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接受日期:2017-10-27网络出版日期:2018-11-1
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2018《植物学报》编辑部
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多氯联苯(polychlorinated biphenyls, PCBs)是一类典型的以联苯为原料的氯代芳香烃类持久性有机污染物(persistant organic pollutants, POPs) (Borja et al., 2005)。1929年至1970年近半个世纪的时间里, 世界范围内各国大约生产1.5×106 t PCBs (Aken et al., 2010)。由于具有良好的热稳定性与耐热性、优质的介电性质及抗化学反应, PCBs被广泛应用于生产油漆、塑料、无碳复写纸以及电力设备的绝缘油。目前, 全球范围内已停止生产PCBs, 但仍有部分含有PCBs的电子产品和仪器未被销毁。电子产品和仪器的拆卸(Zhang et al., 2015)、焚烧(Solorzano- Ochoa et al., 2012)以及用含PCBs的污水灌溉田地(Martinez et al., 2012), 均会增加土壤环境中PCBs的含量。PCBs具有较高的化学稳定性和半挥发性, 可随大气运动在全球范围内远距离迁徙以及在环境中循环扩散。PCBs的化学特性使其造成的环境污染成为全球性的重要问题。此外, PCBs可以通过生物富集及放大作用进入食物链, 最终蓄积在高等动物体内。因其具有致畸、致癌和致突变的毒性效应, 严重危害人类健康(梁继仁, 2012; 朱鸿雁, 2012; Zhang et al., 2015)。因此, 修复被PCBs污染的环境介质是环境科学研究的热点和难点。
目前, 修复污染土壤的技术主要分为植物修复、动物修复、微生物修复和物理化学修复。植物修复具有成本低、高效和安全的优点, 是最具前景的环境友好型修复方法。根系作为直接接触土壤的植物器官在修复土壤中发挥重要作用: 根系本身可以吸收一定浓度的多氯联苯(Zeeb et al., 2006; Liu and Schnoor, 2008; Huesemann et al., 2009; 丁娜, 2012; 王传飞等, 2016), 植物根系的分泌物在微生物降解有机污染物时可以起共代谢或协同作用以促进有机污染物降解(Donnelly et al., 1994; Fletcher and Hegde, 1995; 王传飞等, 2016)。不同浓度、不同氯含量的PCBs可在植株整体水平上影响植物的生长发育, 其作用效果包括抑制(何佳, 2007)和刺激两方面。在一定剂量范围内PCBs可以促进植物的生长发育(何佳, 2007; 刘亚云等, 2007a; 周佳佳, 2013)。例如, Aroclor1242在一定浓度时可促进绦柳(Salix matsudana)组培苗不定根分化(李叶等, 2016); 一定浓度的Aroclor1254 (2-20 mg·L-1)可显著提高毛白杨(Populous tomentosa)组培苗不定根的分化率(王子岚, 2016)。
19世纪微生物学家Schulz (1887)观察到苯酚、抗生素和汞在低浓度范围内可提高真菌的新陈代谢, 当浓度增加到一定程度时则可抑制真菌的新陈代谢。Southam和Erlich (1943)发现高剂量橡树皮萃取物能够抑制菌类生长, 低剂量则可以刺激菌类生长, 将这种双相剂量效应现象正式命名为毒物兴奋效应(hormesis)。Stebbing (1982)指出, 工作浓度合适时任何类型的有毒试剂均有毒物兴奋效应。近年来, 毒物兴奋效应已成为毒理学研究的热点, 但低剂量污染物引起生物兴奋现象的机理及作用机制尚不清楚。已有研究表明, 毒物低剂量兴奋效应与多种基因的表达和调控密切相关, 如应激蛋白基因、生长调节基因以及与细胞凋亡有关的基因等(Verbeke et al., 2000)。目前的研究对象主要为藻类等低等植物(蔡卓平, 2009; 周琼芝, 2016), 对于高等植物研究较少, 关于PCBs促进高等植物不定根分化的毒物兴奋效应研究更是鲜有报道。
本研究以多氯联苯类化合物Aroclor1254为目标污染物, 以基因背景一致的毛白杨组培苗、玉米(Zea mays)胚芽鞘和转生长素报告基因DR5::GUS拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料, 探究Aroclor- 1254在工作浓度为3 mg·L-1时对毛白杨组培苗不定根分化、植物激素水平以及与生长素和细胞分裂素相关基因表达的影响, 对玉米胚芽鞘生长的影响, 以及拟南芥幼苗中DR5::GUS对Aroclor1254的应答, 旨在探讨Aroclor1254促进毛白杨不定根分化的毒物兴奋效应机制。
1 材料与方法1.1 实验材料多氯联苯类化合物Aroclor1254购自美国百灵威公司。毛白杨(Populous tomentosa Carr.)组培苗和玉米(Zea mays L.)种子来自河北农业大学植物修复实验室。转生长素报告基因DR5::GUS的拟南芥(Arabi- dopsis thaliana L.)种子由中国科学院遗传与发育生物学研究所石家庄农业资源中心提供。
1.2 实验方法1.2.1 Aroclor1254诱导对毛白杨组培苗不定根分化的影响
将生长状况一致的毛白杨组培苗茎段转入MS+0.5 g·L-1 6-BA+0.1 g·L-1 IBA+3%蔗糖+7 g·L-1琼脂+0.1 g·L-1肌醇(pH6.0)的杨树不定芽分化培养基中处理7天, 之后接入添加不同诱导物质的1/2MS+3%蔗糖+7 g·L-1琼脂+0.1 g·L-1肌醇(pH6.0)培养基中诱导植物材料。阴性对照(CK-)为空白培养基, 阳性对照(CK+)组添加0.5 mg·L-1 IBA, 实验组添加3 mg·L-1 Aroclor1254。各处理设置6个重复, 每瓶接种6株无菌外植体。置于450-680 nm LED光源下, 光照强度为250 μmol·m-2·s-1, 光暗周期为16小时光照/8小时黑暗, 温度为(25±2)°C。在组培室中培养23天。每天观察毛白杨组培苗不定根的发生状况, 并统计不定根数目。毛白杨组培苗不定根的初根时间为第1条不定根形成的时间, 不定根分化率达100%的时间为外植体均形成不定根的时间。
在诱导0和4天时, 分别将毛白杨组培苗与培养基接触1 cm的茎段取出, 称重并快速置于液氮中, 于超低温冰箱保存。
1.2.2 Aroclor1254诱导对毛白杨组培苗不定根诱导期茎段中植物激素水平的影响
采用酶联免疫法(史树德等, 2011)测定诱导0和4天时毛白杨组培苗茎段中生长素吲哚-3-乙酸(indole-3- acetic acid, IAA)、细胞分裂素玉米素核苷(zeatin riboside, ZR)及二氢玉米素(dihydrozeatin, dhZR)的含量。
1.2.3 Aroclor1254诱导对与生长素和细胞分裂素相关基因表达的影响
根据河北农业大学植物修复实验室转录组数据(数据未发表), 选择与生长素相关的基因(P006g142600、P009g125900和P002g222700)及与细胞分裂素相关的基因(P005g2489和P005g2376)为目的基因, 根据毛果杨(P. trichocarpa)的基因序列设计相关引物。以actin为内参基因。
用植物总RNA提取试剂盒(Sangon Biotech, Cat No.B518861-0050)提取总RNA并反转录为第1链cDNA。qRT-PCR反应体系(20 μL): 1 μL cDNA, 0.4 μL正向引物(10 μmol·L-1), 0.4 μL反向引物(10 μmol·L-1), 10 μL 2×Trans Script? Top Green qPCR Super Mix, 8.2 μL ddH2O。qRT-PCR反应程序: 94°C预变性5分钟; 94°C变性30秒, 57-65°C复性30秒, 72°C延伸35秒, 共40个循环。
将诱导0天时毛白杨组培苗茎段内各基因的表达数值设为1.000, 不定根诱导期即诱导4天时, CK-、CK+和Aroclor1254单独诱导处理的毛白杨组培苗茎段中各目的基因相对于内参基因(actin)的表达倍数用Livak (2-ΔΔCt)法计算。
1.2.4 Aroclor1254诱导对玉米胚芽鞘生长的影响
玉米胚芽鞘的培养方法及处理参照Christian等(2008)的方法并加以改进。玉米种子经粒选后, 用流水冲洗12小时, 转移至恒温培养箱中30°C避光培养4-5天, 去除顶端0.5 cm, 收获胚芽鞘1 cm作为实验材料。将玉米胚芽鞘分别转移至IAA、Aroclor1254工作浓度为3 mg·L-1的1/2MS (pH5.7)液体培养基中暗培养12小时, 用70%乙醇固定, 测量玉米胚芽鞘的长度。阴性对照(CK-组)为1/2MS液体培养基, 阳性对照(CK+组)为添加IAA的1/2MS液体培养基。
1.2.5 DR5::GUS报告基因对Aroclor1254的应答模式
拟南芥幼苗培养及处理方法参照Ulmasov等(1997)和Surpin等(2005)的方法并加以改进。将种子表面消毒后, 置于铺有被1/2MS+10 g·L-1蔗糖液体培养基浸湿的滤纸的培养皿中, 移至培养温度为24°C, 光暗周期为16小时光照/8小时黑暗的生化培养箱中培养4天。将幼苗分别转移至IAA、Aroclor1254工作浓度分别为0、10、20、40、60、80、100和2 000 μg·L-1的1/2MS液体培养基中诱导24小时。之后放入GUS染色液(Jef- ferson et al., 1987)中, 37°C黑暗条件下染色12小时, 70%乙醇脱色2天(曾凡锁等, 2009)。在体视显微镜下观察拟南芥幼苗的染色情况。
选择上述实验中Aroclor1254的最佳作用浓度作为Aroclor1254与IAA的工作浓度, 时间梯度为0、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22和24小时。染色、脱色后观察拟南芥幼苗的染色情况。
1.2.6 数据统计分析
采用SPSS 17.0、Excel 2016和Origin Pro 2016软件进行数据统计分析。
2 结果与讨论2.1 Aroclor1254诱导对毛白杨组培苗不定根分化的影响Aroclor1254在工作浓度为3 mg·L-1时可促进毛白杨组培苗不定根的分化, 缩短不定根初根时间和不定根分化率达100%的时间, 并提高不定根的数目(表1; 图1)。
表 1
Table 1
表 1
表 1 不同处理对毛白杨组培苗不定根分化的影响 Table 1 Effect of different treatments on the differentiation of adventitious roots of Populous tomentosa seedlings| Treatments | The time of an initial root (d) | Period reaching 100% of adventitious roots differentiation rate (d) |
|---|---|---|
| CK- | 7 | 13 |
| CK+ | 5 | 9 |
| Aroclor1254 | 5 | 10 |
表 1
不同处理对毛白杨组培苗不定根分化的影响
Table 1
Effect of different treatments on the differentiation of adventitious roots of Populous tomentosa seedlings
图 1
Figure 1
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图 1
不同处理对毛白杨组培苗不定根数量的影响
Figure 1
Effect of different treatments on the number of adventitious roots of Populous tomentosa seedlings
在3 mg·L-1 Aroclor1254单独诱导下, 毛白杨组培苗的初根时间为5天, 与CK+生根时间相同, 与CK-相比提前2天; 不定根分化率达100%的时间为10天, 与CK-相比提前3天, 比CK+延迟1天。
在23天的观察期内, CK-从17天开始不再形成不定根, 不定根数目平均值为3.189; 阳性对照(CK+)在观察期内一直有不定根形成, 在23天时不定根数目平均值为4.833, 为CK-的1.516倍; Aroclor1254单独诱导的实验组从20天开始不再形成不定根, 不定根数目平均值为4.666, 为CK-的1.463倍。
以上结果表明, Aroclor1254在工作浓度为3 mg·L-1时可促进毛白杨组培苗不定根的分化, 且作用效果与IBA类似。由此推测, Aroclor1254在一定浓度时有促进毛白杨不定根分化的作用。
2.2 Aroclor1254诱导对毛白杨组培苗不定根诱导期茎段中植物激素水平的影响Aroclor1254在工作浓度为3 mg·L-1时可调节毛白杨组培苗茎段中植物激素的水平, 即调整IAA、ZR和dhZR激素水平(表2)。
表 2
Table 2
表 2
表 2 不同处理下毛白杨组培苗茎段植物激素含量的变化 Table 2 Changes of phytohormonal contents in sections of stems of Populous tomentosa seedlings under different treatments| Treatments | IAA (ng·g-1 FW) | ZR (ng·g-1 FW) | dhZR (ng·g-1 FW) | IAA/(ZR+dhZR) |
|---|---|---|---|---|
| 0 d | 62.078±2.105a | 6.657±0.099a | 2.997±0.214a | 6.431±0.218a |
| 4 d CK- | 88.393±0.601b | 12.248±0.444b | 4.067±0.135b | 5.418±0.037c |
| 4 d CK+ | 102.893±2.517d | 12.283±0.479b | 5.040±0.280c | 5.940±0.145b |
| 4 d Aroclor1254 | 93.052±2.617c | 11.916±0.443b | 3.736±0.119b | 5.945±0.167b |
数据为平均值±标准差; 不同小写字母表示每列数据间差异显著(P<0.05)。IAA: 吲哚-3-乙酸; ZR: 玉米素核苷; dhZR: 二氢玉米素核苷; CK-: 阴性对照; CK+: 阳性对照
表 2
不同处理下毛白杨组培苗茎段植物激素含量的变化
Table 2
Changes of phytohormonal contents in sections of stems of Populous tomentosa seedlings under different treatments
与0天相比, 3种处理下4天后毛白杨组培苗茎段中植物激素含量均显著提高, 生长素与细胞分裂素IAA/(ZR+dhZR)的比值显著下降。Aroclor1254单独诱导下的毛白杨组培苗茎段内IAA的含量显著高于CK-, 但低于CK+; IAA/(ZR+dhZR)比值与CK-相比显著下降, 但与CK+相比无显著差异。由此可知, Aroclor1254有与IBA类似的调节植物激素水平以及生长素与细胞分裂素比值的作用。
2.3 Aroclor1254诱导对与生长素和细胞分裂素相关基因表达的影响与0天相比, 不定根诱导期各处理组内P005g2489、P005g2376、P002g222700、P006g142600和P009- g125900基因表达倍数均大于1, 即基因表达量增加(表3)。
在不定根诱导期, Aroclor1254单独诱导下各目的基因与IBA诱导的对照组(CK+)基因表达变化趋势一致: 在CK+和Aroclor1254单独诱导的实验组中, P005g2489、P005g2376、P002g222700和P006g- 142600基因表达倍数数值均小于CK-的表达倍数数值, 基因表达下调; P009g125900基因表达倍数数值大于CK-的表达倍数数值, 即基因表达上调。结果表明, Aroclor1254有与IBA类似的调控基因表达的作用, 且对5个目的基因表达趋势的影响一致。
表 3
Table 3
表 3
表 3 不同处理下毛白杨组培苗茎段内与生长素和细胞分裂素相关基因表达的变化 Table 3 Changes of the expression of genes related to auxin and cytokinin in sections of stems of Populous tomentosa seedlings under different treatments| Treatments | P005g2489 | P005g2376 | P002g222700 | P006g142600 | P009g125900 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 d | 1.000±0.000a | 1.000±0.000a | 1.000±0.000a | 1.000±0.000a | 1.000±0.000a |
| CK- | 3.012±0.520b | 3.778±0.133c | 9.153±0.381c | 2.958±0.257c | 1.985±0.131b |
| CK+ | 1.299±0.201a | 1.010±0.045a | 3.444±0.517b | 2.240±0.496b | 4.298±0.091c |
| Aroclor1254 | 1.451±0.298a | 2.039±0.188b | 2.804±0.518b | 2.022±0.463b | 20.165±0.614d |
表 3
不同处理下毛白杨组培苗茎段内与生长素和细胞分裂素相关基因表达的变化
Table 3
Changes of the expression of genes related to auxin and cytokinin in sections of stems of Populous tomentosa seedlings under different treatments
2.4 Aroclor1254诱导对玉米胚芽鞘生长的影响3种不同处理对玉米胚芽鞘的生长均有影响(图2)。
图 2
Figure 2
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图 2
不同处理对玉米胚芽鞘生长的影响
不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。
Figure 2
Effect of different treatments on the growth of coleoptiles in Zea mays
Different lowercase letters indicate significant differences among different treatments (P<0.05).
3 mg·L-1 Aroclor1254单独处理下玉米胚芽鞘的长度为1.17 cm, 显著低于CK+, 与CK-相比无显著差异。即3 mg·L-1 Aroclor1254对玉米胚芽鞘的生长无显著影响。
2.5 DR5::GUS报告基因对Aroclor1254的应答模式为进一步验证Aroclor1254是否具有生长素的生物学效应, 以含生长素报告基因DR5::GUS的拟南芥为研究材料, 观察DR5::GUS对Aroclor1254与IAA的响应模式是否相同。阴性对照组(CK)为空白对照, 阳性对照组添加IAA, 实验组添加Aroclor1254。
在一定浓度范围内, Aroclor1254可诱导生长素报告基因DR5::GUS表达; 浓度过高则抑制DR5:: GUS基因表达(图3)。
图 3
Figure 3
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图 3
不同浓度的Aroclor1254对拟南芥幼苗DR5::GUS基因应答的影响
ck: 阴性对照; 1-7分别表示工作浓度为10、20、40、60、80、100和2 000 μg·L-1。
Figure 3
Effect of different concentration of Aroclor1254 on DR5::GUS genes response of Arabidopsis seedlings
ck: Negative control; 1-7 indicate the working concentration of 10, 20, 40, 60, 80, 100 and 2 000 μg·L-1, respectively.
由不同浓度Aroclor1254与IAA单独处理的拟南芥幼苗GUS染色结果(图3)可以看出, 阴性对照组中, 拟南芥整株未被染色; 而阳性对照组中, 随着IAA工作浓度的升高, 拟南芥幼苗根部与胚轴呈现蓝色的部分逐渐增加, 颜色逐渐加深; 实验组中, 在10-100 μg·L-1浓度范围内, Aroclor1254单独处理的拟南芥幼苗染色效果明显, 其中Aroclor1254工作浓度为40 μg·L-1时拟南芥根部蓝色最深, 在2 000 μg·L-1时幼苗未被染色。由此可知, Aroclor1254在合适浓度范围内可调控DR5::GUS基因的表达, 但当浓度过高时则不可诱导DR5::GUS基因表达。即Aroclor1254在合适的浓度范围内有生长素活性, 浓度过高则无生长素活性。
Aroclor1254和IAA工作浓度为40 μg·L-1时, 单独处理时间在22小时以内, DR5::GUS报告基因的表达主要集中在根部, 且随处理时间的延长, 拟南芥根部呈现蓝色的面积增大, 颜色逐渐加深, 与植物生长调节剂IAA诱导效果类似; 但处理24小时, Aroclor- 1254单独处理下仅拟南芥根部为蓝色, IAA处理组整株呈现蓝色(图4)。由此可知, Aroclor1254有调控生长素响应元件DR5表达的作用。在本实验设计的浓度范围内, Aroclor1254的最适工作浓度为40 μg·L-1, 处理24小时内拟南芥中生长素报告基因DR5::GUS对Aroclor1254的响应主要集中在根部。
图 4
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图 4
不同处理时间对拟南芥幼苗DR5::GUS基因应答的影响ck: 阴性对照, 1-12代表处理时间分别为2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22和24小时。
Figure 4
Effect of different induction time on DR5::GUS gene response of Arabidopsis seedlings
ck: Negative control; 1-12 indicate the induction time of 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 and 24 h, respectively.
2.6 讨论不定根的发生是受外界环境和内在因子共同调节的数量遗传性状(Sorin et al., 2005)。本研究以生长状况一致、基因背景一致的毛白杨组培苗为植物材料, 保证试验材料的初始状态一致, 减少内在因素差异; 采用植物组织培养的方法, 可控制单一因素变量, 克服常规田间或盆栽试验中不可控的环境因素对试验结果的影响, 获得的结果重复性好、可比性强且可信度较高。
毒物兴奋效应有双剂量特性, 即在高剂量浓度范围内对生物生长发育有毒害作用, 但在浓度合适时可刺激生物生长发育(Southam and Erlich,1943)。已有研究表明, PCBs在浓度合适时可刺激植物生长发育(刘亚云等, 2007b; 何佳, 2007), 有机污染物苯并芘、PCBs和4-BDE在浓度合适时可促进绦柳组培苗和毛白杨组培苗不定根的分化(孙然等, 2015; 李叶等, 2016; 张晓丹等, 2017), 提高毛白杨组培苗不定根分化率(王子岚, 2016)。本实验中, Aroclor1254在工作浓度为3 mg·L-1时可促进毛白杨不定根的分化, 缩短不定根初根时间及分化率达到100%的时间, 提高不定根的数量, 表明Aroclor1254有促进毛白杨组培苗不定根分化的毒物兴奋效应。
目前, 关于有机污染物对植物生长发育影响的研究主要集中在植株水平上, 在植物激素水平和分子水平上的研究较少。外植体离体培养形态建成需要植物生长调节剂的诱导, 植物生长调节剂则通过调节植物内源激素的平衡发挥作用(李雪梅和刘熔山, 1994)。不定根的形成与生长素和细胞分裂素的比值相关(王忠, 2009)。本研究探讨Aroclor1254在3 mg·L-1的工作浓度下对毛白杨组培苗茎段组织中植物激素的影响, 结果表明, 3 mg·L-1 Aroclor1254有与IBA相同的调节茎段内IAA/(ZR+dhZR)比值的作用。根据河北农业大学植物修复实验室转录组数据(未发表), 筛选与植物激素相关的P005g2489、P005g2376、P002- g222700、P006g142600和P009g125900基因, 利用相对荧光定量PCR技术分析Aroclor1254对毛白杨组培苗茎段中目的基因的表达影响。结果显示, 3 mg·L-1 Aroclor1254单独诱导下, 5个目的基因在毛白杨组培苗茎段中的时空表达模式与IBA单独诱导的阳性对照组中基因表达模式一致。
DR5是1种响应生长素的启动子元件(王亚红等, 2012), 具有响应生长素的能力, 可启动报告基因并作为生长素的直接指示系统(Ulmasov et al., 1997; Xu et al., 2010; Zhang et al., 2015)。本研究中, Aroclor1254在一定浓度范围内可诱导拟南芥幼苗内DR5::GUS基因表达。但在经典的玉米胚芽鞘实验中, Aroclor1254在工作浓度为3 mg·L-1时对玉米胚芽鞘伸长无显著影响。由此推测, Aroclor1254虽不属于植物生长调节剂, 但在一定浓度范围内有生长素生物学活性。
综上所述, Aroclor1254在工作浓度为3 mg·L-1时有与IBA相似的调节植物激素水平、调控基因表达及促进组培苗不定根分化的生长素生物学效应; 在一定浓度范围内, 可诱导生长素响应元件DR5驱动的报告基因的表达, 但不能刺激玉米胚芽鞘的伸长。
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| [1] | URL毒物兴奋效应越来越受到人们的重视,随之也带来了一系列的争论。人类在农林业生产和日常生活中大量使用有机磷类农药,使得海洋有机磷农药污染问题显得尤为突出。海洋微藻是海洋生态系统最主要的初级生产者,在维持海洋生态系统平衡和稳定中扮演着至关重要的角色。有机磷农药对海洋微藻可能引起的毒物兴奋效应及其生态风险是当前国际关注的焦点问题。论文选用目前我国使用最广泛的草甘磷、乐果和敌百虫有机磷农药,以及典型的赤潮微藻和饵料微藻为试验材料,从微藻生长繁殖、营养吸收、生化组分和光合特性等方面着手,研究了有机磷农药对海洋微藻的毒物兴奋效应及其机理问题。预期研究结果可望为深入认识低剂量毒物兴奋效应的特征和机理提供基础数据,还为有机磷农药的合理使用、海洋生物资源多样性的保护和海洋有机磷农药污染的生态风险预测及规避提供理论依据。 1.研究了低浓度有机磷农药草甘磷、乐果和敌百虫对中肋骨条藻(Skeletonemacostatum)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)、锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)、角毛藻(Chaetoceros sp.)、三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)、杜氏盐藻(Dunaliella salina)和亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)生长的影响。结果表明:低浓度有机磷农药对海洋微藻生长的影响不但具有明显的农药品种差异与微藻种类差异,而且还与作用时间和作用浓度有关。低浓度有机磷农药对海洋微藻生长影响的表现形式包括:促进生长、抑制生长、没有作用(既不促进也不抑制)。在所选农药和微藻中,低浓度促进作用较为明显的有草甘磷-中肋骨条藻、草甘磷-赤潮异弯藻、乐果-赤潮异弯藻、敌百虫-亚心形扁藻四种农药和藻种组合。总体而言,低浓度有机磷农药对赤潮微藻的促进作用较为明显。 2.以草甘磷-中肋骨条藻、草甘磷-赤潮异弯藻、乐果-赤潮异弯藻、敌百虫-亚心形扁藻为组合,观察了有机磷农药对海洋微藻生长的毒物兴奋效应特征及规律。结果表明:有机磷农药对微藻的毒物兴奋效应具有普遍性,草甘磷对中肋骨条藻、草甘磷对赤潮异弯藻、乐果对赤潮异弯藻以及敌百虫对亚心形扁藻均产生不同程度的毒物兴奋效应,即在低浓度的时候刺激了微藻的生长,而在高浓度的时候抑制了微藻的生长。有机磷农药对海洋微藻生长产生毒物兴奋效应的作用时间和浓度具有明显差异性。 3.测定了不同浓度草甘磷处理中肋骨条藻和赤潮异弯藻培养液中无机磷和无机氮浓度,结果表明:低浓度草甘磷处理促进了中肋骨条藻和赤潮异弯藻的生长;相对于高浓度而言,低浓度的草甘磷处理加快了藻液中无机磷与无机氮无机磷的消耗。总体来说,10mg·L~(-1)和50 mg·L~(-1)浓度草甘磷处理的培养液中磷酸盐和硝酸盐浓度较高,而对照、0.1mg·L~(-1)和1 mg·L~(-1)浓度草甘磷处理的培养液中磷酸盐和硝酸盐浓度较低。 4.研究了不同浓度草甘磷处理下中肋骨条藻和赤潮异弯藻生化组分(叶绿素a、蛋白质和碳水化合物)的变化情况,结果表明,高浓度的草甘磷显著地降低了微藻叶绿素a、蛋白质和碳水化合物含量;而0.1 mg·L~(-1)和1 mg·L~(-1)低浓度草甘磷则不同程度地提高了两种海洋微藻的叶绿素a、蛋白质和碳水化合物含量。不同浓度有机磷农药作用下海洋微藻生化组分的变化规律,从生化组分方面证明了有机磷农药引起海洋微藻生长毒物兴奋效应现象的合理性。 5.研究了不同浓度草甘磷处理下中肋骨条藻和赤潮异弯藻光合作用变化情况,结果表明,高浓度草甘磷降低了中肋骨条藻和赤潮异弯藻PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光能转化效率(Yield)、光合电子传递效率(ETR)和光化学淬灭(qP)等荧光参数;而低浓度草甘磷却在一定程度上刺激了中肋骨条藻和赤潮异弯藻的PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光能转化效率(Yield)、光合电子传递效率(ETR)和光化学淬灭(qP)等荧光参数的上升。 [本文引用: 1] |
| [2] | URL多氯联苯(Polychlorinated biphenyls)是环境中普遍存在的具有代表性的一类重要持久性有机污染物(Persistant organic pollutants, POPs),在土壤环境中不断积累,严重危胁着土壤的生产和生态功能、农产品质量和人类健康。防治和修复多氯联苯污染、保障土壤环境和农产品安全、以实现土壤资源的可持续利用是当前全球关注的焦点。植物修复是利用植物-微生物在根际环境降解有机污染物的复合生物修复技术,是目前最具潜力的土壤生物修复技术之一。研究植物修复多氯联苯的根际响应机制及其在根际微域中的降解作用机理,将为针对性地拟定经济高效的土壤PCBs污染防治和修复的实用技术提供基础理论依据。 本论文以多氯联苯为目标污染物,首先优化、确立了土壤环境中PCBs的提取-净化-分离的分析方法,并在此基础上采用多隔层根箱法和磷脂脂肪酸(PLFAs)技术开展了离根表不同距离微域中PCBs降解效应的研究；从根际微生物、根系分泌物角度研究了黑麦草修复PCBs污染的根际响应机制；采用溶液培养的手段收集黑麦草根系分泌物,研究了模拟根际环境条件下PCBs的降解以及微生物的响应；最后,就黑麦草对PCBs的吸收、积累和体内运输以及植物体内解毒酶的响应进行了探讨。主要研究结果如下： (1)以Aroclor1242为目标污染物,分别对土壤样品中的分析条件进行了优化,研究了萃取溶剂、温度、时间等萃取条件对多氯联苯回收效率的影响,建立了超声萃取-气相色谱质谱法测定土壤中多氯联苯的分析方法。采用正己烷/丙酮(v/v=1/1)混合液作为萃取溶剂,萃取最佳温度为35℃,萃取时间为30 min,在此条件下多氯联苯Aroclor1242的平均加标回收率在81.4-90.2%之间,相对标准偏差为2.8-3.8%。采用湿法填柱、20ml正己烷作为淋洗溶剂,有效去除了萃取液中的干扰物质。优化了测定土壤中PCBs的色谱、质谱条件,最终实现了Aroclor1242不同同系物之间的有效分离。 (2)采用改进的多隔层三室根箱法,通过尼龙撩网插片的控制,对根际土壤根室,距离根表1 mm、2 mm、3 mm、4 mm和5 mm的近根际,以及5 mm远根际的微域进行划分。Aroclor 1242的根际消减行为存在距离根表不同距离远近的差异,在8mg/kg(低浓度)和16mg/kg(高浓度)两个污染水平下均呈现出一致的趋势,即近根际根室远根际；Aroclor1242的最大消减水平发生在距离根表3mm处,而不是距离根表最近的根室和1、2 mm处,表现出根际效应的污染物消减特性,有别于传统植物营养学中发现的营养因子根际梯度递减效应；不同氯含量的PCBs表现出不同的消减效率,研究发现低氯联苯,尤其是二氯联苯表现出较高的降解效率。作为土壤中重要活性物质DOC在不同PCBs污染水平下有不同的响应,高污染水平下DOC含量明显低于对照和低浓度污染水平。 (3)借助土壤学现代发展起来的微生物鉴定技术-PLFAs (Phospholipid fatty acids)技术,围绕PCBs根际特异消减行为的土壤微生物学作用机制,系统深入研究了根际微域中特异性根分泌物诱导的土壤微生物群落结构的微空间演变特征。研究发现,受到黑麦草生长及根系分泌物的影响,微生物群落结构在毫米级微域内发生规律性变化,其在诱导PCBs快速消减方面起着决定性的作用。在种植物的处理中,单个PLFA i16:0,16:0 N alcohol,18:0(10Me), i16:1, a15:0, i14:1,14：020H,18：1ω9c,a17：0,14：0 3OH,i14：0,a16：0,16：1ω5c与Aroclor1242的消减呈显著正相关(p0.05)。对不同PCBs污染浓度水平下微生物群落结构的研究表明,16 mg/kg高浓度污染水平下,真菌种群受到激发,真菌PLFAs较对照、低浓度处理显著增加(p0.05),这可能是Aroclor1242作为碳源,被真菌利用所致。单体PLFA i16:1在黑麦草处理和对照处理中对Aroclor 1242的消减都有较大的贡献,这一发现解释了在未种植物处理中Aroclor1242消减的原因之一,进一步证明在受PCBs污染的自然土壤中,某些微生物对多氯联苯的自然消减发挥着重要的作用。 (4)以邻位和对位取代氯的PCB7(24-CB)为研究对象,研究了其在黑麦草根际环境中24-CB的降解、黑麦草体内的运输以及植物体内抗氧化系统(SOD,POD)的响应。45天的盆栽实验结果表明,在两种土壤中,黑麦草根际对24-CB在土壤中的消减均有显著的促进作用。由初始浓度的30±0.5mg/kg分别减少到3.43 mg/kg和2.09 mg/kg。植株根部和地上部分也均有24-CB的检出,并且根部24-CB富集量远远高于植株地上部分。说明从土壤吸收到植株体内的24-CB主要富集在植物根部,只有少量的24-CB能够转移到地上部分。植物吸收不是土壤中PCBs减少的主要原因。24-CB胁迫显著影响黑麦草体内活性氧清除系统,在有机质含量不同的两种土壤中表现有所差异。淋溶土处理中,POD活性较对照处理显著增加,说明在适度的24-CB胁迫下,黑麦草可激发其自身的防御体系；松软土中与未受24-CB胁迫的对照比较,POD在污染胁迫下没有显著变化。SOD活性在两种土壤处理中也表现出不同的响应。因此土壤类型差异,尤其是有机质也是影响24-CB生物有效性、最终影响到植物对其的修复效率的重要因素之一。 (5)采用水培法收集黑麦草根系分泌物,将其添加在2345-CB污染的土壤中,模拟根际环境条件,研究了根系分泌物对2345-CB污染土壤的修复效果。根系分泌物的引入激发了土壤中微生物群落结构的明显变化,好氧微生物受到了抑制,而厌氧微生物,特别是甲烷氧化菌和硫酸盐还原菌大量繁殖,进而影响到2345-CB的降解速率和降解途径。根系分泌物的添加在短期内显著提高了2345-CB的消减速率,随着培养时间的延长,根系分泌物对其消减的影响逐渐减弱。此外研究发现,在2345-CB的消减途径中,主要表现为还原脱氯作用,发生在间位(meta-)和对位(para-)位点的脱氯,从而导致了邻位234-CB,245-CB,25-CB的大量积累。 [本文引用: 1] |
| [3] | URL多氯联苯是一类典型的环境持久性有毒有机污染物，具有极强的疏水 性、生物累积性、难降解性和极大的生态毒性。针对PCBs的植物毒性效应问题，本文以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)为材料，研究了1-10μg/ml剂量范围内，六种不同氯代结构的PCB同系物(PCB28、PCB52、PCB77、PCB101、 PCB138、PCB153)对拟南芥生长的影响和氧化胁追、以及对光合作用的毒性机制，并且通过相关性分析探讨了：PCBs富集的毒效应规律，主要结论 如下： (1)PCBs~t拟南芥生长的影响表现为低剂量刺激和高剂量抑制，并在整个剂量范围内对拟南芥形成了氧化胁迫。低浓度PCBs暴露下，拟南... [本文引用: 3] |
| [4] | URL [本文引用: 1] |
| [5] | [本文引用: 2] |
| [6] | URL苯并芘(benzopyrene,BaP)和多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)是普遍存在于土壤、空气和水体中的环境污染物。一切有机物不完全燃烧产生的烟气中均含有。多氯联苯虽早已经被禁用,但由于其高度稳定性,现仍广泛残留在环境中。近年来,雄性生殖健康备受人们的关注,苯并芘和多氯联苯的生殖毒性均有报道,它们均被报道能诱导氧化应激,但它们的联合效应及新生期直接暴露对睾丸抗氧化酶的时程变化及成年精子形成的影响研究甚少。多氯联苯可分为类二恶英样(dioxin-like)和非二恶英样(non-dioxin like)两大类,3,3’,4,4’,5,5’-六氯联苯(PCB169)属于类二恶英类,毒性当量仅次于多氯联苯同系物中毒性最强的PCB126。新生期是睾丸发育的重要时期之一,亦是睾丸受化学物干扰的敏感期。因此,本研究通过建立新生期暴露苯并芘和PCB169的动物模型,观察和比较两种化学物暴露对睾丸抗氧化能力的影响和对精子形成的影响。 在出生当天(PNDO),将所有新生幼鼠分成每窝12只(体重差异控制在10%以内),按窝别随机分成溶剂对照组(玉米油)和处理组,每组共有4窝-6窝幼鼠,含34只以上雄性大鼠。处理组共有7组：PCB169(0.25mg/kg)组、苯并芘5、10和25mg/kg组、苯并芘5mg/kg+PCB169(0.25mg/kg)组、苯并芘10mg/kg+PCB169(0.25mg/kg)组、苯并芘25mg/kg+PCB169(0.25mg/kg)组。自PND1开始连续7天经口给予对照组0.5ml/kgBW玉米油并给予处理组0.5ml/kgBW化学物溶液(以玉米油为溶剂)。各组大鼠分别于染毒结束后24h(出生后第8天(PND8))、出生后第35天(PND35)和出生后第90天(PND90),经麻醉后处死,进行各类指标测定。结果显示： 一新生期暴露苯并芘和PCB169能使睾丸中的细胞脂质过氧化水平增高 新生期化学物暴露后,在出生后第8天(PND8)时,睾丸重在苯并芘中、高剂量组(5、10mg/kg)下降,到PND35时,苯并芘中剂量组恢复,到PND90时苯并芘暴露各组均恢复。PCB169可增强苯并芘影响睾丸重的毒性。CYP1A1基因作为一个暴露标志,在暴露刚结束时的PND8,与对照组相比,在各处理组的表达水平均上升,证实了化学物在新生期暴露成功。在PND8,苯并芘最高剂量的25mg/kg组及联合暴露三个剂量组MDA含量与对照组比均上升,差异有统计学意义(P0.05),并且联合暴露三个剂量组MDA变化可持续到PND35。two-way ANOVA分析表明：苯并芘和PCB169有交互作用(P0.05),在诱导MDA上升方面,两种物质有协同作用。至PND35,尽管联合暴露三个剂量组MDA含量与对照组比均上升,差异有统计学意义(P0.05),但two-way ANOVA分析显示苯并芘和PCB169不存在交互作用。至PND90,各处理组MDA含量与对照组相比,差异无统计学意义,two-way ANOVA分析显示苯并芘和PCB169无交互作用。 二新生期暴露苯并芘和PCB169对睾丸SOD酶和CAT酶产生即时和较远期不同影响 在暴露刚结束的PND8,和对照组相比,SOD酶在苯并芘高剂量组活性显著升高,但联合暴露显示,PCB169抑制了苯并芘诱导的抗氧化酶活性增高；值得注意的是,至PND35,苯并芘单独暴露组显示了SOD酶和CAT酶活性的下降,PCB169抑制了苯并芘诱导的抗氧化酶活性下降。在PND90,两种酶活性在各组间差异没有统计学意义。SOD基因和CAT基因表达和酶活性基本一致。而GSHpx酶活性及基因表达,在PND8、PND35和PND90时分别与对照组相比,差异均无统计学意义。 三新生期暴露苯并芘和PCB169影响精子形成 新生期化学物暴露后到PND35天和90天,反映减数分裂的特异基因Stra8、Rec8和Sycp3基因表达均下降,提示化学物的新生期暴露影响减数分裂。其结果,我们发现在PND90时,随着化学物暴露的剂量增加,各处理组每日精子生成量和附睾尾精子计数均下降,化学物的新生期暴露影响成年期精子形成。 结论 以上研究结果提示新生期暴露苯并芘和PCB169可诱导睾丸氧化损伤、对抗氧化酶活性产生较远期影响并抑制减数分裂、使成年期精子数下降。PCB169对苯并芘诱导的氧化损伤、减数分裂抑制和成年期精子数下降有增强作用,对苯并芘抑制抗氧化酶活性有拮抗作用。 [本文引用: 1] |
| [7] | URL [本文引用: 1] |
| [8] | DOI:10.3321/j.issn:1000-0933.2007.02.040URL通过盆栽实验,研究了4种不同浓度(180 、900 、1800 和2700μg kg-1)的多氯联苯(PCBs)对红树植物秋茄幼苗的茎高、茎径、生物量、相对生长速率以及叶片的叶绿素含量、水势、丙二醛含量和游离脯氨酸含量等生理 生态指标的影响,结果表明:(1)在所设PCBs浓度范围内,PCBs对秋茄幼苗的茎高、茎径、生物量和相对生长速率等生长指标的生长没有产生不利的影 响,相反具有促进作用,红树植物秋茄在PCBs污染情况下能旺盛生长;(2)在所设PCBs浓度范围内,秋茄幼苗叶片能保持相对正常的叶绿素水平和相对稳 定的叶绿素a/b值,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b的含量虽然有所降低,但均为对照的70%以上;叶绿素a/b值有所升高,但均未超过对照的15%. (3)随着PCBs浓度的升高,秋茄幼苗叶片水势呈上升趋势,而游离脯氨酸含量和膜质过氧化产物MDA含量均有一定的增加,说明PCBs对秋茄幼苗产生了 一定的影响.总体来看,秋茄幼苗能在所设浓度的PCBs范围内正常生长,对PCBs有较强的耐受性和适应性,对PCBs污染的沉积物进行修复是可行的. [本文引用: 1] |
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| [10] | DOI:10.13320/j.cnki.hjfor.2015.0032URL为了了解PAHs植物修复机制,利用绦柳组织培养体系,研究了在离体条件下MS培养基添加不同浓度BaP的单独暴露,以及MS＋0.1mg/L 6-BA＋0.2mg/L NAA不定根分化培养基添加不同浓度BaP的协同激素暴露对绦柳生长发育的影响。结果发现,在设计的暴露剂量范围内,MS添加不同浓度BaP的单独处理可显著促进绦柳不定根的分化,4.0mg/L BaP单独暴露条件下绦柳的初根时间比阴性对照CK-提前了2d,不定根分化率达100%的时间比阴性对照提前了2d,不定根的生根数量是阴性对照的1.8倍;和阴性对照CK-相比,各暴露剂量条件下绦柳根茎叶的生物量变化不明显;MS＋0.1mg/L 6-BA＋0.2mg/L NAA并添加不同浓度BaP的协同激素处理,在设计的暴露剂量范围内各处理绦柳均没有不定根的分化,但切口部位有愈伤组织的形成;和阳性对照CK＋相比,各暴露剂量条件下绦柳茎叶的生物量变化不明显。 [本文引用: 1] |
| [11] | DOI:10.7524/AJE.1673-5897.20151202003URL南亚排放的多氯联苯类污染物（PCBs）可随大气传输到西藏南部,并沉降到农田等区域。农田中的PCBs能够经食物链进入人体,从而可能对人体健康产生影响。但目前尚无西藏农田PCBs环境过程和农作物健康风险评估的研究。本研究通过同步采集西藏农田土壤和农作物,发现西藏农田土壤、青稞和油菜PCBs的浓度均值分别为5.1 pg·g-1dw、13.5 pg·g-1dw和10.9 pg·g-1dw,低于全球其他地区。青稞和油菜对PCBs的生物富集系数都大于1,说明PCBs在农作物中发生了生物富集现象。模型模拟结果显示,农田土壤中99.6%的PCBs都富集在土壤有机质中,只有0.38%的PCBs进入了植物根系。因此,青稞直接从大气中吸收PCBs是其对PCBs积累和富集的主要途径。基于饮食结构（青稞、牛肉、牛奶和酥油）,西藏人群PCBs摄入均值为0.75 ng·kg-1bw·d-1,低于安全阈值约一个数量级。PCBs的食物摄入不会对西藏居民健康状况产生明显影响。 [本文引用: 2] |
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| [14] | URL多氯联苯作为一种典型的持久性有机污染物，对人类和环境具有严重的危害。虽然在全世界范围内禁止使用，但是由于其脂溶性难降解以及生物富集等特想使得其仍是环境中重要污染物之一。因此修复环境中的多氯联苯越来越被研究者们重视。而植物修复作为一种经济、不产生二次污染的方法，越来越多的被应用到实践中去。环境污染物的植物激素响应可以直接影响植物的生长发育，是植物对污染物修复过程中重要的生物响应。系统的研究多氯联苯在不同植物体内的相关应答显得尤为重要。 本文利用玉米胚芽鞘、荻成熟种子、毛白杨组培苗、二穗短柄草组培苗、荻组培苗、芦... 展开 多氯联苯作为一种典型的持久性有机污染物，对人类和环境具有严重的危害。虽然在全世界范围内禁止使用，但是由于其脂溶性难降解以及生物富集等特想使得其仍是环境中重要污染物之一。因此修复环境中的多氯联苯越来越被研究者们重视。而植物修复作为一种经济、不产生二次污染的方法，越来越多的被应用到实践中去。环境污染物的植物激素响应可以直接影响植物的生长发育，是植物对污染物修复过程中重要的生物响应。系统的研究多氯联苯在不同植物体内的相关应答显得尤为重要。 本文利用玉米胚芽鞘、荻成熟种子、毛白杨组培苗、二穗短柄草组培苗、荻组培苗、芦苇组培苗为试验材料，研究了不同试验方法下PCBs暴露的类植物生长素的相关应答和PCBs暴露下不同植物类植物生长素的相关应答。主要研究结果如下: 1.利用成熟的种子建立二穗短柄草、荻和芦苇植株再生体系，组织培养出足够的同源组培苗。 2.玉米胚芽鞘生长的试验表明，PCB3在浓度为2.66mg/L时，对玉米胚芽鞘伸长生长促进作用不明显。推测，PCB3可能不具有类植物生长素的生物学效应，促进玉米胚芽鞘生长可能是通过其他作用方式。 3.荻成熟种子胚根生长的试验表明，PCB3浓度为0.266mg/L时，PCB5为2.66mg/L时，胚根生长达到最大效应值。0.266mg/L浓度下的PCB3、6-BA、IAA、GA3和2，4-D以及2.66mg/L浓度下的PCB5、6-BA、IAA、GA3和2，4-D中，PCB3和PCB5均抑制胚根生长。 4.PCBs暴露下毛白杨组培苗的不定根分化表明:(1)单独添加不同浓度的aroclor1242、aroclor1254，不定根初根平均形成时间均比空白对照短。添加4mg/L的aroclor1242时，不定根初根平均形成时间最短，添加2mg/L的aroclor1254时，不定根初根平均形成时间最短。不同浓度的aroclor1242和aroclor1254分别与0.5mg/L的IBA的共同作用时，在aroclor1242和aroclor1254的浓度为0 mg/L时，初根发生的时间最短。(2)单独添加不同浓度的aroclor1242、aroclor1254，不定根分化率均高于空白对照。添加4mg/L的aroclor1242时，不定根分化率最大，添加4mg/L的aroclor1254时，不定根分化率最大。不同浓度的aroclor1242和aroclor1254分别与0.5mg/L的IBA的共同作用时，在aroclor1242和aroclor1254的浓度为0 mg/L时，不定根分化率最大。(3)添加不同浓度的aroclor1242、aroclor1254侧根分化所用时间均比空白对照要短、侧根分化量要高。添加8mg/L的aroclor1242时，分化时间最短，分化量最大。添加6mg/L的aroclor1254时，分化时间最短，分化量最大。不同浓度的aroclor1242和aroclor1254分别与0.5mg/L的IBA的共同作用时，在aroclor1242和aroclor1254的浓度为0 mg/L时，不定根侧根分化时间最短，分化量最大。 5.PCBs暴露下二穗短柄草的不定根分化表明:(1)添加不同浓度的aroclor1242不定根初根平均形成时间要短于空白对照。添加4mg/L的aroclor1242时，不定根初根平均形成时间最短。（2)添加不同浓度的aroclor1242不定根分化率高于空白对照。2mg/L的aroclor1242与0.5mg/LIBA和0.5mg/L NAA共同作用时，不定根分化率最大。(3)添加不同浓度的aroclor1242比空白对照中，不定根分化所用时间要短、侧根分化量要高。添加4mg/L的aroclor1242时，不定根侧根分化时间最早，分化量最大。 6.PCBs暴露下荻不定根分化的相关应答研究表明:(1)添加不同浓度的aroclor1242不定根初根平均形成时间比空白对照要短。添加8mg/L的aroclor1242时，不定根初根平均形成时间最短。(2)添加不同浓度的aroclor1242不定根分化率均高于空白对照。添加2mg/L的aroclor1242时，不定根分化率最大。(3)添加不同浓度的PCB3比空白对照不定根分化所用时间要短、侧根分化量要高。添加4mg/L的aroclor1242时，不定根侧根分化时间最早，分化量最大。 7.PCBs暴露下芦苇不定根分化的相关应答研究表明:(1)添加不同浓度的aroclor1242不定根初根平均形成时间比空白对照要短。添加2mg/L的aroclor1242时，不定根初根平均形成时间最短。(2)添加不同浓度的aroclor1242不定根分化率均高于空白对照。添6mg/L的aroclor1242时，不定根分化率最大。(3)添加不同浓度的aroclor1242比空白对照不定根分化所用时间短、侧根分化量高。添加2mg/Laroclor1242和0.5mg/L IBA、0.5mg/L NAA共同作用时，不定根侧根分化时间最早、分化量最大。 根据荻成熟种子胚根试验、PCBs暴露下毛白杨、二穗短柄草、荻和芦苇不定根分化的试验结果分析，推测PCB3、PCB5、aroclor1242和aroclor1254可能具有一定的类植物生长素的生物学效应，但是可能有别典型植物生长素的作用机制。 收起 [本文引用: 2] |
| [15] | DOI:10.3969/j.issn.1674-3466.2009.04.010URL以转基因白桦（Betula platyphylla）为材料，采用单酶切结合Southern杂交的方法揭示不同转基因植株中GUS基因的整合拷贝数为1—4个。采用组织化学染色法 定性分析不同整合方式转基因白桦植株中GUS基因的表达。结果表明，11个转基因植株中有2株出现了GUS基因沉默，其余植株均有不同水平的GUS表达。 在此基础上应用分光光度法定量分析不同拷贝数的GUS转基因白桦中B-葡萄糖醛酸酶活性。结果表明，在11个转基因尢性系中除2个株系的GUS基因沉默 外，其它9个转基因植株中GUS酶活力差异明显，但这种差异与GUS基因的拷贝数没有必然联系。 [本文引用: 1] |
| [16] | DOI:10.7524/j.issn.0254-6108.2017.03.2016070101URL为了解一溴代联苯醚(4-monobrominated diphenyl ether,4-BDE)的植物修复机制,本文研究了不同浓度4-BDE处理对毛白杨组培苗不定根的形态、分化状况、细胞组织学以及部分生理特性的影响.发现一定浓度的4-BDE处理对毛白杨组培苗不定根的分化表现出先抑制后促进的效应,说明4-BDE可能具有一定的植物生长素生物效应.在4-BDE的诱导处理下,组培苗不定根的颜色变深,300 mg· L-1时根呈黑褐色且受到明显的伸长抑制,但并未坏死.与对照苗相比,4-BDE诱导处理的毛白杨组培苗不定根的显微结构发生明显变化,表现为根皮层细胞内含物增多,皮层细胞排列变紧密.高浓度30 mg·L-1 4-BDE处理23 d的组培苗不定根丙二醛(MDA)含量显著高于处理47 d和58 d的(P＜0.05);相同处理时间30 mg·L-1 4-BDE处理的过氧化物酶(POD)活性显著高于对照组(P＜0.05).随着处理时间的延长,3 mg·L-14-BDE处理的组培苗不定根的MDA含量呈现先上升后下降的趋势,POD活性呈逐渐上升的趋势.以上结果初步显示,毛白杨组培苗不定根对4-BDE胁迫具有一定的适应能力. [本文引用: 1] |
| [17] | DOI:10.7666/d.Y2303249URL本试验选用油菜(Brassica campestris)为试验材料，研究了不同PCBs(PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB153、PCB180)与 PAEs(DOP、DBP、DIBP)污染对油菜的萌发、生长及累积效应的影响。探讨了不同污染物对油菜的发芽率、发芽势、株高、叶长、叶宽、地上部分鲜 重产量、含水量、光合速率(Pn)、叶绿素相对含量(SPAD)、叶绿体色素含量、维生素C含量以及油菜对PCBs与PAEs的累积效应。主要结果如下: 1.PCBs、PAEs胁迫抑制油菜种子的发芽率与发芽势。随PCBs处理浓度升高发芽率与发芽势先降低，略升高后急剧降低，高浓度(≥1 mg/kg)时严重抑制油菜种子的发芽率与发芽势。各... 展开 本试验选用油菜 (Brassica campestris)为试验材料，研究了不同PCBs(PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB153、PCB180)与 PAEs(DOP、DBP、DIBP)污染对油菜的萌发、生长及累积效应的影响。探讨了不同污染物对油菜的发芽率、发芽势、株高、叶长、叶宽、地上部分鲜 重产量、含水量、光合速率(Pn)、叶绿素相对含量(SPAD)、叶绿体色素含量、维生素C含量以及油菜对PCBs与PAEs的累积效应。主要结果如下: 1.PCBs、PAEs胁迫抑制油菜种子的发芽率与发芽势。随PCBs处理浓度升高发芽率与发芽势先降低，略升高后急剧降低，高浓度(≥1 mg/kg)时严重抑制油菜种子的发芽率与发芽势。各PAEs处理对油菜种子的发芽率与发芽势影响各不相同。DOP对发芽率、发芽势有影响，但无明显规 律，DBP在10 mg/kg处理时与对照差异显著，DIBP各处理均与对照差异不显著。 2.油菜的株高、叶长、叶宽、地上生物量，在PCBs所设浓度范围内没有明显伤害现象，甚至有促进作用。PCBs污染对地上部分含水量影响不大。在非致死 浓度(DOP≥100mg/kg，DBP≥50 mg/kg，DIBP≥5 mg/kg时全部死亡)范围内PAEs对油菜叶长、叶宽有促进作用，高浓度PAEs对株高及地上生物量有明显抑制作用，对地上部分含水量差异不显著。 3.各PCBs处理对光合速率(Pn)、叶绿素相对含量(SPAD)、叶绿体色素含量的影响不尽相同，但总体上呈现下降的趋势。叶绿素含量整体低浓度 (＜0.05 mg/kg)促进，高浓度(≥0.05 mg/kg)抑制。实验结果还表明，各PAEs处理对油菜光合速率(Pn)、叶绿素相对含量(SPAD)影响不大，油菜叶绿体色素含量整体呈降低趋势，高 浓度时严重抑制。 4.PCBs处理对油菜维生素C含量影响比较复杂，无明显规律。DOP、DBP对油菜维生素C含量具有双向作用，即低浓度促进，高浓度抑制，DIBP抑制油菜维生素C含量。 5.油菜植株内积累的PCBs与PAEs含量与土壤中添加的PCBs与PAEs浓度呈正相关关系，且对油菜毒害程度 PCB28＞PCB52＞PCB101＞PCB118＞PCB153＞PCB180。PCB28处理浓度大于等于0.05 mg/kg、 PCB52、PCB101处理浓度大于等于0.10mg/kg时油菜体内累积量大于国家标准(0.1 mg/kg)。DOP在≥50 mg/kg、 DBP在≥5 mg/kg、DIBP在≥0.5 mg/kg时体内累积量与对照差异显著，对油菜毒害程度DIBP＞DBP＞DOP。 收起 [本文引用: 1] |
| [18] | URL大量含氮磷的污染物排放到水体中,致使我国河流和湖泊等水域产生富营养化,严重威胁饮用水安全和水生生态平衡。藻类具有高效吸收氮磷的能力,并能将其转化为自身复杂的有机质。近年来,基于藻类生物膜的脱氮除磷技术受到广泛关注。然而,城镇污水中的氮磷等营养态物质往往与有机污染物共存,如季铵盐阳离子表面活性剂(QACs)等。当QACs在污水中的浓度低于某个阈值时,可能对藻类产生毒物兴奋效应。虽然已有研究报道了藻类生长的毒物兴奋效应,但关于QACs的毒物兴奋效应在藻类氮磷去除过程的作用及机制尚不明晰。本论文以淡水中常见的单细胞绿藻小球藻(Chlorella vulgaris)为受试生物,选择了5种不同碳链长度的典型季铵盐阳离子表面活性剂(QACs)作为代表,即八烷三甲基溴化铵(Cg-TMAB)、十烷基三甲基溴化铵(C10-TMAB)、十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),在评价低浓度QACs对小球藻生长及氮磷去除的毒物兴奋效应和低浓度QACs对小球藻细胞活性毒物兴奋效应的基础上,以CTAB为代表重点研究了毒物兴奋效应的机制。论文得出以下结论：(1)5种QACs (C8-TMAB、C10-TMAB、TTAB、DTAB、CTAB),在低浓度范围内(分别为0-0.6 mg/L,0-8 μg/L,0-1.0 μg/L,0-0.5和0-10 ng/L)均表现为毒物兴奋效应,即促进了小球藻的生长和增加了氮磷去除率,而在高浓度范围QACs(分别为0.8 mg/L,10 μg/L,1.0μ/L,0.5 μg/L和15ng/L)则抑制了小球藻的生长以及降低了氮磷的去除率。QACs对小球藻生长及氮磷去除率的毒物兴奋效应浓度随着碳链长度增加而降低。当C8-TMAB、C10-TMAB、TTAB、DTAB. CTAB浓度分别为0.6 mg/L、4 μg/L、0.2 μg/L。0.05μg/L和5 ng/L时,小球藻去除氨氮和总磷的效率均达到最大值,其中氨氮去除率分别高于对照组(不含QACs) 24.87%、29.77%、32.89%、16.97%和14.66%,总磷去除率分别高于对照组41.41%、47.06%、48.29%、40.05%和13.31%。(2)5种QACs在低浓度范围,C8-TMAB (0-0.6 mg/L)、 C10-TMAB (0-8 μg/L)、DTAB (0-1.0 μg/L)、TTAB (0-0.5 μg/L)和CTAB (0-10 ng/L),通过增加叶绿素含量和降低叶绿素自发荧光强度促进了小球藻的光合作用,通过增加酯酶的荧光强度增强了酯酶活性；而高浓度QACs(分别为 0.8 mg/L, 10μg/L,1.0 μg/L,0.5 μg/L和15 ng/L)则抑制了其光合作用和酯酶活性。当Cg-TMAB, C10-TMAB、DTAB、TTAB和CTAB的浓度分别为0.6 mg/L、4μg/L,0.2μg/L、 0.05μg/L和5 ng/L时,小球藻叶绿素含量和酯酶活性的荧光强度均达到最大值,其中叶绿素a含量分别为19.29、16.83、15.87、15.91、17.63 mg/L,叶绿素含量b分别为8.51、12.92、13.93、13.55、11.73 mg/L,总叶绿素含量27.81、29.68、29.73、29.39、29.77 mg/L,酯酶活性的荧光强度分别为5344.51、4991.92、10587.31、6764.53和7770.22 a.u.,而小球藻叶绿素自发荧光强度最低,相比于对照组分别降低了33.75%,23.94%,20.02%,15.86%和19.89%。(3)低浓度CTAB (0-10 ng/L)促进了小球藻细胞内生化组分(蛋白质、可溶性多糖和脂质)的合成,与氮磷吸收相关的关键酶(谷氨酰胺合成酶、酸性磷酸酶和氢-ATP酶)活性、小球藻细胞的荧光参数(Fv/Fm、cφⅡ Fv/Fo、rETR)和能荷均得到提高,并在5 ng/L CTAB处达到最大值。其中,生化组份分别比对照组提高了31.81%、43.75%和11.62%,与氮磷吸收相关的关键酶分别为406.94 U/g、310.56 U/g和354.00 U/g,光合荧光参数分别为0.6、0.4、1.5和74.32 μmol·m2·s-1,能荷为0.72,表现为促进作用；而高浓度CTAB (15 ng/L)则抑制了小球藻藻细胞内生化组分的合成,降低了藻细胞中与氮磷吸收相关的关键酶和荧光参数及能荷,表现为抑制作用。(4)根据上述结果推断,低浓度CTAB对小球藻生长和氮磷去除效率所引起的毒物兴奋效应,可能是由于低浓度CTAB提高了小球藻细胞的光合活性及能量物质三磷酸腺苷(ATP)的合成,提高了小球藻氮磷吸收关键酶的活性,进而调节了小球藻的生理代谢机能并促进其生化组分的合成,是一种以过度补偿为主导的毒物兴奋效应机制。 [本文引用: 1] |
| [19] | URL苯并芘(Benzo(a)pyrene;3,4-Benzypyrene; BaP)是一种多环芳香族碳氢化合物,它主要存在于煤焦油,汽车尾气,各类有机物产生的烟雾,烧烤的食物以及工业污水中。BaP具有雄性生殖毒性,它可以引起睾丸萎缩、精子数量及活动能力下降,降低曲精小管的长度和重量以及减少血浆和睾丸内的睾酮水平。多氯联苯(Polychlorinated biphenyls, PCBs)是一类人工合成的工业有机化合物,被列为12种最为危险的持续性有机污染物(Persistent organic pollutants, POPs)之一。PCBs的雄性生殖毒性和内分泌干扰效应已被大量研究证实。BaP和PCBs经常共存于环境中,且在体外实验中PCB126可通过增强BaP的氧化损伤毒性而表现出与BaP作用的协同效应。与PCB126同为二恶英类多氯联苯的PCB169毒性略低于PCB126,我们的研究假设PCB169与BaP联合暴露具有协同效应。 在BaP的毒作用机制中,BaP进入细胞微粒体中代谢形成环氧化苯并芘可与DNA共价结合形成DNA加合物可造成DNA损伤,而形成DNA加合物的靶点往往位于DNA的甲基化区域；另外,也有不少研究证实,BaP暴露可引起DNA甲基化和组蛋白乙酰化的改变。所以,表观遗传修饰的改变很可能是BaP生殖毒性机制的重要组成部分。 新生期是甲基化形成和维持的关键时期,也是机体受化学物干扰的敏感期。因此,本研究以新生SD大鼠联合暴露BaP和PCB169为模型,评价两种化学物的近期和远期联合生殖毒效应,同时探索表观遗传机制在BaP致生殖功能损伤中的作用。 出生当天(Postnatal Day0, PNDO),将所有雄性SD大鼠混合后,重新分成10只/窝(组内、组间体重变异小于10%)。在PND1,按窝别随机分成对照和处理组,每组30只。从PND1开始连续7天,对照和处理组分别经口给予等量的溶剂对照；或BaP5、10和25mg/kg BW;或PCB1690.25mg/kg BW,或PCB1690.25mg/kg联合BaP5、10和25mg/kg BW.各组大鼠分别于染毒结束后24h(PND8)、青春期(PND35)和成年期(PND90),经麻醉后处死,收集并保存血液、肝脏、睾丸及附睾。 结果一新生期大鼠BaP和PCB169联合暴露影响成年精子数量及血清睾酮水平 BaP暴露后,到PND90,每日精子生成量在BaP10mg/kg,25mg/kg下降；PCB1690.25mg/kg暴露亦导致PND90的每日精子生成量降低；在BaP和PCB169联合暴露的各个剂量组,每日精子生成量显著降低。 BaP暴露后,在PND8和PND35, BaP10,25mg/kg剂量组引起血清中T水平降低,在PND90,仅BaP25mg/kg剂量抑制血清T水平;PCB1690.25mg/kg暴露在PND8, PND35和PND90均未引起血清T水平的变化；BaP和PCB169联合暴露后,在PND8和PND35,各个剂量组的血清T水平均显著降低,而在PND90, PCB169联合BaP10mg/kg和PCB169联合BaP25mg/kg剂量组血清T水平受到抑制。 BaP和PCB169对成年期精子数量和发育各阶段血清睾酮水平的影响无协同作用。 结果二新生期大鼠BaP和PCB169暴露干扰Leydig cells中类固醇合成酶的表达 新生期BaP暴露后,在PND8和PND35, StARmRNA表达在BaP10mg/kg、25mg/kg剂量组下降,在PND90仅在BaP25mg/kg表达降低；17B-HSD mRNA的表达水平仅在PND8的BaP25mg/kg剂量组降低,在PND35和PND90未发生变化；BaP10mg/kg、25mg/kg剂量在PND8显著降低P450c17mRNA水平,各剂量在PND35和PND90未引起P450cl7mRNA变化；P450scc,17B-HSD和AR的mRNA表达在PND8, PND35和PND90均无变化。 PCB1690.25mg/kg暴露后,StAR mRNA表达在PND8和PND35被抑制,在PND90无变化；P450scc、3p-HSD、P450c17、AR的mRNA表达水平在PND8下降,在PND35和PND90均未发生改变；17B-HSD的mRNA表达在PND8,PND35和PND90均无变化。 BaP和PCB169联合暴露后,在PND8, StAR mRNA表达在所有剂量组均降低,在PND35和PND90仅在PCB169联合BaP10mg/kg及PCB169联合BaP25mg/kg剂量组降低；P450scc和P450c17的mRNA在PND8的各剂量组表达下降,在PND35仅PCB169联合BaP25mg/kg剂量组被抑制,在PND90无变化；3p-HSD、17B-HSD及AR的mRNA表达在PND8所有剂量组下降,在PND35和PND90均未受影响。 BaP和PCB169仅在PND8对StAR和P450c17mRNA表达的影响具有协同作用,对其他类固醇合成酶表达的抑制在各个发育阶段均无协同效应。 结果三新生期大鼠BaP和PCB169暴露对StAR, P450c17及AR基因表观遗传修饰的影响 BaP暴露后,StAR启动子组蛋白H3K14的乙酰化水平在PND8, PND35和PND90的各剂量组均发生下降；StAR启动子组蛋白H3的乙酰化水平仅在PND8的BaP25mg/kg剂量下降,在PND35和PND90无变化；P450c17和AR启动子甲基化状态PND8, PND35和PND90未发生改变。 PCB1690.25mg/kg暴露后,StAR组蛋白H3K14和H3乙酰化水平及AR启动子甲基化水平在PND8, PND35和PND90均无影响；P450c17启动子Aval位点的甲基化水平在PND8升高,在PND35和PND90未发生变化。 BaP和PCB169联合暴露后,StAR启动子组蛋白H3K14的乙酰化水平在PND8的各个剂量被显著抑制,在PND35的PCB169联合BaP1Omg/kg和PCB169联合BaP25mg/kg剂量组降低,在PND90的PCB169联合BaP25mg/kg剂量组下降；P450c17启动子的甲基化水平在PND8降低,在PND35和PND90无变化；StAR组蛋白H3乙酰化水平和AR启动子的甲基化水平在发育各时段各剂量组均未发生改变。 BaP和PCB169的协同作用仅体现在PND8对StAR启动子组蛋白H3K14乙酰化的抑制方面。 结论 新生期大鼠BaP暴露可抑制睾丸间质细胞中睾酮合成限速酶系的mRNA表达,在发育过程中可通过诱导StAR mRNA表达的持续下降,来持续抑制血清中的T水平,进而在成年期导致精子生成能力降低。BaP对StAR基因启动子组蛋白H3K14乙酰化水平的持续抑制是StAR mRNA表达持续下降的原因之一。BaP与PCB169联合暴露可在比BaP单独暴露更低的剂量下产生明显的毒效应,但两种化学物的协同效应不明显。 [本文引用: 1] |
| [20] | DOI:10.1021/es902514dURL [本文引用: 1] |
| [21] | DOI:10.1016/j.procbio.2004.08.006URLPolychlorinated biphenyls (PCBs) are stable organic molecules that were widely used during 1930s and 1940s. Because of their widespread use, PCBs have entered the environment through both legal and illegal use and disposal and are persistent in the environment contaminating various environmental matrices worldwide. The environmental persistence of PCBs results primarily from the inability of natural aquatic and soil biota to metabolize the compound at a considerable rate. Several studies have been conducted on PCBs biodegradation to determine how the degradation rate can be improved. This paper is a review of literature and studies on the biodegradation of PCBs. Studies show that there are two biologically mediated PCBs degradation processes: anaerobic and aerobic. The anaerobic process removes chlorine atoms of highly chlorinated PCBs, which are then mineralized under aerobic condition. The degradation route is dependent on the complexity of the PCB congener coupled with the type of microorganism employed and the interaction among the microorganisms. [本文引用: 1] |
| [22] | DOI:10.1093/jxb/ern133PMID:18515827URLThirteen auxenic compounds were discovered in a screen of 1065000 compounds for auxin-like activity inArabidopsisroots. One of the most potent substances was 2-(4-chloro-2-methylphenoxy)-N-(4-H-1,2,4-triazol-3-yl)acetamide (WH7) which shares similar structure to the known auxenic herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). A selected set of 20 analogues of WH7 was used to provide detailed information about the structure–activity relationship based on their efficacy at inhibiting and stimulating root and shoot growth, respectively, and at induction of gene expression. It was shown that WH7 acts in a genetically defined auxin pathway. These small molecules will extend the arsenal of substances that can be used to define auxin perception site(s) and to dissect subsequent signalling events. [本文引用: 1] |
| [23] | DOI:10.1016/0045-6535(94)90014-0URLCompounds produced by photosynthetic plants were shown to support the growth of PCB-degrading bacteria, and the organisms retained their ability to metabolize PCBs. These results indicate that the rhizosphere zone surrounding the roots of some plant species may selectively foster the growth of PCB-degrading microbes. Thus, introduction of a carefully selected plant species at PCB-contaminated sites has promise as a new means of enhancing and maintaining microbial degradation of PCBs. [本文引用: 1] |
| [24] | DOI:10.1016/0045-6535(95)00161-ZURLSeventeen different plant species grown in sand culture were screened for their ability to release phenolic compounds from their roots. The concentration of phenols in the rhizosphere of each species was compared to concentrations of phenols known to support the growth of PCB-degrading bacteria (Donnelly et al. 1994). It was concluded that the concentration throughout the rhizosphere was below substrate levels, but for some plant species (i.e. mulberry) there was evidence that portions of the rhizosphere possessed levels of phenols sufficiently high enough to support microbial growth. [本文引用: 1] |
| [25] | [本文引用: 1] |
| [26] | DOI:10.1089/dna.1987.6.583PMID:3327686URLAbstract We have used the Escherichia coli beta-glucuronidase gene (GUS) as a gene fusion marker for analysis of gene expression in transformed plants. Higher plants tested lack intrinsic beta-glucuronidase activity, thus enhancing the sensitivity with which measurements can be made. We have constructed gene fusions using the cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter or the promoter from a gene encoding the small subunit of ribulose bisphosphate carboxylase (rbcS) to direct the expression of beta-glucuronidase in transformed plants. Expression of GUS can be measured accurately using fluorometric assays of very small amounts of transformed plant tissue. Plants expressing GUS are normal, healthy and fertile. GUS is very stable, and tissue extracts continue to show high levels of GUS activity after prolonged storage. Histochemical analysis has been used to demonstrate the localization of gene activity in cells and tissues of transformed plants. [本文引用: 1] |
| [27] | DOI:10.1016/j.chemosphere.2008.08.009PMID:2668963URLMono-, di-, tri-, and tetra-chlorinated polychlorinated biphenyls (PCBs) are congeners with greater volatility which remain in air, soils and sediments requiring treatment. In this study, the fate of these PCBs was investigated within whole poplar plants ( Populus deltoides x nigra, DN34) with application for a treatment system such as a confined disposal facility for dredged material. Whole hybrid poplars were exposed hydroponically to a mixture of five congeners, common in the environment, having one to four chlorine atoms per molecule. Results indicated that PCB 3, 15, 28, 52, and 77 were initially sorbed to the root systems. The root concentration factor (RCF) of PCBs during the exposure was calculated and correlated with K ow. PCB congeners were taken up by the roots of hybrid poplar, and the translocation of PCBs to stems was inversely related to congener hydrophobicity (log K ow). PCB 3 and 15 were translocated to the upper stem at small but significant rates. PCB 28 was translocated to the wood of the main stem but no farther; translocation from the roots was not detected for PCB 52 and 77. The distribution of PCBs within poplars was determined, and mass balances were completed to within 15% for each chemical except for PCB 3, the most volatile congener. This is the first report on the transport of PCBs through whole plants designed for use in treatment at disposal facilities. [本文引用: 1] |
| [28] | DOI:10.1016/j.envpol.2011.10.028URL [本文引用: 1] |
| [29] | DOI:10.1007/BF02281473URLNo Abstract available for this article. |
| [30] | DOI:10.1016/j.chemosphere.2011.11.038PMID:22189377URLOpen burning for waste disposal is, in many countries, the dominant source of polychlorinated dibenzodioxins, dibenzofurans and biphenyls (PCDD/PCDF/PCB) release to the environment. To generate emission factors for open burning, experimental pile burns of about 100kg of household waste were conducted with emissions sampling. From these experiments and others conducted by the same authors it is found that less compaction of waste or active mixing during the fire – “stirring” – promotes better combustion (as evidenced by lower CO/CO2 ratio) and reduces emissions of PCDD/PCDF/PCB; an intuitive but previously undemonstrated result. These experiments also support previous results suggesting PCDD/PCDF/PCB generation in open burning – while still highly variable – tends to be greater in the later (smoldering) phases of burning when the CO/CO2 ratio increases. [本文引用: 1] |
| [31] | DOI:10.1105/tpc.105.031625URL [本文引用: 1] |
| [32] | [本文引用: 1] |
| [33] | DOI:10.1016/0048-9697(82)90066-3URL |
| [34] | DOI:10.1073/pnas.0500222102PMID:555711URLChemical genomics is a powerful approach to dissect processes that may be intractable using conventional genetics because of gene lethality or redundancy. Recently, a link has been established between endomembrane trafficking and gravitropism. To understand this link, we screened a library of 10,000 diverse chemicals for compounds that affected the gravitropism of Arabidopsis seedlings positively or negatively. Sixty-nine of 219 compounds from the primary screen were retested, and 34 of these were confirmed to inhibit or enhance gravitropism. Four of the 34 compounds were found to cause aberrant endomembrane morphologies. The chemicals affected gravitropism and vacuole morphology in concert in a tissue-specific manner, underscoring the link between endomembranes and gravitropism. One of the chemicals (5403629) was structurally similar to the synthetic auxin 2,4-dichlorophenoxy acetate, whereas the other three chemicals were unique in their structures. An in vivo functional assay using the reporter -glucuronidase under the auxin-inducible DR5 promoter confirmed that the unique compounds were not auxins. Interestingly, one of the unique chemicals (5850247) appeared to decrease the responsiveness to auxin in roots, whereas another (5271050) was similar to pyocyanin, a bacterial metabolite that has been suggested to target the endomembranes of yeast. These reagents will be valuable for dissecting endomembrane trafficking and gravitropism and for cognate target identification. [本文引用: 1] |
| [35] | DOI:10.1105/tpc.9.11.1963URL [本文引用: 2] |
| [36] | DOI:10.1016/S0531-5565(00)00143-1PMID:11053669URLIntracellular and extracellular proteins are subject to a variety of spontaneous non-enzymatic modifications which affect their structure, function and stability. Protein oxidation and glycation are tightly linked and are implicated in the development of many pathological consequences of aging. Although multiple endogenous pathways in the cell can prevent the formation of oxidized and glycated proteins, and repair and degrade abnormal proteins, such abnormal proteins do accumulate during aging. The heat shock response involving the family of stress-proteins or the so-called heat shock proteins (HSP), represents the quickest and highly conserved response to proteotoxic insults. Since repeated mild heat stress is able to prevent the onset of various age-related changes during cellular aging in vitro, we suggest that treatments which increase HSP expression should reduce the extent of accumulation of abnormal proteins during aging. Such modulation of aging is an example of hormesis, which is characterized by the beneficial effects resulting from the cellular responses to mild repeated stress. [本文引用: 1] |
| [37] | DOI:10.1007/s00425-009-1070-8PMID:19943170URLCadmium contamination is a serious environmental problem for modern agriculture and human health. Salinity affects plant growth and development, and interactions between salt and cadmium have been reported. However, the molecular mechanisms of salinity admium interactions are not fully understood. Here, we show that a low concentration of salt alleviates Cd-induced growth inhibition and increases Cd accumulation in Arabidopsis thaliana. Supplementation with low concentrations of salt reduced the reactive oxygen species level in Cd-stressed roots by increasing the contents of proline and glutathione and down-regulating the expression of RCD1, thereby protecting the plasma membrane integrity of roots under cadmium stress. Salt supplementation substantially reduces the Cd-induced elevation of IAA oxidase activity, thereby maintaining auxin levels in Cd-stressed plants, as indicated by DR5::GUS expression. Salt supply increased Cd absorption in roots and increased Cd accumulation in leaves, implying that salt enhances both Cd uptake in roots and the root-to-shoot translocation of Cd. The elevated Cd accumulation in plants in response to salt was found to be correlated with the elevated levels of phytochelatin the expression of heavy metal transporters AtHMA1-4, especially AtHMA4. Salt alleviated growth inhibition caused by Cd and increased Cd accumulation also was observed in Cd accumulator Solanum nigrum. [本文引用: 1] |
| [38] | DOI:10.1080/15226510600846749PMID:17120525URLWeathered soils contaminated with commercial-grade Aroclor 1260 from three sites in Canada were used to investigate the polychlorinated biphenyl (PCB) phytoextraction potential of nine plant species (Festuca arundinacea, Glycine max, Medicago sativa, Phalaris arundinacea, Lolium multiflorum, Carex normalis, and three varieties of Cucurbita pepo ssp. pepo) under controlled greenhouse conditions. The soils used varied in PCB concentration (90–4200 μg/g) and total organic content (0.06–2.02%). Greenhouse experiments controlled for PCB volatilization through the use of a vented enclosure and by isolating the contaminated soils with parafilm. After 802wks, PCB concentrations of 47–6700 μg/g were observed in root tissues. Although PCB concentrations in shoot tissues were lower (<1–470 μg/g), the absolute amounts of PCBs observed in shoot tissue were significant (1.7–290 μg) once shoot biomass was accounted for. Congener signatures indicated that tetra-to hexa-chlorobiphenyls contributed the largest proportions to shoot tissues, but hepta-to nona-chorobiphenyls were also present in measurable amounts. Overall, the results indicate that varieties of C. pepo were more effective at extracting PCBs from soil than other plants screened. The evidence suggests that this was mainly due to root uptake of PCBs and tranlocation to the shoots, rather than volatilization of PCBs from soil. All plants screened showed signs of stress in the most highly contaminated soil (4200 μg/g), but not in the two lower PCB contaminated soils (250 and 90 μg/g, respectively). No detectable decreases in soil PCB concentrations were observed in these short-term greenhouse experiments, but the results suggest that this may be achievable through multiple plantings. [本文引用: 1] |
| [39] | DOI:10.1016/j.chemosphere.2015.04.029PMID:25974192URLThe bioaccumulation and translocation of polyhalogenated compounds (PHCs) in rice planted in the paddy soils of an electronic waste (e-waste) recycling site were investigated, along with the effect of contaminated soils on rice growth. The PHCs included polychlorinated biphenyls (PCBs), polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), decabromodiphenyl ethane (DBDPE), 1,2-bis(2,4,6-tribromophenoxy) ethane (BTBPE), and dechlorane plus (DPs). The morphological development and all measured physiological parameters of rice plants except for peroxidase were significantly inhibited by e-waste contaminated soils. Specifically, soil-root bioaccumulation factors (RCFs) increased with increasing logarithm of octanol ater partition coefficient (logKow) for PCBs, but decreased for PBDEs. During translocation from root to stem, translocation factors (TFs) and logKow were positively correlated. However, the accumulation mechanism in the leaf was concentration-dependent. In the high concentration exposure group, translocation play more important role in determination PHCs burden in leaf than atmospheric uptake, with logTF (from stem to leaf) being positively correlated with logKow. In contrast, in the low exposure and control groups, logTF (from stem to leaf) was negatively correlated with logKow. In addition, Syn-DP was selectively accumulated in plant tissues. In conclusion, this study demonstrates that e-waste contaminated soils affect rice growth, revealed the rule of the bioaccumulation and translocation of PHCs in rice plants. [本文引用: 3] |
有机磷农药对海洋微藻的毒物兴奋效应及其机理研究
1
2009
... 19世纪微生物学家Schulz (1887)观察到苯酚、抗生素和汞在低浓度范围内可提高真菌的新陈代谢, 当浓度增加到一定程度时则可抑制真菌的新陈代谢.Southam和Erlich (1943)发现高剂量橡树皮萃取物能够抑制菌类生长, 低剂量则可以刺激菌类生长, 将这种双相剂量效应现象正式命名为毒物兴奋效应(hormesis).Stebbing (1982)指出, 工作浓度合适时任何类型的有毒试剂均有毒物兴奋效应.近年来, 毒物兴奋效应已成为毒理学研究的热点, 但低剂量污染物引起生物兴奋现象的机理及作用机制尚不清楚.已有研究表明, 毒物低剂量兴奋效应与多种基因的表达和调控密切相关, 如应激蛋白基因、生长调节基因以及与细胞凋亡有关的基因等(
多氯联苯在毫米级根际微域中的消减行为及生物响应机制研究
1
2012
... 目前, 修复污染土壤的技术主要分为植物修复、动物修复、微生物修复和物理化学修复.植物修复具有成本低、高效和安全的优点, 是最具前景的环境友好型修复方法.根系作为直接接触土壤的植物器官在修复土壤中发挥重要作用: 根系本身可以吸收一定浓度的多氯联苯(
多氯联苯(PCBs)对模式植物拟南芥的毒效应机制研究
3
2007
... 目前, 修复污染土壤的技术主要分为植物修复、动物修复、微生物修复和物理化学修复.植物修复具有成本低、高效和安全的优点, 是最具前景的环境友好型修复方法.根系作为直接接触土壤的植物器官在修复土壤中发挥重要作用: 根系本身可以吸收一定浓度的多氯联苯(
... )和刺激两方面.在一定剂量范围内PCBs可以促进植物的生长发育(
... 毒物兴奋效应有双剂量特性, 即在高剂量浓度范围内对生物生长发育有毒害作用, 但在浓度合适时可刺激生物生长发育(
小麦幼穗胚性愈伤组织诱导及分化过程中内源激素的作用
1
1994
... 目前, 关于有机污染物对植物生长发育影响的研究主要集中在植株水平上, 在植物激素水平和分子水平上的研究较少.外植体离体培养形态建成需要植物生长调节剂的诱导, 植物生长调节剂则通过调节植物内源激素的平衡发挥作用(
多氯联苯暴露对绦柳初生根及显微结构的影响
2
2016
... 目前, 修复污染土壤的技术主要分为植物修复、动物修复、微生物修复和物理化学修复.植物修复具有成本低、高效和安全的优点, 是最具前景的环境友好型修复方法.根系作为直接接触土壤的植物器官在修复土壤中发挥重要作用: 根系本身可以吸收一定浓度的多氯联苯(
... 毒物兴奋效应有双剂量特性, 即在高剂量浓度范围内对生物生长发育有毒害作用, 但在浓度合适时可刺激生物生长发育(
SD大鼠新生期联合暴露苯并芘和3, 3', 4, 4', 5, 5'-六氯联苯对睾丸抗氧化酶和精子形成的影响
1
2012
... 多氯联苯(polychlorinated biphenyls, PCBs)是一类典型的以联苯为原料的氯代芳香烃类持久性有机污染物(persistant organic pollutants, POPs) (
多氯联苯对桐花树幼苗生长及膜保护酶系统的影响
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2007a
... 目前, 修复污染土壤的技术主要分为植物修复、动物修复、微生物修复和物理化学修复.植物修复具有成本低、高效和安全的优点, 是最具前景的环境友好型修复方法.根系作为直接接触土壤的植物器官在修复土壤中发挥重要作用: 根系本身可以吸收一定浓度的多氯联苯(
秋茄(Kan- delia candel)幼苗对多氯联苯污染的生理生态响应
1
2007b
... 毒物兴奋效应有双剂量特性, 即在高剂量浓度范围内对生物生长发育有毒害作用, 但在浓度合适时可刺激生物生长发育(
1
2011
... 采用酶联免疫法(
苯并[a]芘暴露对绦柳生长发育的影响
1
2015
... 毒物兴奋效应有双剂量特性, 即在高剂量浓度范围内对生物生长发育有毒害作用, 但在浓度合适时可刺激生物生长发育(
西藏农田土和农作物中多氯联苯的分布、环境行为和健康风险评估
2
2016
... 目前, 修复污染土壤的技术主要分为植物修复、动物修复、微生物修复和物理化学修复.植物修复具有成本低、高效和安全的优点, 是最具前景的环境友好型修复方法.根系作为直接接触土壤的植物器官在修复土壤中发挥重要作用: 根系本身可以吸收一定浓度的多氯联苯(
... ;
5′UTR序列对DR5::GUS基因瞬时表达的影响
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2012
... DR5是1种响应生长素的启动子元件(
1
2009
... 目前, 关于有机污染物对植物生长发育影响的研究主要集中在植株水平上, 在植物激素水平和分子水平上的研究较少.外植体离体培养形态建成需要植物生长调节剂的诱导, 植物生长调节剂则通过调节植物内源激素的平衡发挥作用(
多氯联苯的类植物生长素生物学效应研究
2
2016
... 目前, 修复污染土壤的技术主要分为植物修复、动物修复、微生物修复和物理化学修复.植物修复具有成本低、高效和安全的优点, 是最具前景的环境友好型修复方法.根系作为直接接触土壤的植物器官在修复土壤中发挥重要作用: 根系本身可以吸收一定浓度的多氯联苯(
... 毒物兴奋效应有双剂量特性, 即在高剂量浓度范围内对生物生长发育有毒害作用, 但在浓度合适时可刺激生物生长发育(
转基因白桦中GUS基因表达的定量分析
1
2009
... 拟南芥幼苗培养及处理方法参照
4-BDE胁迫对毛白杨组培苗不定根发生的影响
1
2017
... 毒物兴奋效应有双剂量特性, 即在高剂量浓度范围内对生物生长发育有毒害作用, 但在浓度合适时可刺激生物生长发育(
多氯联苯与邻苯二甲酸酯污染对油菜生长的影响及累积效应研究
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2013
... 目前, 修复污染土壤的技术主要分为植物修复、动物修复、微生物修复和物理化学修复.植物修复具有成本低、高效和安全的优点, 是最具前景的环境友好型修复方法.根系作为直接接触土壤的植物器官在修复土壤中发挥重要作用: 根系本身可以吸收一定浓度的多氯联苯(
低浓度QACs对小球藻生长及氮磷去除的毒物兴奋效应
1
2016
... 19世纪微生物学家Schulz (1887)观察到苯酚、抗生素和汞在低浓度范围内可提高真菌的新陈代谢, 当浓度增加到一定程度时则可抑制真菌的新陈代谢.Southam和Erlich (1943)发现高剂量橡树皮萃取物能够抑制菌类生长, 低剂量则可以刺激菌类生长, 将这种双相剂量效应现象正式命名为毒物兴奋效应(hormesis).Stebbing (1982)指出, 工作浓度合适时任何类型的有毒试剂均有毒物兴奋效应.近年来, 毒物兴奋效应已成为毒理学研究的热点, 但低剂量污染物引起生物兴奋现象的机理及作用机制尚不清楚.已有研究表明, 毒物低剂量兴奋效应与多种基因的表达和调控密切相关, 如应激蛋白基因、生长调节基因以及与细胞凋亡有关的基因等(
新生SD大鼠联合暴露苯并芘和多氯联苯对血清睾酮水平的影响及表观遗传机制对睾酮合成酶的调控作用
1
2012
... 多氯联苯(polychlorinated biphenyls, PCBs)是一类典型的以联苯为原料的氯代芳香烃类持久性有机污染物(persistant organic pollutants, POPs) (
1
2010
... 多氯联苯(polychlorinated biphenyls, PCBs)是一类典型的以联苯为原料的氯代芳香烃类持久性有机污染物(persistant organic pollutants, POPs) (
1
2005
... 多氯联苯(polychlorinated biphenyls, PCBs)是一类典型的以联苯为原料的氯代芳香烃类持久性有机污染物(persistant organic pollutants, POPs) (
1
2008
...
1
1994
... 目前, 修复污染土壤的技术主要分为植物修复、动物修复、微生物修复和物理化学修复.植物修复具有成本低、高效和安全的优点, 是最具前景的环境友好型修复方法.根系作为直接接触土壤的植物器官在修复土壤中发挥重要作用: 根系本身可以吸收一定浓度的多氯联苯(
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1995
... 目前, 修复污染土壤的技术主要分为植物修复、动物修复、微生物修复和物理化学修复.植物修复具有成本低、高效和安全的优点, 是最具前景的环境友好型修复方法.根系作为直接接触土壤的植物器官在修复土壤中发挥重要作用: 根系本身可以吸收一定浓度的多氯联苯(
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2009
... 目前, 修复污染土壤的技术主要分为植物修复、动物修复、微生物修复和物理化学修复.植物修复具有成本低、高效和安全的优点, 是最具前景的环境友好型修复方法.根系作为直接接触土壤的植物器官在修复土壤中发挥重要作用: 根系本身可以吸收一定浓度的多氯联苯(
1
1987
... 拟南芥幼苗培养及处理方法参照
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2008
... 目前, 修复污染土壤的技术主要分为植物修复、动物修复、微生物修复和物理化学修复.植物修复具有成本低、高效和安全的优点, 是最具前景的环境友好型修复方法.根系作为直接接触土壤的植物器官在修复土壤中发挥重要作用: 根系本身可以吸收一定浓度的多氯联苯(
1
2012
... 多氯联苯(polychlorinated biphenyls, PCBs)是一类典型的以联苯为原料的氯代芳香烃类持久性有机污染物(persistant organic pollutants, POPs) (
1887
1
2012
... 多氯联苯(polychlorinated biphenyls, PCBs)是一类典型的以联苯为原料的氯代芳香烃类持久性有机污染物(persistant organic pollutants, POPs) (
1
2005
... 不定根的发生是受外界环境和内在因子共同调节的数量遗传性状(
1
1943
... 毒物兴奋效应有双剂量特性, 即在高剂量浓度范围内对生物生长发育有毒害作用, 但在浓度合适时可刺激生物生长发育(
1982
1
2005
... 拟南芥幼苗培养及处理方法参照
2
1997
... 拟南芥幼苗培养及处理方法参照
... DR5是1种响应生长素的启动子元件(
1
2000
... 19世纪微生物学家Schulz (1887)观察到苯酚、抗生素和汞在低浓度范围内可提高真菌的新陈代谢, 当浓度增加到一定程度时则可抑制真菌的新陈代谢.Southam和Erlich (1943)发现高剂量橡树皮萃取物能够抑制菌类生长, 低剂量则可以刺激菌类生长, 将这种双相剂量效应现象正式命名为毒物兴奋效应(hormesis).Stebbing (1982)指出, 工作浓度合适时任何类型的有毒试剂均有毒物兴奋效应.近年来, 毒物兴奋效应已成为毒理学研究的热点, 但低剂量污染物引起生物兴奋现象的机理及作用机制尚不清楚.已有研究表明, 毒物低剂量兴奋效应与多种基因的表达和调控密切相关, 如应激蛋白基因、生长调节基因以及与细胞凋亡有关的基因等(
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2010
... DR5是1种响应生长素的启动子元件(
1
2006
... 目前, 修复污染土壤的技术主要分为植物修复、动物修复、微生物修复和物理化学修复.植物修复具有成本低、高效和安全的优点, 是最具前景的环境友好型修复方法.根系作为直接接触土壤的植物器官在修复土壤中发挥重要作用: 根系本身可以吸收一定浓度的多氯联苯(
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2015
... 多氯联苯(polychlorinated biphenyls, PCBs)是一类典型的以联苯为原料的氯代芳香烃类持久性有机污染物(persistant organic pollutants, POPs) (
... ;
... DR5是1种响应生长素的启动子元件(
