植物氰化物对宝石上华蜗牛食物选择的影响

为验证植物氰化物能影响植食性动物的食物选择以及植食性动物的采食能诱导植物合成氰化物的假设,本研究分别在野外围栏和实验室内测定了宝石上华蜗牛Cathaica(Pliocathaica)orithyia对氰化物含量不同而其他营养成分相近的红三叶草Trifolium pratense和白三叶草T.repens的选择性,以及在宝石上华蜗牛的采食作用下,2种三叶草再生叶片中氰化物含量的变化。结果表明,无论在野外围栏还是在实验室条件下,宝石上华蜗牛均嗜食氰化物含量较低的红三叶草,而避食氰化物含量较高的白三叶草;实验个体对经其采食后的2种三叶草再生茎叶24 h的采食量较初次对三叶草24 h的采食量均显著降低;2种三叶草被宝石上华蜗牛取食后,其叶片中氰化物的含量均显著升高。因此,三叶草中的氰化物能有效阻遏宝石上华蜗牛对其采食,同时,宝石上华蜗牛的采食能诱导三叶草中氰化物的合成。     

2007年第18届国际生物学奥林匹克竞赛(3)

实验考试 3 细胞生物学/生物化学 任务A 分析菜花中的硫氰化物 29分 任务B 测定菜花中毒所需要的量 5分 任务C 基因表达的调控 10分     

氰化物在土壤中的自然降解模拟实验

通过对3种含不同氰化物浓度的粘黄土泥样的测定,探索氰化物在粘土中的降解规律。结果表明：粘黄土对氰化物（CN^-）有较强的吸附与净化作用;CN^-浓度随时间的变化符合一级动力学模式;制备土样中CN^-的初始浓度高降解慢,初始浓度低降解快。     

Increased β-Cyanoalanine Nitrilase Activity Improves Cyanide Tolerance and Assimilation in Arabidopsis

Plants naturally produce cyanide （CN） which is maintained at low levels in their cells by a process of rapid assimilation. However, high concentrations of environmental CN associated with activities such as industrial pollution are toxic to plants. There is thus an interest in increasing the CN detoxification capacity of plants as a potential route to phytoremediation. Here, Arabidopsis seedlings overexpressing the Pseudomonas fluorescens β-cyanoalanine nitrilase pinA were compared with wild-type and a β-cyanoalanine nitrilase knockout line （△Atnit4） for growth in the presence of exogenous CN. After incubation with CN, ＋PfpinA seedlings had increased root length, increased fresh weight, and decreased leaf bleaching compared with wild-type, indicating increased CN tolerance. The increased tolerance was achieved without an increase in β-cyanoalanine synthase activity, the other enzyme in the cyanide assimilation pathway, suggesting that nitrilase activity is the limiting factor for cyanide detoxification. Labeling experiments with [^13C] KCN demonstrated that the altered CN tolerance could be explained by differences in flux from CN to Asn caused by altered β-cyanoalanine nitrilase activity. Metabolite profiling after CN treatment provided new insight into downstream metabolism, revealing onward metabolism of Asn by the photorespiratory nitrogen cycle and accumulation of aromatic amino acids.     

氰化物污染的植物修复可行性研究

氰化物是目前世界范围内最常使用的提取黄金和白银等贵重金属的沥滤剂,其对自然生态环境的污染和破坏以及对人畜和其它生物的毒性作用是众所周知的.本试验用一自行设计的生物反应器来观察黄豆(Glycine max(L)Merr.)和玉米(Zea mays L.)对氰化物污染土壤的原位修复的可能性.室温条件下(23.0～26.0℃),低浓度的氰化物污染液对(≤45.5 CN mg·L^-1)二种测试植物的生长没有产生任何毒性作用;而在高浓度的氰化物试验组(≥91.0 CNmg·L^-1),二种测试植物的生长都出现了明显的滞长现象(生长率下降大于10%),但没有观察到其它毒性反应.同时二种测试植物的叶片细胞用来测定植物细胞线粒体中的氰丙氨酸合成酶(β-cyanoalanine synthase)转化氰化物的潜力.实验是在一封闭的玻璃器皿(100mL)中进行的(100mL的氰化钾溶液中加入1.5g(鲜重)植物的叶片,氰化钾溶液的浓度大约1.0 CNmg·L^-1).在为期28 h的时间内,水溶液中超过90%的氰化物被植物的叶片去除;黄豆和玉米的的叶片细胞对氰化物去除率分别测定为4.43mg CN·kg^-1(鲜重)·h^-1和3.42mg CN·kg^-1(鲜重)·h^-1.本实验结果表明,植物对氰化物污染的土壤原位修复方法是一种可行的和有效的选择.     

Hib多糖蛋白结合疫苗中残余氰化物检测方法的建立

为了保证多糖蛋白结合疫苗的生产质量,建立了高效离子色谱和电化学检测残余溴化氰(CNBr)的方法。结果显示,该方法用于Hib多糖蛋白结合疫苗的残余氰化物检测时,在10~100μg/L的测定范围内,具有良好的专属性、灵敏度、精密度、线性和准确度。该方法操作简便,检测时间仅需要10 min。该方法也适用于以溴化氰作为多糖活化剂的其他多糖蛋白结合疫苗的质量控制。     

一株降氰细菌的筛选及其转化特性初步研究*

从污染土壤中分离一株高效降氰菌株DN25,经表型分析和16SrDNA分析,初步判断为产碱杆菌(Alcaligenessp.)。该菌株耐氰能力强,能在氰浓度达1000mg/L的环境中生长。其生长和转化的最佳温度和pH分别为30℃和8.0,10h对氰浓度为500mg/L的溶液转化率可达到99%。同时菌株也可有效转化亚铁氰化钾,对于氰浓度相当于500mg/L的亚铁氰化钾液,12h的转化率可达到96%。     

锰——超氧化物歧化酶活力测定的五种方法比较研究

 本文分别以CN~-抑制和SDS处理区分Mn-SOD与CuZn-SOD,对五种SOD活力测定方法进行了比较研究。结果表明:(1)化学发光法和光化学扩增法不适用于Mn-SOD活力测定,CN~-和SDS对这两种方法有明显的干扰作用。(2)NBT还原、Cyt c还原和亚硝酸盐形成法都能用于Mn-SOD活力测定,用这三种方法测得Mn-SOD每活力单位相当于酶的含量分别为2.93μg、0.11μg和0.028μg。说明NBT还原法灵敏度最低,其次是Cyt c还原法。亚硝酸盐形成法灵敏度高,专一性强,为五种测定方法之首。     

柳树对亚铁氰化物的吸收、代谢及其毒性研究

为探明亚铁氰化物在植物体内的迁移、转化及对植物的毒性作用,以长出新根须和嫩叶的垂柳(SalixbabylonicaL.)枝条为材料,在自行设计的250ml生物反应器中生长192h,培养温度为24.0±1℃,亚铁氰化物水溶液的浓度分别为52.99,105.98,211.95和317.93mgCNL-1。结果表明:(1)低浓度实验组(52.99mgCNL-1)水溶液中10.85%的亚铁氰化物被植物吸收,随着浓度的升高吸收到植物体内的亚铁氰化物的比例(%)依次递减,但是统计学分析显示各实验组单位体重(湿重)的植物吸收亚铁氰化物的量无显著性差异;(2)在植物的各个部位都能检测到微量的亚铁氰化物,表明亚铁氰化物通过植物的蒸腾作用在植物体内的迁移。由于没有检测到在气态下的总氰化物,表明植物的蒸腾作用没有将亚铁氰化物释放到大气中;(3)尽管植物吸收到体内的亚铁氰化物是有限的,但物质平衡实验证明其在植物体内迁移的过程中超过96%的都能被植物有效转化;(4)所用的4种亚铁氰化物浓度在192h内没有对柳树产生毒性作用。因此认为:依据亚铁氰化物在水溶液→植物→空气系统内的迁移和转化,亚铁氰化物的植物修复是可能的。     

分光光度法测定水质总氰化物不确定度评定

工业污水中存在着大量的氰化物,若处理不当,则会造成严重的环境污染。为反映总氰化物检测结果的准确性,文章介绍了总氰化物检测原理及测量不确定度的来源,通过运用分光光度法对水质中总氰化物的不确定度进行评定,并对测定结果进行分析。供类似研究参考。