美人蕉(Canna indica Linn)镉胁迫的抗氧化机理

采用水培的方式,探讨了不同Cd2+水平(0、1、2.5、7.5、15 mg.L-1)对美人蕉生物量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、植物螯合肽(PCs)、酸溶性SH、Cd含量的影响。结果表明,1 mg.L-1的Cd显著提高了美人蕉的生物量(p<0.05),促进了美人蕉的生长。随着Cd2+浓度的提高,SOD、POD、CAT活性以及MDA含量显著增加(p<0.05),表明美人蕉受到了活性氧物质的胁迫。美人蕉中GSH、PCs、SH含量也随Cd2+含量的增加而增加,表明Cd胁迫诱导了PCs的产生,有利于降低Cd对植物体本身的毒害,且根系中的含量均高于叶片。美人蕉中Cd含量随着Cd浓度的增加而显著增加,在15 mg.L-1处理时,地上部Cd含量达到555.4 mg.kg-1,表明美人蕉对Cd有较强的富集能力。

Microbial community variation in phytoremediation of triazophos by Canna indica Linn. in a hydroponic system

Phytoremediation of triazophos （O,O-diethyl-O-（1-phenyl-1,2,4-triazole-3-base） sulfur phosphate, TAP） pollution by Canna indica Linn. in a hydroponic system has been well studied, whereas the microbial mechanism on TAP degradation is still unknown. The variation in microbial community compositions was investigated by analyzing phospholipid fatty acids （PLFAs） profiles in microbes under TAP exposure. The TAP exposure resulted in an increase in proportions of fatty acid 16：0 and decrease in fatty acid 18：2ω9,12c, indicating that TAP may stimulate the reproduction of microorganisms and inhibit the growth of fungi to some degree. Significant correlation was found between the ratio of fungi to bacteria and TAP removal （r 2 = 0.840, p 0.01）. In addition, the microbial community in the phytoremediation system with C. indica was dominated by Gram negative bacteria, which possibly contributed to the degradation of TAP. These results indicated that TAP might induce the colonization of bacteria in the hydroponic system planted with C. indica, and lead to a discrimination of microbial community, which might be one of the mechanisms on TAP dissipation in phytoremediation system.

菲胁迫下湿生植物美人蕉(Canna indica)对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)生长的影响

多环芳烃有机污染物的环境问题日益严重,亟待需求从群落及生态系统的角度进行毒理学复合危害效应的研究。本文采用以美人蕉(Canna indica)种植根区水培养斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的方式,观察菲胁迫下其生长的变化。结果表明,美人蕉种植根区水对斜生栅藻生长具有化感效应,且表现为"低促高抑"的现象。而在菲胁迫下,种植根区水比例为15%和30%时随着菲浓度的增加,生长促进作用增强,且在菲浓度为1 mg·L-1出现最高值;在100%种植根区水时随着菲浓度的增加生长抑制作用增强。说明,菲胁迫使美人蕉种植根区水对藻类的化感效应增强。进行逻辑斯谛生长拟合发现,30%、1 mg·L-1处理组种群内禀增长率最高,斜生栅藻种群出现暴发增长的生态风险最大。

美人蕉(Canna indica)内生细菌促生能力及其强化水体的净化作用

从美人蕉(Canna indica)植物体内分离内生细菌.通过测定内生细菌产吲哚乙酸(IAA)、铁载体、固氮、溶磷能力筛选出3株内生细菌C01、C16、C20.本试验的目的为评价接种内生细菌能否促进美人蕉种子萌发和幼苗生长,并通过小型浮床水质净化试验,评价接种内生细菌后的美人蕉对水体中营养物质的去除效果.结果表明:C01、C16、C20促进了美人蕉种子的萌发、生长,C16试验组萌发率为83.3%,显著高于对照组31.1%;C16显著提高了植株的株高和根长,分别比对照组高出23.33%、40.44%.水质净化实验阶段,C16试验组总磷、总氮的去除率分别达到88.4%、96.9%,分别比对照组高出26.4%、15.6%.最终,C01、C16试验组生物量、根长都显著高于对照组.C16试验组植株体内可溶性糖含量、可溶性蛋白显著高于对照组317.3%、97.8%.经鉴定,C01为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens),C16为肠杆菌(Enterobacter sp.),C20为欧文氏菌(Erwinia sp.).

超声波辅助提取美人蕉叶总黄酮工艺及其抗氧化活性研究

为开发利用美人蕉资源,探究超声波对美人蕉叶总黄酮提取率的影响,采用响应面法优化了提取工艺,并评价了总黄酮的抗氧化活性。先通过单因素实验考察超声时间、超声温度、液料比和乙醇体积分数对美人蕉叶总黄酮提取率的影响,确定4个单因素的参数范围,再通过Design Expert 8.0.6进行4因素3水平的响应面设计及优化,最后通过美人蕉叶总黄酮对O_(2)^(-)、OH、DPPH自由基的清除能力确定了其抗氧化活性。结果表明,当超声时间为48 min、超声温度为66℃、液料比为61 mL/g和乙醇体积分数为75%时,美人蕉叶总黄酮的提取率最高,为37.53 mg/g,与预测值的相对误差为0.79%,表明该实验模型合理,适合于美人蕉叶总黄酮提取工艺的优化。美人蕉叶总黄酮对O_(2)^(-)、OH、DPPH自由基均表现出较强的清除能力,其IC_(50)值分别为423.90、203.40、78.28 mg/L。该研究为具生物活性的美人蕉叶总黄酮的开发与利用提供方向。

超声波辅助提取美人蕉叶多酚工艺及其抗氧化活性研究

以美人蕉叶为原料,通过单因素试验并结合响应面法,对超声波辅助乙醇溶液提取美人蕉叶多酚的工艺条件进行研究.选择乙醇浓度、液料比、超声温度和超声时间作为响应面因素,多酚提取率为响应值,确定了能够用于美人蕉叶多酚提取率进行分析和预测的二次多项式回归模型方程.结果表明,在乙醇浓度为57%、液料比为43 mL/g、超声温度为72℃、超声时间为50 min时,测得的美人蕉叶多酚提取率最高,达到18.89 mg/g,与理论上的美人蕉叶多酚提取率(19.15 mg/g)相对误差仅为1.36%,证实了该模型合理,预测可靠.所提取的美人蕉叶多酚对DPPH自由基和OH自由基具有一定的清除能力并呈现正相关关系,其IC50分别为49.99 mg/L和315.55 mg/L,证明了美人蕉叶多酚的抗氧化能力.

紫薇突变体gl1和野生型叶片解剖结构及叶绿素荧光参数比较

以紫薇(Lagerstroemia indica Linn.)品种‘粉晶’(‘Fenjing’)为野生型对照,对紫薇黄叶突变体gl1叶片横切面解剖结构和叶绿素荧光参数进行研究。结果表明:与野生型相比,突变体gl1叶片的栅栏组织排列疏松,叶绿体较少;上表皮厚度、下表皮厚度、海绵组织厚度和非调节性能量耗散的量子产额极显著(P<0.01)升高,叶片厚度、光适应下初始荧光和调节性能量耗散的量子产额显著(P<0.05)升高,而栅栏组织厚度、栅海比、光适应下最大荧光、光适应下最大光化学效率、电子传递速率和实际光量子产额极显著下降。结果显示:紫薇突变体gl1特有的叶片解剖结构导致其对光能的吸收和利用效率均较低。

美人蕉黄条病毒扬州、长沙分离物全基因组的测定与序列分析

【目的】解析我国美人蕉黄条病毒(Canna yellow streak virus,CaYSV)的全基因组序列及遗传进化地位,为指导病害防控提供科学指导。【方法】通过反转录-聚合酶链式反应(Reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)技术和快速扩增cDNA末端(Rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术从江苏扬州和湖南长沙采集到的美人蕉病样中,扩增获得CaYSV全基因组序列,并利用MegAlign、Mega11和RDP5软件对全基因组序列分别进行核苷酸一致率分析、系统进化分析和重组分析。【结果】除poly(A)外,扬州分离物和长沙分离物全基因序列均为9501 nt,开放阅读框(Open reading fragment,ORF)均为9123 nt,编码3040个氨基酸组成的多聚蛋白。序列分析表明,CaYSV扬州分离物和长沙分离物与已报道的CaYSV分离物全基因组核苷酸序列一致率分别为93.9%~99.4%和94.0%~99.5%。根据外壳蛋白(Coat protein,CP)氨基酸序列构建系统进化树,CaYSV可以分为A和B 2个大组,其中A组又分为3个亚组。重组分析表明,CaYSV扬州和长沙分离物中均存在1个重组事件。【结论】CaYSV存在于我国江苏扬州和湖南长沙的美人蕉上。根据CaYSV的CP蛋白氨基酸构建系统进化树,扬州分离物和长沙分离物聚类到A1亚组,与泰国分离物K2、PHC478及俄罗斯分离物KS等亲缘关系较近。

酸豆外果皮黄酮类成分及其抗氧化活性评价

为了研究酸豆外果皮成分及其抗氧化活性,采用现代色谱分离技术从酸豆(Tamarindus indica Linn.)外果皮丙酮提取物中分离和纯化得到18个黄酮类化合物,通过核磁共振波谱数据对它们进行鉴定,分别为木犀草素(1)、7,3′,4′-三羟基黄酮(2)、芹菜素(3)、7,4′-二羟基黄酮(4)、7,4′-二羟基-3′-甲氧基黄酮(5)、紫云英苷(6)、槲皮素(7)、山柰酚(8)、金合欢素(9)、圣草酚(10)、柚皮素(11)、紫铆素(12)、二氢山柰酚(13)、5,7,3′,5′-四羟基二氢黄酮(14)、5,6,7,4′-四羟基二氢黄酮(15)、3,5,7,3′,5′-五羟基二氢黄酮醇(16)、儿茶素(17)、表儿茶素(18)。10个化合物(2、4~6、9、11、13~16)为首次从该属植物中分离得到;采用ORAC法体外抗氧化活性测定,发现酸豆外果皮的4份萃取物及9个化合物(1、2、7~10、12、13、17)有较好的抗氧化活性。

生物滞留池中6种植物的氮磷吸收动力学特征

为了筛选出对氮、磷等营养物具有高效吸收性能的生物滞留池植物,通过营养物耗竭法研究了翠芦莉、美人蕉、黄菖蒲、再力花、鸢尾和雨久花6种常见植物对硝态氮(NO-3-N)、氨氮、溶解性总磷(TSP)的吸收动力学特征。结果表明,48 h水力停留时间内6种受试植物对NO-3-N的去除率在12.89%~53.58%,对氨氮的去除率在36.38%~88.25%,6种植物对氨氮亲和力和吸收效果高于NO-3-N;对TSP的亲和力和吸收效果较好,去除率最高可达80%。考虑雨水中污染物的去除效果,NO-3-N含量较高时,宜选用黄菖蒲,低、中浓度NO-3-N含量宜选用鸢尾;氨氮含量较低时,宜选用翠芦莉,中、高浓度氨氮含量宜选用黄菖蒲;低浓度TSP宜选用翠芦莉,中、高浓度TSP宜选用雨久花。

Cd^(2+)和Cu^(2+)对美人蕉的氧化胁迫及抗性机理研究

通过测定植物的丙二醛(MDA)含量、酸溶性SH含量以及两种抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD和愈创木酚过氧化物酶GPX)的酶活,研究了重金属镉(Cd)和铜(Cu)对美人蕉(Cannaindica Linn.)的氧化胁迫。结果表明,20μmol·L^(-1)和100μmol·L^(-1)的Cd^(2+)和Cu^(2+)均使其根部MDA含量显著增加,但除了100μmol·L^(-1)的Cd^(2+),叶部MDA含量无明显变化。与Cu^(2+)相比,Cd^(2+)能引起植物根部GSH的明显提高,并能诱导PCs的产生。Cd^(2+)使根部SOD活性明显增加,Cu^(2+)对其活性无明显影响。两种重金属均使其根部GPX活性显著增加。对于叶,重金属胁迫能增加GPX的活性,但对SOD活性的影响不明显。以上结果表明,重金属镉和铜对美人蕉具有氧化胁迫作用,而美人蕉具有缓解重金属胁迫的解毒机制,诱导PCs解毒,同时它能通过调节抗氧化物酶的活性增强其抗氧化胁迫的能力,这为该植物作为中低浓度镉和铜污染水体的修复植物种类应用提供了可能。

美人蕉生态护坡对径流污染净化作用的初步研究

2010-04-10月,研究了合肥市南淝河美人蕉生态护坡对河道的水质改善作用。试验用水取自南淝河,TSS、TN、NH4+-N、TP和COD的平均浓度分别是94.1,5.42,2.98,0.202和55.5 mg/L,河水经流生态护坡后,相应的平均去除率分别为:76.4%,45.6%,57.5%,40.1%和29.0%。另外,考察了植物对土壤微生物(细菌、真菌、放线菌)数量的影响,美人蕉护坡微生物的数量显著多于无植物坡岸(p<0.01),微生物总数分别为:3.17×107和0.830×107cfu/g。由此,植物护坡兼具净化和生态景观效应。

美人蕉对泰达高含盐再生水景观河道水体净化效果研究

通过空白对照和种植美人蕉2组处理系统,研究了美人蕉对泰达景观河道含盐再生水的净化效果以及水力停留时间(HRT)对水体净化效果的影响.结果表明,HRT对水体中污染物COD、TN、NH3-N、NO3-N、TP、PO4-P的净化效果有明显的影响,各主要污染物去除率随HRT的变化范围为COD的去除率19.64%～45.09%,TN的去除率为17.52%～63.05%,NH3-N的去除率为23.24%～82.47%,NO3-N的去除率为15.67%～62.43%,TP的去除率为24.20%～61.59%,PO4-P的去除率为20.69%～62.26%.水体中TDS含量在4500～6786 mg/L范围内对美人蕉及其水处理系统的净化效果没有影响;美人蕉系统的pH值均比空白对照组的低.由于美人蕉根系和微生物的吸收与分解作用,在水体中种植美人蕉能明显改善水质净化效果,对水体pH值控制也有一定作用.

三唑磷胁迫对美人蕉生长发育及生理生化的影响

研究了有机磷农药三唑磷对美人蕉生长发育及生理生化的影响,分析了美人蕉修复水体三唑磷污染的可行性.通过水培实验,探讨了不同浓度三唑磷对美人蕉根部超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性、丙二醛、可溶性糖、叶片叶绿素含量、植株生物量、高度和根系发育的影响.结果表明,当三唑磷浓度10 mg.L-1时,美人蕉根部超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、根系发育和株高生长受到抑制,叶片叶绿素含量显著下降;当三唑磷浓度为39 mg.L-1时,植物生物量合成受到抑制.一般三唑磷的环境浓度低于1.0 mg.L-1,美人蕉的生长发育及生理生化特性基本不受影响,为美人蕉修复水体三唑磷污染提供了可能.

美人蕉种植根区水对藻类生长的影响

通过取用美人蕉（Canna indica）种植根区水置于光照培养箱中对小球藻（Chlorella vulgaris）和卵形衣藻（Chamydomonas ovalis）进行培养和观察，获得两种藻类的生长数据。结果显示：根区水在6d对小球藻的化感效应为-0．7331，对卵形衣藻则为-0．4408；小球藻试验组与对照组的细胞数量在2～6d差异显著（P〈0．05），而卵形衣藻的细胞数量在5～6d出现显著差异（P〈0．05）。显微镜观察还发现，试验组卵形衣藻部分细胞颜色变白、细胞器溶解，并出现胶群体，对照组没有发现这种现象。实验说明美人蕉根系能分泌一些化感物质影响藻类生长，化感物质对藻类的影响具有选择性。

5种浮床植物在水环境恢复治理中的净化差异

选取美人蕉(Canna indica)、芦苇(Phragmites communis Trirn)、水葱(Scirpus validus Vahl)、凤眼莲(Eichhornia crassipe)水芹菜(Oenanthe javanica)5种珠海当地常见植物作为研究对象,构建珠海珠武涌水体富营养化治理生态浮床,对5种植物在富营养化水体中的生长特性,化学需氧量(COD),氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)质量浓度等指标间的差异进行比较研究.结果表明,株高从大至小排序为:水葱、芦苇、美人蕉、水芹菜、凤眼莲;质量增加从大至小排序为:芦苇、美人蕉、凤眼莲、水芹菜、水葱;根毛增长从大至小排序为:芦苇、水葱、水芹菜、美人蕉、凤眼莲.5种植物对水体中的COD、NH3-N、TN、TP的吸收能力差异显著,单位面积COD去除率高低排序为美人蕉、凤眼莲、芦苇、水葱、水芹菜;单位面积NH3-N去除率高低排序为美人蕉、芦苇、凤眼莲、水葱、水芹菜;单位面积氮吸收量大小排序和单位面积磷吸收量大小排序都为美人蕉、凤眼莲、芦苇、水芹菜、水葱.综合实验结果,确定采用美人蕉为主,芦苇为辅,再加上少量水葱、水芹菜作衬托来净化河涌水体.

美人蕉根系对铜绿微囊藻的化感作用

通过在铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)培养物中添加美人蕉(Canna indica)种植水的方式,研究了美人蕉种植水对铜绿微囊藻的抑制效应.结果表明:1以蒸馏水培养3 d收集获得的美人蕉种植水对铜绿微囊藻的生长有明显的抑制作用;在与铜绿微囊藻共培养20 d后,美人蕉种植水对铜绿微囊藻的抑制率最高可达64.4%,对照组铜绿微囊藻中ρ(Chla)是种植水的1.98倍.2美人蕉种植水(根系分泌物)中有乳酸、己二酸、棕榈酸、乙二醇和硬脂酸等10种脂肪酸,其根系提取物中有乳酸、3-儿茶酚乳酸、亚油酸和棕榈酸等19种物质.3美人蕉种植水和根系提取物中乳酸含量均最高,美人蕉根系提取物中化合物种类多于种植水,美人蕉种植水中绝大部分化合物在其根系提取物中均可找到.推断美人蕉自身代谢产生的化感物质释放于水体中,可有效抑制铜绿微囊藻的正常生长.

美人蕉和菖蒲生态浮床净化微污染源水的比较

利用美人蕉和菖蒲生态浮床净化微污染源水,在进水TN为0.91～1.17mg/L、TP为0.12～0.18mg/L、CODMn为5.48～9.36mg/L、DO为3.6～6.1mg/L时,两种生态浮床的出水水质均能满足集中式饮用水水源地水质标准(GB3838—2002)的要求;其中美人蕉和菖蒲浮床对TN的平均去除率分别为42.5%和36.2%,对TP的平均去除率为48.1%和44.2%,对CODMn的平均去除率为42.3%和36.3%,美人蕉浮床的净化效果要好于菖蒲浮床。可见,生态浮床的除污效果较好,可用于微污染源水的净化。

不同生态条件杧果着色及花色苷合成相关基因表达比较

【目的】比较2个不同生态区杧果果实着色的差异,并探讨着色差异的内在机理。【方法】试验于2012年比较了‘台农1号’杧果在四川攀枝花和广东雷州2个生态区的果皮颜色、花色苷含量和花色苷合成相关基因表达模式差异。【结果】四川攀枝花地区高海拔、昼夜温差大,较低降雨量,该生态区‘台农1号’杧果果皮花色苷含量显著高于雷州地区,着色较好,果皮色度角显著低于雷州地区。花色苷合成基因Mi PAL、Mi C4H、Mi CHS1、Mi F3H1、Mi DFR和Mi UFGT的相对表达量以攀枝花地区显著高于雷州地区,其中Mi C4H、Mi CHS1、Mi F3H1、Mi DFR和Mi UFGT基因的相对表达量分别为雷州地区的130、228、63、2.7和4.3倍。【结论】四川攀枝花地区海拔高、辐射强和昼夜温差大等生态因子有利于诱导果皮中花色苷合成相关基因尤其是Mi PAL、Mi CHS1、Mi DFR和Mi UFGT的表达,促进‘台农1号’果皮着色。