废电池浸出液对青萍(Lemna minor)生长的影响

为了研究青萍(Lemna minor)是否可以应用于有废电池污染的富营养化地表水体的治理和生态修复中,用不同倍数稀释的废电池浸出液处理3d的青萍作为试验材料,研究了在短期培养条件下,废电池浸出液对青萍生长的影响,并测定了抗氧化系统的几种酶(POD、CAT、SOD)的活性以及可溶性蛋白质量分数的变化。研究表明:青萍对废电池浸出液很敏感,低质量浓度的废电池浸出液可以使青萍中活性氧的含量增高,高质量浓度的废电池浸出液可以使青萍抗氧化酶系统紊乱,该植物在有废电池污染的水体中应该慎重应用。

4,4’-二氨基二苯基甲烷对浮萍(Lemna minor L.)毒性作用

以浮萍(Lemna minor L.)为受试生物,通过研究不同浓度(0、0.6、1.8、5.4、16.2和48.6 mg·L^(-1))的4,4’-二氨基二苯基甲烷(4,4’-methylenedianiline,MDA)对浮萍生长、叶绿素含量、PSⅡ最大光化学效应(F_(v)/F_(m))、质膜透性及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响,初步探讨MDA对水生植物浮萍的毒性作用。实验结果表明,在7 d暴露时间下,MDA对浮萍叶片数、叶片数生长率、叶片干质量和叶面积都有显著的抑制作用,且抑制程度与MDA的浓度呈正相关。其对浮萍叶片数生长抑制的7 d半数效应浓度(7 d-EC_(50))为26.7 mg·L^(-1),95%置信限为22.3~32.1 mg·L^(-1);对浮萍叶片数产量抑制的7 d-EC_(50)为0.62 mg·L^(-1),95%置信限为0.53~0.74 mg·L^(-1);对浮萍总叶面积及干质量产量抑制的7 d-EC_(50)<0.6 mg·L^(-1)。MDA处理导致浮萍总叶绿素含量和F_(v)/F_(m)下降,而浮萍质膜透性显著增加。低浓度MDA对浮萍SOD、POD和CAT酶活性无显著影响,但随着MDA浓度的升高SOD、POD和CAT酶活性显著升高,当MDA浓度达到48.6 mg·L^(-1)时,抑制POD和CAT酶活性。以上结果表明,MDA能够直接损伤质膜,干扰叶绿体功能并抑制光合活性,而氧化损伤是质膜损伤引起的继发性应激,继而引起膜脂质过氧化,加剧质膜损伤,从而进一步抑制浮萍的生长。

GST(phi) gene from Macrophyte Lemna minor is involved in cadmium exposure responses

Reactive oxygen species(ROS) scavengers, including ascorbate peroxidase, superoxide dismutase, catalase and peroxidase, are the most commonly used biomarkers in assessing an organisms' response to many biotic and abiotic stresses. In this study, we cloned an 866 bp GST( phi) gene in Lemna minor and investigated its characteristics, expression and enzymatic activities under 75 μmol/L cadmium concentrations in comparison with other ROS scavengers. GST( phi) gene expression patterns were similar to those of other scavengers of ROS. This suggests that GST( phi) might be involved in responding to heavy metal(cadmium) stress and that its expression level could be used as a bio-indicator in monitoring cadmium pollution.

青萍(Lemna minor L.)对氮磷的吸收特征

以西部地区优势浮萍品种青萍为实验对象,研究了青萍对不同浓度硝态氮和磷酸盐的吸收特征。结果表明,硝态氮浓度在1～10 mg/L范围内,青萍对硝态氮有较好的吸收效果,M-M方程可以较好地描述硝态氮浓度与青萍对硝态氮的吸收速率之间的关系,通过M-M方程拟合得到青萍对硝态氮的最大吸收速率为0.1167 mg/(g FW.h),亲和力常数为6.9274。磷酸盐浓度在0.1～1.0 mg/L范围内,青萍对磷酸盐也有较好的吸收效果,二次多项式回归可以较好地描述青萍吸收速率与磷酸盐浓度的关系,回归方程得到青萍对磷酸盐的最大吸收速率为0.0193 mg/(g FW.h),对应磷酸盐浓度为0.6 mg/L。

稻田伴生浮萍碳、氮汇及对水稻产量影响的研究进展

浮萍是一种常见于静水环境中的水体漂浮微观植物。以大气CO_(2)浓度增高为主导致的温度上升为特征的气候变化威胁着粮食安全。或因气候变暖及灌溉水体富营养化等,近年来我国稻田浮萍伴生有逐年加重趋势。本文综述了浮萍对稻田的影响,发现了一些重要信息:浮萍伴生降低稻田水体温度0.8—2.76℃及pH0.10—0.45,改变了微生物群落结构,减少稻田NH3挥发18.2%—59.0%,提高氮利用率17.2%—78.0%,结果增加了稻田氮汇及稻谷产量(9.0%—34.6%);伴生浮萍生长繁殖快,其年产生物量可达8×10^(3)—13×10^(3)kg·hm^(-2),碳汇几乎与当季水稻相当;水稻浮萍的互利共生总体大于竞争,二者伴生呈现了稻田生态系统对环境变化适应的现象。但未来本领域仍需深入研究,包括浮萍伴生,特别是与环境因子互作(高温及高CO_(2)浓度等)条件下,对稻田生态环境变化、水稻生长、产量、品质的影响及机制和可能带给稻田的风险等,为未来基于水稻-浮萍等生物协作开发适应气候及环境变化、维持农业可持续发展的稻作技术提供理论支撑。

不同光照、pH和盐分下青萍对沼液中氮磷吸收的影响

研究以青萍为实验对象,通过设定不同的光照、盐度及pH范围,研究其在不同环境条件下对沼液中氮磷的吸收及生长状况。结果表明,在pH为6.0、自然光照射以及盐度为0‰的条件下,青萍对氮磷的去除率最高,此时对沼液中氮的去除率为81.10%,对活性磷的去除率为37.01%,且在此条件下,青萍的生长状况最佳。

Hg、Cd及其复合污染对浮萍叶片的毒害研究

研究了不同浓度Hg、Cd及其复合污染对浮萍（Lemna minor L.）叶片生理生化以及超微结构的毒害影响.经观察分析,培养4d后各处理组均呈现出不同程度的受害症状.随处理浓度的递增,叶绿素含量以及可溶性蛋白含量明显下降;抗氧化酶系统活性及脯氨酸含量均表现出-显著抗性峰,而后下降.通过电镜观察发现、叶绿体膨胀,外膜破裂,基粒片层垛叠混乱;线粒体脊突膨胀,呈现凌乱状态甚至空泡状残体;细胞核变形,核膜内陷,染色质凝集,呈无序状态甚至解体.结果表明:Cd对浮萍叶细胞的毒件比Hg大.Hg、Cd复合污染呈现明显的协同作用,加强了对叶细胞的伤害.Hg对于浮萍叶片的致死浓度在5～7mg/L之间;Cd的致死浓度在2.5～5mg/L之间;Hg+Cd的致死浓度在1mg/LHg+1mg/LCd～2.5mg/L Hg+2.5mg/LCd之间.

不同浓度铜对紫背萍和青萍色素含量及抗氧化酶系统的影响

通过水培试验研究了不同浓度的重金属Cu对紫背萍（Spirodela polyrrhiza）和青萍（Lemna minor）的色素含量和抗氧化酶系统的影响．结果表明，低浓度Cu（0．056mg·L^-1）的处理下，紫背萍和青萍的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素（a＋b）的含量均出现不同程度的增加，分别高出其对照11％、46％、22％和8％、15％、11％。而在高浓度Cu（0．18～5．60mg·L^-1）的处理下，上述色素含量均显著下降，平均下降幅度分别达63％、62％、65％和46％、44％、45％．紫背萍体内丙二醛（MDA）含量为青萍的2．57倍．两种浮萍的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氨酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性均随Cu浓度的增加而呈先升后降的趋势，紫背萍体内3种酶活性在Cu浓度仅为0．18mg·L^-1时即达峰值，随后则大幅下降，而青萍体内3种酶活性却在Cu浓度分别升高到0．56、1．0和1．0mg·L^-1时才达到峰值．可见，在Cu胁迫下，紫背萍受Cu毒害较青萍深。且其体内抗氧化酶系统也较青萍敏感．

Hg^(2+)胁迫对浮萍体细胞DNA一级结构和抗氧化酶系的损伤(英文)

主要从DNA一级结构及抗氧化酶系变化两方面 ,研究了Hg2 + 胁迫下浮萍体细胞的损伤。结果表明 :运用随机扩增多态性DNA法 (RandomamplifiedpolymorphismDNA ,RAPD)和DNA梯法 (DNALadder) ,5～ 1 0mg·L- 1 Hg2 +处理组可检测到基因组DNA的明显损伤 ,2 0mg·L- 1 Hg2 + 已导致细胞坏死 ;RAPD法较DNALadder法更灵敏。本文还发现 ,活性氧和抗氧化酶系很可能参与了浮萍体细胞凋亡过程。低浓度的Hg2 + 胁迫可刺激抗氧化酶活性升高 ,以清除体内活性氧 ,而一旦活性氧水平超出一定域值 ,抗氧化酶活性急速下降 。

pH及无机氮化合物对小浮萍生长的影响

利用浮萍科植物吸收转化污水中的无机氮磷正在成为水处理研究的热点 .本研究以我国常见的小浮萍(LemnaminorL .)为研究对象 ,在完全培养液的基础上模拟生活污水的NH+ 4 N、NO- 3 N浓度和 pH范围 ,研究了培养条件对小浮萍生长的影响 .结果表明 ,低 pH对小浮萍的生长具有抑制作用 ,小浮萍对pH耐受的低限在 5～ 6之间 ,在 6～ 9的pH范围内 ,能够正常生长 .水中非离子态的NH3和NH+ 4都会对小浮萍的生长产生抑制作用 ,前者的抑制作用更明显 .在NH+ 4 N为唯一氮源的条件下 ,非离子态的NH3浓度大于 0 2mg/L时就会对小浮萍的生长产生明显的抑制作用 ,大于 2mg/L时 ,小浮萍基本上不能生长 .NO- 3在本研究的浓度范围内对小浮萍的生长没有影响 ,NH+ 4 N和NO- 3 N浓度的增加可使小浮萍的鲜叶片的叶绿素含量增加 ,另外在相同氮的浓度下 ,由于生长受抑制 ,NH+ 4 N中生长的小浮萍过氧化物酶活性高于NO- 3

利用浮萍检测Cu、As及其复合污染的植物学毒性

应用浮萍试验技术检测Cu、As污染的植物学毒性 ,结果显示 ,Cu、As对浮萍的 4d -IC5 0分别为 78.4mg/L和 7.6mg/L .复合污染时 ,Cu、As的IC5 0均有不同程度的增加 ,叶绿素a含量也有类似变化 .另外 ,本文对浮萍抑制试验进行了探讨 。

镉胁迫对浮萍叶片光合功能的影响

为了探讨镉对浮萍的叶片的光合功能的影响,用1/5Hoagland营养液培养浮萍为研究材料,当叶片直径长到5mm左右时,在1/5Hoagland培养液内加入CdCl2使镉质量浓度分别为0、2、4、6、8、10mg·L-1进行镉胁迫,再培养2d后。分别测定叶绿素a荧光参数、叶片光合放氧速率、叶绿体ATP合酶的活性、硝酸还原酶活性和NO-3的含量。结果表明:随着镉处理浓度的增加,叶绿体光系统Ⅱ(photosystemⅡ:PSⅡ)叶绿素a荧光参数最大光化学效率(maximal photochemical efficiency:Fv/Fm),光化学猝灭系数(photochemical quenching:qP),光系统Ⅱ电子传递量子效率(quantum efficiency of photosystem Ⅱ photochemistry:ФPSⅡ)都在下降,当使用浓度达4mg·L-1时,下降的数值和相比已达差异显著水平。非光化学猝灭系数(non-photochemical quenching:NPQ)随着使用浓度的增加而增加。光合作用放氧速率、叶绿体ATP合酶活性、硝酸还原酶(nitrate reductase:NR)活性都随着镉浓度增加而不断降低,镉浓度达4mg·L-1时,和对照相比已达差异显著水平,而NO-3的含量增加。说明浮萍受镉胁迫后产生了光抑制,不但降低了光合速率也对NO-3的还原产生抑制作用,导致NO3-在叶片内积累。

3种重金属对青萍毒害的研究

对水体中主要的3种重金属(铜、镉、铅)对青萍抗氧化酶系统的几种酶,包括过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,丙二醛(MDA)的含量,可溶性蛋白含量及叶绿体色素含量等指标的影响进行了研究。研究表明:青萍对镉污染反应最为敏感,对铜的反应相对缓和一些;青萍在铅的胁迫下表现出无序的状态。因此,青萍不适合应用于重金属镉污染的富营养化水体的治理和生态修复中。

浮萍药用研究概况

在广泛文献检索基础上,介绍了浮萍的基源、成分、主要功效,为深入研究开发提供基础资料。

适用于青萍修复的水体富营养化状况研究

为了分析青萍适合应用于何种富营养化程度地表水体的修复,研究水体富营养化的限制因子磷对青萍生长的影响.在其他条件不变的情况下,设计0.01、0.2、0.5、5、50 mg/L 5个磷质量浓度进行研究.测定叶状体数目相对增长率、根长、叶绿素a含量、可溶性蛋白含量以及抗氧化酶系统的几种酶,包括过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA含量).将宏观的生长指标和细胞水平的保护酶活性的变化结合,研究青萍适合于何种磷质量浓度的富营养化水体的治理和生态修复中.结果表明,青萍可以生长的磷质量浓度范围很广.在所设计的5种磷质量浓度下,青萍均可生长,但青萍适合生长于磷质量浓度在0.2-5 mg/L(尤其是0.5 mg/L左右)的水体环境中.该植物适合应用于富营养化水平较高的水体环境中,适合于中国大多数湖泊等地表水体的治理和生态修复中.

罗氏沼虾不同养殖模式对水体浮游生物的影响

通过围隔实验比较罗氏沼虾不同养殖模式对水体浮游生物的影响。实验设置6种养殖模式:罗氏沼虾单养(MP)、罗氏沼虾+浮萍(水面覆盖率5%)(PP)、罗氏沼虾+鲢(PF)、罗氏沼虾+背角无齿蚌+鲢(PMF)、罗氏沼虾+背角无齿蚌+浮萍(PMP)、罗氏沼虾+背角无齿蚌+浮萍+鲢(PMPF)。养殖64 d后,测定不同模式中浮游植物和三大类浮游动物(轮虫、枝角类及桡足类)的种类和数量。结果显示,上述6种模式中浮游植物共同优势种有4种,但优势度指数最大的浮游植物不同,MP组是锥囊藻属,有浮萍的PP和PMP组均为细小平裂藻,混养鲢的PF、PMF和PMPF组均为针杆藻。不同养殖模式无共同的浮游动物优势种。养殖模式对浮游生物密度具有显著影响,PF组浮游植物密度最高,MP组浮游植物密度最低,PF组浮游植物密度比MP、PP和PMP组分别高78%、53%和61%。相反,浮游动物密度MP组最高,PF组最低。混养鲢的PF、PMF和PMPF组浮游动物密度显著低于其他3组。研究表明,罗氏沼虾养殖中混养鲢可增加浮游植物密度而降低浮游动物密度,浮萍和鲢影响池塘优势种。

两种浮萍植物的叶绿体超微结构对模拟酸雨的敏感性

用蒸馏水和不同pH值(5.5,4.5,3.5和2.5)的模拟酸雨培养浮萍(Lemn aminorL.)和紫萍(Spirodela polyrrihiza(L.)Schleid)48h后,测定叶状体膜系统渗漏率,观察叶绿体超微结构的变化。结果表明,随酸雨pH的下降,两种浮萍叶状体的膜系统渗率增大,叶绿体超微结构受损。浮萍和紫萍对酸雨的敏感性和伤害时细胞与叶绿体形态变化显示一定的种间差别。浮萍的结构性损伤始于pH4.5,原生质体收缩,出现质壁分离,基粒结构混乱;pH3.5时叶绿体肿胀呈球状,片层结构破坏并出现许多空泡。紫萍在pH3.5时膜系统的外渗率仍较低,基粒和基质类囊体结构无明显改变;pH2.5时叶绿体结构才出现严重伤害,但未见明显的肿胀与质壁分离现象。因此认为在两种浮萍的共生水体中,紫萍对酸雨污染有较强的生存竞争能力,而浮萍则可用作pH<4.5水体的灵敏指示植物。

浮萍对水体Zn的吸收富集能力及SOD抗氧化酶活性反应

为探询浮萍对水体Zn的吸收富集能力,为水体Zn污染的植物修复提供依据,采用水培方法对浮萍的Zn的吸收富集特性及生物量、抗性进行分析,同时也对Zn处理条件下,浮萍体内SOD酶活性变化进行了测定.结果表明:在Zn浓度为5 mg/L时,浮萍生物量并没有受到明显的影响,表现出较强的抗性;SOD酶活性也最高,表明清除氧自由基的能力也较强;Zn的积累随处理浓度增加而增加,在5 mg/L Zn处理时,也基本达到饱和,超过该浓度,吸收量则无明显的变化,同时浮萍也明显受到伤害.因此,浮萍对水体Zn具有较强的吸收能力,且5 mg/L可作为其中的临界参考值.

低温对青萍生长及保护酶活性影响的研究

研究了在相对低温(10～12℃)的条件下,青萍生长和保护酶活性的变化。测定了叶状体数目相对增长率、鲜重相对增长率、根长、叶绿素含量、可溶性蛋白含量以及抗氧化酶系统的几种酶活性和含量的变化(包括过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)含量)。研究结果显示:在10～12℃的情况下,青萍生物量的增加基本为零,叶绿素和可溶性蛋白的含量均降低,细胞内保护酶的调节功能发生了紊乱。在10～12℃的低温下,青萍已经不具有修复富营养化水体的能力。

青萍生长抑制试验对稀脉浮萍的适用性研究

为了验证我国本土常见的稀脉浮萍（Lemna aequinoctialis）是否适用于以青萍（Lemna minor）作为标准试验生物的生长抑制试验,对两种浮萍的毒性效应终点和毒性响应差异进行比较.通过对两种浮萍的总叶面积、干重、鲜重同叶状体数之间的相关性进行分析,根据《OECD化学品测试准则No.221浮萍生长抑制试验》,遵从良好实验室规范（GLP）,将两种浮萍暴露于参比物质3,5-二氯苯酚,进行7d更新式毒性试验,暴露浓度为（1.0 ～ 10） mg·L^-1.结果表明,青萍的培养条件、试验方法以及毒性效应终点均适用于稀脉浮萍,两种浮萍的毒性试验呈现出相似的时间-效应关系和剂量-效应关系,两者的毒性效应浓度具有可比性,且数值上接近.以上实验结果可以得出,稀脉浮萍适用于生长抑制试验;鉴于稀脉浮萍在我国分布广泛、容易获取,稀脉浮萍可作为毒性测试的国家标准试验生物.