镉对植物生长的影响及植物耐镉机理研究进展

镉污染问题是全球面临的重大环境污染问题之一。镉污染土壤不仅影响植物的生长发育,而且严重威胁人类的生命健康,一直是国内外研究的热点。概述了不同浓度镉对植物生长的影响、植物吸收、转运镉及植物耐镉机理,指出了今后的主攻方向。     

镧对水培菜豆和玉米幼苗镉胁迫的缓解作用

以菜豆(Phaseolusvulgaris)、玉米(Zeamays)两种生活型植物幼苗为实验材料,以水培方法研究了镧对镉抑制两种作物生长与代谢的影响。结果表明,在30,300μmol·L-1镉剂量胁迫下,两种作物的生长受到严重抑制,主要表现为株高、主根长下降,叶面积锐减,叶、茎、根的鲜重、干重明显下降;生理生化特性的变化是叶绿素含量下降,质膜透性、MDA含量、过氧化氢酶和过氧化物酶活性均增加,且随镉处理时间的延长,伤害加重。叶面喷施10～20mg·L-1镧1次,对镉污染下的两种作物幼苗的生长与代谢有一定缓解效应,可减轻镉对幼苗的伤害程度。这与镧能提高两种作物植物叶绿素含量,降低细胞膜透性和MDA含量,维持过氧化氢酶和过氧化物酶活性等多重作用相关。     

镉对植物光合作用的影响

从光合速率、叶绿体及叶绿素、光化学反应、电子传递、光合作用中CO2同化等方面概述了镉（Cd）对植物光合作用的影响，力图阐明Cd影响植物光合作用的生理机制。     

在镉盐胁迫下扇贝鳃组织应激蛋白的研究

采用透射电子显微镜观察了虾夷盘扇贝(Patinopecten yessoensis)鳃组织细胞的超微结构, 发现镉盐能胁迫鳃组织中的腮丝、细胞核和线粒体产生病变. 利用双向凝胶电泳(2D-PAGE)优化分离扇贝鳃组织的全蛋白, 获得约800个蛋白质斑点, 并筛选出37个由于镉盐胁迫而产生的差异蛋白质斑点. 选用基质辅助激光解吸离子化-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术和数据库检索鉴定差异蛋白, 结果发现7个与镉毒性密切相关的蛋白质, 即热休克蛋白70和β-淀粉酶等上调蛋白质及原肌球蛋白、肌动蛋白和钙活化核苷酸酶1等下调蛋白质. 此外, 还发现转录调节子Crp/Fnr家族为低表达蛋白质, 而ABC转运子为高表达蛋白质. 在这些差异蛋白中, 部分蛋白质适合作为连续监测流动海水中镉污染程度及评价其危害性的蛋白指示物.     

施用污泥对黑麦草生长及重金属含量的影响

采用单因素随机区组试验的方法,研究了金华市污水厂污泥堆肥对黑麦草生长和对重金属的吸收及富集的影响。结果表明,施用量以1kg／m^2和2kg／m^2的两个处理为宜,当年的产草量比对照分别增加了22．6％和27．8％;施用污泥黑麦草植株地上部组织重金属元素Pb、Cd和Cu的含量与对照相比无显著差异,Zn的积累量增多,重金属含量均未超过植物中的平均含量,施用污泥未对黑麦草造成重金属污染。     

镉在自然水体生物膜生长过程中的积累

镉在自然水体生物膜生长过程中的积累;吸附性积累     

镧对镉胁迫下豌豆幼苗根部细胞内离子平衡及膜质子泵的影响

以水培豌豆(PisumsativumL)幼苗为材料,研究了La3+对Cd2+胁迫下豌豆幼苗生长、叶部与根部细胞对Cd2+的吸收、根部细胞内无机离子平衡体系及膜H+-ATPase,H+-PPase活性的影响。结果表明:Cd2+胁迫下喷施适宜浓度的La3+(0.50mg·L-1)可使豌豆幼苗相对生物量、苗长、叶绿素含量以及光合速率受到的毒害明显缓解,有效减少叶部与根部细胞对Cd2+的吸收,显著减轻了Cd2+胁迫导致的离子平衡系统的紊乱,明显缓解Cd2+对质膜及液泡膜H+-ATPase,H+-PPase活性的抑制作用。10mg·L-1Cd2+胁迫下La3+的保护效应比30mg·L-1Cd2+胁迫下更为显著。样品中La3+的测定和分析结果还表明,外源La3+处理后,La3+主要结合于细胞膜外,进入原生质体的仅占很小部分,但30mg·L-1Cd2+处理样品中La3+进入细胞的量则明显多于10mg·L-1Cd2+处理的样品。     

南方紫花苜蓿植株中微量元素含量分析

采用原子吸收分光光度法对12个苜蓿品种植株的地上部分Fe、Zn和Mn等3种微量元素含量进行了测定分析。结果表明,紫花苜蓿地上部全株中人体所需Fe、Mn和Zn等微量元素含量丰富,Fe质量分数为211.35~300.19μg/g;Zn质量分数为42.80~57.65μg/g;Mn质量分数为55.31~91.19μg/g。并且,不同品种植株中微量元素含量由高到低顺序均为Fe、Mn、Zn。     

改性活性炭对土壤镉的吸附性影响

目的研究3种改性活性炭对菜地、河流底泥、荷花底泥镉吸附性的影响。方法对活性炭进行酸改性、碱改性和氧化改性,采用双硫腙分光光度法测定镉含量。结果对实验土样,最佳活性炭添加量为0.025 g/g。随着初始镉含量的升高,土壤对镉的吸附量不断增大。结论 3种改性活性炭相比普通活性炭对湿地土壤的镉吸附量均有不同程度的提升,荷花底泥中,酸性、氧化改性活性炭相比普通活性炭,吸附效果提高7.7%,8.3%,吸附效果提升显著。     

氯化钕对渗透胁迫引起的膜损伤和ABA含量的影响

小麦幼苗在聚乙二醇渗透胁迫下，叶片相对含水量下降，膜脂过氧化作用产物再会一醛含量增加，质膜相对透性升高，超氧化物歧化酶活性下降，过氧化物酶活性显著提高，脱落酸在渗胁迫处理的第３ｈ和第１５ｈ出现两个高峰，渗透胁迫下经氯化钕处理，提高了小麦幼苗ＲＷＣ，降低质膜相对透性及ＭＤＡ含量，提高ＳＯＤ和ＰＯＤ活性，ＡＢＡ在２４ｈ胁迫期间仅出现一个高峰，且峰值显著下降。     

Alfalfa (Medicago sativa) Sprouts Respiratory Responses to Cadmium Stress Using IR LPAS

Cadmium (Cd) is not considered a fundamental element for plants inducing general growth disturbances and inhibition in many species of plants. The purpose of our research was to examine the ethylene (C₂H₄) and ammonia (NH₃), emissions in alfalfa sprouts with or without Cd, using infrared laser photoacoustic spectroscopy (IR LPAS), in order to suggest new markers that may add a better knowledge of Cd effect. The responses of alfalfa sprouts to C₂H₄ and NH₃ may fluctuate, depending on tissue sensitivity and the phase of plant development. From the determinations of this study, the C₂H₄ was established to be inhibited, while NH₃ was established to be in a higher concentration with the amount of Cd added to the alfalfa seeds for growth when the values were correlated to the control and BIOalfalfa sprouts (Sonnentor).     

镉污染对蔬菜镉吸收和积累的影响

通过水培和土培试验研究了外源镉添加对3种蔬菜镉吸收和积累的影响。结果表明,随着外源镉添加质量浓度的提高,蔬菜可食用部位镉含量随着增加,蔬菜可食用部位镉含量与环境介质中外源镉添加质量浓度呈现出显著的线性相关。3种蔬菜中,芹菜对镉的吸收能力最强,其次为小白菜,而辣椒果实对镉的吸收能力最弱,仅为小白菜的25％。（以小白菜、芹菜、辣椒）中镉元素的最大允许量为限值,根据相关回归方程计算得到了溶液中镉的临界质量浓度值分别为0．06,0．086,0．11mg／L,而土壤中镉的临界质量分数分别为0．68、0．57、0．60mg／kg。     

镉的人体健康效应

综述了镉暴露对人体健康的危害、人体对镉的需要量和居民膳食日摄入量、镉暴露生物标记物及危险性评估。过量镉暴露可引起肾、肺、肝、骨和生殖效应以及癌症。在中国和其他国家进行的最新研究表明，生活在镉污染区的一般人群可发生以骨矿密度降低和骨折发生率增加为特征的骨效应；出现肾小管功能异常的镉累积量比骨效应剂量更低，也比从前估计的临界剂量更低。附4图11表25篇参考文献。     

Effect of Salt Stress on Growth and Metabolite Profiles of Cape Gooseberry (Physalis peruviana L.) along Three Growth Stages

Colombia is the main producer of cape gooseberry (Physalis peruviana L.), a plant known for its various consumption practices and medicinal properties. This plant is generally grown in eroded soils and is considered moderately tolerant to unfavorable conditions, such as nutrient-poor soils or high salt concentrations. Most studies conducted on this plant focus on fruit production and composition because it is the target product, but a small number of studies have been conducted to describe the effect of abiotic stress, e.g., salt stress, on growth and biochemical responses. In order to better understand the mechanism of inherent tolerance of this plant facing salt stress, the present study was conducted to determine the metabolic and growth differences of P. peruviana plants at three different BBCH-based growth substages, varying salt conditions. Hence, plants were independently treated with two NaCl solutions, and growth parameters and LC-ESI-MS-derived semi-quantitative levels of metabolites were then measured and compared between salt treatments per growth substage. A 90 mM NaCl treatment caused the greatest effect on plants, provoking low growth and particular metabolite variations. The treatment discrimination-driving feature classification suggested that glycosylated flavonols increased under 30 mM NaCl at 209 substages, withanolides decreased under 90 mM NaCl at 603 and 703 substages, and up-regulation of a free flavonol at all selected stages can be considered a salt stress response. Findings locate such response into a metabolic context and afford some insights into the plant response associated with antioxidant compound up-regulation.     

发镉测定的临床意义

综述了，发镉测定的临床意义，内容包括：(1)母亲镉暴露对婴儿镉负荷的影响；(2)发镉与认知功能的关系；(3)发镉对精神发育不全的诊断检验。     

石墨炉原子吸收光谱法测定大米中镉含量的不确定度评定

依据GB 5009.15–2003用石墨炉原子吸收光谱法测定大米中的镉含量,分析测定结果的影响因素,归纳出测量不确定度的主要来源:标准工作曲线及方法回收率等,形成不确定度评定程序和方法,经量化和合成得到相对标准不确定度,从而求得扩展不确定度。当镉含量为0.098 mg/kg时,相对标准不确定度为0.0417,扩展不确定度为0.008 2 mg/kg(k=2)。     

番茄红素对镉诱导睾丸损伤大鼠抗氧化酶活性及生殖激素水平的影响

目的观察番茄红素对镉诱导睾丸损伤大鼠抗氧化酶活性及生殖激素水平的影响。方法将28只雄性SD大鼠随机分为4组,每组7只,分别为空白对照组、5 mg/L镉组、5 mg/L镉+10 mg/kg番茄红素组、5 mg/L镉+20 mg/kg番茄红素组,给药1周后处死,测定睾丸组织超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及血清促黄体生成素(LH)、睾酮(T)水平。结果镉组大鼠体质量、睾丸质量、睾丸组织SOD、GSH-Px活性及血清T水平均显著低于NC组(P0.01),睾丸组织MDA含量和血清LH水平则显著高于后者(P0.01);番茄红素可缓解染镉大鼠体质量和睾丸质量的减轻,并回调抗氧化酶活性和生殖激素水平,且高剂量组效果更为显著。结论番茄红素对染镉大鼠的睾丸损伤具有剂量依赖性的改善作用,可能与清除氧自由基和抗脂质过氧化有关。     

原子荧光光谱法测定镉锭中锡的含量

采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定镉锭中锡含量,研究了基体镉对锡的干扰及消除方法,优化了氢化物的发生条件,建立了镉锭中锡含量的快速分析方法。实验证明,原子荧光光谱法对锡的检出限为0.08mg/kg,回收率为99.0%～104.0%,方法准确、可靠,用于日常样品分析,取得了很好的效果。