Cr3+和Cd2+对普通小球藻生长及抗氧化酶活性的影响

[目的] 为探究重金属对淡水绿藻生长的影响。[方法] 选取对水质检测具有明显指示作用的普通小球藻（Chlorella vulgaris）为实验材料,CdCl₂·2H₂O和CrCl₃·7H₂O提供重金属离子,探究不同浓度Cr³⁺和Cd²⁺在单一和复合胁迫下对藻细胞浓度、叶绿素a及相关抗氧化酶活性的影响。[结果] 随着Cr³⁺和Cd²⁺浓度不断增加,藻细胞浓度呈先增长后下降趋势;叶绿素a含量呈现先下降后升高再下降的现象,浓度为1 mg/L的单一和复合胁迫下有最大值,且毒性作用表现为Cr³⁺ < Cd²⁺ < Cr³⁺+Cd²⁺;与藻细胞膜相关的丙二醛（MDA）和过氧化氢（H₂O₂）含量随着重金属离子浓度的增大而增长;重金属离子浓度低于10 mg/L时对藻细胞内抗氧化酶系统中的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）表现为促进作用,而大于10 mg/L时具有抑制作用。[结论] 结果表明在单一或复合重金属胁迫下,普通小球藻会充分调动与抗逆性相关的酶来维持自身的正常生长。     

河豚毒素和Cd2+对Zn2+诱发爆发波放电的影响

本文用微电极细胞内电位记录、通道阻断剂和放射性同位素等技术发现,锌离子可诱发爆发波放电(BD),钠通道阻断剂——河豚毒素对BD无效应,而钙通道阻断剂——Ca²⁺则可使BD消失,Cd²⁺可使[⁶⁵Zn²⁺]_i量减少。以上结果说明,Zn²⁺诱发BD的产生机理很可能是Zn²⁺代替Ca²⁺通过钙通道进入胞内引起的。     

苏柳172和垂柳对Cu2+的吸收特性及有机酸影响

采用溶液培养的方法,研究了苏柳172和垂柳对Cu²⁺吸收的动力学特性及低分子量有机酸(乙酸和苹果酸)对Cu²⁺吸收的影响。结果表明:苏柳172和垂柳根系对Cu²⁺的吸收量随溶液Cu²⁺浓度的升高及吸收时间的延长而增加。苏柳172和垂柳对Cu²⁺吸收的浓度动力学曲线呈线性,非饱和曲线,可以用米氏方程很好地拟合。米氏方程拟合的结果说明,垂柳根系的Cu²⁺吸收能力要稍强于苏柳172。Cu²⁺浓度为20 μmol/L时,随着乙酸和苹果酸浓度的增加,对苏柳172和垂柳根系吸收Cu²⁺的促进作用呈先上升后下降的趋势,其中,乙酸在10:1(乙酸∶ Cu²⁺)、苹果酸在5:1(苹果酸∶ Cu²⁺)时促进作用最强。Cu²⁺在根尖区的含量远远大于成熟区,说明根尖区是吸收Cu²⁺最活跃的区域。在Cu²⁺浓度为20 μmol/L的吸收液中加入乙酸或苹果酸(有机酸∶ Cu²⁺= 10:1)时,苏柳172根尖区的Cu²⁺含量分别增加了16.5%和33.7%,根成熟区的Cu²⁺含量增加了23.7%和43.0%,但根尖区和成熟区的Cu²⁺含量比值分别是1.40 和1.39,略小于不加有机酸时的1.49。乙酸与Cu²⁺的比例为10:1时,当Cu²⁺浓度小于20 μmol/L时乙酸促进垂柳根系对Cu²⁺的吸收,当Cu²⁺浓度大于20 μmol/L时,乙酸抑制垂柳根系对Cu²⁺的吸收,抑制作用随Cu²⁺浓度的升高而加强,说明低浓度的乙酸可以促进垂柳根对Cu²⁺的吸收,而高浓度的乙酸能够抑制垂柳根吸收Cu²⁺。同时,乙酸抑制了Cu²⁺在垂柳地上部的积累,抑制作用随着Cu²⁺浓度的增加而加强,说明乙酸能够抑制Cu²⁺由根向地上部的运输。     

Cd2+结合肽的筛选及与重金属离子的亲和作用*

利用噬菌体随机十二肽库和亲和层析技术对重金属Cd进行亲和筛选,共获得两条Cd结合肽序列。将展示有Cd²⁺结合肽的噬菌体单克隆扩增物对不同重金属离子(Cd²⁺、Cr²⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺)螯合的树脂进行亲和测定,结果表明Cu²⁺、Co²⁺、Zn²⁺、Ni^2+<     

重金属Zn2+胁迫下麦长管蚜的取食行为

为了探索重金属锌长期胁迫对麦长管蚜(Sitobion avenae)取食行为的变化影响,在模拟自然的实验室条件下,用不同浓度Zn~(2+)溶液浇灌土壤,通过土壤-小麦-蚜虫体系连续处理麦长管蚜15代,用EPG(刺探电位技术)对第1、5、10、15代成蚜的取食行为进行了监测。结果表明,第1代和第5代时,200 mg/kg的Zn~(2+)处理后np波和C波的总持续时间和数量显著低于对照,800mg/kg的Zn~(2+)使其显著增加。到第15代,高剂量的Zn~(2+)处理后np波和C波的总持续时间和数量均显著高于对照。涉及分泌唾液的E1波持续时间及涉及被动取食营养的E2波出现次数并未受到低剂量Zn~(2+)的显著影响,但高剂量的Zn~(2+)处理后单独E1波、伴随稳定E2的E1波总持续时间及E2波的数量均显著降低。麦长管蚜的取食行为会受到重金属锌的影响并且会在高剂量Zn~(2+)的胁迫条件下产生积累效应,而低剂量的Zn~(2+)则促进麦长管蚜对小麦的取食行为。针对重金属而言,此效应发生改变的关键浓度为400 mg/kg,蚜虫取食行为发生改变的关键世代为第5代和第10代。     

Cd2+、Hg2+对菱幼苗生长及其超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性的影响

利用不同浓度Ｃｄ＾２＋、Ｈｇ＾２＋处理菱幼苗,研究重金属离子对菱生长、超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）活性的影响,比较了Ｃｄ＾２＋、Ｈｇ＾２＋对同一植物的毒性差异,Ｃｄ＾２＋、Ｈｇ＾＾２＋各处理浓度与均抑制菱幼苗生长,使叶绿素含量下降,Ｃｄ＾２＋的抑制作用比Ｈｇ＾２＋的作用明显。Ｃｄ＾２＋、Ｈｇ＾２＋对ＳＯＤ、ＰＯＤ活性有不同的影响效果;Ｃｄ＾２＋处理最艉地ＳＯＤ、ＰＯＤ活性升高,但     

Cd2+与CTAB复合污染对枫香幼苗生长与生理生化特征的影响

采用盆栽试验方法,研究了表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与重金属Cd²⁺单一及复合污染对枫香幼苗生长和生理生化指标的影响。结果表明,在单一CTAB污染条件下,较低浓度的CTAB(0.1-0.5 g/kg) 能促进枫香幼苗的生长,较高浓度的CTAB(0.5-2g/kg) 对枫香幼苗有毒害作用。在单一浓度Cd²⁺处理条件下,土壤中Cd²⁺浓度为100mg/kg时,枫香幼苗的生长受到严重的抑制。在同一浓度Cd²⁺污染土壤中,随着浇灌水中CTAB浓度的增加,枫香幼苗的株高、干重、叶片叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性都呈先升后降的趋势。与生长盛期比较,枫香幼苗生长末期的叶绿素含量大幅下降;由于幼苗长期处于复合污染条件下,生长末期叶片SOD、POD活性均低于生长盛期的酶活性;且随着时间推移,枫香幼苗叶片中丙二醛(MDA)积累量有所升高。     

Ca2+和Sr2+诱导大肠埃希菌感受态细胞的形成及转化的影响

为研究金属离子诱导下感受态细胞形成的机理及揭示转化发生的机制,分别用Ca~(2+)和Sr~(2+)(0~140mmol/L)制备大肠埃希菌感受态细胞并转化。研究结果表明,不同浓度的Ca~(2+)和Sr~(2+)诱导的感受态细胞的效价不同,两种金属离子对大肠埃希菌细胞内外膜的通透性均有较大影响,但细胞内外膜的改变程度与转化率无直接关系;电镜结果显示,未处理的细胞呈簇聚集发生粘连现象,感受态细胞整体呈分散状态,局部发生聚集,而转化后的细胞独立存在,边缘异常清晰。     

介质Ca2+和La3+对酿酒酵母生长的影响

采用正交实验研究了外加Ｃａ^２＋和Ｌａ^３＋对酿酒酵母生长的影响。结果表明：外加Ｃａ^２＋和Ｌａ^３＋对酿酒酵母的生长均有显著的影响,都呈现出低浓度时正效应和高浓度时负效应,当Ｃａ^２＋浓度为１ｍｍｏｌ／Ｌ及Ｌａ^３＋浓度为１５μｍｏｌ／Ｌ时酿酒酵母生长最好。     

Cu2+对喜树愈伤细胞中喜树碱合成的影响

喜树碱是一种从木本植物喜树(Camptotheca acuminata)中分离得到的抗癌活性物质,通过细胞培养合成喜树碱是喜树碱生产的一条重要途径。研究Cu²⁺对喜树愈伤细胞培养中喜树碱积累的影响,结果表明,在B5培养基中添加0.008mg/mL Cu-Cl²时,对喜树愈伤细胞的生长没有明显影响,但是对喜树愈伤细胞合成喜树碱的促进作用最强,喜树碱含量比未诱导前增加了约30倍。Cu²⁺阻止培养细胞后期过氧化物酶活力的下降,并抑制花青素的生成。与黑暗培养相比,光照条件下添加Cu²⁺更利于喜树愈伤细胞诱导合成喜树碱。     

Microanatomy and ultrastructure of the foot of the infaunal bivalve Tegillarca granosa (Bivalvia: Arcidae)

In this study, the morphology and ultrastructure of the foot of Tegillarca granosa was compared with the bivalves from different habitats. The sediment of habitat of T. granosa is mostly a mixture of sand (68.93%) and mud (24.12%). The foot is wedge-shaped with multiple projections on the surface and covered with ciliary tufts. The epithelial layer is simple and composed of ciliated columnar epithelia and mucous cells. Although the mucous cells are distributed mostly in the epithelial layer, they are developed even in the connective tissues and muscle layers, and the mucous cells mostly contain acidic carboxylated mucosubstances. From the TEM observation, secretory cells are classified into three types. Type A secretory cell has a goblet form and is most widely distributed among the three types. Type B secretory cell has an oval form and the secretory granule has fibrous substance. Type C secretory cell has an elongated elliptic form and membrane-bounded secretory granules. The muscle fiber bundles are composed mainly of smooth muscle fibers. The smooth muscle fibers can be divided into two types. Type A muscle fibers have evenly distributed thick microfilaments between the thin microfilaments of cytoplasm. Type B muscle fiber has cluster of condensed microfilaments in the medulla cytoplasm while the cortical cytoplasm has loose distribution of thin microfilaments.     

In vivo and in vitro effects of copper and cadmium on the plasma membrane H+-ATPase from cucumber (Cucumis sativus L.) and maize (Zea mays L.) roots

The plasmalemma vesicles isolated from cucumber and maize roots were used to study the effect of Cu²⁺ and Cd²⁺ on the hydrolytic and proton pumping activities of ATPase. In vivo application of metal ions to the plant growth solutions resulted in stimulation of the proton transport in maize. In cucumber roots the action of metals was not the same: cadmium stimulated the H⁺ transport through plasmalemma whereas Cu²⁺ almost completely inhibited it. Copper ions decreased the hydrolytic activity of H⁺-ATPase in cucumber, without any effect on this activity in membranes isolated from maize roots. The effect of cadmium on the hydrolytic activities was opposite: ATP-hydrolysis activity in plasmalemma was not altered in cucumber, whereas in maize its stimulation was observed. The amount of accumulated metals was not the main reason of different influence of metals on H⁺-ATPase activity in tested plants. In in vitro experiments Cu²⁺ inhibited H⁺ transport in the cucumber, to a higher degree than Cd²⁺ and both metals did not change this H⁺-ATPase activity of plasmalemma isolated from corn roots. Cu²⁺ added into the incubation medium reduced the hydrolytic activity of ATPase in the plasma membrane isolated from cucumber as well as from corn roots. Cd²⁺ diminished the hydrolytic activity of ATPase in cucumber, and no effect of Cd²⁺ in the plasmalemma isolated from corn roots was found. Our results indicated different in vitro and in vivo action of both metals on H⁺-ATPase and different response of this enzyme to Cu²⁺ and Cd²⁺ in maize and cucumber.     

旋覆花提取物对朱砂叶螨的生物活性及酶活性的影响

本文研究了旋覆花石油醚提取物对朱砂叶螨的毒力作用及其对相关酶活性的影响。结果表明：旋覆花石油醚提取物的杀螨活性较高,浓度为2mg?mL-1 时,校正死亡率达到92.05％。通过对旋覆花石油醚提取物进一步萃取、柱层析分离、薄层层析,发现最终得到的38个流分中,杀螨效果较好的是流分7,其校正死亡率为85.53%。流分7经GC/MS鉴定为羽扇豆醇,其校正死亡率达到66.46%。进一步测定羽扇豆醇对朱砂叶螨谷胱甘肽-S-转移酶、Ca2 -ATPase、过氧化物歧化酶的活性以及总蛋白含量的影响,结果表明经羽扇豆醇处理后,螨体内过氧化物歧化酶被激活,而谷胱甘肽-S-转移酶和Ca2 -ATPase均受到不同程度的抑制,蛋白总量在这个过程中没有明显的变化。上述结果表明旋覆花提取物羽扇豆醇可以有效地杀死朱砂叶螨,这为旋覆花作为新型植物源农药提供一定的理论依据。     

Cd2+对角突臂尾轮虫和曲腿龟甲轮虫的急性毒性和生命表统计学参数的影响

采用急性毒性试验研究了(25±1)℃下Cd²⁺对角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)和曲腿龟甲轮虫(Keratella valga)的24 h LC₅₀值, 采用生命表实验方法研究了(25±1)℃下、以密度为1.0×10⁶ 个细胞/mL的斜生栅藻为轮虫食物时不同浓度(7.0、12.0、20.4、34.6、58.8,100.0 μg/L)的Cd²⁺对角突臂尾轮虫和曲腿龟甲轮虫生命表统计学参数的影响。结果表明, Cd²⁺对角突臂尾轮虫和曲腿龟甲轮虫幼体的24 h LC₅₀值分别为95.5 μg/L和231.9 μg/L。Cd²⁺浓度对角突臂尾轮虫的种群内禀增长率具有显著的影响(P<0.05), 对曲腿龟甲轮虫的世代时间、生命期望和净生殖率具有显著的影响(P<0.05)。与对照组相比, 100.0 μg/L的Cd²⁺显著降低了角突臂尾轮虫的种群内禀增长率; 34.6 μg/L和58.8 μg/L的Cd²⁺显著降低了曲腿龟甲轮虫的世代时间, 34.6和100.0 μg/L的Cd²⁺显著降低了曲腿龟甲轮虫的生命期望, 34.6 μg/L的Cd²⁺显著降低了曲腿龟甲轮虫的净生殖率。角突臂尾轮虫对Cd²⁺污染的敏感性较曲腿龟甲轮虫强, 各生命表统计学参数对污染物的敏感性因轮虫种类的不同而异。     

镉胁迫下硒对罗汉果组培苗光合特性的影响

实验以罗汉果组培苗为材料,室内栽培在内装市售营养土的塑料盆中,以0、10、50、100、200mg·kg-1浓度镉离子和1mg·kg-1浓度硒处理,培养20d后分析罗汉果幼苗的相关光合生理指标。结果表明:低浓度Cd2+对叶片叶绿素含量、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)影响不大或稍有上升,但高浓度镉离子处理植株叶片的叶绿素含量、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)明显下降;随Cd2+处理浓度的增加,叶片胞间CO2浓度(Ci)呈现上升趋势;加硒则延缓叶绿素下降,促进光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)上升,降低叶片胞间CO2浓度(Ci)。表明高浓度镉离子的毒害导致罗汉果组培苗叶片光合性能受到伤害,从而影响罗汉果幼苗生长。镉硒混合处理反映出硒对镉的毒害有缓解作用。     

雷公藤红素抑制Cd2+诱导的神经毒性北大核心CSCD

镉(cadmium,Cd)是环境中常见的一种重金属,Cd^(2+)可以通过穿透血脑屏障,产生神经毒性,从而诱发各种神经退行性疾病,雷公藤红素是雷公藤的一种有效成分,具有抗癌、抗炎等一系列药理作用,本文探究雷公藤红素对Cd^(2+)诱导的相应神经毒性的影响作用。通过细胞增殖实验、细胞膜完整性实验、细胞形态实验探索了Cd^(2+)对小胶质细胞HMC3活力的影响;通过一氧化氮(NO)检测实验、脂质过氧化(malondialdehyde,MDA)检测实验、蛋白免疫印迹实验分析了Cd^(2+)的神经毒性以及雷公藤红素对Cd^(2+)诱导的相应神经毒性的影响。结果表明:与对照组相比,当Cd^(2+)浓度达到40μmol/L时,对HMC3细胞增殖抑制率为(57.17±8.23)%(P<0.01,n=5),继续增大Cd^(2+)浓度,细胞活性将进一步降低;当Cd^(2+)浓度达到40μmol/L以上时,HMC3的细胞膜明显受到破坏,并且破坏作用与浓度呈剂量依赖性关系;随着Cd^(2+)浓度的增加,细胞形态开始变化,贴壁效果变差。Cd^(2+)使HMC3细胞释放的NO量显著增加,而雷公藤红素能够有效地抑制Cd^(2+)诱导的HMC3细胞NO的释放;Cd^(2+)使HMC3细胞脂质过氧化水平显著增加,加入10^(-7) mol/L雷公藤红素后,MDA的释放量显著减少;Cd^(2+)会使p-PI3K蛋白含量增加,而加入了雷公藤红素(10^(-7)、10^(-6) mol/L)后,p-PI3K蛋白和p-AKT蛋白的激活均被抑制,从而抑制了细胞凋亡。综上所述,雷公藤红素能够抑制Cd^(2+)诱导的小胶质细胞毒性,从而起到神经保护作用。     

TUNEL法检测Cu~(2+)胁迫诱导的中国树花共生藻细胞的死亡

为了探讨铜离子胁迫对中国树花共生藻细胞毒害作用的机制及细胞死亡的原因,通过徒手切片,采用两种TUNEL检测法(Promega和Roche试剂盒)对2mmol/L和4mmol/L Cu~(2+)胁迫24h的中国树花地衣体共生藻细胞凋亡情况进行观察。结果表明:(1)伊文思蓝染色法检测结果显示,中国树花共生藻细胞活力在2和4mmol/L Cu~(2+)胁迫下显著降低,其细胞的死亡率随着Cu~(2+)浓度的提高和处理时间的延长而明显增加;(2)在2和4mmol/L Cu~(2+)胁迫条件下,中国树花共生藻细胞的TUNEL阳性细胞率在Promega试剂盒中检测结果分别为50.30%和31.21%,而在Roche试剂盒中共生藻细胞TUNEL阳性标记核分别为53.17%和36.88%,两种TUNEL检测法结果类似。(3)与伊文思蓝染色法检测的Cu~(2+)胁迫中国树花共生藻细胞活力相比,发现较低浓度的Cu~(2+)(2mmol/L)胁迫对地衣共生藻细胞的毒害作用可诱导启动细胞凋亡程序,而较高浓度的Cu~(2+)(4mmol/L)胁迫对地衣共生藻产生较严重的毒害则导致大部分细胞的坏死,只有极少数细胞出现细胞凋亡。(4)两种试剂盒均可用于较低浓度Cu~(2+)胁迫引起的地衣体共生藻细胞凋亡的检测;直接将徒手切片材料用于TUNEL细胞凋亡原位检测中也得到了较理想的结果,避免了制备石蜡切片的繁琐步骤,缩短实验时间,简化了实验流程。