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铀对蚕豆幼苗光合特性和呼吸代谢的毒害机理 总被引：1，自引：1，他引：0
为探究铀(U)胁迫对植物光合作用和呼吸代谢的毒害作用,采用溶液培养法,用含有不同浓度铀(0、5、10、15、20、25μmol·L~(-1))的溶液处理蚕豆幼苗72 h后,通过组织切片和透射电镜观察根系结构的变化,并测定蚕豆幼苗的叶绿素含量、光合参数以及根系活力,另取高浓度铀处理组(U-25μmol·L~(-1))与对照组(U-0μmol·L~(-1))的根系进行转录组测序(RNA-seq)。结果表明:在不同浓度的铀胁迫下,铀向地上部的转移极少,其转移系数小于0.01,过量的铀累积明显破坏了根系的结构。此外,铀胁迫下蚕豆幼苗的光合效率降低,但根系活力增加。RNA-seq结果表明,与光合作用和呼吸代谢调控相关的基因中,共有117个基因差异表达,其中,光合作用中与光反应途径、卡尔文循环途径及光呼吸途径相关的基因表达以下调为主(90个DEGs;3个上调,87个下调);呼吸代谢中参与线粒体电子传递过程的相关基因表达以上调为主(27个DEGs;23个上调,4个下调)。研究表明,高浓度的铀胁迫抑制了蚕豆幼苗的光合作用,但增强了其根系的呼吸代谢,这可能是蚕豆对铀毒害的一种适应机制。 相似文献
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锶对蚕豆根尖细胞的遗传毒性效应 总被引：1，自引：1，他引：0
为探讨Sr2+污染对蚕豆根尖细胞的生态毒性效应和对植物生长影响的毒理机制,以蚕豆为试材,通过急性毒性实验、微核实验和彗星实验,以ρ(Sr2+)0.01 mmol·L-1处理为CK,分析了Sr2+处理浓度[ρ(Sr2+)]为0.05~10 mmol·L-1对蚕豆根(芽)生长、干重、根尖细胞染色体结构及根尖细胞DNA断裂损伤的影响。结果显示,Sr2+对蚕豆的根尖细胞的生态毒性效应具有双重性。当ρ(Sr2+)<0.05 mmol·L-1时可促进蚕豆根、芽生长;ρ(Sr2+)>0.25 mmol·L-1时,蚕豆发芽率下降了17.93%~36.32%,根茎、生物量及总生物量分别降低了42.15%、48.69% 和46.75%。同时,Sr2+抑制了蚕豆根尖细胞有丝分裂,促进DNA链发生断裂,导致有丝分裂指数(MI)降低,出现染色体断片和微核,其微核率(MCN)是CK的200%~400%;彗星尾长(TL)、尾部DNA含量(TD)和彗星尾矩(TM)也显著高于CK(P<0.05),表明DNA出现了明显的断裂损伤。 相似文献
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淡紫拟青霉A10的促生特性及其发酵液对印度芥菜幼苗蓄积Cs+的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
从种植印度芥菜的盆栽土壤(ρ[Cs~+]为10 mmol·kg-1)中筛选出淡紫拟青霉(A10),通过测试分析A10溶磷、解钾、分泌植物生长素(IAA)类似物及其发酵液对印度芥菜幼苗蓄积Cs~+的影响,研究A10的植物促生特性及其发酵液在印度芥菜蓄积Cs~+过程中的作用,为植物-微生物互作在Cs~+污染环境修复中的应用及其互作机制研究提供实验依据。结果显示:A10对Cs~+的耐受性和富集能力强,ρ(Cs~+)为50～100 mg·L~(-1)时A10的溶磷能力被显著抑制(P0.05);Cs~+处理及外源色氨酸均可显著诱导A10分泌IAA类似物;用1/2 Hoagland营养液稀释A10发酵液后再配制ρ(Cs~+)为25～100 mg·L~(-1)的处理液,用其培养印度芥菜,ρ(Cs~+)为0 mg·L~(-1)(CK)时A10发酵液对印度芥菜幼苗根的生长呈现"低促高抑"的生长素效应,稀释35倍时的促根效果最佳;A10发酵液稀释5、35倍和55倍条件下,ρ(Cs~+)为100 mg·L~(-1)时幼苗地上部Cs~+蓄积量均显著升高,其中稀释35倍时Cs~+蓄积量达最大值,地上部为8.86 mg·g-1DW,地下部为16.76 mg·g-1DW,印度芥菜幼苗蓄积Cs~+与其吸收K+呈显著的负相关性。研究表明,淡紫拟青霉A10具有显著的植物促生特性,A10发酵液有利于提高印度芥菜幼苗对外源Cs~+的蓄积。 相似文献
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【目的】研究铀污染对苔藓植物的叶绿素荧光生理特性和矿质元素积累的影响，筛选用于环境铀污染监测和修复研究的苔藓品种。【方法】以灰藓原变种、大羽藓和东亚砂藓为生物材料，分析不同铀胁迫浓度下（0、2.5、5、10、20 mg/L），3种苔藓叶绿素含量、叶绿素荧光参数、铀累积量及矿质营养代谢差异。【结果】3种苔藓的叶绿素含量与铀胁迫浓度呈反比关系，其中大羽藓表现出对铀胁迫较高的敏感性，其叶绿素含量最先受到显著抑制，降幅最大。铀胁迫对大羽藓的最大光学量子产量Fv/Fm、有效量子产量Y（Ⅱ）、光化学淬灭系数qP和非光化学荧光淬灭系数qN均表现为抑制作用，对灰藓原变种Y（Ⅱ）、qP、qN和东亚砂藓的Y（Ⅱ）、qP表现为“低促高抑”作用；对东亚砂藓的qN表现为促进作用。大羽藓的铀累积量在低中高浓度铀胁迫下均显著高于灰藓原变种和东亚砂藓，铀累积量与3种苔藓的叶片绒毛长度呈正比。一定浓度铀胁迫能促进苔藓植物对K元素和Ca元素的吸收，胁迫浓度过高则会抑制。【结论】叶绿素含量、叶绿素荧光生理特性和大量元素K、Ca含量可作为筛选苔藓植物监测和修复环境铀污染的生理指标；大羽藓对铀胁迫敏感性强于灰藓原变种和东亚砂藓，对铀的累积能力也优于灰藓原变种和东亚砂藓，可作为监测以及修复环境铀污染的优选苔藓植物。 相似文献
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为了研究聚乙烯类微塑料对玉米根际土壤微生物群落结构的影响,以玉米为试材,以平均分子量为2000、5000、10万的聚乙烯粉末模拟土壤中的微塑料污染,设置5个处理:不添加聚乙烯(CK)、添加分子量为2000(T1)、5000(T2)、10万以上(T3)的聚乙烯且种植玉米、未添加聚乙烯未种植玉米(CK0),分析玉米抽穗期各部位矿质元素代谢和根际土壤微生物群落结构差异。结果显示,矿质元素含量在玉米各部位存在差异,Fe、Cu主要集中在玉米根部, Ca、Mn、Mg在叶中分布最多, K主要集中在茎中;添加不同分子量聚乙烯微塑料后,不同部位的矿质元素较CK增加,且T1处理下增加最多。微生物多样性分析显示,不同分子量聚乙烯微塑料对玉米根际微生物群落组成影响不同。T1处理下除变形杆菌纲、伯克氏菌科细菌丰度增加外,其他细菌丰度较CK均减少;T3处理下,细菌和真菌的丰度较CK都有较大幅度的增加。总体来看,添加聚乙烯后,玉米不同部位矿质元素含量较CK显著增加, 2000分子量聚乙烯能够显著降低土壤中细菌和真菌的丰度, 10万以上分子量聚乙烯使得土壤中细菌和真菌丰度增加,各处理中与环境污染物降解相关的微生物增多。 相似文献
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【目的】研究苔藓植物对铀的积累特性及抗氧化酶系统的应答机制。【方法】采用溶液培养法，用含有不同浓度（0、5、10、15、20 μmol/L）铀溶液处理 3 种苔藓（大灰藓、大灰藓小型变种、砂藓）植株体72 h 后，观察苔藓植物生长状况；测定苔藓植物体内铀累积量及可溶性蛋白、游离脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）含量；测定过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性。【结果】铀对苔藓植物茎叶有一定的毒害作用，表现为茎叶发黄发黑，出现不同程度的萎缩现象，而对其假根无显著影响；3 种苔藓中，大灰藓小型变种对铀的累积能力最强，在铀浓度为 20 μmol/L 时可达 3 440.67 mg/kg（DW），生物富集系数（BCF）达 0.43。中低浓度铀胁迫（5~10 μmol/L）对 3 类苔藓植物可溶蛋白及脯氨酸含量的累积有一定的促进作用，高浓度铀胁迫（15~20 μmol/L）对其有显著破坏作用。3 种苔藓 MDA 含量随着铀浓度的增加显著上升。3 种苔藓抗氧化酶活性均表现为低浓度（5~10 μmol/L）刺激正向应答，高浓度（15~20 μmol/L）产生抑制作用。【结论】铀胁迫对苔藓植物生长状况、抗氧化酶系统有显著影响。其中，大灰藓对铀胁迫的敏感性高于大灰藓小型变种与砂藓；大灰藓小型变种表现出一定的耐铀能力与富集能力，具有应用于铀矿山苔藓结皮 - 超富集植物联合修复的潜力。 相似文献
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Sr2+在印度芥菜幼苗中的富集、亚细胞分布及贮存形态研究 总被引：1，自引：2，他引：1
为研究印度芥菜对Sr2+的富集、转运特性,解释超富集植物对Sr2+的解毒和富集机理,采用水培法培养印度芥菜幼苗至两片真叶,置于含锶[ρ(Sr2+)167(CK)~350 mg·L-1]的营养液中处理7 d后取样,通过差速离心法和化学试剂提取法分离提取植物器官、细胞的亚细胞组分和不同化学形态的Sr2+,原子吸收分光光度法测定各器官(根、茎和叶)、各亚细胞组分及不同化学形态的Sr2+含量.结果显示:印度芥菜各营养器官对Sr2+的富集量为"叶> 茎> 根",地上部分含量占总含量的84.93%~90.46%,转移系数(TF)达到5.63~9.48;生物富集系数(BCF)达到8.21~12.34;各器官中Sr2+的亚细胞分布主要集中在细胞壁和可溶性组分中,相对含量达到95.62%~100%;细胞核、前质体、叶绿体和线粒体等细胞器仅含少量的Sr2+(<2.92%);Sr2+在印度芥菜根中主要以果胶酸盐、蛋白质结合态或吸附态存在,茎、叶中主要以水溶性有机酸盐和一代磷酸盐的形态存在.研究结果表明:质膜转运蛋白介导的跨膜运输是印度芥菜根系吸收Sr2+的主要途径,将Sr2+以结合态的形式富集到根部,再以水溶态的形式将Sr2+经茎部转运至叶中贮存;同时,通过细胞壁的阻滞作用,将Sr2+结合固定在细胞壁,并将进入细胞质基质的一部分Sr2+转运到液泡内,暂时或"永久性"存贮;通过区域化分布有效降低了细胞器、胞质溶胶(cytosol)及内含物中的Sr2+含量,极大地减缓了Sr2+对细胞器的功能性损伤,此为印度芥菜对耐受Sr2+胁迫的重要机理之一. 相似文献
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蚕豆对土壤中锶的累积及其器官分配特征分析 总被引：1，自引：1，他引：0
为了调查蚕豆不同生育时期对土壤中锶(Sr)的累积效应及Sr在各器官中的分配特征,采用盆栽试验,以外源施加Sr Cl2·6H2O(稳定同位素88Sr)模拟土壤受放射性核素90Sr污染,分析Sr在蚕豆各生育时期(苗期、现蕾期、开花期、结荚期、成熟期)及各器官中的累积、分配特征。结果显示,随外源Sr污染浓度的增加,蚕豆体内Sr的累积量显著增加(P0.05),各生育时期对Sr的累积量呈现成熟期结荚期开花期现蕾期苗期,生物富集系数(BCF)和转移系数(TF)呈"上升"趋势,Sr在蚕豆各器官中的累积百分比表现为叶茎根(苗期和现蕾期)、茎叶根花(开花期)、根豆荚茎叶(结荚期)和茎叶根荚壳种子(成熟期)。同时,蚕豆根系对Sr的吸收速率与外源Sr污染浓度显著相关。综上认为,Sr在蚕豆体内具有明显的累积效应,并可转移到蚕豆地上部分各器官中,导致这些器官或组织被Sr污染。 相似文献
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随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,分布式能源作为一种新兴的能源形式,得到了越来越多的关注和应用。然而,分布式能源接入配电系统和运行,面临着一系列的技术和管理难题,如何克服这些问题,使分布式能源与传统电网系统协同运行,成了当前亟待解决的重要问题。笔者现对分布式能源在配电系统中的接入和运行问题进行探讨分析,为分布式能源在配电系统中的应用提供参考和借鉴。 相似文献
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【目的】土壤中聚乙烯微塑料的高效分离、提取是研究聚乙烯微塑料环境污染、毒理等的关键环节，构建一种从土壤中原位分离、高效提取聚乙烯微塑料的分离方法。【方法】采用筛分浮选法、密度分离法和索氏提取法分别对土壤中的聚乙烯微塑料进行提取，计算3种分离方法对土壤中聚乙烯微塑料的提取率。采用扫描电子显微镜（SEM）分析聚乙烯微塑料表面微观形貌特征的变化；采用热重（TG）分析聚乙烯微塑料热解特性参数的变化；采用傅里叶红外光谱（FT-IR）分析聚乙烯微塑料特征官能团的变化。【结果】3种分离方法均可提取土壤中的聚乙烯微塑料，其中筛分浮选法的提取率最高可达95.58%，密度分离法的提取率最高可达89.60%，索氏提取法的提取率最高可达86.10%。SEM分析显示，索氏提取法分离的聚乙烯微塑料颗粒表面有细碎的鱼鳞纹或片状结构；密度分离法提取的聚乙烯微塑料表面附有大量的土壤杂质颗粒物；筛分浮选法分离的聚乙烯微塑料颗粒表面几乎没有土壤杂质，表面微观形貌特征未被破坏。TG和FT-IR分析显示，3种分离方法提取的聚乙烯微塑料主要成分均为聚乙烯微塑料且均没有破坏聚乙烯微塑料原有的官能团结构。【结论】3种分离方法的提取率... 相似文献
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