高氯酸盐和铬复合污染对水稻生理特性的影响

通过盆栽试验,研究了不同浓度高氯酸盐(ClO4-)、六价铬(Cr6+)及其复合污染(ClO4-+Cr6+)胁迫条件下水稻叶片叶绿素荧光参数、叶绿素含量和水稻体内抗氧化酶活性及丙二醛含量的变化。结果表明,随着ClO4-、Cr6+和ClO4-+Cr6+处理浓度的升高,水稻叶片叶绿素荧光参数Fv/F0、Fv/Fm和叶绿素含量均明显下降,且生长前期下降程度高于后期;ClO4-、Cr6+及ClO4-+Cr6+均可显著提高水稻体内POD酶(peroxidase)、CAT酶(catalase)活性和MDA(malondialdehyde)含量,且复合处理显著高于单一处理;分蘖期水稻体内SOD酶(superoxide dismutase)活性随着污染物浓度的增加明显降低,而在抽穗期其SOD酶活性升高。复合处理对水稻的损伤和毒害作用比单一处理更为严重,其交互作用机理值得进一步研究。     

Cr6+胁迫对莱茵衣藻光合作用的影响

以莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)为研究材料,采用氧电极和快速叶绿素a荧光诱导动力学方法研究了不同浓度和时间Cr6+处理对其光合作用的影响.结果表明:当Cr6+浓度大于40 μmol/L时,莱茵衣藻细胞数逐渐下降,而藻细胞变大;表观光合速率成为负值,呼吸作用随Cr6+处理浓度的增加先上升后下降至对照水平;莱茵衣藻有活性放氧复合体比例随Cr6+处理浓度的增加逐渐降低,80 μmol/L Cr6+处理3 d时已下降至13.72%;光合驱动力(DFABS)随Cr6+浓度增加逐步下降,并以DFφPo在DFABS的下降中的贡献最大.研究发现,重金属Cr6+胁迫显著影响莱茵衣藻的光合作用,而对呼吸作用则影响较小;Cr6+主要通过损伤供体侧的放氧复合体以及阻断QA至QB的电子传递而抑制光系统Ⅱ的功能;莱茵衣藻光系统Ⅱ对Cr6+处理比较敏感且存在着多个作用位点,并首先影响反应中心光能捕获效率,其次影响反应中心的活性,最后影响QA-之后的电子传递.     

Cd2+胁迫对石菖蒲生理生化特性的影响

通过水堵实验,研究了不同浓度(0、50、200、400μmol/L)下和不同时间内(3、7、11d)Cd2+对石菖蒲(Acorus ta-tarinowii Sehott)叶片抗氧酶活性、叶绿素含量、脂质过氧化程度以及脯氨酸含量的影响.结果表明:(1)超氧化物歧化酶(SOD)活性在3d时随着胁迫浓度的增大而增加,但7d和11d时都是在50 μmol/L浓度下达到峰值,然后降低,但都高于对照;除400μmol/L处理下SOD随胁迫时间延长呈先降后升的趋势外,其余浓度处理下均升高.(2)过氧化物酶(POD)活性在胁迫3d和7d时均随着胁迫浓度的增大而增加,11d时在200 μmol/L处理下达到峰值,然后降低;各浓度处理组均随着胁迫时间的延长POD活性呈下降趋势.(3)过氧化氢酶(CAT)活性在不同时间内随着胁迫浓度的增加呈先增后降趋势,并且各浓度处理组的CAT均随胁迫时间的延长而增加.(4)叶绿素含量在不同胁迫时间内均在200μmol/L处理下达到峰值,然后降低;除400μmol/L处理下的叶绿素随胁迫时间延长而增加外,其余浓度处理组均呈下降趋势.(5)丙二醛(MDA)含量和脯氨酸(Pro)含量均随着胁迫浓度的增加和胁迫时间的延长而增加.研究结果分析表明石菖蒲对Cd2+胁迫有一定的耐受性.     

千屈菜无菌苗对重金属铜和铬的生理生化响应

实验以千屈菜(Lythrum salicaria Linnaeus)无菌苗为材料, 用含不同浓度Cu2+(0、5、10、20和40 mg/L)和Cr6+(0、5、10、20和40 mg/L)的1/10霍格兰溶液对千屈菜进行培养, 测定叶绿素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白和可溶性糖等含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等活性的变化, 以探讨Cu2+和Cr6+对千屈菜无菌苗生理生化特征指标的影响。研究表明: 随着Cu2+浓度的增加, 千屈菜无菌苗渗透调节物质(可溶性糖和可溶性蛋白)表现为低促高抑现象, 膜脂化程度加剧, 但叶绿素含量基本未受影响, 且抗氧化酶活性(SOD、POD和CAT)持续上升。随着Cr6+浓度的升高, 叶绿素含量也基本未受影响, 膜脂化程度在0—20 mg/L未受显著影响。CAT活性受到持续抑制, 但SOD和POD活性持续上升。综上, 千屈菜对重金属铜和铬具有一定的抗性, 其叶绿素含量基本未受影响, 抗氧化酶活性上升, 且具有一定的渗透调节能力。在Cu2+浓度低于5 mg/L和Cr6+浓度低于20 mg/L时千屈菜生理生化指标所受影响相对较小。实验结果为进一步研究千屈菜对铜、铬和其他重金属的响应, 及千屈菜在水体修复方面的生态应用提供一定的理论基础。     

Pb~(2+)、Cr~(6+)、Hg~(2+)和Cu~(2+)对碱蓬幼苗生长及生理生化指标的影响

以水培法及分光光度法培养、测定碱蓬幼苗在重金属胁迫下的株高、鲜重及根数,叶绿素、可溶性蛋白和丙二醛含量等各项生长指标以及过氧化物酶、过氧化氢酶的活性变化.结果表明:Pb2+、Cr6+、Hg2+和Cu2+使碱蓬植株生长出现明显抑制效果的临界浓度分别为:45 mg/kg、15 mg/kg、10 mg/kg和5 mg/kg。此浓度胁迫下,碱蓬植株鲜重降低25%~30%、根数减少12%~34%。重金属处理后,碱蓬的叶绿素和可溶性蛋白含量下降、丙二醛含量上升,且处理与对照间差异显著。Pb2+、Cr6+、Hg2+、Cu2+处理的叶绿素总量分别是对照的61%、59%、55%和67%,可溶性蛋白含量分别是对照的66.7%、58.3%、41.7%和75%,而丙二醛含量分别是对照的167%、147%、114%和131%。4种重金属胁迫下的碱蓬植株体内过氧化物酶活性均高于对照,而过氧化氢酶活性低于对照。     

Cr6+胁迫对小麦幼苗根系生长的影响及DNA损伤效应研究

研究了Cr6+胁迫对3 d和10 d龄小麦幼苗根系生长的影响及DNA损伤效应.结果表明(1)>5 mg/L的Cr6+均显著或极显著降低幼苗根长、根数及根系鲜重、干重,3 d龄幼苗根系生长比10 d龄幼苗对Cr6+胁迫更敏感;(2)所试浓度Cr6+均降低两苗龄幼苗根系DNA含量;5～20 mg/L Cr6+浓度范围内,3 d龄幼苗根系DNA含量下降幅度大于10 d龄幼苗,Cr6+浓度>20 mg/L时,3 d龄幼苗根系DNA含量低于10 d龄幼苗;(3)Cr6+对两苗龄幼苗根系DNA增色效应的影响均呈现随浓度增大先升高后下降的趋势;3 d龄幼苗根系DNA增色效应在5～60 mg/L Cr6+浓度范围内大于对照,Cr6+浓度>60 mg/L时则小于对照;在所试Cr6+浓度范围内,10 d龄幼苗根系DNA增色效应均大于对照.     

匍茎翦股颖对Cu2+、Zn2+、Cd2+与Pb2+ 胁迫的生长响应与阈限浓度

采用砂培法,研究了匍茎翦股颖对Cu2+、Zn2+、Cd2+与Pb2+胁迫的生长响应及阈限浓度,结果表明:种子萌发率随着4种重金属浓度的增加而下降。对株高的影响是当重金属浓度小于100mg/L时会促进株高生长,高于100mg/L则产生抑制作用。Cu2+显著抑制根系生长,并随浓度的增加抑制效应愈加显著;在Cu2+浓度为600mg/L时匍茎翦股颖的根长比对照下降了93.75%。Cu2+、Zn2+、Pb2+浓度小于200mg/L时会促进地上生物量的增加,但高于200mg/L时,地上生物量会随着3种重金属的增加而减少。Cu2+、Zn2+浓度小于100mg/L或Cd2+、Pb2+浓度小于200mg/L会增加叶绿素的含量,高浓度会降低叶绿素的含量;Cd2+在浓度为600mg/L时显著降低叶绿素含量,与对照相比,下降了43.55%。匍茎翦股颖生长的综合效应分析表明,匍茎翦股颖对Cu2+胁迫最敏感,具有较低的阈限浓度,而Zn2+胁迫对匍茎翦股颖的生长影响最小,阈限浓度相对较高。     

铅胁迫对3种藓类植物细胞伤害及光合色素含量的影响

采用水培实验研究了重金属Pb2+胁迫下3种藓类植物[尖叶拟船叶藓(Dolichomitriopsis diversiformis)、湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)和匍枝青藓(Brachythecium procumbens)]的细胞伤害、光合色素含量和Pb2+累积量的变化,以探讨藓类植物对Pb2+胁迫的反应敏感性和耐性强弱.结果表明:(1)Pb2+胁迫导致尖叶拟船叶藓、湿地葡灯藓和匍枝青藓叶细胞显著损伤的最低浓度分别为100、1和10 mg·L-1,叶细胞伤害随Pb2+浓度的升高而显著增加,它们对高浓度Pb2+的耐受性顺序为尖叶拟船叶藓>湿地匍灯藓>匍枝青藓;(2)低浓度Pb2+胁迫(小于100 mg·L-1)对3种藓类植物的总叶绿素含量均没有影响,高浓度Pb2+胁迫则导致总叶绿素含量显著下降,降幅依次为匍枝青藓>湿地匍灯藓>尖叶拟船叶藓;叶绿素a/b值显示,高浓度Pb2+胁迫对尖叶拟船叶藓叶绿素b的抑制远大于叶绿素a,而对匍枝青藓和湿地葡灯藓使叶绿素a的抑制大于叶绿素b;当Pb2+胁迫浓度达到200 mg·L-1时3种藓类植物的类胡萝卜素含量显著降低;(3)3种藓类植物均能显著地富集Pb2+,高浓度Pb2+胁迫下,其富集能力急剧增加,而且与其耐受性呈正相关.     

SO_2胁迫下桤木叶片硫含量及其生理响应

采用人工模拟熏气法,研究SO_2胁迫下桤木Alnus cremastogyne的生理响应机制及净化能力。结果表明:(1)桤木叶片在SO_2 4.29 mg·m~(-3)和8.57 mg·m~(-3)处理下分别在14 d和7 d时出现伤害症状;(2)随SO_2浓度增加,桤木叶片叶绿素总量、叶绿素a/b值和净光合速率呈下降趋势,其中净光合速率在SO_2 4.29 mg·m~(-3)处理下与CK无显著差异,而气孔导度、蒸腾速率和胞间CO_2浓度呈现先增后降趋势;(3)叶片脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、丙二醛含量均随SO_2浓度升高而增加;(4)叶片过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性随SO_2浓度增加而升高,过氧化氢酶活性呈先降低后升高的趋势;(5)桤木叶片硫含量随SO_2浓度增加呈递增趋势。桤木幼树能通过调节自身保护机制应对低浓度SO_2逆境胁迫并维持正常生长,可将其用作工厂附近或SO_2污染区域造林树种,以改善环境空气质量。     

锰胁迫对盐肤木种子萌发、幼苗生长及理化特性的影响

为揭示植物适应锰胁迫的生理机制,通过在不同Mn²⁺浓度(0、1、5、10、15、20 mmol/L)下开展盐肤木(Rhus chinensis)种子萌发以及幼苗生长实验,检测锰胁迫处理7、15、30 d后幼苗生理生化特性的变化。结果表明:(1)随着Mn²⁺浓度的升高,盐肤木种子发芽率变化不显著,在80.0%-81.6%之间,发芽势、发芽指数和活力指数则呈先升后降的趋势;其幼苗生物量也呈现先升后降的趋势;(2)随着Mn²⁺浓度的升高与胁迫时间的延长,盐肤木幼苗叶绿素a、叶绿素b含量均呈现先增加后降低的趋势,类胡萝卜素含量呈现下降的趋势;(3)胁迫7 d时,随着Mn²⁺浓度的升高,盐肤木幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均显著上升;胁迫15、30 d时,高Mn²⁺浓度(15-20 mmol/L)下POD、CAT活性则均降低;(4)胁迫7 d时,随着Mn²⁺浓度的升高,可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量升高;胁迫15、30 d时,在Mn²⁺浓度为20 mmol/L时可溶性蛋白与游离脯氨酸含量显著降低;(5)随着Mn²⁺浓度的升高与胁迫时间的延长,丙二醛(MDA)含量均升高。研究说明盐肤木具有较强的耐受锰胁迫能力,它可通过增强抗氧化酶活性、积累渗透调节物质含量来应对锰胁迫。     

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。     

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。     

香蒲对不同浓度Pb~(2+)胁迫的生理应答及其细胞超微结构变化

通过室内水培试验,研究了不同浓度Pb2+(0、0.25、0.50、1.00和2.00mmol·L-1)胁迫对东方香蒲根和叶中Pb含量、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活性以及亚细胞结构的影响。结果显示:(1)随着外源Pb2+浓度的增加,Pb在香蒲根和叶中的积累量均显著高于对照,且Pb在根中的含量明显高于叶中,并与外源Pb2+浓度呈显著正相关关系。(2)香蒲叶片中的叶绿素a和叶绿素b含量随着外源Pb2+浓度的增加呈先升后降趋势,均在处理浓度为0.50mmol·L-1时达到峰值。(3)胁迫处理叶片的MDA含量与对照相比变化不显著,但根中MDA含量呈显著下降趋势。(4)叶片中SOD活性在1.00mmol·L-1 Pb2+处理时达到峰值,然后下降,但始终高于对照,CAT和POD活性则均低于对照组;根中SOD活性除1.00mmol·L-1 Pb2+处理组外均显著低于对照组,CAT和POD活性分别在0.25和0.50mmol·L-1 Pb2+处理时达到峰值,然后随处理Pb2+浓度升高而下降。(5)电镜观察发现,Pb2+胁迫使香蒲叶细胞中叶绿体被膜破裂,类囊体膨胀、破损;根和叶细胞中的线粒体被膜均破裂、内腔空泡化,细胞核核膜破损、核仁消失、染色质凝集。研究表明,Pb2+胁迫致使东方香蒲根、叶生理代谢失衡,亚细胞结构出现不可逆的损伤,这为从分子水平研究Pb2+作用的具体机理以及香蒲在重金属污染修复中的应用提供了依据。     

重金属铜、锌、镉复合胁迫对麻疯树幼苗生理生化的影响

该研究以Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)单一胁迫为对照,探讨不同浓度的Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)复合胁迫对麻疯树幼苗生理生化指标的影响。结果表明:随着Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)浓度的增加,麻疯树幼苗叶片中的蛋白质(Pro)、丙二醛(MDA)含量均逐渐增加,其叶片叶绿素含量随着Zn~(2+)胁迫浓度的增加呈现出先降后升的趋势,在中等浓度(100 mg·L-1)的Zn~(2+)胁迫时含量最低、随着Cu~(2+)胁迫浓度的增加叶绿素含量先升高后降低,在Cu~(2+)浓度为200 mg·L-1时含量最高,达到1 200 mg·g-1FW; Cd~(2+)胁迫对叶绿素含量和根系活力无明显影响。根系活力在Zn~(2+)浓度为100 mg·L~(-1)时最强,随着Cu~(2+)浓度的增加而减弱。低浓度的Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)对过氧化物酶活性和可溶性糖含量都具有促进作用。Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)复合胁迫时对可溶性蛋白、叶绿素和丙二醛含量均无明显影响,随着复合胁迫时浓度的增加,可溶性糖含量和根系活力先增后减。这表明麻疯树对三种重金属的胁迫具有一定的抗性,过高浓度的胁迫会影响麻疯树幼苗生理生化的一些指标,但是麻疯树可以通过自身的防御系统使伤害降到最小。此外,重金属复合胁迫可以在一定程度上减轻单一胁迫对麻疯树幼苗造成的毒害作用。     

喜钙和嫌钙植物对外源Ca2+的生长生理响应

以喜钙植物伞花木和嫌钙植物大白杜鹃为实验材料,以Hoagland营养液并设置其Ca2+浓度分别为0、5、10、25、50mmol/L培养试验,比较不同浓度外源Ca2+对其生长、叶绿素含量、渗透调节和矿质元素积累的影响,探索喜钙植物生长的适应特征,为喀斯特地区喜钙植物嗜钙机制研究提供基础资料。结果显示:(1)随着外源Ca2+浓度的增加,伞花木植株高度、茎粗以及叶干重、叶长、叶宽和叶形指数均得到不同程度提高,叶绿素和可溶性蛋白质含量增加,脯氨酸和可溶性糖含量无显著变化;而嫌钙植物大白杜鹃的生长却受到抑制,叶绿素和蛋白质含量降低,脯氨酸和可溶性糖含量增加;当Ca2+浓度为50mmol/L时,伞花木叶绿素和蛋白质含量分别为2.99mg/g和17.10mg/g,大白杜鹃叶绿素和蛋白质含量分别为1.39mg/g和14.30mg/g。(2)在实验设置的钙范围内,Ca2+可促进伞花木对P、N吸收并稳定体内Ca、K动态;而低浓度的Ca2+(<10mmol/L)促进大白杜鹃对Ca累积,抑制N、P吸收。     

重金属Cd2+和Cu2+胁迫下泥蚶消化酶活性的变化

为了探讨重金属Cd²⁺和Cu²⁺胁迫对泥蚶消化酶活性的影响,运用酶学分析的方法,按《渔业水质标准》（GB 11607）规定的Cd²⁺、Cu²⁺最高限量值的1、2、5、10倍设置重金属离子Cd²⁺、Cu²⁺浓度及其组合,研究了在重金属Cd²⁺、Cu²⁺胁迫下,30d内泥蚶3种消化酶活性的变化规律。结果表明：与空白对照组相比,在重金属Cd²⁺、Cu²⁺或其组合的胁迫下,较低浓度组泥蚶的淀粉酶活性实验前期增强（即被诱导）,实验后期减弱（即被抑制）,较高浓度组泥蚶的淀粉酶活性从实验一开始就减弱,并保持在较低水平,毒性比较,同一重金属高浓度 > 低浓度,不同重金属及其组合Cu²⁺ > （Cd²⁺+Cu²⁺）组合 > Cd²⁺;泥蚶脂肪酶的活性实验前期增强,实验后期转为微减弱或减弱,毒性比较,同一重金属高浓度 > 低浓度,不同重金属及其组合（Cd²⁺+Cu²⁺）组合 > Cu²⁺ > Cd²⁺;泥蚶胃蛋白酶的活性实验前期增强,且活性呈现升高-降低-再升高-再降低的变化,实验后期分别表现微增强、微减弱和减弱,毒性比较,同一重金属高浓度 > 低浓度,不同重金属及其组合（Cd²⁺+Cu²⁺）组合 > Cu²⁺ > Cd²⁺。可见：环境中的Cd²⁺和Cu²⁺对泥蚶的消化酶活性起着明显的影响作用。     

Oxidative stress as a component of chromium-induced cytotoxicity in rat calvarial osteoblasts

It has been documented that medical prosthetic alloys release metal ions into surrounding tissues and cause cytotoxicity, but the mechanisms remain undefined. In that regard the cellular oxidative stress may be a common pathway in cellular responses to metal ions. The objective of this study was to approach the hypothesis that oxidative stress mediates chromium-induced cytotoxicity in rat calvarial osteoblasts. Osteoblasts were exposed to different concentrations of Cr⁶⁺ or Cr³⁺ (5–20 μM) in the presence or absence of the antioxidant N-acetyl-cysteine (NAC; 1–5 mM). Cellular viability, differentiation, and intracellular ultrastructural alterations were evaluated by MTT assay, alkaline phosphatase (ALP) activity assay, and transmission electron microscopy. Cellular oxidative stress was evaluated by intracellular reactive oxygen species (ROS) production. ROS production was monitored by the oxidation-sensitive fluorescent probe 2′7′-dichlorofluorescin diacetate (DCFH-DA). A time- and concentration- dependent increased cytotoxicity, time-dependent increased intracellular ROS production were indicated on exposure to Cr⁶⁺. Pretreatment of osteoblasts with 1–5 mM NAC afforded dose-dependent cytoprotective effects against Cr⁶⁺-induced cytotoxicity in osteoblasts. NAC decreased the level of intracellular ROS induced by Cr⁶⁺, too. While Cr³⁺ and NAC did not have any significant effects on osteoblasts (5–20 μM). These results suggest that oxidative stress is involved in Cr⁶⁺-induced cytotoxicity in osteoblasts, and NAC can provide protection for osteoblasts against Cr⁶⁺-induced oxidative stress. Cr³⁺ (5–20 μM) have no significant cytotoxicity in osteoblasts based on the results of this study.     

2种鼠尾草对NaCl胁迫的耐受性比较及其生理机制研究

以具有较高药用和观赏价值的美丽鼠尾草和贵州鼠尾草为实验材料,分析2种鼠尾草在NaCl(0、200、300、400、500、600mmol·L-1)胁迫下的生长、叶绿素含量、保护酶活性和有机渗透调节物质含量的变化,以明确2种鼠尾草对NaCl胁迫的耐受性差异及其生理机制。结果显示:(1)在实验NaCl浓度范围内,美丽鼠尾草的受害程度均高于贵州鼠尾草;(2)随着NaCl浓度的提高,贵州鼠尾草叶片叶绿素含量无显著变化,而美丽鼠尾草叶绿素含量逐渐显著降低;(3)当NaCl浓度从0增加到500mmol·L-1时,2种鼠尾草叶片的POD、CAT活性以及可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量逐渐升高,且美丽鼠尾草叶片的SOD活性也逐渐升高;(4)当NaCl浓度达到600mmol·L-1时,美丽鼠尾草叶片可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量继续增加,SOD、POD和CAT活性开始降低但仍显著高于对照,而贵州鼠尾草叶片的POD和CAT活性继续增加,可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量开始降低但仍显著高于对照。研究表明,贵州鼠尾草在NaCl胁迫下具有较高的渗透调节物质含量,而且随着NaCl浓度的增加能够维持较高的保护酶活性,因此对NaCl胁迫的耐受性强于美丽鼠尾草。     

Biosorption Performance of Multimetal Resistant Fungus Penicillium chrysogenum XJ-1 for Removal of Cu2+ and Cr6+ from Aqueous Solutions

Adsorption for heavy metals via biomaterials such as fungal biomass presents a practical remediation technique for polluted water. Among all known filamentous fungi, Penicillium chrysogenum is widespread in nature and can serve as a biosorbent for heavy metals. In the current study, the ability of P. chrysogenum XJ-1 to remove copper (Cu²⁺) and chromium (Cr⁶⁺) from water was evaluated. The maximum biosorption capacity of XJ-1 for Cu²⁺ reached 42.83 ± 0.57 mg g^?1 dry biomass at pH 5.0 after the equilibrium time of 1.5 h. The maximum biosorption capacity for Cr⁶⁺ at pH 3.0 reached 52.69 ± 1.68 mg g^?1 dry biomass after the equilibrium time of 1.5 h. The biosorption data of XJ-1 biomass were well fitted to the Freundlich isotherm model and the pseudo-second-order Lagergren kinetic model. Laundry powder-treated and HCl-treated XJ-1 biomass significantly enhanced its adsorption capacity to Cu²⁺ and Cr⁶⁺, respectively. HCl and NaOH were suitable desorbents for Cu²⁺/Cr⁶⁺ loading biomass, respectively. Fourier transform infrared spectroscopy analyses revealed that hydroxyl, amine, and sulfonyl groups on the biosorbent contributed to binding Cu²⁺ and Cr⁶⁺ and that carbonyl and carboxyl groups were also vital binding sites of Cu²⁺. Scanning electron microscopy and energy-dispersive x-ray (SEM-EDX) analyses confirmed that considerable amounts of metals were precipitated on the cell surface of XJ-1. Our results suggested that XJ-1 might be used to purify multimetal-contaminated water. This low-cost and eco-friendly biomass of XJ-1 seems to have a broad use in the restoration of metal-contaminated water.