Al2O3纳米颗粒对梨形四膜虫细胞毒性机理研究

采用模式生物梨形四膜虫为研究对象,探讨了Al2O3纳米颗粒对生物细胞的毒性。分别研究了纳米Al2O3对梨形四膜虫生长繁殖、乙酰胆碱酯酶(True choline esterase,TChE)活性、琥珀酸脱氢酶(Succinatedehydrogenase,SDH)活性以及对热激蛋白70(HSP70)和多药耐药(MDR1)基因的表达活性的影响。结果表明:Al2O3纳米颗粒对梨形四膜虫的生长繁殖具有显著的抑制作用,并延长了传代时间,减少了繁殖代数;Al2O3纳米颗粒对梨形四膜虫TChE的活力表现为中低浓度(10 mg/L与100 mg/L)激活,高浓度(500 mg/L)抑制的趋势,而对SDH的活力具有抑制作用,浓度越高作用越明显,尤其在500 mg/L浓度下抑制作用极显著(p<0.01);Al2O3纳米颗粒对梨形四膜虫HSP70及MDR1基因表达均有显著作用,HSP70表现为低浓度抑制、高浓度诱导,而MDR1表现为低浓度诱导、高浓度抑制。可知,Al2O3纳米颗粒对梨形四膜虫是具有毒性的,但是其机制还需要更进一步的研究探索以及验证。     

ZnO和CuO纳米颗粒对废水生物处理的影响及缓解毒性的研究进展

ZnO和CuO纳米颗粒(nanoparticles, NPs)在研究、医学和工业等领域的广泛使用,已引起人们对其生物安全性的忧虑。相关学者已在污水处理系统中检测到ZnO NPs和CuO NPs,由于其独特的理化性质,低含量NPs就对微生物群落结构和生长代谢产生毒性,进而影响污水脱氮的稳定运行。本文综述了ZnO NPs和CuO NPs对生物脱氮系统中相关功能细菌的毒性及机制,并总结了通过调节水环境因素(如pH值、离子强度、离子类型和天然有机物等)缓解ZnO NPs和CuO NPs的细胞毒性,以期为今后缓解和应急调控金属纳米颗粒(metal oxide nanoparticles, MONPs)对污水处理系统的冲击提供理论基础和支撑。     

金属型纳米颗粒对植物的生态毒理效应研究进展

纳米技术的高速发展和人工纳米颗粒(NPs)的广泛应用带来的潜在环境风险已经引起国内外的广泛关注.金属型纳米颗粒(MB NPs)具有金属毒性和纳米毒性的双重效应,其生物毒性和生态风险已成为纳米毒理学的研究热点之一.植物作为生态系统中的重要组分,是NPs生物累积并进入食物链的潜在途径.本文论述了MB NPs在植物中的吸收、转运和累积过程,总结了MB NPs对植物的毒性效应及其机制,探讨了MB NPs植物毒性的影响因素,综合评述了近年来关于MB NPs对植物特别是农作物的生态毒理效应的研究进展,同时分析了目前研究中存在的问题,对今后的研究方向进行了展望.     

三种金属氧化物纳米颗粒的水生态毒性

参考国际经济合作与发展组织(OECD)化学品生态毒性测试标准方法,以绿藻(Scenedesmus oblignus)和大型蚤(Daphnia magna)为受试生物,研究了3种金属氧化物纳米颗粒(纳米氧化锌nZnO、纳米二氧化钛nTiO2、纳米氧化铝nAl2O3)水悬浮液的水生生态毒性.结果发现,不同的纳米颗粒具有不同的毒性:nZnO、nTiO2和nAl2O3对斜生栅藻生长的 96 h半效应浓度(EC50)值分别为1.049、15.262、>1000 mg · L-1,而对大型蚤活动抑制的 48 h EC50 值则分别为0.622、35.306 mg · L-1和114.357 mg · L-1.据此可得到3 种金属氧化物纳米颗粒水悬浮液的毒性大小顺序为:nZnO ＞nTiO2 ＞ nAl2O3.此外,不同的生物对金属氧化物纳米颗粒的敏感性也不同,除nTiO2以外,大型蚤对另外2种纳米颗粒的敏感性强于斜生栅藻.实验结果表明,人工纳米材料的生态毒性和环境效应不容忽视,应重视并深入研究此类纳米材料的毒性作用机制和影响因子,以便能对其进行更好的风险管理.     

Cu2O纳米颗粒对小麦幼苗快速叶绿素荧光诱导动力学特征及相关基因的影响

土壤中金属纳米颗粒可引发蓄积效应进而威胁农作物的生态安全。探讨氧化亚铜纳米颗粒(Cu₂O-NPs)对小麦幼苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响,对了解Cu₂O-NPs对农作物光合作用的影响具有重要意义。本研究以“周麦18”小麦为供试植物,采用水培法,研究了0、10、50、100和200 mg·L^-1 Cu₂O-NPs对小麦幼苗叶绿素荧光诱导动力学特性及相关基因的影响。结果表明：随着Cu₂O-NPs浓度的增加,小麦叶片叶绿素含量降低,OJIP曲线的标准化出现明显的K相(ΔK>0),PSⅡ反应中心活性参数[单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的光能(TRo/RC)、单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ETo/RC)和单位反应中心以热能形式耗散的能量(DIo/RC)]的值升高,PSⅡ能量分配比率参数[PSⅡ最大光化学效率(φ_Po)、用于电子传递的量子产额(φ_Eo)和捕获的激子将电子传递到QA以后的其他电子受体的概率(ψ...     

聚合物纳米颗粒对动脉粥样硬化病变的影响及相关机理研究进展

聚合物纳米颗粒通常指基于疏水性聚合物的纳米粒子,由于其良好的生物相容性、高效的长循环特性以及优于其他纳米颗粒物的代谢排出方式等,在纳米医学领域中得到了广泛关注。现有研究证明聚合物纳米颗粒在心血管疾病,尤其是在动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的诊断、治疗中具有独特的优点,已经成功地由基础研究向临床应用转化。但是聚合物纳米颗粒引起的炎症反应诱导泡沫细胞形成、巨噬细胞自噬,以及心血管系统疾病力学微环境改变引起的聚合物纳米颗粒富集等,都可能最终诱导AS的发生发展。在此,本文综述了近年来聚合物纳米颗粒在诊断、治疗AS疾病中的应用及其与AS病变的关系和机理,为后续研究利用聚合物纳米颗粒开发新型纳米药物治疗AS提供理论依据。     

纳米颗粒作为基因载体的应用

随着纳米技术的发展,纳米颗粒因具有较高的转染效率、良好的靶向性及有效的基因保护作用而被用作基因载体。简要介绍了磁性纳米颗粒、硅纳米颗粒及阳离子多聚物颗粒等的研究进展。     

相互作用对纳米颗粒跨生物膜输运的影响

纳米颗粒与生物膜之间的相互作用,对于纳米颗粒在细胞成像、生物传感器设计、药物输送及疾病诊断和治疗等方面的应用有着重要的影响.本文采用自洽场理论,考察了不同相互作用条件下,纳米颗粒跨膜输运过程中生物膜的形变情况,以及系统自由能的变化情况.结果表明,在纳米颗粒跨膜输运的过程中,随着纳米颗粒与生物膜之间相互作用的改变,生物膜...     

蛇毒心脏毒素对动物细胞的遗传损伤和生殖毒性研究

目的 应用眼镜蛇毒心脏毒素（ＣＴＸ）作用于小鼠的骨髓细胞和生殖细胞,以探讨ＣＴＸ对动物体的生殖毒性和遗传毒性。方法 对小鼠腹腔注射不同剂量ＣＴＸ,通过生殖毒性实验和致突变实验,分析孕鼠的胚胎存活率,骨髓细胞和精母细胞的染色体畸变率。结果：ＣＴＸ能影响胎鼠的生长发育,使孕鼠的增重和活胎率均明显地降低（Ｐ〈０．００１）,染色体畸变实验显示ＣＴＸ０．４ｍｇ／ｋｇ剂量上精母细胞多倍体和非整倍体细胞数目增高     

除草剂精禾草克对黄鳝细胞遗传毒性的研究

采用红细胞微核和核异常、染色体数目和结构畸变的方法,研究了除草剂精禾草克对黄鳝细胞的遗传毒性。结果表明,不同浓度的精禾草克作用３０小时,红细胞微核细胞率没有明显变化,核异常细胞率和总核异常细胞率均有所上升,部分组与对照组差异显著。染色体数目畸变率均有所上升,有的组甚至与对照组差异级显著,染色体结构畸变率也显著上升,各组与对照差异显著或极显著。表明一定浓度范围内的精禾草克作用一定时间对黄鳝在明显的遗     

铝处理下小麦幼苗根系膜脂过氧化作用 和质膜微囊ATP酶活性的变化

采用水培的方法研究了Al对小麦（Triticum aestivum L.cv Yangmai No.5）幼苗的生长、根尖组织膜脂过氧化作用、保护酶的活性和质膜结合酶H     

Influence of hydrocolloidal silver nanoparticles on gastrointestinal microflora and morphology of enterocytes of quails

Abstract

The objective of the present study was to examine the effects of hydrocolloidal silver nanoparticles (Ag-nano) on microbial profile of caecum and morphology of enterocytes in duodenum of Japanese quail, as a model animal for poultry. Quails (Coturnix coturnix japonica) (10 d old) were randomly divided into four groups (15 quails each) and located into four cages for 12 days. Quails were fed with granulated diets given ad libitum and had free access to drinking water. Ag-nano were added to drinking water at concentrations of 0, 5, 15 and 25 mg/kg. At the end of the experiment, the animals were killed and samples of duodenum and caeca microflora were collected. This initial investigation demonstrated that silver nanoparticles did not influence emphatically microflora of quail caecum; however, water containing 25 mg/kg of Ag-nano significantly increased the population of lactic acid bacteria. Furthermore, Ag-nano did not show any damaging properties on enterocytes of duodenal villi.     

不同类型保水剂对冬小麦水分利用效率和根系形态的影响

采用田间小区试验,研究5种不同类型保水剂及2个施用水平对冬小麦产量、水分利用效率、根形态的影响.结果表明: 冬小麦茎蘖数、旗叶面积、产量和水分利用效率在不同类型保水剂及施用量处理之间存在显著差异.与对照相比,5种保水剂处理冬小麦产量增加1.3%～7.9%,水分利用效率由对照的17.1 kg·hm^-2·mm^-1提高到18.0～20.7 kg·hm^-2·mm^-1.保水剂对冬小麦根系的平均直径、总根长和总表面积的影响均达到显著水平,在0～20和20～40 cm土层,总根长分别增加3.7%～19.1%和6.3%～27.3%,总表面积分别增加6.5%～21.7%和2.9%～18.5%.冬小麦根系形态特征与冬小麦产量和水分利用效率均呈显著正相关.丙烯酰胺/无机矿物复合型保水剂对提高冬小麦水分利用效率和促进根系生长效果最为明显.     

Physiological significance of pedospheric nitric oxide for root growth,development and organismic interactions

Nitric oxide (NO) is essential for plant growth and development, as well as interactions with abiotic and biotic environments. Its importance for multiple functions in plants means that tight regulation of NO concentrations is required. This is of particular significance in roots, where NO signalling is involved in processes, such as root growth, lateral root formation, nutrient acquisition, heavy metal homeostasis, symbiotic nitrogen fixation and root–mycorrhizal fungi interactions. The NO signal can also be produced in high levels by microbial processes in the rhizosphere, further impacting root processes. To explore these interesting interactions, in the present review, we firstly summarize current knowledge of physiological processes of NO production and consumption in roots and, thereafter, of processes involved in NO homeostasis in root cells with particular emphasis on root growth, development, nutrient acquisition, environmental stresses and organismic interactions.     

长期弱光对苦草幼苗生长发育的影响

用遮光法研究弱光(5%、1%、0.5%、0.1%全光照)对苦草幼苗生长发育的影响,统计了苦草的生物学参数,测定了叶片叶绿素荧光参数。结果表明:1)0.1%组无新株萌发,随着实验时间的延长其余组新株萌发逐渐被抑制。2)随着实验时间增加和光照强度降低,老株叶片形成受到的抑制程度呈增大趋势;前20d时新株叶片形成未被抑制,但随着实验时间延长显著被抑制。3)老株、新株的叶宽均受到显著抑制。4)老株叶片的伸长显著被抑制,且随着光强降低叶片伸长的幅度呈显著降低趋势;前20天时新株叶长被促进,随着实验时间延长叶片伸长显著被抑制。5)随实验天数的增加,老株叶片光化学最大量子产量(Fv/Fm)呈显著降低趋势,第80天时相对电子传递速率(rETR)和非光化学淬灭(NPQ)显著降低。6)新、老植株根、茎、叶的鲜重均显著低于对照,且随着光照强度降低老株的茎重/株重和根重/株重呈增加趋势,而叶重/株重呈显著的降低趋势。第80天时苦草植株仍具有一定的光合能力,地下茎的生物量比例较高,因此,≤1%全光照下苦草植株具有较强的耐受能力。     

唐古特莨菪根水提取液对小麦淀粉酶的影响

高浓度的莨菪根水提取液对小麦种子的萌发,幼苗生长和α-淀粉酶活性具有明显的抑制作用。浓度降低或萌发时间延长,不再表现出明显的抑制作用。低浓度的提取液对小麦的根、生物量及α-淀粉酶活性具有促进作用。并探讨了莨菪根水提取液影响小麦α-淀粉酶活性的机理。     

Effects of silicon oxide nanoparticles on growth and physiology of wheat seedlings

The effects of silicon oxide (SiO₂) nanoparticles at concentrations of 50, 100, 200, 400, and 800 mg/L on Triticum aestivum L. seedlings were investigated. We showed that SiO₂ nanoparticles, at concentrations higher 200 mg/L, had negative impacts on wheat seedlings. At these concentrations, SiO₂ nanoparticles significantly decreased roots and shoots fresh weight, decreased roots and shoots dry weight, decreased amounts of chlorophyll a and b in leaves, decreased amount of carotenoids in leaves, increased proline content in leaves, increased lipid peroxidation in leaves, and increased catalase activity in leaves. Results of this study indicate that at lower concentrations (such as 50 and 100 mg/L), SiO₂ nanoparticles not only have negative effects on wheat seedlings, but can have even some positive effects.     

氮素营养对小麦根冠协调生长的调控

在植物生长箱通过溶液培养方式,对不同氮素条件下不同抗旱性的小麦品种西农1043和小偃6号的幼苗根苗生长特性进行了研究,结果表明在不同氮素浓度下,氮肥用量的提高对地上部干重和叶片气体交换参数表现为增效效应,当用量增至一定程度时,地上部干重和叶片气体交换参数均呈下降趋势,只是各自的适宜用量存在差异。培养介质氮素浓度低时,有利于小麦根系干重累积,培养介质氮素浓度高时,不利于根系干重累积。西农1043和小偃6号根长分布基本相似,水分利用效率随着根冠比的增大而降低。小麦根冠比的增加并不利于叶片水分利用效率的提高,而叶片光合作用最优的根冠比为0．5左右。     

哈茨木霉与绿色木霉对杉木种子萌发和幼苗生长的影响

以杉木种子为材料,研究不同浓度(0.003、0.03、0.3、3、30、300 mg·L^-1)哈茨木霉和绿色木霉溶液对杉木种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明: 各浓度木霉溶液处理对杉木种子萌发和幼苗生长均有一定的促进作用,其促进效果随着处理浓度的增加均呈先升后降的趋势.与对照相比,0.03 mg·L^-1哈茨木霉和绿色木霉处理对提高杉木种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、苗高和鲜质量效果最佳,分别提高了57.6%、125.0%、51.0%、209.2%、114.3%、16.1%、24.6%和42.7%、76.7%、43.9%、185.4%、113.8%、8.6%、22.6%;0.3 mg·L^-1哈茨木霉和绿色木霉显著提高杉木幼苗超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,分别增加了157.6%、179.9%和127.5%、116.2%,而丙二醛含量降低了86.1%和72.4%. 0.03～0.3 mg·L^-1浓度的哈茨木霉和绿色木霉不仅能显著促进杉木种子的萌发和幼苗生长,而且能够提高其抗氧化酶活性,增强杉木幼苗的抗逆性.     

水培条件下营养元素对枳幼苗根毛发育及根生长的影响

以柑橘砧木枳实生苗为试材,研究水培条件下N、P、K、Ca、Mg、Fe和Mn等7种营养元素分别缺乏对其根系主根长度、侧根数和主、侧根根毛密度、根毛长度及根毛直径等的影响.结果表明:水培条件下,不同缺素处理枳实生幼苗的根毛均能生长,但根毛主要集中在近根基段,根尖处分布较少;侧根的根毛密度显著大于主根,而其根毛长度显著小于主根.不同缺素处理对根毛的生长发育影响较大,主根根毛密度为55.0～174.3条·mm-2.与对照相比,缺Ca诱发主根的根毛密度、长度显著增加;缺P使主根的根基段、中段及侧根的根毛密度、长度显著增加;缺Fe使主根根尖段根毛密度显著增加,而长度显著降低;缺K使主根、侧根的根毛密度、长度及根毛直径均显著降低;缺Mg使主根根毛长度显著增加.各处理主根的生长较一致;侧根除缺N、Mg处理外,其他处理均出现脱落后再生的现象.