两种磁性生物炭耦合Diaphorobacter sp.DFA4去除2,4-DFA和Cu^(2+)的特性

以橘子皮为原料,氯化铁、镍锰铁氧体为磁性介质,制备了氯化铁和镍锰铁氧体改性生物炭(分别记为FBC和MBC),重点考察FBC和MBC介导Diaphorobacter sp.DFA4耦合体系去除2,4-二氟苯胺(2,4-DFA)和Cu^(2+)的特性。结果表明:在0.5~2.0 g/L FBC/MBC的介导作用下,Diaphorobacter sp.DFA4对2,4-DFA和Cu^(2+)的去除效果明显提升。当2,4-DFA初始质量浓度为100~900 mg/L时,相比纯菌Diaphorobacter sp.DFA4培养体系,FBC和MBC介导耦合体系对2,4-DFA的降解强化倍数分别为2.24~4.04倍和1.96~4.71倍,Cu^(2+)去除率则分别由59.70%~69.95%提升至88.57%~93.20%和82.12%~88.20%。当pH为6.0~8.0时,较纯菌Diaphorobacter sp.DFA4培养体系,MBC、FBC介导耦合体系对2,4-DFA的去除率分别提高了15.35%~36.32%和22.43%~37.42%,对Cu^(2+)的去除率则分别提高了37.63%~42.34%和43.61%~47.83%;当盐度由0提高至4%时,两个耦合体系对2,4-DFA的去除率基本保持在85%及以上,而纯菌Diaphorobacter sp.DFA4培养体系对2,4-DFA的去除率则由77.98%降至55.19%。机理分析发现,耦合体系可诱导分泌更多的腐殖酸,且在偏碱条件下,FBC更有利于促使腐殖酸的分泌。

蔗渣纤维素基Zn_(3)In_(2)S_(6)光催化降解2,4-二氯苯酚的研究

文章研究采用蔗渣纤维素和Zn_(3)In_(2)S_(6)为原料,通过化学交联法成功制备了蔗渣纤维素基Zn_(3)In_(2)S_(6)(SBC@ZIS)光催化剂,并利用SBC@ZIS光催化降解2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)。运用FT-IR、紫外可见漫反射、SEM-EDS、XPS和XRD对SBC@ZIS物理特性进行表征,并运用高效液相色谱和TOC分析SBC@ZIS降解2,4-DCP的性能。FT-IR和XRD结果证实了SBC与ZIS的结合未显著改变ZIS的结构。通过SEM-EDS表征发现,SBC载体上具有O、C、Zn、In和S元素,在XPS表征中,SBC@ZIS表现出与ZIS同样的衍射峰,两者表征均证明了ZIS很好地负载在SBC上。紫外可见漫反射表明ZIS固定于SBC后,其光吸收范围发生了红移,即从524 nm红移至600 nm,表明SBC@ZIS有利于提高ZIS在可见光下的吸收范围。通过单因素实验可知,在最优条件下,SBC@ZIS对2,4-DCP(50 mg/L)的降解率可达87%,相较于单独ZIS光催化提高了10个百分点。并且总有机碳的去除率达到了71%,相较于ZIS提高了17个百分点。将Zn_(3)In_(2)S_(6)负载于蔗渣纤维素上,有利于提高回收利用性和光催化性能,为2,4-DCP的高效降解提供一种新的思路。

1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑的微通道合成技术

采用微通道式反应技术,分别以1-甲基-2,4-二硝基咪唑(2,4-MDNI)与硝硫混酸硝化反应、2,4,5-三硝基咪唑钾盐(2,4,5-TNIK)与硫酸二甲酯(DMS)甲基化反应,合成了1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI);采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(NMR)、元素分析(EA)、熔点等表征了其结构。结果表明,采用微通道反应技术,基于2,4-MDNI硝化工艺的最优条件为:2,4-MDNI和发烟硝酸摩尔比为2∶3、发烟硝酸和20%发烟硫酸体积比为1∶2、在微通道反应器中停留时间为12min、反应器中反应液温度为75℃,得率和纯度分别为78.1%和99.2%。基于2,4,5-TNIK甲基化工艺的最优条件为:2,4,5-TNIK、DMS和K2CO3摩尔比为1∶2∶2、在微通道反应器中停留时间为20min、反应温度为70℃,得率和纯度分别为71.3%和99.4%。由此可得,微通道式反应工艺与常规釜式反应工艺相比,具有反应时间短、硝化试剂用量少、反应温度略有降低、得率略有提高的优点。

盐胁迫下植物促生菌和2,4-表油菜素内酯对月季幼苗光合生理及离子转运的影响

以月季品种巴西诺幼苗为试验材料,采用室内盆栽试验,探究不同盐质量分数(0、0.3%、0.6%、0.9%)胁迫下根际施用2,4-表油菜素内酯(EBR,1μmol/L)、接种植物促生菌(PGPB)普罗维登斯菌(Providencia vermicola,1×10^(7)cfu/mL)及其复合处理对月季幼苗生长、光合和叶绿素荧光参数、离子转运及抗氧化系统的影响,以探明两者缓解月季盐胁迫的机制。结果表明,不同质量分数盐胁迫下月季幼苗生长受到抑制,株高、叶片厚度以及地上部和根系生物量等显著下降,施用EBR或者PGPB可以缓解月季受到的生长抑制程度。0.9%盐胁迫下,与对照(不喷施EBR,不接种PGPB)相比,EBR+PGPB处理的叶绿素a、叶绿素b含量分别增加13.1%和32.3%;叶绿素荧光参数中PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)与对照无显著差异,PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)增加8.8%,净光合速率(Pn)增加53.7%,蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)与对照相比无显著变化,胞间二氧化碳浓度(Ci)降低6.0%。0.9%盐胁迫下,与对照相比,EBR+PGPB处理后月季地上部和根系Na+含量分别降低21.1%和26.6%,地上部和根系K^(+)含量则分别增加73.7%和70.4%,地上部和根系中K^(+)/Na^(+)值分别增加116.7%和135.1%;同时EBR+PGPB处理能够激活超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,降低超氧阴离子自由基产生速率和H_(2)O_(2)累积,与对照差异显著。综上,添加EBR、接种PGPB或者EBR+PGPB处理均可以不同程度地提高月季叶绿素含量,保护叶绿素荧光系统,维持植物Na^(+)和K^(+)的平衡,激活SOD、CAT等抗氧化酶活性以及降低细胞膜脂过氧化和H2O2累积,以减轻盐胁迫对月季幼苗的伤害程度,促进月季生长,其中以EBR+PGPB处理下月季幼苗的抗盐性效果更佳。

“虾壳生物质炭活化过硫酸盐降解2,4-二氯酚”创新实验设计

将科研成果与创新创业实践教学相结合,设计实施创新综合探究实验,以虾壳为原料制备虾壳生物质炭,用于活化过硫酸盐降解2,4-二氯酚。实验结果表明,虾壳生物质炭在酸性和中性条件下可以有效活化过硫酸盐去除2,4-二氯酚,去除率可达96%。通过该实验,学生能够掌握纳米材料的制备、表征等基本实验技能,能够对数据进行处理和分析,树立“以废治废”理念,增强解决实际问题的能力,提高创新意识。

盐碱胁迫下2,4-表油菜素内酯和褪黑素对百合幼苗光合生理的影响

以‘西伯利亚’百合种球为试材,采用室内盆栽试验的方法,研究了中度(150 mmol·L^(-1))盐碱胁迫下叶施2,4-表油菜素内酯(EBR)、褪黑素(MT)及其复合处理对百合幼苗生长、光合和叶绿素荧光参数、离子转运及抗氧化系统的影响,以期为二者缓解百合盐碱胁迫提供参考依据。结果表明:盐碱胁迫下百合株高、叶表面积以及生物量显著下降,施用EBR和/或MT可以缓解百合受到的生长抑制。150 mmol·L^(-1)盐碱胁迫下,与喷施清水对照(CK)处理相比,EBR+MT处理的SPAD值增加37.2%,百合地上部和地下部N含量分别增加83.6%和40.7%,叶绿素荧光参数中PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)和光化学淬灭系数(qP)分别增加14.6%、42.9%和50.0%,而非光化学淬灭系数(NPQ)下降9.2%,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)分别增加56.3%、29.7%和42.7%,胞间二氧化碳(Ci)下降19.3%。150 mmol·L^(-1)盐碱胁迫下,百合地上部和地下部Na^(+)含量增加,而K^(+)含量下降,EBR+MT处理后百合地上部和地下部K^(+)/Na^(+)值分别增加110.9%和98.8%;同时,施用EBR和/或MT处理能够促进百合Cu/Zn-SOD、POD以及CAT基因的表达,激活抗氧化酶SOD、POD以及CAT活性。综上所述,施用EBR和/或MT处理均能够不同程度的提高百合SPAD值,减缓盐碱胁迫对PSⅡ光系统的抑制,维持植物体内Na^(+)和K^(+)的平衡,激活SOD、POD和CAT等抗氧化酶基因表达并提高酶活性,促进百合株高和生物量的增加,其中以复合喷施EBR+MT处理下百合幼苗的抗盐碱性效果更好。

Sb掺杂Li_(2)SnO_(3)增加氧化电势提升2,4-DCP光催化降解的研究

本文通过固相法制备Sb掺杂Li_(2)SnO_(3)光催化剂并将其用于光催化降解2,4-DCP。通过粉末X射线多晶衍射技术(PXRD)、高分辨透射电镜(TEM)及扫描电镜(SEM)对合成的光催化剂分别进行了物相结构和表面形貌表征。光催化实验表明,Sb掺杂之后的样品具有较为优越的光催化性能,其在紫外光下12 min内,其降解率可达100%。然而母体Li_(2)SnO_(3)在同样的条件下,12 min内光催化降解率仅有58.20%。紫外漫反射吸收光谱表明,Sb掺杂之后,光学吸收带宽增加;时间分辨光谱测试表明,Sb掺杂后样品的光生载流子寿命下降。综合以上分析,光催化效率提升的原因,来自于其价带氧化电势的增强。自由基捕获实验表明,空穴(h+)和超氧阴离子自由基(O_(2)·-)是2,4-DCP降解过程中的主要活性自由基。本文的研究为半导体掺杂对光催化效率的提升提供重要的指导。

EGCG调节TLR4/MyD88/NF-κB信号通路对特应性皮炎大鼠Th1/Th2平衡的影响

目的 探讨表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对特应性皮炎(AD)大鼠的保护作用及潜在机制。方法 将SPF级SD大鼠分为对照(Control)组、AD模型(AD)组、AD+EGCG治疗(EGCG)组、AD+地塞米松阳性对照(DXM)组、AD+EGCG+TLR4激动剂(TLR4)组,每组18只。根据临床损伤严重程度计算皮肤损伤评分;ELISA检测炎症因子的表达;HE染色观察组织学变化;流式细胞仪分析Th1和Th2阳性细胞比例;Western blot检测TLR4/MyD88/NF-κB通路相关蛋白水平。结果 与Control组比较,AD组大鼠背部皮肤损伤程度较重,病理学损伤评分增加(P<0.05),白细胞介素-2(IL-2)、干扰素-γ(IFN-γ)水平及Th1细胞百分比降低,白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-13(IL-13)水平及Th2细胞百分比升高(P<0.05),TLR4、MyD88、p-NF-κB蛋白水平升高(均P<0.05)。与AD组比较,EGCG组和DXM组大鼠皮肤损伤评分及皮肤损伤病理学评分降低,Th_1细胞百分比、IL-2、IFN-γ水平升高,IL-4、IL-13水平、Th_(2)阳性百分比、TLR4、MyD88、p-NF-κB蛋白水平下降(均P<0.05)。与EGCG组比较,DXM组大鼠皮肤损伤评分及皮肤损伤病理学评分、Th_1、Th_(2)细胞百分比、TLR4、MyD88、p-NF-κB蛋白水平差异无统计学意义(均P>0.05),TLR4组大鼠皮损评分及皮肤损伤病理学评分升高,皮损组织中Th_1细胞百分比降低,Th_(2)阳性百分比及TLR4、MyD88、p-NF-κB蛋白水平上调(均P<0.05)。结论 EGCG可以通过TLR4/MyD88/NF-κB信号通路,维持Th1/Th2平衡来抑制炎症反应,进而降低AD的严重程度。

褪黑素及2,4-表油菜素内酯复合处理对阳光玫瑰葡萄贮藏品质的影响

阳光玫瑰葡萄在贮藏过程中易出现脱粒、坏果、褐变等影响果实货架期的问题,研究褪黑素与2,4-表油菜素内酯对其采后贮藏品质的影响可为延长阳光玫瑰葡萄货架期提供理论参考。以阳光玫瑰葡萄为材料,分别使用200μmol/L褪黑素、5μmol/L 2,4-表油菜素内酯及两者复合对葡萄进行浸泡25 min处理,于(4±0.5)℃冷藏,每7 d对果穗品质、还原糖含量、可滴定酸、果实褐变率、果梗色差、丙二醛含量、相对电导率指标进行测定,并在第0天和第56天观察果梗微观结构。结果表明,褪黑素、2,4-表油菜素内酯和褪黑素与两者复合处理都能显著抑制果穗坏果、失重、果实和果梗褐变、果梗膜脂过氧化程度,有效保持果梗微观结构完整性,使还原糖和可滴定酸处于较高含量,其中复合处理组在贮藏后期有更好的效果。由此说明,采后褪黑素与2,4-表油菜素内酯复合处理可有效降低葡萄果穗水分及营养成分丧失,保持果实与果梗采后贮藏品质。

2,4-表油菜素内酯对生物炭基质育秧水稻秧苗根系生长及生理特性的影响

[目的]水稻秧苗良好的根系盘结力,利于提高机插效率和质量。探明2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)在稻草生物炭育秧基质中对水稻根系生长的影响及作用机制具有重要意义。[方法]采用以300℃下制备的稻草生物炭为主的育秧基质,以甬优538为试验材料,分析了不同浓度EBR(0,0.5,1.0,1.5,2.0mg/kg)对生物炭基质育秧水稻秧苗根系生长及生理特性的影响。[结果]在生物炭基质中加入EBR后水稻秧苗的根系盘结力增强了4.13%~22.46%,根系活力提高了0.93~1.65倍,根冠比增加了2.20%~14.10%,极大促进根系的生长。基质中添加EBR显著提高水稻秧苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化保护酶的活性,降低丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_(2)O_(2))的含量,增加秧苗的可溶性糖和可溶性蛋白含量。施用EBR后水稻根系和叶片中OsCu/Zn-SOD1和OsCu/Zn-SOD2、OsCAT1和OsCAT2四个基因的表达水平显著高于对照。[结论]生物炭育秧基质中增施EBR能够提高水稻秧苗抗氧化系统酶活性和相关基因表达,降低植株内MDA和H_2O_2的含量,改善水稻秧苗根系的生长和盘结能力,促进健壮秧苗的形成。基施EBR最适宜的浓度为1.0~1.5 mg/kg。

2,4-D处理对发育过程中欧李果实钙与有机酸代谢影响及变化关系

以内蒙古地区欧李为试验材料,对结果枝进行2,4-D处理,测定果实在不同发育阶段的钙和有机酸质量分数及相关代谢酶活性,并进行相关性分析。结果表明:(1)在果实发育过程中,2,4-D处理的果实中总钙、水溶性钙、果胶钙、磷酸钙和草酸钙都明显高于对照,在硬核期和着色膨大期表现尤为突出。(2)2,4-D处理的果实中有机酸增加,苹果酸和柠檬酸的质量分数增加明显,而草酸质量分数有所下降;2,4-D处理明显增强了苹果酸脱氢酶(NAD-MDH)活性,进而促进了苹果酸质量分数的升高和柠檬酸质量分数的下降。(3)相关性分析显示,欧李果实中苹果酸与水溶性钙呈显著正相关,而柠檬酸和草酸则与非水溶性钙及总钙呈显著正相关。综上,2,4-D处理对欧李果实中钙积累和有机酸代谢具有积极影响,通过影响有机酸代谢酶的活性,果实中有机酸含量均明显增加,苹果酸的增加促进水溶性钙的积累,柠檬酸和草酸的增加促进非水溶性钙的积累,从而提升果实中总钙质量分数。

外源2,4-表油菜素内酯及褪黑素对樱桃番茄果实品质和果皮形态结构的影响

【目的】研究不同浓度的2,4-表油菜素内酯(EBR)和褪黑素(MT)处理对樱桃番茄果实生长发育过程中的果实品质和果皮形态结构的影响,为提高樱桃番茄果实品质提供一定理论或技术支撑。【方法】以樱桃番茄果实为材料,在樱桃番茄膨大期、绿熟期、转色期、红熟期喷施3种浓度的EBR和MT,分析果实的品质和细胞结构。【结果】累计喷施植物生长调节剂,在果实进入红熟期均产生不同程度的影响,单果质量在100μmol/L的MT处理下显著高出对照组29.96%;果实硬度在0.1 mg/L的EBR处理下与对照组相比提升了17.21%;0.1 mg/L的EBR和100μmol/L的MT分别是2种植物生长调节剂中糖酸比、可溶性蛋白、VC相比于对照(CK)提升最高的,分别提升了51.14%和58.81%、37.96%和39.40%、49.05%和27%;0.05 mg/L的EBR和100μmol/L的MT分别是2种植物生长调节剂中可溶性固形物提升最高的,分别提升了24.01%和44.10%;3种EBR处理下外表皮与CK相比均有所提高;厚角组织在0.1 mg/L的EBR处理下与对照组相比增加了10.06%。【结论】0.1 mg/L的EBR处理下的樱桃番茄的耐贮藏性和运输性较佳,100μmol/L的MT处理下的樱桃番茄内在品质更佳。

蚯蚓对2,4-DCP污染土壤的毒性响应及微生物群落影响

2.4-二氯苯酚(2.4-DCP)作为合成农药、医药的中间体,在我国广泛生产和使用,其生态危害性已引起广泛关注.然而,关于土壤动物、微生物对2.4-DCP的毒性响应知之尚少.基于此,本研究以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为受试生物,从致死浓度、抗氧化系统、病理学和行为特征角度评价2.4-DCP对蚯蚓的毒性,通过高通量测序分析土壤微生物群落变化.此外,还探讨了蚯蚓对土壤中2.4-DCP的降解动力学和微生物多样性影响.结果表明,2.4-DCP对蚯蚓7 d半致死浓度(LC_(50))值为29.55 mg·kg^(-1),14 d为28.76 mg·kg^(-1);蚯蚓体内超氧化物歧化酶(SOD)随暴露时间、浓度增加总体呈下降趋势(P<0.01),而过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)呈缓慢上升趋势(P<0.01);当2.4-DCP暴露浓度为15 mg·kg^(-1)时,14 d可使蚯蚓表皮细胞发生凹陷并破裂,浓度达到25 mg·kg^(-1)时,蚯蚓表皮细胞丧失规则细胞排列结构,肠上皮细胞发生细胞间隙扩大和破裂现象;2.4-DCP浓度越高,对蚯蚓的行为特征影响越明显;2.4-DCP在添加蚯蚓和未添加蚯蚓土壤中的降解动力学均符合一级动力学模型,在添加蚯蚓土壤中的降解速率(0.20 d^(-1))明显高于未添加(0.08 d^(-1));2.4-DCP可抑制土壤微生物群落多样性,但蚯蚓活动、蚓粪的产生可分别增加土壤中一些具有降解有机物功能的好氧、厌氧菌属丰度.本研究旨在揭示2.4-DCP与土壤动物及微生物的相互作用关系,为综合评价2.4-DCP的毒性和风险提供理论参考.

Fe/Co双金属材料活化过一硫酸盐氧化降解水中2,4-D

为了处理有机氯除草剂2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)造成的环境污染,本研究采用液相还原法制备了铁钴双金属纳米颗粒(n-Fe/Co),并通过Fe、Co的合成比例优化了活化过一硫酸盐(PMS)体系对2,4-D的降解性能。结果表明:在pH为4.5的条件下,使用0.03 g·L^(-1)的n-Fe/Co和0.5 mmol·L^(-1)的PMS,2,4-D(10 mg·L^(-1))在30 min内完全去除,与单纯的纳米零价铁(nZVI)相比,2,4-D的去除率提升了60.9个百分点。n-Fe/Co可以在很宽的pH范围(2~9)和复杂的阴离子条件下有效去除2,4-D。自由基抑制实验表明羟基自由基是参与反应的主要活性物种(贡献率达到62.2%)。在中间产物分析的基础上,提出了2,4-D在n-Fe/Co-PMS体系中的降解机理和降解途径。研究表明,n-Fe/Co复合材料活化PMS系统在处理水中的2,4-D除草剂污染方面有很大的应用前景。

2,4-表油菜素内酯对盐碱胁迫下芸豆幼苗生长及生理特性的影响

【目的】探讨外源2,4-表油菜素内酯(2,4-EBR)缓解芸豆幼苗盐碱胁迫伤害的生理机制,为应用2,4-EBR缓解豆类植物盐碱胁迫提供依据。【方法】以盆栽‘芸选2号’幼苗为材料,研究在100 mmol/L盐碱胁迫下,喷施0.1 mg/L 2,4-EBR和4.0 mg/L油菜素内酯抑制剂芸苔素唑(BRZ)对幼苗生长、光合气体交换参数、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响。【结果】盐碱胁迫下芸豆叶片卷缩枯萎,株高、叶面积、主根长、光合色素含量、净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、气孔导度(G_(s))均显著下降(P<0.05),脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量和胞间CO_(2)浓度(C_(i))显著升高。喷施2,4-EBR处理能缓解盐碱胁迫造成的叶片枯萎和卷缩,植株生长状况逐渐转好,同时有效降低幼苗叶片REC、MDA和C_(i),显著提高株高、叶面积、主根长、Pro、SS、P_(n)、T_(r)、G_(s)及SOD、POD、CAT和APX活性,但外源2,4-EBR诱导的这些芸豆抗盐碱效应在加入BRZ后受到逆转。【结论】外源2,4-EBR处理能够提高芸豆叶片抗氧化系统酶活性和渗透调节物质含量,减轻盐碱胁迫造成的膜脂过氧化伤害及对光合作用的非气孔限制,促进幼苗生长,增强抗盐碱能力。

氮磷钾配施、外源水杨酸和2,4-D丁酯对籽实谷子产量的影响

为优化杂交谷生产中施肥方案,以‘张杂谷5号’为材料,采用5因素二次通用旋转组合设计,在大田条件下探讨氮、磷、钾肥、水杨酸和除草剂2,4-D丁酯对谷子[Setaria italica(L.)Beauv.]净光合速率、叶面积指数、丙二醛及籽实产量的影响。结果显示,净光合速率、叶面积指数、丙二醛及籽实产量在5个因素的作用下均呈抛物线状变化。单因素分析表明氮、磷、钾和水杨酸浓度对谷子籽实产量均有显著影响(P<0.05),交互作用显示氮和水杨酸、氮和2,4-D丁酯、水杨酸和2,4-D丁酯交互作用对产量影响显著(P<0.05)。‘张杂谷5号’单位面积籽实产量最大的农艺方案为施用氮肥185.6 kg·hm^(-2),磷肥94.5 kg·hm^(-2),水杨酸0.64 g·L^(-1),钾肥49.3 kg·hm^(-2),2,4-D丁酯651.9 mL·hm^(-2),此时谷子籽实产量为6783.18 kg·hm^(-2)。

外源2,4-表芸苔素内酯对盐胁迫下不同盐敏感型番茄种子萌发的影响

【目的】研究盐胁迫下不同浓度2,4-表芸苔素内酯(2,4-Epibrassinolide,EBR)处理对番茄种子萌发特性和关键酶活性的影响,筛选影响番茄种子萌发及生长发育效果的最佳浓度,为外源EBR的科学应用提供理论依据。【方法】以盐敏感型‘M82’和耐盐型‘IL-7-5-5’番茄种子为材料,在50 mmol/L的NaCl处理下,添加0.01、0.1和0.5μmol/L的外源EBR,测定番茄种子在萌发过程中的发芽率、发芽势等形态指标,分析抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的变化。【结果】外源EBR处理后的‘M82’和‘IL-7-5-5’种子的发芽势较盐胁迫处理均提高了10%~30%以上,种子活力指数均提高了100~200以上,并且随着EBR浓度升高,2个番茄品种的发芽率、发芽势均呈下降的趋势。0.01μmol/L EBR处理的‘M82’种子胚芽长和鲜重较盐胁迫下分别增加了94.26%和135.71%;0.1μmol/L EBR处理的‘IL-7-5-5’胚芽长和鲜重较盐胁迫分别增加了32.48%和14.52%。幼芽体内MDA和SOD、CAT、POD活性显著提升,可溶性蛋白、可溶性糖等渗透调节物质含量显著增加,但不同EBR浓度、不同番茄品种之间的生理指标变化存在明显差异。【结论】外源EBR可以增强在盐胁迫条件下番茄种子萌发过程中调节渗透的能力,增强体内抗氧化系统的活性,膜脂过氧化产物的积累减少,促进番茄种子萌发和生长发育,提高番茄种子萌发期的耐盐性。盐胁迫下0.01μmol/L的EBR处理对‘M82’的缓解效果最佳,0.1μmol/L对‘IL-7-5-5’的缓解效果最佳。

2,4-表油菜素内酯对干旱胁迫下西瓜幼苗生长及相关基因表达的影响

【目的】研究外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)对干旱胁迫条件下西瓜幼苗生长以及相关基因表达的影响,为西瓜抗旱研究提供理论基础。【方法】以西瓜品种齐红1号为材料,利用15%聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫,设置3个处理CK(清水)、PEG和PEG+EBR,其中EBR的浓度为0.01 mg/L。检测不同处理后西瓜幼苗的生物量、光合作用指标、叶绿素含量、抗氧化酶活性以及相关基因的表达量。【结果】喷施外源EBR可以缓解干旱胁迫对西瓜幼苗生长发育的抑制和损害程度,还可以通过增加应答基因的表达量,激活EBR信号转导途径,提高西瓜幼苗的耐旱性。喷施外源EBR西瓜幼苗株高、根长、地上鲜重、地下鲜重较PEG胁迫分别增加了2.41%、36.76%、1.88%和3.42%;而且也增强光合作用各项指标,抗氧化酶(POD和SOD)活性。油菜素内酯(BRs)信号转导途径关键应答基因BRI1、BIN2、BES1和DWF4的表达量也呈现不同程度变化,抗旱相关基因CDSP32和MYB101的表达量也有显著变化。【结论】外源EBR能够有效缓解干旱胁迫对西瓜幼苗造成的损害,从而提高西瓜幼苗的抗旱性。

2,4-二甲基苯酚降解菌的筛选和生长优化

2,4-二甲基苯酚作为许多工农业产品生产的中间体在环境中大量积累,由于其难以自然降解,造成了一定的环境污染,是一种顽固性的环境污染物。本研究从市政污水处理厂的活性污泥中分离出了一株能够高效降解2,4-二甲基苯酚的菌株4302,它能在24 h内降解2 mmol/L的2,4-二甲基苯酚,并基于单因素实验结果进行响应面实验优化菌株4302生长条件,结果表明:预测菌株4302生长的最适条件为:温度31.7℃、pH 7.4、底物浓度0.9 mmol/L,接种后培养14 h,在此条件下,OD 600在理论上可达到0.117。酶活测定表明,菌株4302具有原儿茶酸3,4-双加氧酶酶活,未检测到邻苯二酚2,3-双加氧酶和龙胆酸1,2-双加氧酶的酶活,说明2,4-二甲基苯酚在4302菌株中的代谢途径可能是通过原儿茶酸开环代谢。此研究为2,4-二甲基苯酚的降解提供微生物储备及对污染环境的修复提供科学的理论参考。

外源2,4-表油菜素内酯对碱性盐胁迫下马铃薯根系生长、生理特性及土壤酶活性的影响

为探究外源2,4-表油菜素内酯(EBR)对碱性盐胁迫下马铃薯根系形态、生理特性及土壤酶活性的影响,本研究以马铃薯大西洋为试验材料进行盆栽试验,设置不添加NaHCO_(3)(CK)和添加300 mmol/L NaHCO_(3)(T0),以及添加300 mmol/L NaHCO_(3)后喷施0.25μmol/L(T1)、0.50μmol/L(T2)、1.00μmol/L(T3)、2.00μmol/L(T4)外源EBR,共6个处理。结果表明,300 mmol/L NaHCO_(3)(T0)胁迫抑制马铃薯根系的生长发育、生理特性及土壤酶活性。喷施不同浓度外源EBR均能缓解NaHCO_(3)对马铃薯的胁迫,相比于T0处理,T1处理~T4处理的根粗、根表面积、根体积、根尖数、根系活力以及根系干质量均得到提高;整个生育期根系相对电导率、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢含量及超氧阴离子含量明显下降;脯氨酸(Pro)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、脱氢酶活性增强。对19个指标进行主成分分析,依据主成分得分排序,外源EBR对马铃薯碱性盐胁迫缓解能力由高到低为T3>T2>T4>T1>T0。因此1.00μmol/L的外源EBR可更好地改善盐碱胁迫下马铃薯根系的生长,增强生物膜的稳定性,提高抗氧化酶及土壤酶的活性,从而起到缓解盐碱胁迫的作用。