镧对美洲商陆毛状根生长、皂苷产生及抗氧化酶活性的影响

采用不同浓度镧来固体培养美洲商陆毛状根,并采用分光光度法来测定毛状根的商陆皂苷含量、抗氧化酶SOD和POD活性及苯丙氨酸裂解酶(PAL)酶活性,以探讨镧对美洲商陆毛状根生长及其次生代谢影响的生理机制。结果表明,镧浓度低于10.0 mg·L~(-1)可促进毛状根的生长,其中以5.0 mg·L~(-1)镧处理的毛状根生物量最大,而高于20.0 mg·L~(-1)镧则抑制毛状根生长,但其皂苷含量最高;与对照相比,低于10.0 mg·L~(-1)镧可提高毛状根SOD活性,其中以1.0 mg·L~(-1)镧的SOD活性最高;而镧浓度为0.5 mg·L~(-1)时,毛状根的POD活性最高,大于0.5 mg·L~(-1)时,POD活性随着镧浓度的升高而降低;而毛状根PAL活性及其皂苷含量则随着镧浓度增大而逐渐提高。表明镧可能通过提高毛状根的抗氧化酶和PAL活性而影响其生长和皂苷的合成。     

镧对人参发根中皂苷积累及合成关键酶基因表达的影响

以不同浓度镧处理人参发根, qRT-PCR检测人参皂苷合成关键酶基因PgSS,PgDDS和PgβAS的表达水平, HPLC测定人参皂苷含量,探讨镧对人参发根生长及其人参皂苷合成影响的作用机制。镧浓度分别为5.0, 10.0和15.0 mg·L~(-1)时,促进发根伸长、根毛形成和重量增加, 20.0, 25.0和30.0 mg·L~(-1)时,抑制发根生长;PgSS和PgDDS基因表达水平对镧呈浓度依赖性变化, 20.0 mg·L~(-1)时,PgSS和PgDDS基因表达量均显著增加(P0.05)且达到最大,高于20.0 mg·L~(-1)时,PgSS和PgDDS基因表达水平随镧浓度升高而降低;镧对PgβAS基因表达无明显影响。镧促进发根中人参皂苷Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rg1和总皂苷含量增加,人参皂苷合成积累规律与PgSS和PgDDS基因表达规律一致,当镧浓度为20.0 mg·L~(-1)时,人参皂苷产量亦达到最高。表明镧可以调节人参发根的生长,通过促进人参皂苷合成关键酶基因PgSS和PgDDS的表达增加人参皂苷的生物合成与积累。     

镧对丹参种子萌发及幼苗生长的影响

以丹参(Salvia miltiorrhiza Bge.)种子为材料,研究了不同浓度镧(10~100 mg·L~(-1))浸种处理对丹参种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,低浓度镧对丹参种子发芽率、发芽势等萌发生长指标表现为促进作用,可以增强种子活力,其中30 mg·L~(-1)时促进作用最明显,还可以提高丹参幼苗中可溶性糖、可溶性蛋白及叶绿素含量,增强SOD,CAT保护酶活性,从而增强光合作用,提升植株抗逆性,对丹参生长和发育有一定促进作用;相反,当镧浓度高时,就会起到一定的抑制作用,表现出"低促高抑"的作用。     

稀土元素对sh_2甜玉米种子萌发生物学效应影响

为改善甜玉米的种子活力,分别利用La~(3+),Ce~(3+),Er~(3+)和Pr~(3+)对sh_2甜玉米种子进行处理。结果表明:经Ce~(3+),La~(3+),Er~(3+)和Pr~(3+)元素处理的种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗鲜重、根长和苗长与对照间均存在显著差异(p≤0.05);当Ce~(3+),La~(3+)和Pr~(3+)元素浓度为0.02 mol·L-1,Er~(3+)元素浓度为0.01 mol·L-1时,均能够促进sh_2甜玉米种子萌发。在sh_2甜玉米种子萌发期,经Ce~(3+),La~(3+),Er~(3+)和Pr~(3+)元素处理的sh_2甜玉米种子萌发期SOD,POD和CAT与对照间均存在显著差异(p≤0.05)。其中,在稀土元素浓度为0.02 mol·L~(-1)时,sh_2甜玉米种子萌发期CAT活性最强。当Ce~(3+)元素在0.02 mol·L~(-1)时,其抗氧化酶活性最强。因此,0.02 mol·L~(-1)的Ce~(3+)元素为sh_2甜玉米种子萌发的适宜浓度与最佳元素,能够显著提高sh_2甜玉米种子萌发生物学效应。     

镧对水稻磷吸收及其形态的影响

用分根营养液培养法研究了镧对水稻生长, 根、茎、籽粒磷含量, 磷吸收及体内磷形态的影响. 结果表明低浓度镧(0.05～1.5 mg·L-1)提高水稻产量;高浓度镧 (9 mg·L-1～30 mg·L-1) 降低水稻产量. 当镧浓度为0.05～0.75 mg·L-1时, La对水稻茎杆和根干重没有显著促进作用. 在La浓度为6～30 mg·L-1时, 水稻根重显著降低. 镧显著增加根中磷的含量, 降低茎和籽粒中磷的含量, 显著增加根对磷的吸收. 低浓度镧 (0.05～3 mg·L-1) 促进籽粒磷吸收, 而高浓度镧 (6～30 mg·L-1) 减少籽粒磷吸收. 镧显著增加茎和根中络合态磷(EDTA-P)和无机态磷(inorganic-P)含量, 且根中络合态磷和无机态磷的增加占根中总磷增加的80%以上. 当镧浓度为0.05～0.75 mg·L-1, La增加根中核磷(nucleic-P)含量, 而当镧浓度为30 mg·L-1, La降低根中核磷和酯磷(ester-P)含量; La增加根和茎中残渣态磷(residue-P)含量. 文中还讨论了磷的形态与作物磷吸收的关系.     

含三氟甲基吡啶结构的酰胺类衍生物的合成、表征及生物活性研究（英文）

合成了一系列含三氟甲基吡啶结构的酰胺衍生物,并测试了它们对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)、柑橘溃疡病菌(Xanthomonas axonopodis pv.citri)、烟草青枯病菌(Ralstonia solanacearum)的体外抑菌活性和对小菜蛾(Plutella xylostella)的杀虫活性.结果表明,部分化合物表现出优异的抑菌活性.如2-((3-氯-5-(三氟甲基)吡啶-2-基)氧基)-N-(4-氟-2-甲基苯基)乙酰胺(6d)对水稻白叶枯病菌的EC_(50)值为54.1 mg·L~(-1),低于叶枯唑(EC_(50)=59.6 mg·L~(-1))和噻菌酮(EC_(50)=86.3 mg·L~(-1)).2-((3-氯-5-(三氟甲基)吡啶-2-基)氧基)-N-(4-氟-3(三氟甲基)苯基)乙酰胺(6h)和2-((3-氯-5-(三氟甲基)吡啶-2-基)氧基)-N-(5,6-二氯吡啶-3-基)乙酰胺(6z)对柑橘溃疡病菌的抑制活性(EC_(50)值为51.2和60.7 mg·L~(-1))均高于商品药剂叶枯唑(EC_(50)=76.3 mg·L~(-1))和噻菌酮(EC_(50)=101.7 mg·L~(-1)).N-(2-氯-4-氟苯基)-2-((3-氯-5-(三氟甲基)吡啶-2-基)氧基)乙酰胺(6e)对烟草青枯病菌的抑菌活性略高于噻菌酮(EC_(50)=79.0 mg·L~(-1)),EC_(50)值为74.9 mg·L~(-1).此外,化合物6e和2-((3-氯-5-(三氟甲基)吡啶-2-基)氧基)-N-(3-异丙基苯基)乙酰胺(6k)在浓度为500 mg·L~(-1)时表现出中等程度的杀小菜蛾活性.     

稀土增强拟南芥根细胞胞吞作用

环境中稀土元素(rare earth elements, REEs)可通过启动植物叶胞吞作用进入植物体,而自然条件下,植物与外源REEs接触多发生在根系。因此,以环境中累积量高的REE La(Ⅲ)和模式植物拟南芥为代表,从细胞与分子生物学视角揭示REEs影响根胞吞作用的机制。结果表明:处理12 h, La(Ⅲ)可增强根细胞胞吞作用,且增强作用与La(Ⅲ)剂量有关:高(160μmol·L~(-1))中(80μmol·L~(-1))低(30μmol·L~(-1));处理24 h:中(80μmol·L~(-1))高(160μmol·L~(-1))低(30μmol·L~(-1))。除160 mnol·L~(-1) La(Ⅲ)处理(24 h),衔接蛋白2 (Adapter protein 2, AP2)基因表达量降低外,其他处理条件下AP2和网格蛋白基因表达量均增加。综上所述, La(Ⅲ)可通过上调AP2网格蛋白基因表达量增强拟南芥根细胞胞吞作用。     

镧和铈对东北大豆籽粒蛋白质积累的动态影响

以东北特有的大豆东农42和东农47为试验材料,选用盆栽方式种植,采用扩散培养法测定大豆籽粒蛋白质含量。在苗期和初花期分别叶面喷施不同浓度的LaCl_3,CeCl_3和LaCl_3+CeCl_3溶液,研究初荚至成熟期镧和铈对大豆籽粒蛋白质积累动态的影响。结果表明:适宜浓度的LaCl_3,CeCl_3和LaCl_3+CeCl_3溶液可提高大豆成熟后籽粒蛋白质含量,稀土的种类和喷施浓度对大豆籽粒的蛋白质含量有影响,且存在品种间的差异性。东农42和东农47分别喷施40 mg·L~(-1)LaCl_3+CeCl_3混合溶液和120 mg·L~(-1)CeCl_3溶液,大豆成熟后籽粒蛋白质含量达到最高,其蛋白质含量分别较对照增加了15.73%和12.58%,达到了差异显著水平。     

镧胁迫下燕麦幼苗精氨酸代谢对外源NO的响应

稀土金属污染已成为生态环境恶化的重要因素之一,NO作为生物信号分子,广泛参与植物逆境响应调节。为了探讨La胁迫下植物精氨酸代谢对外源NO的响应机制,采用营养液培养方法,研究了100μmol·L~(-1)NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)对20 mmol·L~(-1)La~(3+)胁迫下燕麦幼苗生物量、精氨酸、NO和多胺含量及相关代谢酶活性的影响。结果表明,La~(3+)胁迫下,添加外源SNP能够缓解燕麦幼苗根系和地上部干重的下降,提高根系和叶片中精氨酸的含量,并通过调节一氧化氮合酶(Nitric oxide synthase,NOS)、精氨酸酶、精氨酸脱羧酶(Arginine decarboxylase,ADC)和鸟氨酸脱羧酶(Ornithine decarboxylase,ODC)活性调控精氨酸代谢的方向。在根系中外源SNP通过上调NOS活性促进燕麦幼苗在La~(3+)胁迫前期(胁迫后第1~2 d)精氨酸代谢向NO合成方向进行,并产生内源NO的快速积累,胁迫后期(胁迫后3~6 d)通过激活NOS、精氨酸酶、ADC和ODC活性促进精氨酸代谢同时向NO和多胺合成方向进行,腐胺(putrescine,Put)、亚精胺(spermidine,Spd)和精胺(spermine,Spm)等多胺水平提高,但内源NO并未明显积累;在叶片中外源SNP通过上调整个胁迫期间(胁迫1~6 d)NOS和精氨酸酶活性及胁迫后第2~6 d的ADC和ODC活性促进Put,Spd和Spm等多胺和NO同时合成,但NOS活性与内源NO含量并未呈现正相关关系。由此表明,外源NO可以诱导燕麦幼苗根系和叶片精氨酸的合成,并增强根系与叶片精氨酸代谢向多胺和NO两个方向同时合成,从而减缓La胁迫对燕麦幼苗生长的抑制作用。     

球磨法制备La_2O_3和La~(3+)掺杂TiO_2及光催化活性研究

采用球磨法制备了La_2O_3和离子态La掺杂TiO_2光催化剂,以300 W中压汞灯为光源,亚甲基蓝溶液为模拟废水,考察了掺杂比和球磨时间对样品光催化活性的影响。结果表明,当催化剂加入量为0.2 g·L~(-1),亚甲基蓝初始浓度为25 mg·L~(-1),La_2O_3和La~(3+)掺杂的最佳摩尔比分别为0.5%和3%,球磨时间为4个小时,La_2O_3/TiO_2,La~(3+)/TiO_2和纯TiO_2的一级反应速率常数k分别可达最大值为0.0467 min~(-1),0.0643 min~(-1)和0.0263 min~(-1)。     

镧对青菜生物量、植株氮磷钾含量及土壤酶活性的影响

利用盆栽试验,研究了镧对青菜生物量、植株氮磷钾含量及土壤酶活性的影响.结果表明,施用镧显著增加了青菜生物量,与对照相比地上部干重提高了5.49%～19.78%,根干重提高了13.51%～51.35%.在低浓度下,随镧浓度的升高,青菜茎叶和根的氮、磷、钾含量逐渐增加,到一定浓度后,随着镧浓度的继续升高,含量反而逐渐降低.镧施入土壤后对脲酶、酸性磷酸酶、转化酶活性表现出刺激作用并随浓度的升高而增强,而对过氧化氢酶活性有轻微的抑制作用,对脱氢酶活性有强烈的抑制作用.     

硝酸镧对长柄扁桃试管苗生根的影响

通过极差分析研究了不同浓度的硝酸镧和生长素组合对长柄扁桃试管苗生根的影响。结果表明:对长柄扁桃生根影响的主次因素为硝酸镧(La(NO3)3)>吲哚丁酸(IBA)>吲哚乙酸(IAA),最优组合为La(NO3)320 mg·L-1+IBA 0.2 mg·L-1+IAA 0.2 mg·L-1。在此条件下培养42 d后,长柄扁桃试管苗根的诱导频率达到89%,平均根长达到9.2 cm,每株根的平均个数为9.7个。对长柄扁桃的根组织活力进行测定,结果表明添加镧的处理组根系还原力是对照(不加镧)组的1.57倍。经过移栽驯化2个月后,长柄扁桃组培苗的移栽成活率达到94%,株高是对照的1.53倍。     

曲拉通X-100与β-环糊精协同增敏-偶氮胂Ⅲ-分光光度法测定镧(Ⅲ)

提出了以偶氮胂Ⅲ作显色剂,曲拉通X-100与β-环糊精(β-CD)作协同增敏剂,分光光度法测定镧(Ⅲ)。在总体积为50mL的溶液中含0.02mol·L~(-1)盐酸溶液0.20mL,0.5%曲拉通X-100溶液4.0mL,0.01mol·L~(-1)β-环糊精溶液2.0mL及500.0mg·L~(-1)偶氮胂Ⅲ溶液2.0mL的条件下进行显色反应,反应经25min完成。该络合物的最大吸收波长为652nm,镧(Ⅲ)的质量浓度在0.20～100.0mg·L~(-1)范围内符合比耳定律,检出限(3S/N)为0.20mg·L~(-1)。方法用于合成试样中镧(Ⅲ)的测定,测定值的相对标准偏差(n=5)在2.1%～3.1%之间。     

分根法研究镧对水稻生长及其生理参数的影响

用分根营养液培养法研究了镧对水稻生长及其促进作用的生理机制。结果表明:低浓度镧(0 05～1 5mg·L-1)提高水稻产量,增加实粒数;随着镧浓度从0 05增加到0 75mg·L-1,镧降低第一片完全展开叶和根中过氧化氢酶(CAT)活性;当镧浓度为0 75～9mg·L-1时,镧显著降低叶和根中超氧化歧化酶(SOD)活性;0 75mg·L-1镧增加叶中赤霉素(GA)和吲哚乙酸(IAA)含量,0 75和3mg·L-1镧增加根中细胞分裂素(iPAs)和IAA含量,但降低脱落酸(ABA)含量;秧苗移栽后46d,0 25～6mg·L-1镧显著增加叶片气孔导度;秧苗移栽后59和83d,当镧浓度分别为15和6mg·L-1时,镧显著降低叶片气孔导度;镧对叶片叶绿素(Chl)含量、叶和根中蛋白质,脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量没有发现显著作用。还讨论了镧促进水稻生长和消除超氧阴离子(·O2-)的可能机制。     

头孢哌酮-镧配合物对碳钢的缓蚀性能

头孢哌酮钠(CFPS)和稀土离子La~(3+)在水溶液中能够形成配合物,采用电导法和高效液相色谱法研究了配合物的形成。采用失重法、电化学法、扫描电子显微镜法(SEM)和X射线光电子能谱法(XPS)研究了La~(3+)和CFPS以及CFPS-La~(3+)在HCl介质中对碳钢表面的缓蚀性能。单一CFPS在最佳浓度5×10~(-4) mol·L~(-1)时,其缓蚀效率为62%,而La~(3+)对碳钢的缓蚀作用不明显。当两者配合时,CFPS浓度仍为5×10~(-4) mol·L~(-1),保持CFPS和La~(3+)的摩尔比为2∶1,缓蚀效率可达90%以上,表明CFPS-La~(3+)对碳钢的缓蚀效果比单一药物或稀土好。     

2-氰基苯基磺酰脲衍生物的设计、合成及生物活性研究

利用药效团拼接和生物电子等排的原理,以氯磺隆和三氟甲磺隆为先导,设计并合成了15个未见文献报道的2-氰基苯基磺酰脲衍生物,通过1H NMR, 13C NMR和HRMS对目标化合物进行结构表征.初步生物活性测试结果表明,部分目标化合物离体抑菌活性和杀虫活性显著.在50 mg·L~(-1)测试剂量下, 5c, 5f和5g对苹果轮纹病菌的抑制率分别为80.3%, 80.3%和83.6%. 5j对东方粘虫在5 mg·L~(-1)测试浓度下的杀虫率可达50%. 5a和5b在0.1 mg·L~(-1)处理浓度下,对尖音库蚊幼虫的杀死率分别为100%和50%,优于对照样氟虫酰胺(20%);当测试浓度为0.01 mg·L~(-1)时, 5a对蚊幼虫仍具有70%的致死率, LC_(50)=0.0023 mg·L~(-1).     

腐殖酸对La~(3+),Nd~(3+)等重金属离子混合体系吸附的研究

对含有La~(3+),Nd~(3+)的重金属混合体系进行吸附选择性试验,筛选出腐殖酸浓度为1.2 g·L~(-1)时吸附La~(3+),Nd~(3+)的最佳条件(pH=5.4,温度313 K,振荡时间8 h,重金属离子初始浓度0.15 mmol·L~(-1)),得出此条件下吸附优先顺序为:La~(3+)>Pb~(2+)>Cu~(2+)>Nd~(3+)>Cd~(2+)>Zn~(2+)>Co~(2+)>Cr~(3+);HA的吸附总量在室温下拟合二级动力学方程的效果最好;Langmuir方程则能更好地描述HA对重金属离子的等温吸附过程,并且随着温度的升高,HA的最大吸附量逐渐增加;HA对La~(3+),Nd~(3+)等重金属离子的吸附优先顺序受到pH值、温度、振荡时间、重金属离子初始浓度和本身性质的综合影响,且重金属的地球化学性质是主导因素.     

外源H_2O_2对镧胁迫下裸燕麦幼苗光合作用和活性氧代谢的影响

土壤稀土元素污染已成为中国稀土矿区农业可持续发展的制约因素。为探讨信号分子H_2O_2对La胁迫下作物生理响应的调控机制,以裸燕麦品种‘白燕7号’幼苗为试材,采用砂培方法,研究了喷施5 mmol·L~(-1) H_2O_2预处理对1.20 mmol·L~(-1) La~(3+)胁迫下裸燕麦幼苗La含量、生长参数、叶片光合色素含量、气体交换参数和活性氧代谢的影响。结果表明:La胁迫下,裸燕麦幼苗根系和地上部La含量,胞间CO_2浓度(C_i),超氧阴离子(O_2~(·-)), H_2O_2,丙二醛(MDA),类黄酮,总酚和原花青素含量,质膜相对透性(RPP),超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD),抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著提高,而根长、株高及根系和地上部干重、叶片光合色素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(GSH)、可溶性蛋白质、可溶性糖含量明显降低,过氧化氢酶(CAT)活性变化不大。La胁迫下H_2O_2预处理对裸燕麦幼苗根系La含量没有影响,但地上部La含量显著下降;根长、株高及根系和地上部干重、叶片光合色素、 ASA、可溶性蛋白质、可溶性糖、类黄酮、总酚和原花青素含量、 CAT活性、P_n,G_s,T_r提高,C_i, O_2~(·-), H_2O_2, MDA含量、 RPP, SOD, POD和APX活性下降, GSH含量没有改变。表明La胁迫下外源H_2O_2能够抑制La从根系向地上部的转运,并通过调控活性氧清除系统降低膜脂过氧化程度,提高光合速率,缓解植株生长受抑程度,从而增强裸燕麦对La胁迫的适应能力。     

ICP-OES法测定镉的铁光谱干扰系数数学模型的建立及应用

ICP-OES用于元素分析具有测定速度快、多元素同时测定等特点,应用越来越广泛。由于其发射光谱的原理,很多元素的测定都存在光谱干扰的问题,大部分情况下可以通过选择波长来避免或减小基体中相关元素的光谱干扰。波长214.439nm和226.502nm可用于ICP-OES法测定Cd元素,其中Cd214.439nm受到Fe214.445nm的光谱干扰,Cd226.502nm受到Fe226.459nm和Fe226.505nm的光谱干扰。为了研究铁基体对Cd元素测定干扰的影响按排列组合的方式配制不同浓度的镉(0.001～0.1mg·L~(-1))和铁(1～1000mg·L~(-1))混合标液,以Cd214.439nm测定表观结果除以配制浓度作为干扰系数ξ。根据迭代算法Levenberg-Marquardt优化算法选择Power2D模型拟合干扰系数ξ和Cd的浓度x(mg·L~(-1))和Fe的浓度y(mg·L~(-1))之间的关系,建立非线性曲面拟合方程ξ=z0+B×power(x,C)+D×power(y,E)+F×power(x,C)×power(y,E),同时绘制三维拟合曲面图,结果表明不同浓度的Fe对不同浓度Cd的测定光谱干扰系数是有差别的。将拟合结果用于水系沉积物成分分析标准物质GBW07305a(GSD-5a)中Cd的测定,通过拟合方程计算干扰系数ξ并对测定结果进行校正,校正后结果在标准物质证书标准值1.37±0.10mg·kg~(-1)范围内,说明拟合结果对实际样品的Cd测定校正是可靠有效的。     

镧的植物防病效果及其生物学效应

通过灭菌土接种Rhizoctonia solani以及混合接菌Rhizoctonia solani和Fusarium solani进行盆栽试验,分别研究了镧浸种处理对高羊茅及板蓝根出苗、生长发育的影响。结果表明,镧浸种能明显地减少病原菌的侵染,对由其所造成的种腐、芽腐及根腐等有显著的防治效果,提高了板蓝根和高羊茅种子的出苗率。同时,镧浸种在适当的浓度范围内,还能显著地促进植物的生长发育,生物量明显增加。利用盆栽水稻试验研究了稀土镧对水稻纹枯菌(Rhizoctonia solani)的毒力,测定结果表明,镧喷施于水稻植株上对水稻纹枯病有明显的防治效果,且在活体条件下,喷施镧后1和7 d对水稻纹枯菌(Rhizoctonia solani)的有效中浓度分别为128.7和128.1 mg.L-1,均明显低于离体条件下的有效中浓度(171.9 mg.L-1)。