重金属镉、铅对多年生黑麦草细胞内几种抗氧化酶基因表达的影响

重金属胁迫作为逆境条件之一对植物抗逆境代谢基因表达影响状况是筛选污染环境治理时草被植物的主要依据。本文利用Northern印记杂交技术,对重金属离子处理后多年生黑麦草幼苗内的几种抗氧化酶基因表达的ploy(A)+mRNA进行分析。初步研究结果表明,镉、铅离子胁迫处理对幼苗根系内超氧化物酶基因(Mn-sod)、过氧化氢酶基因(Cat)、抗坏血酸过氧化物酶基因(Apx)、谷胱甘肽过氧化物酶基因(Gpx)的表达产生不同影响,这与上述基因编码的相应代谢酶在抗逆代谢中的作用有一定关系。由于镉离子胁迫时产生的活性氧物质远大于铅离子胁迫,不同离子处理后上述基因表达情况出现一些差异。其中,Mn-sod在镉胁迫4h内被快速诱导、而铅胁迫后12h该基因表达量才达到相近的表达强度;Cat表达量在镉胁迫8h后达到较高值且持续增加,而铅胁迫后12h内仍然较低,24h时达到与镉胁迫相近的表达强度;两种金属离子对Gpx表达的影响相似,但镉离子诱导的基因表达强度要远大于铅离子;铅离子胁迫4h后Apx表达强度开始持续增加,但镉胁迫对Apx表达影响可能因试验误差造成降低的结果(有必要做进一步重复研究)。可见,重金属胁迫与其他逆境胁迫一样对植物逆境适应代谢,以及相关基因的表达均产生积极影响,在植物抗逆代谢研究中应该引起足够重视。

重金属铅胁迫对刺槐幼苗生长及铅离子转运特性的影响

为了解刺槐Robinia pseudoacacia对铅胁迫的耐受程度与耐受机制,以刺槐幼苗为研究对象,用硝酸铅溶液浇灌处理,研究幼苗的生长特性、组织铅离子质量分数(μg·g-1)及离子转运特征。结果表明:250 mg·L-1铅处理对刺槐幼苗的茎高、地径、干质量、鲜质量等有一定的促进作用;在中高铅离子质量浓度(≥500 mg·L-1)下,刺槐幼苗的生长受到抑制。随着铅处理质量浓度的增加,幼苗根系铅离子质量分数显著上升(P<0.05);茎部铅质量分数先升后降;叶中铅质量分数大体呈现降低趋势;叶/茎离子转运率急剧下降(P<0.05);(叶+茎)/根、茎/根离子转运率先升后降。通过多元回归分析,发现根系铅质量分数、(叶+茎)/根离子转运对幼苗干物质积累影响最大;茎部铅离子质量分数、根茎间铅离子转运对幼苗地径、苗高生长影响最大。

铜、铅离子胁迫对多环芳烃高效降解菌毛霉胞外聚合物特征的影响

微生物胞外聚合物(EPS)在多环芳烃(PAHs)和重金属污染土壤修复领域的作用已有大量研究,但重金属胁迫对PAHs高效降解菌EPS特征的影响机理尚不明确。本文通过使用铜、铅离子作为胁迫源对PAHs高效降解菌毛霉(Muoor mucedo)进行胁迫培养,并对提取的毛霉EPS性质进行表征,阐明在铜、铅离子胁迫下,毛霉EPS特征的变化。结果表明:铜、铅离子浓度从0增加到80 mg·L^(-1),毛霉EPS产生量(TOC)、多糖成分含量(PS)、蛋白质含量(PN)、表面张力、乳化指数和Zeta电位的值(绝对值)逐渐增大,最大值分别达到706.4 mg·L^(-1)、1.035 mg·L^(-1)、0.907 mg·L^(-1)、57.63 m N·m^(-1)、44.5%和-26.21 m V;当铜、铅离子浓度大于80 mg·L^(-1)时,除乳化指数外,EPS产生量、PS、PN、表面张力和Zeta电位值(绝对值)显著降低,同时,Cu^(2+)胁迫下EPS各理化性质的变化比Pb^(2+)胁迫下更加明显;铜、铅离子胁迫对PAHs高效降解菌毛霉EPS产生量、组成成分含量、表面张力、乳化性以及Zeta电位等有促进作用。