类囊体膜中磷脂酰甘油向磷脂酸的转变促进光系统Ⅱ的光合电子传递活性

运用酶学方法通过氧电极极谱、聚丙烯酰胺凝胶电泳和薄层色谱技术和方法探讨了磷脂酶D处理对类囊体膜生理功能的影响.结果表明,磷脂酶D处理导致类囊体膜中惟一的磷脂——磷脂酰甘油(PG)发生降解,并产生新的磷脂——磷脂酸(PA).磷脂酰甘油向磷脂酸的转换导致类囊体膜中光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递活性的增加,并使类囊体膜产生解偶联效应.结果说明PG极性基团在维持类囊体膜的正常生理功能方面具有调控作用.

用TTC与INT-电子传递体系活性表征重金属对污泥活性的影响

研究了不同浓度的Cu2 + 、Zn2 + 、Cd2 + 、Hg2 + 、Ni2 + 、Pb2 + 和Ag+ 对污泥TTC和INT 电子传递体系活性产生的影响 ,比较了这 2个参数在表征污泥活性受重金属抑制时的灵敏性 .结果表明 ,各种重金属抑制污泥TTC 电子传递体系活性的IC50 小于抑制INT 电子传递体系活性的IC50 ,TTC 电子传递体系活性反映重金属毒性作用的灵敏性大于INT 电子传递体系活性 .实验的重金属离子呈现出不同的毒性作用 ,以TTC 电子传递体系活性为评价参数 ,毒性顺序为 :Hg2 + >Cd2 + >Cu2 + >Ag+ >Zn2 + >Ni2 + >Pb2 + ,以INT 电子传递体系活性为评价参数 ,毒性顺序为 :Hg2 + >Ag+ >Cu2 + >Cd2 + >Zn2 + >Ni2 + >Pb2 + .

重金属对厌氧污泥电子传递体系活性影响研究

以2-氯酚(2-CP)厌氧降解污泥电子传递体系(ETS)活性为考察对象,研究了3种典型重金属元素Cu2+、Cd2+、Ni2+对ETS活性的影响,并比较了驯化过程对提高厌氧微生物抗重金属毒性的作用.重金属离子对厌氧污泥呼吸活性的抑制作用发生很快,在0.25 h内就已表现出来,并随金属浓度的增加而加剧.驯化前,3种金属的作用均表现为抑制,抑制作用的强弱顺序为Ni2+>Cd2+>Cu2+,抑制强度与金属离子在水溶液中的含量成正相关关系.采用低浓度金属离子驯化的方法可以有效改善重金属毒性.驯化后,Cu2+毒性的降幅约为10%,Cd2+毒性的最大降幅超过40%,Ni2+对污泥ETS活性的作用则基本表现为促进,最佳促进浓度约为70 mg/L.Ni2+对ETS活性的特殊激活作用可能与其能形成正四面体结构的络合物有关.驯化作用对改善金属毒性的效果:Ni2+>Cd2+>Cu2+.

白洋淀湿地芦苇根际土壤微生物电子传递体系(ETS)活性的研究

微生物电子传递体系(ETS)活性是反映微生物活性的一个重要指标。为了解湿地环境中微生物活性的特征,探讨湿地植物根际土壤微生物活性对湿地生态系统物质循环的影响,以白洋淀湿地典型植物芦苇为研究对象,分析了不同水位条件下芦苇根际土壤微生物ETS活性的季节变化规律。结果表明,根际土壤ETS活性季节变化明显,呈现先上升后下降的趋势。ETS活性在夏季较高,8月前后出现最大值,淹水区、水陆交错区和台地的最大值分别为0.08 mg O_2/(g·h)、0.084 mg O_2/(g·h)、0.13 mg O_2/(g·h),随后逐步下降;在冬季较低,淹水区、水陆交错区和台地的最小值分别为0.027mg O_2/(g·h)、0.037 mg O_2/(g·h)、0.045 mg O_2/(g·h),出现在12月前后,最大值约为最小值的3倍。相关性分析指出其活性变化与气温变化呈显著正相关(p<0.01)。不同水位条件下ETS活性从大到小依次为台地、水陆交错区、淹水区。其中,台地区和水陆交错区根际土壤ETS活性与淹水区相比均存在显著差异(p<0.01),其活性分别为淹水区的1.8倍和1.2倍。芦苇根际沉积物TN、NH+4及NO_3^-质量比呈现相似的季节变化趋势。最大值出现在6月1日,淹水区、水陆交错区、台地区TN质量比峰值的范围在2.8~3.4 mg/g,NH_4^+质量比峰值的范围在72.0~78.3μg/g,NO_3^-质量比峰值的范围在20.0~28.5μg/g;最小值出现在9—10月,淹水区、水陆交错区、台地区质量比最低值的范围在0.6~1.6 mg/g,NH+4质量比最低值的范围在8.1~15.0μg/g,NO_3^-质量比最低值的范围在5.1~9.7μg/g。其中,水陆交错区ETS活性与土壤中TN和NH+4质量比的相关性极其显著(p<0.01),淹水区ETS活性与土壤中NH_4^+质量比相关性极其显著(p<0.01),其他条件下ETS活性与土壤中氮素质量比均无显著相关性。由此可见,湿地植物根际土壤ETS活性不仅受到水位和气温变化的影响,还可能与土壤中TN和NH+4含量相关。因此,在评价湿地土壤质量变化时,除考虑土壤微生物量等敏感指标外,还应获得环境因素等其他信息,为正确快速评价土壤微生物群落和土壤质量变化提供参考。

Cr^(6+)对活性污泥活性及有机物去除速率的影响

通过检测活性污泥系统的电子传递活性以及COD的去除速率,研究了Cr6+对污泥活性以及有机物降解速率的影响,并探讨了两者之间的关系。研究结果表明:5mg·L-1的Cr6+即会对系统产生明显影响,Cr6+对污泥活性和COD去除率的抑制作用随其质量浓度的增大而增强;当Cr6+质量浓度达到25mg·L-1时,污泥的INT和TTC-电子传递(TTC-ETS)活性以及有机物降解速率都表现为大幅的下降,下降比例分别为46.98%、54.18%以及64.47%。Cr6+抑制污泥TTC-ETS活性的IC50小于抑制INT-ETS活性的IC50,表明TTC-ETS活性反映Cr6+毒性作用的灵敏性大于INT-ETS活性。此外,INT和TTC-ETS活性与有机物降解速率之间也均存在显著的正相关性,说明两者都是表征Cr6+对有机物去除速率影响的灵敏参数。

不同粒径零价铁对微氧脱氮系统的影响

构建了部分硝化反硝化厌氧氨氧化(SNAD)微氧体系,并定期向体系内投加120 mg不同粒径的零价铁(ZVI),从反应器运行情况、微生物性能以及群落结构来探究不同粒径ZVI对微氧系统的影响。研究结果表明,在50 nm粒径ZVI(50 nZVI)的介导下,系统的TIN去除率最终稳定在83.591%,电子传递活性(ETSA)是接种污泥的1.48倍,均高于其他粒径ZVI的影响。越小粒径ZVI越能促进胞外聚合物的产生,有利于活性污泥结构稳定。这都源于粒径越小的ZVI更容易被微生物吸附、利用。微生物群落结构与功能分析结果表明,在粒径越小的ZVI介导下的微生物群落多样性越高,群落结构也越复杂。ZVI介导会促进对氧需求不敏感的微生物的富集,样品中主要检测出Candidatus_Brocadia和Candidatus_Kuenenia两种厌氧氨氧化菌(AnAOB),且在50 nZVI影响下丰度最高,分别为4.650%和0.692%。nZVI介导下,AnAOB与Gemmobacter和norank_f_Comamonadaceae两种兼性厌氧型反硝化菌共同作用构成SNAD的脱氮途径。而在mZVI介导下,兼性厌氧型反硝化为主要脱氮途径。

Hg^(2+)对菠菜离体类囊体膜光化学活性和多肽组分的影响

重金属Hg2 + 对菠菜 (SpinaciaoleraceaL .)离体类囊体膜的光合电子传递活性、室温吸收光谱、室温荧光发射光谱以及多肽组分影响的研究结果表明 :Hg2 + 对两个光系统的电子传递活性都有抑制作用 ,且Hg2 + 对PSI的抑制作用较PSII大 ;Hg2 + 处理使类囊体膜的室温吸收光谱峰及室温荧光发射峰降低 ,但未使类囊体膜的多肽组分发生改变。

睡莲和菠菜光合膜光化学活性及多肽组分的比较

比较分析了水生植物睡莲（ＮｙｍｐｈａｅａａｌｂａＬ．）及陆生植物菠菜（Ｓｐｉｎａｃｉａｏｌｅｒａｃｅａ）类囊体膜ＰＳＩ、ＰＳＩＩ电子传递活性、吸收光谱、室温荧光发射光谱等光化学特性及类囊体膜的多肽组分。结果显示：睡莲类囊体膜ＰＳＩ、ＰＳＩＩ电子传递活性相对较弱，分别为菠菜的６０２１％和７０８２％，其室温吸收光谱蓝紫光区域（４３０ｎｍ）吸收较弱，没有明显的吸收峰，红光区域的吸收光谱和菠菜相似；睡莲类囊体膜６８５ｎｍ处具较强的荧光发射峰。但５３０～７８０ｎｍ区域无发射肩峰。类囊体多肽组分和菠菜相比较存在明显的差别。

SBR反应器中有机物去除与硝化反硝化过程INT-ETS活性变化

通过检测不同进水氨氮浓度和有机物浓度下的SBR工艺系统的INT-ETS活性,研究了SBR工艺去除有机物与硝化反硝化过程中污泥生物活性的变化规律.结果表明,INT-ETS活性可以有效地表征SBR工艺系统的生化反应进程;SBR工艺一个反应周期内,有机物降解、硝化和反硝化阶段生物活性依次降低;当进水COD为300 mg/L,氨氮为40 mg/L时,系统的INT-ETS活性从232.59 mg/(g.h)下降到190.65 mg/(g.h),最终降至113.88 mg/(g.h);伴随有机物的去除和硝化反硝化的进程,INT-ETS活性一般会出现特征点,预示着不同反应阶段的开始与结束;通过不同进水氨氮浓度(14.5 mg/L和42.0 mg/L)和有机物浓度(COD为293 mg/L和685 mg/L)的试验,发现运行条件的变化并未明显改变SBR系统的INT-ETS活性变化规律,但会影响INT-ETS活性曲线上标志不同反应阶段的特征点出现时间.

镉对微生物活性的影响研究

通过镉离子对驯化污泥的破坏性试验,研究了各浓度镉离子对活性污泥氨氮、COD去除率及TTC-ETS、INT-ETS、SOUR、AUR活性的影响。结果显示,浓度范围在0～40 mg/L的镉离子对处理系统COD去除率影响不大。镉离子对活性污泥比好氧速率(SOUR)、电子传递体系活性(ETS)以及氨摄取速率(AUR)的抑制浓度并不同步;低浓度的镉离子对TTC-ETS活性和SOUR均有一定的促进作用,而对AUR和INT-ETS活性则会产生一定的抑制作用。

不同水分胁迫方式对核桃苗叶绿素荧光动力学特性的影响

离体快速干旱和盆栽人工控水干旱两种水分胁迫处理方式下,核桃(JuglansregiaL.)苗叶片qP值在离体2～4h和盆栽土壤相对含水量(RWC)为60%中度胁迫时,没有明显的降低;离体6h和40%严重胁迫时下降明显(P>0.05),但降低幅度不大,分别为5.7%和4.4%。qN值在两种水分胁迫方式下都明显增加,处理间差异极显著(P>0.01)。结果表明,核桃苗遭遇水分胁迫时,叶片的PSII反应中心电子传递活性受到了一定程度的影响,但影响不大;PSII反应中心耗散过剩光能的能力增强,说明核桃可能存在较强的非光化学淬灭机制以耗散PSII吸收的过剩光能。

Hg^(2+)胁迫下两优培九和武运粳7号水稻幼苗抗性差异的研究

以三叶期的水稻幼苗为材料 ,比较了Hg2 + 污染对杂交稻两优培九和常规稻武运粳 7号的叶绿素含量、类囊体膜光系统Ⅰ (PSⅠ )和光系统Ⅱ (PSⅡ )电子传递活性、细胞膜透性、过氧化物酶 (POD)、过氧化氢酶 (CAT)活性和脯氨酸含量的影响。结果表明 ,随着Hg2 + 处理浓度的增加 ,两优培九和武运粳 7号的叶绿素含量、PSⅠ和PSⅡ的电子传递活性降低 ,而 2者的细胞膜透性、脯氨酸含量升高 ,两优培九的CAT活性、武运粳 7号的POD和CAT活性呈现先升后降的趋势 ,但两优培九的POD活性则呈现升高的趋势。两优培九对Hg2 + 污染的抗性明显大于武运粳 7号。

壳聚糖对低温处理下水稻剑叶光合特性的影响

研究了低温条件下外加壳聚糖对水稻剑叶叶绿体光合特性的影响.结果表明:低温条件下,外加0.5%的壳聚糖处理能缓解低温对水稻剑叶的叶绿素含量的伤害的程度;PSⅠ和PSⅡ电子传递活性、类囊体室温吸收光谱的主峰值,且Fo、qN上升和Fv/Fm、qP下降的变化幅度均减小.说明在低温处理导致过剩光能增加情况下,喷洒壳聚糖可以利用不断增加的qN来进行耗散,以维持叶片较高的光化学效率,提高水稻抵抗低温胁迫的能力.

低聚壳聚糖处理对低温胁迫下水稻幼苗类囊体膜特性的影响

以0.1%、0.3%、0.5%、0.7%4种浓度的低聚壳聚糖处理两优培九水稻幼苗,研究低聚壳聚糖对水稻幼苗抗冷性的影响.结果表明,低聚壳聚糖可以增加水稻幼苗的抗冷性,其中以0.5%的效果最好.低温下经低聚壳聚糖处理水稻幼苗类囊体膜的室内吸收光谱和发射光谱的主峰值、类囊体膜脂不饱和脂肪酸指数(IUFA)、PSⅠ和PSⅡ电子传递活性、叶绿素含量均比低温对照高.低聚壳聚糖处理保护了类囊体膜系统,减缓了低温对光合机构的破坏,增强了水稻幼苗的抗冷性.

扬麦5号旗叶光合功能衰退进程中光温逆境下PSⅠ特性的变化

本文比较研究了高温强光逆境对扬麦 5号小麦旗叶光合功能衰退进程中光合膜 PSI组分及电子传递活性的影响。在光合功能的高值持续期 ,PS 颗粒电子传递活性较高 ,多肽组分相对稳定 ;进入光合功能速降期后电子传递活性快速下降 ,PS 颗粒的 L HC 和作用中心组分均发生不同程度降解。在光合功能的高值持续期 ,高温胁迫能加剧光逆境条件下 PS 活性下降程度和 LHC 等多肽组分损伤 ,而在光合功能衰退的速降期 ,PS 颗粒对光温敏感的多肽组分已基本降解 。

小麦旗叶光合功能衰退过程中PSII特性的研究

小麦旗叶光合功能自然衰退过程中光合膜特性变化的观察结果表明 ,在光合功能可逆衰退阶段中 ,类囊体及PSII颗粒电子传递活性维持在较高水平 ,多肽组分也维持相对稳定。进入光合功能不可逆衰退阶段后 ,PSII活性呈快速下降趋势 ,PSII的OEC33kD、OEC17kD、CP4 3等组分均出现不同程度降解 ;在接近自然强光 (10 0 0、180 0μmolE·m-2 ·s-1)的光照处理下 ,不可逆阶段PSII活性下降的速度明显比可逆阶段快 ,人工极强光 (2 5 0 0、30 0 0μmolE·m-2 ·s-1)处理下 2个阶段PSII活性均显著下降 ;在光合功能衰退可逆阶段 ,与单纯光逆境胁迫相比较 ,高温强光逆境下PSII颗粒活性下降更加显著 ,OEC33kD、CP4 3也出现不同程度降解 ,在光合功能衰退不可逆阶段 ,由于PSII颗粒对光温敏感组分已基本降解 。

宁麦8号功能叶衰老过程中的光能转化特性

为探讨小麦衰老过程中的光能转化以及有关生理特性的变化,以大田种植的高产小麦新品种宁麦8号冠层上部的三片功能叶为对象,自旗叶全展时至枯黄,研究其光合速率、叶绿素含量、电子传递活性、叶绿体类囊体膜吸收光谱和抗氧化酶SOD、POD活性,以及MDA含量的变化。结果表明,叶片衰老过程中,净光合速率平稳下降,而叶绿素含量先略有下降,然后逐渐上升,且旗叶的叶绿素含量较倒二叶和倒三叶要高。PS 电子传递活性在前期相对稳定,旗叶全展35d以后其活性明显降低;PS 电子传递活性则经历两个时期,全展28d以前上升,28d后快速下降。PS 和PS 电子传递活性在三片功能叶中的变化趋势基本相同,但倒三叶活性明显最低。与此同时,MDA含量在三片功能叶中均有上升,而SOD则下降,而且倒三叶的含量比旗叶和倒二叶要低,POD的活性在三片功能叶中都是下降的。叶绿体类囊体膜室温下吸收光谱的变化反映出旗叶的总体光能吸收水平要高于倒二叶和倒三叶的,而三者的总体趋势均下降。光能转化及早衰直接影响到光合产物,因此,研究小麦功能叶片的光能转化、有效控制或延缓衰老是进一步发挥增产潜力的有效途径。

Hg^(2+)对萍蓬草光合膜超微结构及功能的影响

研究了不同浓度的Hg2 +对萍蓬草离体类囊体膜的光合电子传递活性、吸收光谱、荧光发射光谱、多肽组分的影响及超微结构的毒害。结果表明 ,Hg2 +对 2个光系统的电子传递活性均有抑制作用 ,且对PSⅠ的抑制作用较PSⅡ大。Hg2 +处理导致类囊体膜在红光和蓝紫光区域的吸收峰都有下降 ,类囊体膜在波长 685nm处的荧光发射峰随Hg2 +浓度升高也呈下降趋势。Hg2 +处理并未使类囊体膜的多肽组分发生明显变化。在 1 0mmol·L- 1Hg2 +毒害下 ,类囊体片层结构肿涨 ,基质减少 ,且随着毒害时间的延长 ,类囊体片层结构肿涨加剧 ,进而解体 ,基质进一步减少。

高等植物铁氧还蛋白的结构与功能

该文介绍了高等植物中铁氧还蛋白(Fd)的结构,铁氧还蛋白与铁氧还蛋白:NADP+氧化还原酶(FNR)的相互作用,氧化还原电势和电子传递活性;阐述了铁氧还蛋白结构与功能的关系。

光逆境下小麦旗叶类囊体膜特性的变化

以宁麦8号和宁麦9号灌浆期旗叶类囊体膜为对象,研究光胁迫条件(2 500μmol.m-2.s-1)下旗叶类囊体膜特性的变化和品种间的差异。结果显示,随着强光处理时间延长,叶绿素含量呈明显下降趋势,同时类囊体膜的光能吸收能力和荧光发射强度减弱;类囊体膜脂不饱和脂肪酸含量降低,饱和脂肪酸含量增加,导致膜脂不饱和指数(IUFA)逐渐降低;IUFA和PSⅡ电子传递活性变化趋势一致,两者之间呈显著正相关。与宁麦8号相比,宁麦9号类囊体膜在光胁迫下的叶绿素含量和IUFA较高,PSⅡ放氧活性较强,显示宁麦9号对光胁迫有更高的抗性。