Physiology and Ultrastructure of Azolla imbricata as Affected by Hg 2+ and Cd 2+ Toxicity

The toxic effects of different gradient concentrations of Hg2+ and Cd2+ on chlorophyll content, chlorophyll a/b value, photosynthetic O-2 evolution, respiration rate, anti-oxidase system (superoxide dismulase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POD)) and ultrastructure of the cells of Azolla imbricata (Roxb.) Nakai were studied. The results showed that with Hg2+ and Cd2+ increase, chlorophyll content and chlorophyll a/b value, photosynthetic O-2 evolution decreased drastically; respiration rate peaked at 2 mg/L pollutant and declined afterwards. The activities of SOD, CAT and POD increased first and decreased afterwards except the activity of POD, which decreased with the increasing of Cd2+ concentration. Ultrastructural observation showed that the extent of ultrastructural damage was much more serious with higher pollutant concentration and longer time of stress. This resulted in swelling of chloroplast, disruption and disappearance of chloroplast membrane and disintegration of chloroplasts; swelling of cristae of mitochondria, deformation and vacuolization of mitochondria; condensation of chromatin in nucleus, dispersion of nucleolus and disruption of nuclear membrane. The experimental results showed: (1) Hg2+ and Cd2+ pollution not only destroyed physiological activities, but also caused irreversible damage to its ultrastructure, thus leading the cells to death; (2) With increase in the stress of Hg2+ and Cd2+, ultrastructural damage was related to the changes of plant physiology; (3) The toxic symptoms of plant showed an evident correlation between dose and effect; (4) The toxicity of Cd2+ on A. imbricata is heavier than that of Hg2+ under the same treatment time and concentration. The lethal concentration of Hg2+ to A. imbricata ranged from 3.5 to 4 mg/L, and that of Cd2+ ranged from 3 to 3.5 mg/L. The damage of cell ultrastructure on Anabaena azollae Strasburger was observed. The results indicated that tolerance of Azolla imbricata for Hg2+ and Cd2+ was higher than that of A. imbricata.

镉对满江红(Azolla imbricata)-鱼腥藻(Anabaena azollae)共生体氮代谢的影响

在实验室条件下,研究了不同浓度(0、0.01、0.05、0.1、0.5mg/L)的Cd对满江红-鱼腥藻共生体异型胞频率,固氮酶、谷氨酰氨合成酶活性以及铵态氮、游离氨基酸、可溶性蛋白、总氮含量的影响。结果表明,在整个实验期间,0.01mg/LCd处理对上述指标均没产生显著影响,说明满江红-鱼腥藻共生体对Cd具有较强的耐性。当培养液中Cd浓度≥0.05mg/L时,随溶液中Cd浓度的增加和处理时间的推移,异型胞频率、固氮酶活性、谷氨酰氨合成酶活性、可溶性蛋白含量和总氮含量逐渐下降,而铵态氮含量在处理初期显著降低,随后迅速增加,游离氨基酸含量则逐渐增加。研究结果表明高浓度的Cd处理导致满江红-鱼腥藻共生体氮代谢的紊乱,最终造成氮素积累量的下降。

满江红Azolla imbricata(Roxb.)Nak的生物学特征及其渔业利用

满江红(Azollaimbricata)天然资源丰富,产量高,渔业利用价值比较大。论文综述了近年来满江红的部分研究工作,介绍了满江红的生物学特征及其渔业利用,在前人的基础上,提出利用“鱼类—满江红”走生态养殖的模式。

高产高蛋白饲草满江红 (Azolla imbricata)放养技术研究初报

满江红属蕨类植物 ,以营养体的侧枝断离无性繁殖方式为主 ,粗蛋白、赖氨酸、磷、粗脂肪含量均高于紫花苜蓿。研究结果表明 ,群体延续时间为 7d时 ,繁殖系数最高 ,在西北地区 4～ 9月份的适宜生长季节 ,采用薄膜微水放养技术 ,每公顷水面生产鲜草约 450 t,折合干重 45t,粗蛋白 1 1 .2 5t。

几种高等水生植物的克藻效应

研究了水花生、水浮莲、满江红、紫萍、浮萍和西洋菜对雷氏衣藻的相生相克关系,并和水葫芦的作用进行了比较。试验指出前五种水生植物对雷氏衣藻表现了克制作用,但它们的克藻效能不如水葫芦强。西洋菜没有克制作用,甚至稍有促进效应。从水花生、水浮莲、水葫芦的种植水中得到的分泌物粗提物,都显示了对雷氏衣藻的抑制效应,进一步证实了有相生相克关系的存在。试验结果说明高等水生植物对藻类的克制作用似有一定的普遍性,在水生生态系统的形成和演替过程中可能起着重要的作用。

满江红花青素在镉胁迫下的抗氧化作用

为了研究镉胁迫诱导满江红体内花青素合成的生理功能,采用镉诱导和体外实验的方法评价了满江红体内花青素的抗氧化作用.测试指标包括还原力、清除超氧阴离子(O2.-)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(.OH)的能力.结果表明,花青素的还原力和对氧自由基的清除作用随花青素提取物浓度的增加而增加.因此,镉胁迫下合成的花青素是一种清除活性氧自由基的良好抗氧化剂.镉胁迫对满江红活性氧代谢影响的试验结果表明,在0.5mg·L-1Cd胁迫下,满江红体内O2.-和H2O2大量积累,造成活性氧胁迫,说明花青素只能在一定程度上保护满江红免受过氧化伤害.本实验初步证实,花青素含量的增加是满江红抗性机理之一,可缓解镉的毒害.

性比、饲料和密度因子对福寿螺产量的影响

用正交试验法研究了性比、饲料和投放密度三因子对福寿螺产量的影响。结果表明,以饲养雌螺、投喂混合饲料(满江红或紫贝浮萍加麸)和每亩投放10万幼螺的组合最好。还讨论了水生植物作为福寿螺饲料的优点和实现福寿螺单性生产的问题。

满江红对Ce^(3+)胁迫的生理生化应答反应研究

[目的]探讨了满江红对Ce3+胁迫的生理生化应答反应机制。[方法]以水生蕨类植物满江红[Azollaimbricata(Roxb.)Nakai]为试验材料,研究了其叶绿素含量、光合放氧速率和抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性随Ce3+浓度的变化情况。[结果]随着Ce3+浓度的升高,SOD、CAT、POD活性均出现不同程度的应激性升高,而后降低;叶绿素含量、光合放氧速率呈现出先升后降的变化趋势。[结论]在低浓度Ce3+处理下,满江红通过增强其抗氧化能力,提高了其对Ce3+胁迫的抵抗力;但随着Ce3+浓度的加大,满江红的抗氧化能力逐渐减弱,表现出抑制效应。

满江红多胺氧化酶部分特性研究

本文报告了满江红（Ａｚｏｌｌａｉｍｂｒｉｃａｔａ）多胺氧化酶特性的一些研究结果。该酶的最适底物为ｓｐｄ（亚精胺），其次为ｓｐｍ（精胺）（酶活性约为以ｓｐｄ为底物时的４０％），而对ｐｕｔ（腐胺）和ｃａｄ（尸胺）两种二胺几乎不氧化；在５０—７０℃或ｐＨ４—１０的范围内均有活性，以ｓｐｄ和ｓｐｍ作底物时的最适ｐＨ值分别为６．５和５．５；该酶经１０ｍｍｏｌ／Ｌ的ＥＤＴＡ处理后酶活性仍能完全保持，说明其催化功能的实现可能无需金属离子的参与。另外，金属离子Ｃａ￣（２＋）、Ｍｇ￣（２＋）对该酶活性无明显影响，但１０ｍｍｏｌ／Ｌ的ＣｕＳＯ＿４可抑制约２０％的活性。

满江红多胺氧化酶的抽提与初步纯化

报告了满江红（Azollaimbricata）多胶氧化酶抽提条件与初步纯化的研究结果．以0．1mol／L磷酸缓冲液为介质抽提该酶时的最适pH约为6．5，添加0．10－0．15mol／LNaCl和2％－4％（质量体积比）PVP可改善抽提效果．用硫酸铵沉淀法、PEG－6000沉淀法和丙酮沉淀法分别对酶抽提液进行初步纯化，发现丙酮沉淀法纯化效果最优，用1．2倍（体积比）冷丙酮（－15℃）沉淀时可提纯该酶8．92倍，产率达74．6％．

满江红叶片形态特征的环境扫描电子显微镜活体观察

为了克服水生植物含水量高,形貌容易变化的问题,本文利用环境扫描电子显微镜对水生蕨类植物满江红(Azolla imbricata)的形态结构进行了活体观察。满江红枝条顶端的叶片交互式覆瓦状排列,叶片圆形,几乎无气孔。位于茎中部和下部的叶片,2列互生,叶片对折抱茎,具有气孔。满江红叶片边缘具分泌细胞,幼叶的分泌细胞外具许多方形的盐结晶体,老叶的盐结晶体则脱落。结果发现,满江红具有向体外泌盐的功能。

满江红和蕨状满江红的耐热性及耐寒性与固氮的关系

红萍是一种优良的稻田绿肥和农家饲料,在我国及越南养殖和利用红萍有着悠久的历史。生产实践中观察到,在我国南方地区,蕨状满江红冬春繁殖快,产量高,但进入五月中旬以后生长锐减,不耐热,在晚稻田难以利用。施定基等啪曾观察到,在室外水池中养殖,如果覆盖一层塑料薄膜和一层厚草帘,蕨状满江红能越冬,但满江红则被冻死。利卓燊等把蕨状满江红和满江红放在-5℃下处理96小时,满江红的芽全部死亡,而蕨状满江红的芽能存活96.8％。由此可见,蕨状满江红的耐热性较满江红低,但有较强耐寒性。有关这两种红萍耐热性、耐寒性与固氮、放氢的关系及抗性机理的报道尚少。

水温和磷浓度对满江红氮磷吸收的影响

通过模拟研究满江红（Azolla imbricate）在不同水温和不同磷浓度下的生长状况,了解洱海满江红生物量的变化规律及其对水中磷吸收的最佳温度和最佳磷浓度。结果表明,满江红在10~30℃均能正常生长,最适生长温度为20~25℃。满江红植物组织中的氮磷浓度及植物的相对生长率随着水中磷浓度升高而增加,其组织中的氮磷浓度在水温25℃时达到最高。表明满江红对水体中的磷有较好的吸收效果,但受到水温和水中磷浓度的交互影响,即随着水中磷浓度的增加和温度的升高,对水中磷的吸收量均增多但吸收率下降;满江红对水中磷吸收的最佳条件为水温25℃、磷浓度为0.075 mgL。

SDS及Cr^(6+)对满江红部分生理生化指标的影响

采用实验水培法,研究了不同浓度SDS、Cr^(6+)单一处理对满江红(Azolla imbricata)叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和脯氨酸含量的影响.受SDS、Cr^(6+)胁迫后,随着SDS、Cr^(6+)浓度的增加,叶绿素含量、超氧化物歧化酶活性均表现为先升高后降低,但变化幅度不同;随SDS、Cr^(6+)浓度的增加,丙二醛含量与脯氨酸含量呈现出类似的趋势:均呈升高状态.