蕹菜Cd-PSC根际土壤酶和微生物特征的研究

[目的]为了研究在2种不同镉浓度的农田上蕹菜Cd-PSC和non-Cd-PSC 2个品种根际土壤酶和微生物的特征。[方法]采用自制根箱试验。[结果]蕹菜根际土壤5种酶(脲酶、转化酶、酸碱磷酸酶、蛋白酶)活性和三类微生物(细菌、真菌、放线菌)数量都显著大于非根际土壤(P<0.01)。在同一土壤上,蕹菜品种间酶活性和微生物数量均存在基因型差异(P<0.05);在2种土壤上,脲酶、转化酶、蛋白酶在2个品种间表现不一致,而酸碱磷酸酶则一直表现为Cd-PSC的根际酶活性小于non-Cd-PSC的活性。[结论]Cd-PSC的根系细菌、放线菌的数量显著小于non-Cd-PSC的根系土壤中的数量(P<0.01),而真菌数量显著大于non-Cd-PSC的数量(P<0.05)。

蕹菜典型品种的根系形态学特征及与Cd吸收积累的关系

用盆栽土培试验研究4个蕹菜(Ipomoea aquatica Forsk.)Cd积累典型品种的根系形态学指标及与Cd吸收积累的关系.结果表明:品种和土壤对根系形态学各指标的效应均极显著(P<0.01).与non-Cd-PSC比较,蕹菜Cd-PSC总根长、平均直径、根总表面积及总体积均较低(P<0.001);总体积的差异最大(47.37%),总根长(44.50%)、总表面积(43.05%)的差异次之,平均直径的差异最小(7.71%);2类品种的差异主要体现在直径>1.0 mm的粗根上,蕹菜典型品种的根系形态学特征在不同土壤上表现稳定,可能影响根系吸收Cd的能力和Cd在体内的转运能力.

温度对鱼鳞胶原蛋白二级结构的影响

从草鱼鱼鳞中提取酶溶性胶原蛋白(PSC),通过SDS-PAGE电泳分析为典型Ⅰ型胶原蛋白且达到电泳纯。在此基础上利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)和圆二色谱(CD)研究了温度对鱼鳞胶原蛋白二级结构的影响。FTIR分析表明:鱼鳞胶原蛋白具有典型的胶原蛋白特征吸收带,酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ和酰胺Ⅲ带的特征吸收频率分别出现在1658,1552和1238cm-1处。随温度升高,酰胺A和酰胺B峰位向低波数移动,1658cm-1处吸收峰裂解成多个吸收峰;1552cm-1处的吸收峰在35℃微略红移,随后发生明显蓝移;1238cm-1处吸收峰随温度升高向低波数移动。在拉曼光谱中,胶原蛋白的酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ和酰胺Ⅲ带的特征吸收频率分别出现在1669,1557和1245cm-1处,都较红外光谱的波数高;此外,921和855cm-1处脯氨酸的特征谱峰在拉曼光谱中体现出来。圆二色谱分析表明,胶原蛋白溶液在221.6和204.4nm分别有一正、负峰,具有典型胶原蛋白三螺旋结构的特征圆二色谱峰型。胶原蛋白冻干品的FTIR光谱和Raman谱线大都在35～60℃时发生波数和强度改变,而胶原蛋白乙酸溶液的CD谱线在20～35℃之间发生剧烈改变。由此可以判断胶原蛋白在固态和溶液状态下,变性温度存在一定差异,胶原蛋白冻干品比其乙酸溶液更稳定。

番茄吸收和积累Cd能力的品种间差异

旨在筛选和利用在受污染土壤中可食部位污染物积累水平在食品卫生标准允许范围内的农作物品种（pollution-safe cultivar。简称为PSC），以降低水土环境污染物经食物链危害人类健康的风险。研究对象为番茄，探讨了在一定Cd污染土壤中其果实Cd含量低于国际食品法典委员会（CAC）Cd最高限值的品种（Cd，PSC）存在的可能性。通过盆栽试验研究了36个番茄品种（包括普通番茄和樱桃番茄两个变种）不同器官在受不同程度镉污染的土壤中吸收和积累Cd能力的差异。结果表明：（1）在土壤Cd重度胁迫（13．3mg·kg^-1）和轻度Cd胁迫（1．1mg·kg^-1）下，番茄所有器官Cd含量的变异在统计学上均存在极显著意义（p〈0．01），其中果实Cd含量的范围分别为0．08—0．33mg·kg^-1和0．00—0．09mg·kg^-1，变异系数分别达到28．5％和77．9％；（2）在重度胁迫下，所有供试品种的果实Cd含量均超出CAC标准，而轻度胁迫下的Cd含量超标率达到19．4％。说明番茄是易受Cd污染的农作物种类，其中樱桃番茄的受污染风险特别高，在轻度胁迫下6个供试品种中有5个超标，而30个普通番茄品种仅1个超标。因此。仅在轻度胁迫条件下，存在着番茄的Cd-PSC，其中有5个普通番茄品种的果实中未检出Cd，属于比较安全的PSC，包括品种No．12、16、24、35和№．36，可以推荐在土壤Cd污染程度略超国家三级标准或具有潜在受污染风险的区域应用；（3）尽管大多数情况下各营养器官的Cd含量间均呈显著的正相关。但营养器官与果实Cd含量间均无明显的相关性，推测Cd在番茄营养器官间和营养器官与果实间的转运途径是不一样的。组织中Cd含量的显著相关性说明该特性可以作为农作物品种的种性特征；（4）与轻度胁迫相比，重度胁迫下的所有供试品种平均果实生物量上升了7．5％，一半以上的品种表现出较强的耐Cd能力，这一特性可能导致因不易察觉土壤的Cd污染状况而增加番茄产品受Cd污染风险。

根际微生物区系与蕹菜茎叶镉含量的关系

通过根箱试验,研究了2种蕹菜镉积累典型品种,即强坤柳叶白骨(QK,Cd-PSC)和台湾308纯白柳叶(T-308,非Cd-PSC)的根际土壤微生物区系。结果表明:品种间茎叶镉含量差异极显著;根系微生物对QK起抑制作用,而对T-308起促进作用,且对QK的影响作用大于对T-308的作用。QK茎叶镉含量与根系真菌变化关系最密切;而T-308与根系细菌变化关系最密切。

黄瓜吸收积累镉的品种差异研究

选取普通型黄瓜和水果型黄瓜共15个品种,采用室内土培盆栽试验,研究在不同镉浓度土壤中,不同黄瓜品种对镉的吸收和富集能力的差异,探讨黄瓜在镉污染土壤中是否存在其果实镉含量低于国家规定限值的品种(Cd-PSC)。结果表明,在土壤镉质量浓度为1 mg/kg时,普通黄瓜品种对镉的积累富集能力更低,产量更高。有46.67%的品种果实超过国家规定的限值,其中普通黄瓜和水果黄瓜的超标率分别为25.0%和71.4%,在该土壤镉污染浓度下存在Cd-PSCs,普通黄瓜品种秀丽和粤秀三号更适合在此类土壤中推广种植。在土壤镉质量浓度为10 mg/kg时,普通型黄瓜的生物量下降更快,但大于水果型黄瓜的生物量,品种间差异也较小,所有品种的果实镉超标率为100%。

鲍鱼腹足胶原蛋白的提取及性质研究

测定了鲍鱼腹足的基本组成成分,对皱纹盘鲍酶促溶性胶原蛋白(PSC)的提取及相关性质进行了研究。结果表明,用酶法提取的鲍鱼腹足PSC得率为8.72%(以干基计)。圆二色谱分析表明,鲍鱼腹足PSC溶液在221和199nm分别有一正、负峰,是具有典型三螺旋结构的胶原蛋白特征圆二色谱峰型。鲍鱼腹足PSC等电点为pH 5.17;质量浓度0.3 mg/mL、pH 3.0～3.5的PSC溶液起泡性达110%,泡沫稳定性较差,乳化性好,为100%;但乳化稳定性一般,放置5h后,仅保持在50%左右。鲍鱼腹足PSC具有较高的Fe2+螯合活性,其IC50值为0.348mg/mL,当质量浓度为1.2mg/mL时Fe2+螯合能力可达91.62%。

番茄对镉吸收累积的品种差异

以番茄为实验材料，研究了29个番茄品种在盆栽条件下对不同质量分数Cd污染的差异吸收和累积情况．结果表明：（1）29个番茄品种可食部位Cd质量分数存在显著品种差异（P＜0.01），1.2和2.0 mg·kg-1 Cd处理下，番茄果实的Cd质量分数范围分别为0.037～0.134和0.079～0.170 mg·kg-1，其中2.0 mg·kg-1 Cd条件下番茄果实Cd质量分数全部超标．（2）不同质量分数Cd处理对29种番茄品种果实、地上部和地下部分生物量没有显著影响．（3）根据可食部位Cd质量分数、Cd转运系数、番茄植株生物量指标评价表明台湾黄圣女、黄金一点红、台湾珍珠、新402、元明黄娇子、台湾红圣女等6个品种可作为番茄的Cd-PSCs．

High cadmium pollution risk on vegetable amaranth and a selection for pollution-safe cultivars to lower the risk

一个壶实验被种蔬菜苋的 29 不同遗传型(Amaranthus spp ) 在下面执行低 --(0.12 mg 椠 ?? 牧潯敶吗？

镉污染地区番茄品种的筛选及其抗氧化能力

为了筛选可供利用的番茄污染安全品种(Pollution-safe cultivar,PSC),减少镉(Cd)污染地区食品安全隐患,通过土培及水培试验研究了南方地区常见不同番茄(Solanum lycopersicum)品种对Cd的积累差异。首先利用土培试验在2.94 mg/kg Cd胁迫下从25个番茄品种中筛选出高低积累品种,并进一步利用水培试验测定高低积累番茄品种对Cd胁迫的响应情况。土培试验结果表明,在2.94 mg/kg Cd胁迫下,25种番茄株高、总生物量以及产量有显著差异,并且25种番茄果实Cd含量均超过国际食品法典委员会(Codex alimentarius commission,CAC)标准的最高限值(0.05mg/kg)。通过聚类分析,筛选到果实中Cd高积累、中积累、低积累类群分别有7个、4个和14个品种,其中果实Cd含量最高为3.06mg/kgDW,最低为1.47 mg/kg DW,平均为2.21 mg/kg DW。水培试验结果显示,在相同浓度Cd胁迫下,与Cd低积累品种浙粉3053相比,Cd高积累品种钱塘旭日F1其吸收Cd的速度更快、Cd积累量更大、产生氧化应激反应时间更短、对Cd的耐受性也更强。筛选出来的典型Cd高低积累品种,为重金属污染区域农业生产以及开发污染安全品种的分子辅助育种提供参考。种植低Cd积累PSC品种,结合番茄果实Cd含量动态监控,是在中轻度Cd污染地区目前较为可行的方法。