混合菌群降解稻草和污泥转化乙醇的研究

利用不同的混合菌群降解稻草和污泥转化乙醇。在初始pH值为7、降解温度为37℃的条件下,利用2 mL绿色木霉、1 mL短小芽孢杆菌和2 mL酿酒酵母降解1 g NaOH预处理稻草和10 g NaOH预处理污泥48 h,得到的乙醇产量为83.94 mg/L;在初始pH值为6、降解温度为37℃的条件下,利用3 mL绿色木霉、2 mL短小芽孢杆菌、3 mL酿酒酵母和2 mL树干毕赤酵母降解1 g NaOH预处理稻草和10 g NaOH预处理污泥48 h,得到的乙醇产量为49.29 mg/L。结果表明,绿色木霉、短小芽孢杆菌和酿酒酵母混合菌群能更有效地降解稻草和污泥转化乙醇。

模拟酸雨对水稻叶片抗氧化系统影响的时间效应

采取有效措施减轻酸雨对植物的伤害必须建立在明晰植物对酸雨适应机制的基础上。为探究植物的抗氧化系统及质膜上重要功能蛋白对酸雨胁迫的适应机制,采用模拟试验方法,以pH=7.0为对照(CK),分析pH=4.0和2.5酸雨对水稻叶片内丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)、超氧化物自由基(O-2·)含量及抗氧化系统(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸(ASA))和质膜H+-ATPsae活性影响的时间效应。结果表明,与对照(CK)相比,pH=4.0、2.5酸雨在胁迫1~5 d时引起水稻叶片MDA、H_2O_2、O-2·含量,SOD、CAT活性,ASA质量比和质膜H+-ATPsae活性上升,仅pH=4.0组SOD活性在第5 d出现峰值,其他指标出现"时滞";在胁迫解除后,pH=4.0组各指标在第6~10 d逐渐恢复至CK水平,而pH=2.5组各指标(除质膜H+-ATPase活性低于CK外)仍显著高于CK。这表明在pH=4.0酸雨胁迫下水稻幼苗叶片中SOD和CAT活性与ASA质量比上升有效降低了H_2O_2和O-2·积累、MDA含量、质膜过氧化程度,因而,质膜H+-ATPsae活性恢复至CK并保持稳定;pH=2.5酸雨引起H_2O_2、O-2·过量积累,不仅超出抗氧化酶的清除能力且致使酶钝化,导致MDA含量持续增加,氧化伤害加剧,造成质膜上功能蛋白H+-ATPase活性受抑,其调节胞内pH值功能受阻。水稻抗氧化系统对酸雨胁迫的响应呈明显时间效应,且响应的敏感性从强到弱依次为SOD、CAT、ASA。水稻抗氧化系统恢复程度与恢复进程的快慢受胁迫强度制约。

水稻根系抗氧化酶及其同工酶对酸雨胁迫的响应

为进一步认识植物对酸雨胁迫的适应性机制,本文选择具有较强耐酸性作物水稻为试材,研究酸雨(AR)(p H 3.5和p H 2.5)对水稻根系抗氧化酶活性及其同工酶组成的影响.发现AR胁迫5 d后,p H 3.5组水稻幼苗根系中SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)、POD(过氧化物酶)活性均上升,且同工酶谱条带均增粗变亮,H_2O_2、O_2^(·-)、MDA含量和质膜透性均增加,根长、根表面积、根体积、根冠比均减小;而p H 2.5组根系中虽SOD、CAT活性上升但POD活性下降,其中SOD、CAT同工酶谱条带变粗变亮且较p H 3.5组更粗更亮而POD 3、POD 4、POD 5条带明显变细变暗,O_2^(·-)、H_2O_2、MDA含量和质膜透性与根系生长各指标降幅均大于p H 3.5组.恢复5 d后,p H3.5组下水稻根系中SOD、CAT、POD、H_2O_2、O_2^(·-)、MDA含量和质膜透性恢复至对照水平,而p H 2.5引发的活性氧伤害未恢复.因此,AR胁迫下水稻幼苗根系SOD、CAT、POD同工酶表达量增加促使活性增强有助于清除AR诱发的活性氧积累,增强植物对酸雨的耐受性,调控能力受酸雨强度限制.