铅胁迫对玉米幼苗叶片光系统功能及光合作用的影响

通过同时测定玉米叶片的叶绿素荧光快速诱导动力学曲线和对820 nm光的吸收、分析叶片的气体交换过程以及叶绿体活性氧清除关键酶的活性,研究了不同浓度的铅(Pb)胁迫对玉米光系统Ⅰ(PSⅠ)、光系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学活性和光合作用的影响,并分析了Pb胁迫下两个光系统的相互关系.结果表明:铅胁迫显著抑制了玉米地上部分和地下部分的生长、降低了叶片光合色素含量、并通过非气孔因素限制了光合作用、导致过剩激发能的增加;铅胁迫显著抑制了超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性、伤害了PSII反应中心、PSII的受体侧和供体侧(放氧复合体)以及PSI光化学活性.     

硫化物对栉孔扇贝线粒体的损伤研究

硫化物是含有-2价硫离子化合物的统称,会抑制复合体IV活性,是水产养殖中常见的有毒物质。以水产养殖动物栉孔扇贝为研究对象,评估硫化物对线粒体的损伤。研究结果显示硫化物能显著降低栉孔扇贝各组织线粒体活力和SOD酶活,增加线粒体的肿胀度和MDA含量,影响线粒体的功能,造成线粒体的损伤,进而对栉孔扇贝产生毒害作用。     

厌氧E-MBR反应器在焦化废水处理中的微生物特性研究

【目的】将厌氧的膜生物反应器(MBR)与微生物燃料电池(MFC)耦合的厌氧电辅助膜生物反应器(E-MBR)应用于实际工业焦化废水处理。【方法】通过正交实验优化了反应器进水的培养条件为PO_4~(3–)14.3 mg/L、Fe~(2+)0.2 mg/L、Fe~(3+)0.1 mg/L、Co~(2+)0.1 mg/L和Mn~(2+)0.2 mg/L。在此条件下考察了该反应器对系统中有机污染物的去除效率及厌氧污泥的污泥特性、产电性能、胞外聚合物(EPS)、微生物群落结构及膜污染的影响。【结果】结果表明,与未优化的培养条件相比,工业焦化废水COD的去除率提高了23%;污泥浓度(MLSS)、比重、沉降速度增加,污泥体积指数(SVI)降低,表明污泥颗粒化及沉降性能提高;污泥中溶解性EPS (SMP)、松散态EPS (LB-EPS)及紧密结合态EPS (TB-EPS)这3种组分中的蛋白质与多糖的比例(P/C)分别降低0.12、0.25和0.16,表明污泥更易于被降解;厌氧污泥的产电性能增强;高通量分子测序结果表明,反应器中污泥的群落结构发生了明显的变化,优势菌群突出;经扫描电镜(SEM)对比结果表明,反应器阴极膜的污染情况也得到了一定的减缓。【结论】优化进水培养条件可以达到使反应器污水处理效率提高、清理周期缩短和运行更稳定等效果,对于工业废水处理技术的节能环保方面提供一定的理论依据。     

低温弱光胁迫对日光温室栽培杏树光系统功能的影响

以温室栽培的金太阳杏为材料,测定了金太阳杏叶片光合速率(P_n)、光系统Ⅱ(PSⅡ)光下实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学猝灭系数(q_P)和开放的PSⅡ反应中心的激发能捕获效率(F_v^′/F_m^′), 探讨了低温弱光(7 ℃、200 μmol·m^-2·s^-1 PFD)对叶片光系统Ⅰ(PSⅠ)和PSⅡ的抑制作用.结果表明：温室栽培的金太阳杏叶光合作用的最适温度在25 ℃左右.光下7 ℃的低温可使叶片净光合速率(P_n)大幅下降,造成激发压(1-q_P)增大,进而引起光抑制.低温弱光条件使PSⅠ和PSⅡ功能受到破坏,与单纯低温胁迫(7 ℃,黑暗)处理相比,经低温、弱光(7 ℃, 200 μmol·m^-2·s^-1PFD)胁迫2 h后,PSⅠ活性下降了28.26%,而PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）没有发生显著变化,表明低温弱光条件下PSⅠ比PSⅡ 更易发生光抑制.     

盐胁迫对杂交酸模叶片光合活性的抑制作用

以杂交酸模(Rumex K-1)为试材,研究了不同浓度(100～300 mmol·L^-1) KCl和NaCl胁迫对杂交酸模幼苗叶片光合活性及渗透调节的影响.结果表明：200 mmol·L^-1浓度的NaCl对杂交酸模幼苗叶片光合活性的抑制作用大于KCl;当浓度增大到300 mmol·L^-1时,KCl对杂交酸模叶片光合活性的抑制作用显著大于NaCl.300 mmol·L^-1 KCl和NaCl处理植株的叶片水势分别为-0.93 MPa和-1.05 MPa,渗透势分别为-1.43 MPa和-1.10 MPa,说明KCl对杂交酸模植株过多的伤害不是渗透胁迫造成的;经过300 mmol·L^-1KCl胁迫后,杂交酸模叶片中Na⁺含量急剧降到对照植株的11.4％,而补充25 mmol·L^-1 NaCl可以明显缓解KCl对杂交酸模光合活性的伤害,说明Na⁺的亏缺和高浓度K⁺的积聚可能是导致高浓度KCl对杂交酸模光合活性的伤害比NaCl更严重的主要原因.     

杂交酸模叶片线粒体交替氧化酶呼吸途径在光破坏防御中的作用

以杂交酸模(Rumex K-1)为试材,研究了不同光强下线粒体交替氧化酶呼吸途径(AOX途径)对酸模叶片光破坏的防御作用.结果表明:在200 μmol·m-2·s-1弱光下,用水杨基羟肟酸抑制AOX途径后,Rumex K-1叶片的PSⅡ实际光化学效率、光合线性电子传递速率以及光合放氧速率均显著下降,非还原性QB反应中心显著升高,加重了叶片的光抑制,而活性氧清除机制上调,避免了活性氧的过量积累,部分缓解了Rumex K-1叶片的光抑制;在800 μmol·m-2·s-1强光下,AOX途径受抑,导致Rumex K-1叶片发生严重的光抑制,而此时活性氧清除机制的上调不足以缓解活性氧过量的积累.无论在强光还是弱光下,AOX途径在Rumex K-1叶片的光破坏防御过程中都起着重要作用,而且在强光下,AOX途径对叶片的光破坏防御作用是叶绿体内其他光破坏防御途径所不能代替的.     

晴天条件下光、温变化对苹果绿色果皮原初光化学反应的影响

利用快速叶绿素荧光诱导动力学和光谱反射测定技术,研究了晴天条件下,光、温变化对苹果绿色果皮原初光化学反应的影响.结果表明：一天内,随着光、温的增强,金冠苹果果皮在12:00-14:00存在较严重的光抑制.O-J-I-P荧光诱导曲线在300 μs处的相对可变荧光（W_k）几乎没有变化,说明果皮PSⅡ的放氧复合体（OEC）的活性在一天当中没有受到强光和高温的伤害;但是果皮捕获的激子将电子传递到电子传递链中Q_A-下游电子受体的概率（Ψ_o）从8:00-12:00逐渐下降,说明金冠果皮PSⅡ反应中心受体侧的功能受到抑制.强光降低了果皮单位面积上有活性的反应中心（RC/CS）的数量,导致单位反应中心吸收的光能（ABS/RC）增加.果皮的光化学反应（TR_o/RC）不能完全利用所吸收的光能,使单位反应中心的热耗散（DI_o/RC）增加.伴随着光抑制的出现,苹果果皮叶黄素库的脱环化比例增加,表明强光下,果皮启动了叶黄素循环机制,来耗散过剩光能,以减轻过剩光能对光合机构的进一步伤害;一天中,光强和温度的增加均可加重果皮的光抑制程度,但光强对果皮的影响程度显著大于温度对果皮的影响.     

以“酶工程”课程为例探索高校人本位教学实践

“以人为本”是目前高校广泛推广的一种现代教育理念。我们将“以人为本”的教育理念融入“酶工程”的课程教学中，从备课、上课、评课三个主要教学环节出发，探索了人本位教学理念的具体实施。通过完善教学目标、优化教学内容、构建“三环一体，四导向，全互动”的混合教学模式以及以成果为导向(outcomes-based education,OBE)的多元化实践教学模式，形成了以学生为主体的“酶工程”人本位课程教学体系。此外，采用“全方位，全目标”的课程考核方式，首次对情感目标的量化考核作出探讨，以推进课程思政建设，落实以人为本、全面育人的教育初衷。最后，通过对学生的主观学习体验进行问卷调查以及对学生科研项目及实验技能比赛等实践活动参与情况进行统计，对“酶工程”人本位教学实践的成效进行总结和反思，以期进行积极反馈，从而持续改进。本文旨在为“酶工程”及相关课程践行以人为本的教育理念、构建以学生为主体的课堂及实践教学模式提供参考借鉴。