超氧阴离子自由基对绿豆黄化幼苗ACC合酶的影响

以0．5、5和50mmol／L的连二亚硫酸钠(Na2S2O4)为外源超氧阴离子自由基(O2^-)源,处理20min能明显提高绿豆黄化幼苗ACC合酶(ACC synthase,ACS,EC4．4．1．14)的活性。超氧阴离子自由基的特异性清除剂超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和1,4-二氮杂二环(2,2,2)辛烷[1,4-diazabicyclo(2,2,2)Octane,DABCO]能抑制Na2S2O4的这种作用,显示Na2S2O4产生的O2^-;引起了ACC合酶活性的升高。但Na2S2O4处理较长时间,ACC合酶活性开始下降,处理60min的ACC合酶活性明显低于对照,SOD和DABCO的加入有助于抑制ACC合酶活性的降低,表明超氧阴离子自由基对ACC合酶活性具有促进和抑制作用并存的“双重性”影响。研究表明,外源Na2S2O4处理20min能明显降低以S-腺苷蛋氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)为底物的ACC合酶的Km值,处理60min反而提高了ACC合酶的Km值,表明O2^-;是通过改变ACC合酶对底物SAM的亲和力,从而影响其活性的。     

Cd~(2+)和Ni~(2+)对亚洲玉米螟求偶行为的影响

【目的】探索农田重金属Cd~(2+)和Ni~(2+)污染对植食性昆虫求偶行为潜在的影响。【方法】在人工饲料中添加不同类型的重金属,设置成Cd~(2+)、Ni~(2+)、Cd~(2+)-Ni~(2+)和空白对照(CK)4个处理,重金属浓度均为5 mg/kg。实验室条件下饲养亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)初孵幼虫,系统观察其各代存活雌蛾求偶行为。【结果】重金属Cd~(2+)和Ni~(2+)对亚洲玉米螟3代存活雌蛾求偶百分率、求偶高峰期出现的时间及求偶持续时间都产生了影响。其中第2代求偶百分率与对照组差距最大,第3代受到的影响最小,甚至表现出促进作用;各重金属处理的求偶高峰期出现的时间仅在第2代与对照组保持一致外,第1代、第3代均发生改变;存活雌蛾求偶平均持续时间随着重金属饲养亚洲玉米螟代数的增加而逐代减少。与对照组各代各暗期最长求偶持续时间为4.89 h相比,重金属处理的雌蛾平均求偶持续时间最大值出现在Ni~(2+)处理第1代的第3个暗期,值为5.56 h;最小值为Cd~(2+)处理的第2代的第2、第3个暗期,值均为3.08 h。【结论】重金属Cd~(2+)和Ni~(2+)对亚洲玉米螟存活雌蛾的求偶行为产生了影响。     

海洋酸化条件下Cd2+和Hg2+对斧文蛤幼贝急性毒性效应

为研究在海洋酸化条件下重金属污染物对滩涂贝类的影响,采用半静态急性毒性实验的研究方法,利用海洋酸化人工模拟系统,分析了不同酸化条件下(对照组pH 8.20、酸化组pH分别为7.80、7.60和7.40)Cd2+和Hg2+对斧文蛤(Meretrix lamarckii)幼贝急性毒性效应的影响。实验结果表明:在实验设定的海洋酸化范围内,单一的海洋酸化对斧文蛤幼贝的存活没有显著性影响,但海洋酸化显著增强了Cd2+和Hg2+的急性毒性。与对照组相比,酸化组Cd2+和Hg2+的毒性随着酸化程度的加剧而呈现出逐渐增强的趋势; Cd2+和Hg2+均在pH 7.40时对斧文蛤的毒性最强,其96h半致死(96h LC50)浓度分别为4.068 mg/L(Cd2+)和10.332 mg/L(Hg2+),明显低于pH 8.20、7.80和7.60时其对斧文蛤幼贝的96h LC50浓度(其值分别为Cd2+ 6.458、5.947、4.728 mg/L和Hg2+ 12.027、11.169、10.595 mg/L)。研究有助于丰富海洋酸化与重金属毒理作用在海洋贝类中的研究内容,为斧文蛤资源恢复和海洋环境保护提供科学依据。     

铬(Cr6+)对水花生愈伤组织的毒害效应

研究了不同浓度的Cr6+(0、0.1、0.2、0.5、1.5 mmolL-1)对水花生愈伤组织内几种代表性生理生化指标的胁迫效应,并对其进行电镜观察.结果表明:(1)随着Cr6+浓度的增加,总叶绿素、叶绿素a/b和可溶性蛋白含量,均呈先升后降趋势.(2)超氧阴离子(O 2)和过氧化氢(H2O2)含量在0.1 mmo...     

Ca2+提高白花苜蓿抗冷性的研究

Ca2 + 处理能缓解冷胁迫时白花苜蓿叶片叶绿素的降解速度 ,提高叶片中可溶性糖、脯氨酸和Vc的含量 ;还能保持冷胁迫时细胞膜透性的稳定 ,减少O 2 和MDA的积累 ;维持较高的SOD和POD的活性。     

儿茶素对超氧阴离子自由基的清除及其自氧化作用研究

采用NBT光还原法证实了儿茶素具有清除O—·2 的作用 ,确定了儿茶素自氧化作用的最佳测定波长 ,并探讨了儿茶素溶液浓度和 pH对其自氧化作用的影响。     

苜蓿体内H2S信号与Ca2+调节气孔运动的作用机制

为探究H₂S信号在苜蓿（Medicago sativa）体内调节气孔运动的作用,及在此过程中H₂S与Ca²⁺的关系,以蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）的野生型和钙离子转运体突变体为试验材料,分别从转录水平、细胞水平和生理水平开展研究。采用qRT-PCR比较相关基因的表达量变化、荧光探针显示体内Ca²⁺含量、电极法测定H₂S含量、光学显微镜观察和测量气孔孔径等。结果表明：蒺藜苜蓿突变体NF3011和NF2734体内H₂S的含量与野生型相比极显著降低（P<0.01）;H₂S信号在一定程度上抑制钙离子转运体编码基因MTR_6g027580的表达;外源生理浓度H₂S熏蒸可诱导蒺藜苜蓿气孔关闭,与Ca²⁺通道阻断剂LaCl₃联合处理对野生型气孔运动未产生影响,而在突变体中的结果截然相反;利用荧光探针测定保卫细胞内的Ca²⁺含量,所得结果与气孔孔径的变化规律完全一致。综上所述,H₂S信号促进叶片保卫细胞内Ca²⁺的含量增加,最终表现为植物气孔孔径变小,在此过程中胞内Ca²⁺含量变化主要通过Ca²⁺转运体进行,少部分依赖Ca²⁺离子通道。该研究结果不仅在理论上丰富了H₂S信号的作用机制,更具应用于苜蓿生产实践并推广于其他作物的潜力。     

Hg2+、Cd2+和Cu2+对菹草光合系统及保护酶系统的毒害作用

研究了Hg2 、Cd2 、Cu2 对高等水生沉水植物菹草光合系统及保护酶系统的毒害作用。结果表明 :3种离子均使菹草叶片叶绿体自发荧光强度、叶绿素含量、光合速率降低。Hg2 、Cd2 、Cu2 对菹草保护酶系统存在不同的影响 ,短时间低浓度条件下 ,诱导超氧化物歧化酶 (SOD )、过氧化氢酶 (CAT)、过氧化物酶(POD)活性上升 ,随着污染时间的延长、污染浓度的增加 ,酶活性下降 ,其中SOD活性上升持续时间最长 ,下降最慢。 3种离子均使菹草可溶性蛋白含量减少。Hg2 、Cu2 毒性较强 ,Cd2 毒性较弱。Hg2 、Cu2 对菹草的致死浓度为 0 .5～ 1mg/L ,Cd2 为 1～ 2 .5mg/L     

灰树花提取物清除氧自由基的研究

采用化学发光法比较了灰树花各提取物对超氧阴离子自由基、羟基自由基的清除效果。研究结果表明,灰树花子实体和菌丝体的提取物对羟基自由基均有很好的清除作用,灰树花菌丝体水提物(GFME)、灰树花子实体水提物(GFE)、灰树花子实体水提多糖(GFP)、灰树花子实体碱提多糖(GFAP)清除羟基自由基的IC50均小于1.0 mg/mL,其他提取物清除羟基自由基的IC50也均小于3.0 mg/mL。而对超氧阴离子自由基仅GFME、GFMP、GFE有清除作用,其他的提取物清除作用很弱。     

衰老叶片和叶绿体中超氧阴离子和有机自由基浓度的变化

以电子自旋共振波谱技术,研究从水稻、玉米、花生和苋菜的成熟及衰老叶片分离的叶绿体中O_2~-的形成,以及干燥叶绿体和叶片粉末的有机自由基。经紫外光照射后老叶叶绿体的O_2~-浓度比成熟叶增大10～249％。冷冻干燥叶绿体及烘干叶片粉末在辐照前后皆有明显的单峰信号。辐照引发两种干样中形成更多的有机自由基。老叶制备的干样不论辐照或暗下都有较高水平的自由基。以上结果表明,叶片的衰老与自由基引起的损伤有关。     

Hg2+和Cd2+胁迫对满江红生理和细胞超微结构的影响

研究了在梯度浓度Hg2+和Cd2+胁迫下,满江红(Azolla imbricata (Roxb.) Nakai)的叶绿素含量、叶绿素a/b比值、光合放氧速率、呼吸速率、抗氧化酶系(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD))和细胞超微结构受Hg2+和Cd2+的毒害影响.结果显示:随着胁迫程度的增大,叶绿素含量、叶绿素a/b比值、光合放氧速率明显下降,呼吸速率均在2 mg/L浓度下达到峰值,尔后下降; SOD、CAT、POD的活性均出现不同程度的应激性升高(除POD在Cd2+处理时下降),尔后下降.电镜观察发现,随着污染物浓度的增加和胁迫时间的延长,叶绿体出现膨大、破损和解体;线粒体嵴突膨胀和线粒体变形及空泡化;核染色质凝集,核仁消失,核膜破裂.实验结果表明: Hg2+和Cd2+污染不仅损害植物的生理活性,而且也破坏细胞的超微结构,最终导致植物死亡;随着Hg2+和Cd2+胁迫的增大,细胞超微结构的损伤程度和植物的生理变化是同步的;植物受毒害的程度表现出明显的剂量效应关系;在同一处理时间和浓度下,Cd2+对满江红的毒性大于Hg2+.Hg2+对满江红的致死浓度为3.5～4.0 mg/L,Cd2+为3.0～3.5 mg/L.对满江红鱼腥藻(Anabaena azollae Strasburger)细胞的超微结构变化观察表明,满江红鱼腥藻对Hg2+和Cd2+的耐受性明显高于满江红.     

The effect of Hg2+ on the bioluminescence of Photobacterium leiognathi

Photobacteria were used as test objects for rapid monitoring of ecotoxicants. Specific inhibitory effects of Hg²⁺ on bioluminescence and cell growth as well as the lux gene expression of Photobacterium leiognathi were studied. The 3‐(4,5‐Dimethylthiazol‐2‐yl)‐2,5‐diphenyltetrazolium bromide reduction assay was used to evaluate cellular proliferation and mortality. The luminescent inhibition effect on P. leiognathi cells was found to increase as cellular mortality increased; y = 0.744x ‐ 4.8916, R² = 0.9794. However, this trend was not observed in cell growth processes. Quantitation of lux mRNAs by semi‐quantitative RT‐qPCR indicated that increases and decreases in luciferase mRNA integral level coincided with changes in luminescence intensity (R² = 0.93). Addition of Hg²⁺ changed luminescence but without concomitant changes in extractable luciferase activity. Nevertheless, the presence of Hg²⁺ changed lux gene expression. This phenomenon requires further research. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Hg^2＋和Cd^2＋胁迫对满江红生理和细胞超微结构的影响

研究了在梯度浓度Hg^2 和Cd^2 胁迫下,满江红（Azolla imbricata(Roxb.)Nakai)的叶绿素含量,叶绿素a/b比值,光合放氧速率,呼吸速率,抗氧化酶系（超氧化物歧化酶（SOD）,过氧化氢酶（CAT）,过氧化物酶（POD）和细胞超微结构受He^2 和Cd^2 的毒害影响。结果显示：随着胁迫程度的增大,叶绿素含量,叶绿素a/b比值,光合放氧速率明显下降,呼吸速率均在2mg/L浓度下达到峰值,尔后下降;SOD,CAT,POD的活性均出现不同程度的应激性升高（除POD在Cd^2 处理时下降）,尔后下降,电镜观察发现,随着污染物浓度的增加和胁迫时间的延长,叶绿体出现膨大,破损和解体;线粒体嵴突膨胀和线粒体变形及空泡化;核染色质凝集,核仁消失。核膜破裂,实验结果表明：Hg^2 和Cd^2 污染不仅损害植物的生理活性,而且也破坏细胞的超微结构,最终导致植物死亡,随着Hg^2 和Cd^2 为3.0-3.5mg/L。对满江红鱼腥藻（Anabaena azollae Strasburger)细胞的超微结构变化观察表明,满江红鱼腥藻对Hg^2 和Cd^2 的耐受性明显高于满江红。     

Ultrastructural Study of Leaf Cells Damaged from Hg2+ and Cd2+ Pollution in Hydrilla verticillata

Hydrilla verticillata (L. f.) Royle was cultivated in water medium polluted with Hg2+and Cd2+ of different gradient concentrations for 3 days and 6 days respectively. Leaves of H. verticillata lost their green color gradually with the increasing pollutant concentration. Ultrastructural observation showed, at its early stage, dispersion of dictyosomes, disintegration after swelling of endoplasmic reticulum, swelling or vesiculation of thylakoids of chloroplasts and cristae of mitochondria and condensation of chromatin of nucleus. More serious damage was shown in the plant cells with heavier pollution, such as disappearance of ribosomes, agglutination of chromatin of nucleus, dispersion of nucleolus, disruption of nuclear membrane, disintegration of chloroplasts and mitochondria, collapse of plasmodesmata due to plasmolysis, focal dissociation of cell wall and eventually cells death. The results indicated that Hg2+ and Cd2+ might injure all the membranous and non-membranous structures of cells, though there existed different degrees of endurance of cell structures to the poison. The lethal concentration of Hg2+ to cell of H. verticillata ranged from 1 to 2 mg/L, and that of Cd2+ ranged from 2 to 3 mg/L.     

Two new reversible naphthalimide‐based fluorescent chemosensors for Hg2+

Naphthalimide‐based fluorescent probes 1 and 2 were synthesized, and were designed to form probe–Hg complexes through Hg²⁺ ions coordinated to the amide group and imidazole group. They showed high sensitivity and were selective ‘naked‐eye’ chemosensors for Hg²⁺ in phosphate buffer. The fluorescence of compounds 1 and 2 could be quenched up to 90% by the addition of Hg²⁺. Reversible probes can detect Hg²⁺ ions over a wide pH range (7.0–10.0). Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

镉对小麦幼苗脂质过氧化和保护酶活性的影响

小麦幼苗经镉胁迫后,随着镉浓度的增高,叶征和根系中的膜脂过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）的含量和过氧物酶（ＰＯＤ）活性明显升高,超氧物歧化酶（ＳＯＤ）活性也有所提高。叶片中ＭＤＡ积累量和ＳＯＤ活性都高于根,而ＰＯＤ活性则是根高于叶片。随幼苗生长时间延长,叶片和根中的ＭＤＡ积累量增加,而ＳＯＤ活性却降低。     

重金属Hg2+、Cd2+对西藏拟溞的急性毒性研究

在静置不换水条件下,研究了重金属Hg2+、Cd2+对西藏拟溞的急性毒性作用。结果表明,Hg2+和Cd2+对西藏拟溞的24hLC50分别是468.3441μg/L、12.3140 mg/L,48hLC50分别是124.3158μg/L、6.8183 mg/L,Hg2+、Cd2+对西藏拟溞急性毒性的安全浓度分别是2.6277μg/L、0.6271 mg/L。Hg2+对西藏拟溞的毒性大于Cd2+的毒性。     

Hg2+‐selective ratiometric and colorimetric probe based on dansyl–rhodamine and its staining function in cell imaging

A new ratiometric probe composed of a dansyl–rhodamine dyad for the detection of Hg²⁺ via fluorescence resonance energy transfer was designed and synthesized. Rhodamine, dansyl chloride, and hydrazide were selected as the acceptor, donor, and reaction site, respectively. It displayed high selectivity and sensitivity to Hg²⁺ with obvious colour change and fluorescence change due to Hg²⁺‐assisted hydrolysis of rhodamine hydrazide. A good linear relationship ranging from 0 to 16 μM and 0–28 μM for the Hg²⁺ concentration was found based on absorbance and fluorescence assay, respectively. Detection limits of absorbance and fluorescence for Hg²⁺ were calculated to be 1.22 μM and 9.10 μM, respectively.