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汞是一种全球性有毒污染物，其具有持久性及生物累积性特点，在自然条件下，汞通常都以无机形态存在，在生物和微生物的作用下，无机汞可转化为毒性更强的甲基汞；水旱轮作是我国稻田的主要耕作模式，旱作季与水作季土壤汞微生物甲基化的生成与影响因素不同，水稻对甲基汞富集能力非常强，水稻植株内的甲基汞主要来源于稻田土壤，导致食用稻米成为汞污染区人群甲基汞暴露的主要途径。为水旱轮作稻田旱作季土壤汞微生物甲基化的生产应用及同类研究提供参考，从水旱轮作稻田旱作季不同类型土壤汞微生物甲基化及土壤微生物汞甲基化的影响因素两大方面进行综述，并对未来的研究方向进行了展望。 相似文献
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硒位于元素周期表第Ⅵ主族,是一种生命必需的微量元素,是第21位氨基酸硒代半胱氨酸、硒代甲硫氨酸和含硒酶的必需组分。硒在人体免疫系统、抗癌、抗氧化等方面发挥重要作用,缺硒会导致40种以上的疾病。硒以Se(-Ⅱ)、Se(0)、Se(+Ⅳ)和Se(+Ⅵ)4种价态存在,所有价态间的转化都有微生物的参与。本文主要综述最近几年国内外微生物代谢硒的研究进展,包括硒对生命体的重要作用与机制,硒的化学性质与生物地球化学循环,硒的氧化、还原和甲基化等多样的代谢硒的微生物类群,微生物代谢硒的分子机制;并探讨了微生物代谢硒在未来的关注点和实际应用。阐明微生物代谢硒在生物地球化学循环、生物多样性、植物富硒、人类健康和环境污染治理等方面都发挥着重要作用。 相似文献
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锑(Sb)是一种自然界普遍存在的剧毒重金属,随着工业生产的日趋发展,我国部分地区土壤、水体及农产品受到严重的锑污染。作为环境污染物,锑中毒会导致人类心肌衰竭,肝坏死等疾病。自然界中的某些生物,特别是微生物却可以在极高锑浓度下生长,甚至可以利用这种元素作为能源物质,因此,微生物在锑的地球物质循环中起着重要的作用。研究生物对锑的代谢机制,对于保护环境与人体健康具有重要的现实意义。本文对锑在环境中的分布、污染状况、微生物对锑的代谢以及生物修复等方面的研究现状进行了综述。同时建议今后应加强以下三方面的研究:(1) 筛选更多抗锑微生物或氧化锑的微生物;(2)发掘更多锑抗性基因或氧化基因; (3) 开发锑污染土壤及水体的微生物修复技术。 相似文献
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土壤Fe(Ⅲ)异化还原的环境效益 总被引：3，自引：1，他引：2
异化Fe(Ⅲ)还原微生物是厌氧环境中广泛存在的一类主要微生物类群,它们的共同特征是可以利用Fe(Ⅲ)作为末端电子受体而获得能量。鉴于土壤Fe(Ⅲ)异化还原是厌氧环境中影响碳、氮、磷及金属元素生物地球化学循环的重要因素,对Fe(Ⅲ)异化还原在环境中的作用进行评述,系统介绍了国内外有关Fe(Ⅲ)还原环境效益的研究现状及其发展趋势。 相似文献
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《浙江大学学报(农业与生命科学版)》2017,(6)
土壤是一个复杂的氧化还原体系,存在大量活跃的生源要素和污染物的生物地球化学循环过程,氮还原、铁还原、硫酸盐还原、产甲烷和还原脱卤等反应过程伴随着频繁而密切的交互作用,对自然生态系统中的物质代谢和能量流动具有决定性的影响。近年来,随着分子生物学技术的发展,以功能基因为生物标志物,对土壤环境中不同还原条件下相关功能微生物的群落结构、分布特性和丰度变化等的表征及其对土壤中还原过程的介导机制研究是国际社会关注的热点。本文综述了土壤中几种重要还原转化过程中的关键功能基因,旨在进一步揭示自然淹水土壤中参与介导氮还原、硫酸盐还原、铁还原、产甲烷以及还原脱卤等过程的重要微生物的群落结构和功能,最终为阐明生源要素还原转化耦合污染物降解过程中的微生物学介导机制提供参考依据。 相似文献
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土壤-水稻系统砷的生物地球化学过程研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
本文综述了具有不同渗氧能力基因型水稻对土壤砷结合形态、水稻根表铁膜、砷吸收的影响以及不同根际氧化还原条件对土壤砷形态、水稻砷积累、砷转运载体表达的影响,分析了硅的不同施加量对水稻砷吸收的研究进展及其作用机制,从土壤铁矿物氧化和还原两个方面总结了根际铁循环对砷环境行为的影响以及对砷污染土壤修复的潜在价值,以期为最终降低水稻砷吸收提供理论参考。微生物介导的铁氧化还原对砷的环境行为如砷的溶解释放、吸附沉淀、形态转化等有重要影响,而铁细菌的胞外电子传递过程促进了铁的矿物相转化并耦合砷的钝化,在未来工作中值得进一步关注和研究。 相似文献
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《农业环境科学学报》2010,(13)
异化Fe(Ⅲ)还原微生物是厌氧环境中广泛存在的一类主要微生物类群,它们的共同特征是可以利用Fe(Ⅲ)作为末端电子受体而获得能量。鉴于土壤Fe(Ⅲ)异化还原是厌氧环境中影响碳、氮、磷及金属元素生物地球化学循环的重要因素,对Fe(Ⅲ)异化还原在环境中的作用进行评述,系统介绍了国内外有关Fe(Ⅲ)还原环境效益的研究现状及其发展趋势。
相似文献10.
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Oremland RS Kulp TR Blum JS Hoeft SE Baesman S Miller LG Stolz JF 《Science (New York, N.Y.)》2005,308(5726):1305-1308
Searles Lake is a salt-saturated, alkaline brine unusually rich in the toxic element arsenic. Arsenic speciation changed from arsenate [As(V)] to arsenite [As(III)] with sediment depth. Incubated anoxic sediment slurries displayed dissimilatory As(V)-reductase activity that was markedly stimulated by H2 or sulfide, whereas aerobic slurries had rapid As(III)-oxidase activity. An anaerobic, extremely haloalkaliphilic bacterium was isolated from the sediment that grew via As(V) respiration, using either lactate or sulfide as its electron donor. Hence, a full biogeochemical cycle of arsenic occurs in Searles Lake, driven in part by inorganic electron donors. 相似文献
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目的探讨亚砷酸对人胰腺癌PANC-1细胞增殖及RAS相关结构域家族基因1A（RASSHA）甲基化的影响。方法PANC-1细胞用不同浓度亚砷酸处理,采用MTT法检测细胞增殖,甲基化特异性PCR（MSV）法检测RASSFlA基因甲基化情况。结果随着亚砷酸浓度增加（1．2～4．8μmol／L）和作用时间延长,PANC-1细胞抑制率逐渐增加（P〈0．05）。PANC－1细胞中RASSFlA基因表现为高甲基化状态,但其甲基化随亚砷酸浓度增加而逐渐减弱。结论亚砷酸对PANC－1细胞增殖的抑制作用具有时间和剂量依赖性,并通过RASSFlA基因的去甲基化起作用。 相似文献
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水稻砷污染健康风险与砷代谢机制的研究 总被引：15，自引：2，他引：15
水稻是人类主要的粮食作物之一，然而，目前稻米主要生产区（东南亚地区）的土壤和灌溉水砷污染严重，导致稻米中砷的积累；砷在稻米中的积累通过食物链传递，对人体健康构成严重威胁。所以，稻米砷污染问题已成为东南亚地区比较突出且急需解决的环境问题之一，而减少水稻对砷的吸收、控制水稻体内砷向籽粒转移、降低籽粒中砷的生物有效性是解决这一问题的关键途径。因此，深入理解水稻对砷的吸收、体内转运和转化等代谢机制非常有必要。近年来有关水稻对砷的吸收和体内砷代谢机制的研究取得了很大进展。研究表明，水稻根系通过磷吸收通道吸收五价砷（As（Ⅴ）），水通道吸收三价砷（As（Ⅲ））。进入水稻体内的砷，一部分由地下部转运到地上部，其中一部分进一步被转运到水稻籽粒中。根表铁膜能抑制水稻对As（Ⅴ）的吸收和向地上部的转运。在水稻的地下部和（或）地上部还存在着As（Ⅴ）还原、As（Ⅲ）甲基化等砷形态的转化过程。最近，水稻砷酸盐还原酶基因已经被克隆和表征。 相似文献
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砷是环境中以低浓度广泛天然存在的一种非金属元素,与其它元素形成无机和有机的复合物。不同形式的砷通过化学的电子转移、甲基化和烷基化等复杂机制使不同形态的砷相互转化。砷转化机制的研究为砷污染的治理提供新的技术方法,但由于面临诸多的问题,目前还没有一种单一的修复技术被广泛地应用于砷污染环境的治理。本文就近年来有关环境中砷的来源和存在、生物转化和修复的机制进行综述,为砷污染的修复和环境治理提供科学指导。 相似文献
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水稻土氨氧化细菌多样性的RFLP分析 总被引：1，自引：0，他引：1
提取苗期水稻根际土和非根际土土样微生物总DNA,采用氨氧化细菌特异性引物(Eub338,Nso1225)扩增16SrDNA基因片段,分别建立水稻根际土(G)和非根际土(F)氨氧化细菌克隆文库。用限制性内切酶HhaⅠ/RsaⅠ进行PCR-RFLP分型,分别得到110和105个酶切类型。多样性指数和优势细菌聚类比对结果显示,土壤氨氧化细菌群落结构指数H′、Dg和Jgi为非根际土稍大于根际土,表明非根际土中氨氧化细菌种群比根际土略多。指数Hmax和dMax为根际土大于非根际土,表明根际土氨氧化细菌数量相对多于非根际土。根际土有比非根际土更明显的优势种群出现。序列分析表明,水稻根际土氨氧化细菌的优势种群主要属于亚硝化螺菌属,亚硝化单胞菌属,β-变形菌亚门,碱菌属。供试水稻根际土和非根际土氨氧化细菌多样性和群落结构发生了改变。 相似文献
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Differential DNA methylation is important for the epigenetic regulation of gene expression. Allele-specific methylation of the inactive X chromosome has been demonstrated at promoter CpG islands, but the overall pattern of methylation on the active X(Xa) and inactive X (Xi) chromosomes is unknown. We performed allele-specific analysis of more than 1000 informative loci along the human X chromosome. The Xa displays more than two times as much allele-specific methylation as Xi. This methylation is concentrated at gene bodies, affecting multiple neighboring CpGs. Before X inactivation, all of these Xa gene body-methylated sites are biallelically methylated. Thus, a bipartite methylation-demethylation program results in Xa-specific hypomethylation at gene promoters and hypermethylation at gene bodies. These results suggest a relationship between global methylation and expression potentiality. 相似文献
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【目的】分析LEF1基因在红棕色与青灰色巴什拜羊皮肤组织中DNA甲基化与mRNA的表达水平。【方法】运用BSP(亚硫酸盐修饰后测序PCR)与RT-RCR(实时荧光定量PCR),检测不同毛色巴什拜羊皮肤组织LEF1基因启动子区的甲基化水平与mRNA表达量。【结果】在红棕色巴什拜羊皮肤组织中的LEF1基因启动子区的甲基化水平高于青灰色的甲基化水平,且二者甲基化CpG位点不同,二者呈显著的负相关(P< 0.05)。【结论】DNA甲基化水平对红棕色与青灰色巴什拜羊的毛色形成具有调节作用,可作为一个候选的巴什拜羊毛色遗传标记。 相似文献
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[目的]探究砷在土壤-蔬菜系统中的转移规律。[方法]采用氢化物原子荧光光度法测定福建省8个县、区的20多个品种蔬菜样品和对应耕作层土壤样品砷含量。[结果]采样区耕作层土壤全砷含量在0.94~25.27 mg/kg,平均值为5.91 mg/kg,未超过国家二级标准。采样区耕作层土壤有效砷含量在0.21~2.86 mg/kg,平均为0.84 mg/kg。蔬菜可食用部分砷含量在未检出~0.163 mg/kg。其中,水生类蔬菜、绿叶类蔬菜砷含量较高,豆类、瓜类、根茎类和茄果类砷含量较低,所有蔬菜的砷含量均低于食品安全国家标准,表明采样区蔬菜未遭受明显砷污染。大多数蔬菜品种可食用部分砷含量分别与土壤全砷含量、土壤有效砷含量之间存在显著正相关关系。用转移系数来表示蔬菜对砷的吸收能力,发现转移系数有随土壤全砷含量的提高而减小的趋势,主要呈乘幂关系。但转移系数基本不随有效砷含量的变化而变化。通过DPS统计软件的聚类分析可按转移系数(全量基和有效基)中位值把蔬菜对土壤全砷和有效砷的转移能力分为3类:即低转移能力、中等转移能力和高转移能力。[结论]研究结果为正确评价、预报、预测福建省土壤及蔬菜砷污染提供了理论依据。 相似文献
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目的 体细胞核移植(Somatic cell nuclear transfer,SCNT)在农业、生物医学等领域应用广泛,但是克隆效率太低制约了该技术的应用和推广。本研究的目的在于探究印记基因XIST和H19 DNA甲基化水平与克隆效率的联系。方法 利用同一头猪源耳朵成纤维细胞培养获得14个细胞克隆团,分别作为供体细胞进行SCNT试验,统计比较以各克隆团为供体细胞生产克隆胚胎的囊胚率以及各囊胚的XIST和H19基因调控区的DNA甲基化水平,对XIST和H19基因差异甲基化区域DNA甲基化水平与克隆胚胎的囊胚率进行相关性分析。结果 以1号克隆团为供体细胞得到囊胚的XIST基因DNA甲基化水平最高且囊胚率最低,分别为65.04%、8.6%,以14号克隆团为供体细胞得到XIST基因囊胚的DNA甲基化水平最低但囊胚率最高,分别为16.68%、38.2%;相关性分析表明XIST基因的DNA甲基化水平与囊胚率之间存在高度负相关(|r|=0.8125 >0.8)。H19基因A侧甲基化平均水平最高和最低分别为5.12%和0.61%,相关性分析表明H19基因A侧DNA甲基化水平与囊胚率间只有极弱的相关(|r|=0.1647 <0.3);H19基因G侧DNA甲基化水平最高和最低分别为90.92%和72.69%,相关性分析表明H19基因G侧DNA甲基化水平与囊胚率间只有低度相关(0.3<|r|=0.3098 <0.5)。结论 XIST基因DNA甲基化水平越低,则克隆团囊胚率越高。研究结果对提高猪SCNT胚胎发育效率,改善现有的猪SCNT技术体系提供了基础。 相似文献