外源硫对Cd胁迫下番茄植株生长及抗逆代谢的影响

硫(S)作为植物必须的大量元素在调节植物生长发育及响应非生物胁迫过程中具有重要的作用.本研究以番茄幼苗为材料,探究不同浓度S在Cd胁迫下对番茄植株生长及抗逆代谢的影响.结果表明,在缺S环境下植物生长明显受到抑制且Cd的胁迫效应更加显著,1~4 mmol·L^(-1) S能够显著促进番茄幼苗的生物量累积并缓解由于Cd胁迫导致的生长缓慢现象.外源S显著提升抗逆性物质脯氨酸和可溶性蛋白的含量以缓解Cd胁迫.此外,Cd胁迫导致番茄幼苗氮(N)和磷(P)代谢受阻,植物体内N和P的赋存形式及分布发生明显变化,外源S的添加能够通过调节N代谢和P代谢的关键酶-硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶及酸性磷酸酶活性,促进番茄幼苗N和P的代谢过程,降低Cd对植物的毒性效应.

干旱区污灌农田土壤Cu、Ni复合污染与土壤酶活性的关系

以重工业城市——甘肃省金昌市农业土壤为主要研究对象,采用室内分析测试方法,就污灌土壤重金属复合污染对酶的活性及微生物学参数进行了调查研究。结果表明,污灌区农田土壤中Cu、Ni重金属含量均超过土壤环境质量标准(GB15618—1995)中一级标准限量,但未达到二级标准。污灌区农田Cu、Ni复合污染对土壤脲酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性均表现为激活作用;对过氧化氢酶和转化酶的抑制作用较小,而对多酚氧化酶的抑制作用较强,因此,多酚氧化酶可做为土壤Cu、Ni复合污染监测和评价的主要生化指标。污灌农田土壤微生物生物量和基础呼吸速率显著高于清灌土壤。除pH与转化酶活性之间呈显著(P<0.01)正相关关系外,其他土壤理化因子与土壤酶活性和微生物参数之间均呈显著(P<0.05或P<0.01)的正或负的相关关系,在污灌土壤中Cu、Ni复合污染对酶活性所表现出的屏蔽效应可能受到土壤有机质的影响。

浅谈水利工程施工堤坝防渗加固技术

对于水利工程领域的相关工作人员来说,渗漏的防治一直是他们要克服的巨大问题之一,由于各地实际情况不同,生态环境的变异性不仅难以控制实际气候的变化,最后还影响到大坝实际水位预测的准确性,而实际水位的出现对水利工程的正常建设和运行构成了障碍。删除上述非人力因素,由于堤坝工程建设内容与环节比较复杂,还会有其他因素阻碍和影响堤坝建设,如果相关技术人员不能对工作中的一些突发情况进行实时监控和记录, 针对一切突发问题没有及时应对与解决,那么最后的结果导致侧漏问题的出现。

乙烯促进木质素合成减少镉吸收和积累提高番茄耐镉性

镉(cadmium,Cd)胁迫强烈抑制植物生长发育,并且镉能够沿着食物链在人体中富集,对人体健康造成重大隐患。乙烯(ethylene,ETH)是一种重要的植物激素,在植物响应环境胁迫中发挥重要作用。但是,乙烯调节植物耐Cd的作用机制仍然未定论。本文发现3 mg/L Cd 2+处理能够提高乙烯合成关键蛋白质甲硫氨酸腺苷转移酶(methionine adenosyltransferase,MAT)活性,导致根中乙烯含量上升约44.6%。进一步研究发现,10和50μmol/L乙烯增强苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate coenzyme A ligase,4CL)、肉桂醇脱氢酶(cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD)和愈创木酚过氧化物酶(guaiacol peroxidase,PPOD)等木质素合成关键酶的活性,使番茄根系木质素含量提高约52.1%和83.8%,导致胞壁木质化程度提升。与对照相比,乙烯减少根表皮细胞Cd 2+内流40.2%~52.7%,显著降低体内Cd含量(P<0.05)。此外,乙烯处理减少毒性高的水提取态和乙醇提取态Cd的含量,增加了毒性低的盐酸、醋酸、氯化钠提取态和残渣态Cd的含量,同时增加Cd在细胞壁中的占比,降低在细胞器中的占比,从而降低植株的离子渗透率(electrolyte leakage,EL)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,增加叶绿素含量,提高了番茄植物对Cd 2+胁迫的耐受性。综上,本研究发现了Cd 2+胁迫之下MAT酶活性的变化,由此提出,MAT介导的乙烯合成与Cd 2+胁迫之间可能存在关联,为乙烯缓解植物Cd损伤提出新的可能机制,也为其在果蔬作物安全生产中的应用提供了初步的理论依据。

硫氢化钠在缓解菘蓝幼苗镉胁迫中的作用

以菘蓝幼苗为研究对象,探究H 2S缓解菘蓝幼苗镉(Cd)胁迫的最佳浓度及作用机制.在Cd浓度为5 mg·L-1条件下,确定缓解Cd胁迫的H 2S最佳浓度,并在最佳浓度下,设置不同镉Cd(0,1.0,2.5,5)mg·L-1胁迫浓度,探究H 2S在缓解菘蓝幼苗Cd胁迫中的作用.结果显示,外源添加H 2S供体NaHS后,不同浓度Cd胁迫下菘蓝幼苗与处理组相比,株高分别增加8.47%、12.49%、5.08%;在低浓度Cd处理时加入NaHS,叶绿素含量显著性增加47.10%、28.12%,而5.0 mg·L-1 Cd胁迫下叶绿素含量显著降低了25.85%.此外,外源添加NaHS,地下部分Cd含量分别增加34.40%、34.60%、41.76%,地上部分Cd含量分别减少52.84%、46.69%、43.23%.综上所述,外源H 2S能够通过调节菘蓝幼苗体内Cd的分布降低Cd对菘蓝幼苗造成的损伤.而高浓度Cd会引起菘蓝幼苗生长异常,导致幼苗对H 2S更加敏感,此时H 2S可能表现出毒性作用而非缓解Cd胁迫的作用.

硫化氢在缓解拟南芥镉胁迫中的作用

探究外源硫化氢(H2S)供体NaSH在拟南芥受镉胁迫中的作用.以野生型拟南芥为材料,探究在50μmol/L CdCl2胁迫下,H2S对拟南芥生长和抗氧化酶活性等一系列生理生化指标的影响,阐明外源H2S在拟南芥受镉胁迫中过程中的作用.研究结果显示,施加外源H2S供体NaSH后,镉胁迫下拟南芥的根长较单独CdCl2胁迫处理上升了48.94%,离子渗透率显著下降26.77%,叶绿素含量上升了45.83%,根系超氧化物歧化酶(SOD)上升了13.90%,根中丙二醛(MDA)含量降低了63.93%.综上所述,外源H2S能够在一定程度上缓解Cd对拟南芥造成的过氧化程度,促进拟南芥根系生长,因而外源H2S可以缓解镉对拟南芥的胁迫,提高拟南芥的抗逆性.

cGMP和Ca^2+通过提升PM H^+-ATPase活性降低Na^+/K^+比维持苔草愈伤组织离子稳态

两种生态型苔草Carex morcroftii(C.moorcroftii)植物沙生型(DC)和水生型(SC)的愈伤组织对盐度具有不同的敏感性.本研究对这两种生态类型苔草愈伤组织进行盐胁迫处理.在100 mM NaCl处理下,Na^+百分比显著增加而K^+百分比降低,导致SC愈伤组织Na^+/K^+比值急剧增加,但DC中Na^+/K^+比值与对照相比无显著性差异.8-Br-cGMP(cGMP的一种类似物)以浓度依赖性的方式影响DC和SC的元素比值.6-苯胺-5,8-喹啉二酮(Ly83583,cGMP抑制剂)可降低内源性cGMP的浓度,通过降低K+百分比、增加Na+百分比和Na^+/K^+比来消除8-Br-cGMP的作用.DC愈伤组织中,Ly83583能够降低由于NaCl导致的PM H^+-ATPase活性的增加.然而,乙二醇-双-(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA,Ca^2+螯合剂)不能改变cGMP的内源性浓度.以上结果表明,Ca^2+作为cGMP的下游信号通过降低Na^+/K^+比率和提升PM H^+-ATPase活性增强苔草愈伤组织的耐盐性.

H2S对CuO NPs胁迫下番茄幼苗Cu分布及细胞壁组分的影响

以番茄幼苗为实验材料,NaHS作为H_(2)S供体,研究其对CuO NPs胁迫下番茄幼苗体内Cu分布累积及细胞壁组分的影响.结果表明:NaHS能显著降低细胞器内Cu含量的增加,减少细胞壁中Cu的累积;在CuO NPs2胁迫下,CSP(螯合型果胶)、NSP(碱溶性果胶)、HC1(半纤维素1)和纤维素中Cu含量均显著高于空白对照,NaHS处理后低于相应对照,而WSP(水溶性果胶)则与之相反;在CuO NPs胁迫下,番茄幼苗细胞壁中果胶、半纤维素、纤维素含量与对照相比均出现下降或上升趋势,添加NaHS后均降低了这种趋势,减缓了番茄幼苗的应激状态.因此,研究认为外源NaHS可以降低Cu在番茄幼苗体内的分布累积,调控细胞壁组分,增强对CuO NPs的抗性.

NaHS对菘蓝吲哚生物碱合成途径中相关基因表达的影响

靛蓝、靛玉红是菘蓝体内的有效药效成分,属于吲哚类生物碱.1-脱氧-D-木酮糖还原异构酶(DXR),SKikimate激酶(SK)和邻氨基苯甲酸酯合酶(AS)是吲哚生物碱合成途径中的三种重要酶,是靛蓝和靛玉红的合成前体.本文利用实时荧光定量PCR技术对菘蓝叶片和根中BcSK、BcDXR、BcASA1、BcASA2、BcASB的相对表达情况进行分析,并探究NaHS(硫化氢供体)对其表达的影响.NaHS浓度为150μmol/L,处理时间分别为3 h、6 h、9 h.结果表明,在3 h时处理下NaHS显著上调菘蓝的叶片和根中相关基因的表达,其中只有BcASB的相对表达量在叶片中有所下调,6 h和9 h处理下对药效基因的表达呈现出不同程度的抑制和诱导.综上所述,NaHS可能通过诱导菘蓝幼苗药效基因的表达提升靛蓝和靛玉红的含量,进而提升菘蓝的有效药效成分.

外源水杨酸缓解镉对番茄毒害作用的研究

为了研究外源水杨酸(SA)对番茄镉(Cd)抗性的影响,在温室水培条件下,测定了SA预处理对Cd胁迫下番茄生长、Cd积累、根系活性氧和抗氧化酶系统的影响。结果表明,随着Cd胁迫浓度升高,番茄生长受到的抑制作用也加剧。用100μmol·L^-1的SA预处理可显著缓解Cd对番茄的毒害作用。在5 mg·L^-1Cd处理下,加SA预处理组的株高和根长相比无SA处理组分别增加了10.2%和14.2%,根、茎和叶的干质量分别增加了40%、27.2%和24%(P<0.05)。同时,SA处理也显著降低了Cd胁迫下丙二醛(MDA)的含量并提高了抗氧化酶的活性。此外,SA预处理后,番茄地上部Cd积累降低了24.4%~58.3%,根部Cd积累降低了50.5%~75.5%(P<0.05)。研究表明,100μmol·L^-1SA预处理可以显著缓解Cd胁迫对番茄的生长毒害作用,并降低植株Cd积累。

水利水电工程围堰施工技术要点

水利水电工程是当今社会发展的重要条件,水利工程建设的有序运行可以整合能源,防洪,稳定当地经济。然而,从现阶段的发展统计来看,今天的水利水电工程还存在许多不良因素,对工程质量、质量构成了一定的威胁。因此,加强对围堰施工的监管,可以保证水利水电工程质量,减少诸多不利因素,保证水利水电工程的有效运行。文章进一步分析了水利水电工程围堰施工技术要点,可供同等对待参考。

超声强化芬顿法对金尾矿中金浸出及淋洗液毒性研究

以陕西某金尾矿为研究材料,通过芬顿法(Fenton method,FM)、超声法(Ultrasound method,UM)及超声强化芬顿法(Ultrasound-enhanced Fenton method,UFM)分别进行金尾矿金浸出实验,探究其对金尾矿中金的浸出效果,并且系统研究了UFM处理前后金尾矿的淋洗及淋洗液对水稻、小麦种子萌发影响.结果表明:与FM和UM相比,UFM能显著提高金尾矿中金的浸出,最佳条件下金浸出率达92.74%,其远大于FM处理的25.09%和UM处理的12.15%;UFM能显著降低金尾矿中As、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Cd、Ag等重金属浸出浓度,降低其淋洗液对水稻和小麦生长的抑制作用.相关研究结果为我国金尾矿贵金属回收与回收后金尾矿深度资源化提供新的思路.

根际细菌对番茄幼苗生长与Cd解毒机制研究

镉(Cadmium,Cd)胁迫条件下,通过水培试验研究接种(寡养单胞菌属Stenotrophomonas sp.)GBR32菌株对番茄生长和Cd累积影响.结果表明,与对照组相比,接种菌株GBR32后,番茄地上部和根部的生物量分别增加了63.6%和98.6%,MDA(malondialdehyde,丙二醛)含量分别降低了46.4%和14.5%,根部的SOD(superoxide dismutase,超氧化物歧化酶)和POD(peroxidase,过氧化物酶)活性分别降低了19.8%和10.4%,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量分别提高了20.5%、38.9%和14.1%,内源茉莉酸(jasmonic acid)和乙烯(ethylene)含量显著增加.接种菌株GBR32使得番茄地上部和根部的Cd含量分别提高了46.7%和60.9%,并且降低了Cd转运系数.该研究结果可为根际细菌强化重金属污染土壤安全利用修复提供参考.

采用草酸和EDTA去除农田土壤中砷和镉污染

以湖南、广西某As和Cd污染土壤为研究对象,以草酸和EDTA为淋洗剂,研究其在污染土壤样品中的淋洗情况,探讨淋洗剂浓度、淋洗温度对淋洗效果的影响。结果表明:淋洗剂为0. 3 mol/L的草酸对As淋洗率最好,洗脱率达到90%; 0. 02 mol/L EDTA对Cd淋洗率最好,洗脱率达到70%;采用正交实验探讨了草酸和EDTA联合对土壤样品淋洗效果的影响,草酸和EDTA组合淋洗As和Cd的洗脱率分别为80%和50%。草酸和EDTA单一淋洗效果优于组合淋洗,草酸和EDTA在土壤重金属淋洗过程中存在拮抗作用。