羊角月芽藻对镉毒作用的反应和积累的研究Ⅰ.镉对羊角月芽藻的毒性作用

本文研究了一种淡水绿藻——羊角月芽藻(Selenastrum capricornutum)对镉的毒性作用。结果表明它对镉的毒性作用反应敏感, 适于用来进行镉的毒性检验。 镉对S.capricornutum毒作用的半数有效浓度96EC₅₀为0.83mg/(cdcl₂), 2ppmcdcl₂作用96小时细胞出现死亡, 在非致死浓度范围内(0.25-1.5ppm), 随镉浓度增加其DNA和叶绿素a含量明显减少, DNA酶、脱氢酶、过氧化物酶活性受到强烈影响, 细胞分裂、光合放氧和细胞膜透性也受到强烈的抑制和破坏。     

镉在泰来藻体内的累积规律及对光合作用的影响

采用化学逐步提取法和叶绿素荧光技术,在实验室无底泥条件下研究了镉(Cd)在热带海草泰来藻(Thalassia hemprichii)不同组织(叶、茎、根)中的累积规律,以及Cd对其光合作用的影响.结果表明:Cd在泰来藻体内的累积模式是叶＞根＞茎;在各处理条件下,泰来藻各组织中氯化钠、醋酸和盐酸提取态的Cd均是优势形态,三者之和占总量的80％ ～99％,表明活性较低且迁移能力较弱的形态是主要形态;随着Cd暴露浓度的增加,泰来藻各组织中盐酸提取态所占的比例下降7％ ～ 24％,而氯化钠和醋酸提取态的分配比例总和增加2％ ～ 24％,叶片中活性较高的乙醇和水提取态所占比例之和不断减小,而茎、根则呈现相反的趋势,这说明泰来藻通过改变各形态Cd在细胞和组织中的分配比例来降低高浓度Cd胁迫的毒性;高浓度Cd胁迫显著降低有效光量子产量△F/Fm′、叶绿素a、b和总叶绿素含量,表明其光合作用受到严重抑制.总之,在较低浓度Cd胁迫下,泰来藻存在一定的保护机制,但在高浓度Cd胁迫下,这种保护机制已不足以维持内环境的稳定,从而引起一系列毒性效应.     

镉对中华稻蝗4龄若虫抗氧化酶的影响

在实验室条件下,研究了镉对中华稻蝗Oxya chinensis急性毒性的影响.对Cd2 急性染毒的中华稻蝗抗氧化酶活性变化研究表明,随着Cd2 浓度的升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性均发生改变.对4龄中华稻蝗注射不同浓度的Cd2 (0,1.2,1.5,2.5,3.5,5.5,7.5 ms/mL)溶液,结果表明,这3种酶对于防御机体的损伤起着重要作用.     

黑斑蛙精巢MDA和抗氧化酶对铅、镉暴露的生态毒性响应

以健康性成熟黑斑蛙为供试动物,以精巢组织丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性为指标,进行了水体铅、镉暴露的生态毒性响应研究.结果表明:(1)精巢MDA含量随铅、镉暴露浓度的升高而明显增加,且呈明显的浓度-效应关系.说明低水平铅、镉的长期暴露对黑斑蛙精巢具有一定的损伤作用;(2)SOD活性在各处理组响应变化不明显,CAT、GSH-Px活性则被显著诱导,说明GSH-Px、CAT在铅、镉引起的精巢抗氧化损伤中起着重要作用;(3)3种抗氧化酶相比,GSH-Px活性对铅、镉暴露响应最敏感,SOD活性的响应最不明显,精巢GSH-Px活性是指示铅、镉暴露的优选生物标志物。     

咪唑离子液体对四尾栅藻的毒性

按照藻类生长抑制试验标准方法,以四尾栅藻为受试生物,研究了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([C4mim][Cl])和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C4mim][BF4])对四尾栅藻的影响,测定了半数有效浓度(EC50)和叶绿素含量。结果表明:[C4mim][Cl]和[C4mim][BF4]对四尾栅藻的生长和叶绿素的产生均具有抑制作用,毒性效应随着浓度的增大和培养时间的增长而增加,96 h的EC50分别为57.8和38.8 mg/L。离子液体质量浓度为200mg/L时,四尾栅藻的叶绿素总量仅为对照组的32%和26%。此结果可以说明离子液体对生态系统存在潜在的负面效应。     

镉对长江华溪蟹肝胰腺抗氧化酶活力的影响

重金属对环境的污染已成为全球面临的首要问题之一,其中镉(Cd2 )是一种广泛存在的毒性污染物,能通过消化道和呼吸道进入生物体,对机体造成损伤(Zyadah and Abdel-Baky,2000)。研究表明,Cd2 可以通过Ca2 通道穿过细胞膜进入机体(Roesijadi and Robinson,1994),诱导产生大量自由基和活性氧(ROS),从而形成氧胁迫(Toppi andGabbrielli,1994;Hegedus et al.,2001)。ROS可以与体内脂质、蛋白质和核酸反应,导致脂质过氧化、细胞膜损伤并且影响多种酶的活力,对生物体造成威胁。由于在水生生态系统中生物富集污染物的作用明显,故相对于陆地生…     

外源一氧化氮对镉胁迫下绿豆幼苗根尖抗氧化酶的影响

采用水培法研究外源一氧化氮对镉(Cd)胁迫下绿豆幼苗根尖抗氧化酶活性的影响。结果表明:0.01mmol/L和0.1mmol/L一氧化氮供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)显著促进上胚轴生长,1mmol/LSNP则抑制绿豆幼苗生长。Cd单独处理抑制根尖抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性而刺激脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)、谷胱甘肽转硫酶(glutathione S-transferase,GST)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)和过氧化物酶(guaiacol peroxidase,POD)活性上升。0.1mmol/LSNP预处理能够明显缓解Cd对根生长的抑制,降低根尖中MDA含量,提高根尖APX和SOD活性,降低LOX和POD活性,但不影响GST和GR活性。     

蛋白质修饰剂对盐藻光合作用的影响

经蛋白质化学修饰剂N-溴代琥珀酰亚胺（NBS）、丁二酮（BTO）和对-氯汞苯甲酸（ρCMB）处理的盐藻细胞光合速率下降,0.17mmol/L的ρCMB和0.07mmol／L的NBS可完全抑制光合放氧。在藻细胞的可见光（400—700nm）区吸收光谱中,三种修饰剂都降低了整个波段的吸收。在两个主要吸收峰中,678nm吸收值的下降略大于436nm的下降。在紫外光谱区（200—300nm）,ρCMB和BTD使原吸收峰（203nm）值明显降低,NBS处理使吸收峰红移13nm。细胞胀破后紫外光谱出现更显著变化,峰位移至223nm（BTD）、250nm（NBS）,或至214—237nm而呈一个宽的平台（ρCMB）。紫外差示吸收光谱显示210nm的负峰;随修饰剂浓度增大,负差示峰可移到225nm（NBS）、245．5nm（ρCMB）和212nm（BTD）。     

营养盐对雨生红球藻光合作用影响的研究

以单细胞雨生红球藻为实验材料,利用ＭＣＭ改良配方制作基本培养液,通过测溶解氧的方法,试验氮,磷,碳和盐度等对细胞生长的影响。结果表明;雨生红球藻的光合作用与上述营养浓度有直接的关系,５、０．５、５×１０＾－３Ｍｏｌ／Ｌ的ＫＮＯ３,ＫＨＯ２ＰＯ４,ＮａＨＣＯ３是该藻光合作用的适宜浓度,并对ＭＣＭ改良配方再次修正２,初步建立起养殖该藻的营养模式,为大规模模养殖打下了基础。     

重金属镉和铅胁迫对海洋微藻的毒性效应研究

设置不同浓度的重金属Cd2+(0、0.2、0.4、0.6、0.8和1 mg•L-1)和Pb2+(0、0.1、0.2、0. 4、0.8和1.6 mg•L-1)胁迫处理, 检测米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)的生长生理情况, 分析重金属胁迫对海洋微藻生长的毒性效应, 探讨超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等对重金属胁迫的缓解作用。研究结果发现, 重金属Cd2+和Pb2+对米氏凯伦藻具有较强的毒性, 随着重金属浓度的提高, 细胞生长受到毒害作用增强; 而米氏凯伦藻对重金属Cd2+和Pb2+胁迫具有一定的适应性。重金属Cd2+和Pb2+胁迫导致米氏凯伦藻细胞的叶绿素a、叶绿素b含量下降(1.6 mg•L-1 Pb2+胁迫除外), 类胡萝卜素含量提高, 最大光能转化效率(Fv/Fm)下降, 表明重金属胁迫抑制藻的光合作用, 影响藻的生长繁殖。丙二醛(MDA)随着重金属Cd2+和Pb2+浓度提高而升高, 说明重金属引起藻细胞膜透性增加, 藻细胞遭受破坏。SOD活性整体呈现先升高后下降(或与对照持平)的趋势, 提示海洋微藻的抗氧化酶系统在低浓度重金属胁迫下产生应激性反应, 酶活性增强; 而CAT活性上升, 也对藻细胞起到保护作用, 推测两者共同反应, 以缓解藻体遭受的重金属毒害作用。结果可为了解重金属胁迫对海洋微藻的毒性效应提供参考。     

硫化氢通过抑制镉离子内流降低拟南芥体内的镉毒性

硫化氢（H₂S）作为一种新兴的气体信号分子,在植物体内主要由半胱氨酸脱巯基酶（CDes）降解半胱氨酸产生。已有报道表明,H₂S信号与植物激素共同作用增强植物的镉（Cd）耐受。然而,H₂S信号响应重金属Cd胁迫的作用机制尚缺乏系统研究。本文以拟南芥为实验材料,从不同水平探究H₂S分子对Cd胁迫诱导氧化应激的保护作用。结果表明,CDes基因表达量和H₂S的产率随CdCl₂浓度升高而逐渐增加。重金属Cd胁迫导致幼苗干重降低约33%、体内过氧化氢显著增加、丙二醛含量升高约110%、超氧化物歧化酶活性增加约100%、谷胱甘肽还原酶活性和过氧化氢酶活性分别下降27%和21%,还原性谷胱甘肽含量随之显著降低。生理浓度NaHS（H₂S供体）预处理显著缓解以上Cd胁迫产生的影响,使恢复到对照水平。同时,H₂S处理可显著下调质膜中Cd转运蛋白（HMA4和IRT1）的表达,同时上调液泡膜中MRP3和CAX2的表达。利用非损伤微测技术测定植物根系Cd²⁺的流动速度和流动方向。结果显示,生理浓度的H2S显著抑制Cd^{2 +}内流,最终表现为植物叶片和根中的Cd含量显著降低,分别下降了15%和38.4%。总之,在Cd胁迫条件下,H₂S信号可激活植物体内的抗氧化酶促和非酶促系统,以清除细胞内H₂O₂。H₂S对Cd²⁺转运和液泡区式化的调节,降低了体内Cd²⁺的浓度,减小Cd毒性对植物生长的影响。为理解农作物应对重金属胁迫的机制提供了新的思路。     

硫化氢通过抑制镉离子内流降低拟南芥体内的镉毒性

硫化氢（H₂S）作为一种新兴的气体信号分子,在植物体内主要由半胱氨酸脱巯基酶（CDes）降解半胱氨酸产生。已有报道表明,H₂S信号与植物激素共同作用增强植物的镉（Cd）耐受。然而,H₂S信号响应重金属Cd胁迫的作用机制尚缺乏系统研究。本文以拟南芥为实验材料,从不同水平探究H₂S分子对Cd胁迫诱导氧化应激的保护作用。结果表明,CDes基因表达量和H₂S的产率随CdCl₂浓度升高而逐渐增加。重金属Cd胁迫导致幼苗干重降低约33%、体内过氧化氢显著增加、丙二醛含量升高约110%、超氧化物歧化酶活性增加约100%、谷胱甘肽还原酶活性和过氧化氢酶活性分别下降27%和21%,还原性谷胱甘肽含量随之显著降低。生理浓度NaHS（H₂S供体）预处理显著缓解以上Cd胁迫产生的影响,使恢复到对照水平。同时,H₂S处理可显著下调质膜中Cd转运蛋白（HMA4和IRT1）的表达,同时上调液泡膜中MRP3和CAX2的表达。利用非损伤微测技术测定植物根系Cd²⁺的流动速度和流动方向。结果显示,生理浓度的H2S显著抑制Cd^{2 +}内流,最终表现为植物叶片和根中的Cd含量显著降低,分别下降了15%和38.4%。总之,在Cd胁迫条件下,H₂S信号可激活植物体内的抗氧化酶促和非酶促系统,以清除细胞内H₂O₂。H₂S对Cd²⁺转运和液泡区式化的调节,降低了体内Cd²⁺的浓度,减小Cd毒性对植物生长的影响。为理解农作物应对重金属胁迫的机制提供了新的思路。     

镉胁迫对旱柳光合作用和内肽酶变化的影响

通过水培方法,添加不同浓度CdCl2(0、5、25、50 μmol·L^-1)处理14 d,测定叶绿素含量、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性、游离氨基酸含量及内肽酶活性,调查Cd对旱柳光合作用和内肽酶变化活性影响。结果发现：Cd处理降低了总叶绿素、叶绿素a、b含量; Rubisco活性随着介质中Cd浓度增加而降低;Cd抑制根和叶PEPC活性;同对照相比,根中游离氨基酸含量没有显著变化,而叶中游离氨基酸含量增加;不同浓度Cd处理降低根的内肽酶活性,高浓度Cd使叶内肽酶活力增加。这些结果表明,Cd通过降低叶绿素含量,促进叶内肽酶活性和抑制了CO₂羧化酶活性来影响旱柳光合作用。     

低温锻炼后桑树幼苗光合作用和抗氧化酶对冷胁迫的响应

以桑树品种“秋雨”为试验材料,研究了桑树幼苗在低温锻炼、冷胁迫和常温恢复期间的光合作用和抗氧化酶活性的变化.结果表明: 12 ℃3 d低温锻炼明显提高了桑树幼苗的抗冷性.3 ℃3 d冷胁迫下,12 ℃3 d低温锻炼后的桑树幼苗叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和PSⅡ 最大光化学效率(F_v/F_m)明显高于对照(未经低温锻炼)处理的桑树幼苗,而且其在常温下的恢复也较对照桑树幼苗迅速.在12 ℃ 3 d低温锻炼和3 ℃ 3 d冷胁迫期间,桑树幼苗叶片脯氨酸和可溶性糖含量明显增加,而经低温锻炼的桑树幼苗叶片丙二醛(MDA)含量明显低于未经低温锻炼的桑树幼苗,经低温锻炼的桑树幼苗叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性则明显高于未经低温锻炼的桑树幼苗.说明渗透调节物质含量增加和APX活性提高在低温锻炼诱导桑树幼苗的抗冷性上发挥着重要的作用.     

镉离子对蚕豆根尖细胞分裂的影响

蚕豆根尖经不同浓度(0.1—10.0ppm)的CdCl_2溶液处理24～48小时后,根的生长受到不同程度的抑制.对根尖细胞分裂的毒害则表现为低毒的C-有丝分裂和高毒的染色体断裂、粘连和液化.此外,对Cd~( )的毒害机理进行了简略讨论.     

镉离子对蚕豆根尖细胞分裂的影响

蚕豆根尖经孙同浓度（0.1-10.0ppm）的CdCl2溶液处理24-48小时后,根的生长受到不同程度的抑制。对根尖细胞分裂的毒害则表现为低毒C-有丝分裂和高毒的染色体断裂、粘连和液化。此外,对Cd++的毒害机理进行了简略讨论。     

温度对梯棱羊肚菌抗氧化酶活及其基因表达的影响

大田栽培条件下,环境温度无法精确调控,温度胁迫是影响羊肚菌生长发育的重要因素.抗氧化酶和抗氧化活性物质是羊肚菌抵御逆境胁迫的重要因子.温度胁迫下,羊肚菌菌丝会通过增加相应酶活性来减少活性氧的积累,降低对细胞的损伤.作者研究了不同温度对梯棱羊肚菌菌丝生长、抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、谷胱甘肽还原酶G...     

含微囊藻毒素的蓝藻水华提取物对小鼠抗氧化酶的毒性作用

在世界范围内发生的富含营养的废水中生长蓝藻水华已经造成了严重的水污染。已有报道显示水华中的有毒成分是一类单环七肽微囊藻毒素,它们对人和家畜有严重的毒害作用,本文所使用的蓝藻水华采集于我国的太湖地区。我们采用三个亚致死计量(16、32、64 mg冻干藻细胞/kg体重,相当于4.97、9.94、19.88μg藻毒素/kg体重)的蓝藻水华提取物(CBE),分析它们对小鼠肝脏抗氧化酶的影响。经过连续14d每天腹腔注射CBE,小鼠分别在第3、5、7、9、11、13、15天处死并检测三种主要的抗氧化酶:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽巯基转移酶(GST)的活性。SOD和CAT的活性均呈现了抑制效应,GST的活性也发生了明显的变化。为了进一步确定过氧化的程度,我们又通过检测丙二醛的含量分析了脂质过氧化的程度。经过14d CBE处理后脂质过氧化表现出了明显的浓度依赖性的上升趋势。我们的结果表明,CBE对小鼠的抗氧化酶有严重毒害作用,并且能够引起脂质的过氧化。     

重金属镉、铅对木本植物光合作用影响的初步研究

一、前言重金属污染物自污染源进入生态系统便与其发生作用,在研究重金属污染物对生态系统结构与功能的影响中,形体高大、生物产量高、生长周期长的木本植物无疑是十分重要的。要研究重金属污染物与木本植物相互作用的变化规律,不但要从群体,还要从个体角度来研究木本植物的生理功能与环境之间的相互关系。光合作用是植物生长发育的重要生命活动,它对环境条件反应很敏感,当重金属污染