转基因棉花纤维中重金属和矿质元素含量研究

借助ICP-MS/ICP-AES技术对转基因棉花和对照纤维中的微量元素和重金属进行了系统的研究。转基因棉花纤维中,所测量的15种微量元素中有十种元素含量低于非转基因对照,它们分别是：B,Mg,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Se和Mo,特别是Zn成倍降低; 而植物中的大量元素Na,Si,P,K和Ca则有所上升,以Si上升最多(2倍多)。在检测的六种重金属(Pb,Cr,Cd,Sb,Tl和As)中转基因抗虫棉花纤维含量都低于亲本对照。上述结果说明外源基因的导入能够显著改变转基因棉花纤维中微量元素和重金属的累积。     

双价抗虫棉(Bt+CpTI)苗期重金属分配特性

随着转基因植物的推广应用,人们越来越关心其生态安全性。应用ICP-MS测定了转基因棉花及其亲本苗期各个器官中重金属Cr,As,Cd和Pb的含量。结果显示,棉花不同器官中重金属的含量差异较大,含量顺序分别是：根系>叶片>茎部。双价转基因(Bt+CpTI)抗虫棉叶片、茎部和根系中As、Cd都低于常规棉亲本;Cr在地上部两个器官低于对照,但是在根系累积增加;Pb在叶片和根系都高于对照,但是茎部下降。     

ICP-MS法分析不同种质荒漠肉苁蓉矿质元素分布特征

矿质元素是中药材品质评价的重要指标之一,与中药材功效物质合成及其功效的发挥密切相关,中药材矿质元素含量受其种质、采收时期、药用部位、产地等因素的影响。荒漠肉苁蓉是我国著名补益中药,也是药食同源类药材,其矿质元素含量越来越受到人们关注。应用ICP-AES法测定了黄花、白花、紫花三种类型荒漠肉苁蓉不同部位4种常量矿质元素和8种微量矿质元素含量。结果表明：(1)不同类型荒漠肉苁蓉均含有K、 Ca、 Mg、 Na、 Fe、 Mn、 Cu、 Zn、 Cr、 As、 Pb和Cd元素,但不同类型荒漠肉苁蓉矿质元素含量差异较大,黄花肉苁蓉矿质元素含量低于白花肉苁蓉和紫花肉苁蓉;白花肉苁蓉K、 Ca、 Mg、 Na、和Cu含量高于紫花肉苁蓉,而Zn、 Cr和Cd含量低于紫花肉苁蓉。(2)荒漠肉苁蓉中12种矿质元素分布特征差异明显,K、 Ca、 Mg、 Na和Cu主要分布在上部。(3)荒漠肉苁蓉不同部位矿质元素比值差异显著,三种类型荒漠肉苁蓉K/Na值均为下部>中部>上部;Mg/Fe值紫花、白花类型中部最高,黄花类型上部最高;Zn/Mn比值紫花和黄花类型中部最高,而白花类型下部最高;Cu/Cr...     

应用ICP-MS检测转Bt基因玉米中重金属含量

随着转基因食品的推广应用,人们越来越关心其食用安全性。以转基因玉米及其亲本为实验材料,借助于ICP-MS对转基因玉米及其亲本中重金属进行了测定。结果显示,外源基因的整合导致了转基因玉米重金属(Ni,Cu,Cd,As,Cr,Zn和Hg)含量显著低于亲本对照,两对转基因抗虫玉米及其亲本对比结果相似;但是有的重金属(V,Co,Pb)含量与对照相比变化没有明显规律。这些结果说明转Bt基因玉米籽粒中重金属含量会受到Bt基因的影响,但是影响的方向和机理上不清楚,所以转基因技术如果控制不严可能会对玉米的食用安全性产生不良影响,转基因植物的推广应用应当严格审查。具体发生上述变化的原因尚需要进一步研究。     

ICP-AES/ICP-MS测定胡芦巴不同部位矿质元素

采用电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)和电感耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)联合测定胡芦巴叶、茎和种子中13种矿质元素的含量,并考察了13种元素在胡芦巴不同部位的分布情况.分析结果表明,胡芦巴中13种矿质元素在各部位中的加合量(μg·g-1)由高到低的顺序依次为:叶(527644.60)＞茎(382441.80)＞种子(108389.20),各元素在不同部位分布也不同,其中Ca、K、Mg、Mn、Zn、Se在叶中含量总体相对较高;而P、Cu、Cr在种子中含量较高,其他各元素在3个部位的含量差异不大.此外,种子中Zn/Cu仅为5.30,有利于调节人体中胆固醇的异常代谢,与胡芦巴降血脂活性部位在种子中的结果一致.     

基于太赫兹时域光谱系统的转基因棉花种子主成分特性分析

运用太赫兹时域光谱技术对8种转基因棉花种子进行了探测研究.测量了转基因棉花种子在0.3~1.5THz频率范围的特征吸收谱,基于光谱分析,对比了8种转基因棉花种子吸收光谱的异同,并采用主成分分析法对其做了定性分析,得到了光谱分析的相关数据.提取了三种主成分因子,前三种主成分的累计方差贡献率达到了71.537%,从主成分得分图中可以明显区分不同类别的转基因棉花种子.太赫兹时域光谱技术能够实现对转基因棉花种子的无损检测,在农业选种、农业安全等领域将有广阔的应用价值.     

不同产地管花肉苁蓉矿质元素分析

应用ICP-AES法测定不同产地管花肉苁蓉及其土壤中的矿质元素含量。结果表明：(1)不同产地的管花肉苁蓉均含有丰富的K,P,Ca,Mg,Na,Fe,Mn,Zn,B等多种矿质元素,且具有明显差异。(2)不同产地的管花肉苁蓉中常量矿质元素含量均较高,其中以K元素含量为最高;微量矿质元素中Fe元素含量高于其他元素含量,其中产自新疆于田的Fe元素含量高达433.56 μg·g-1。(3)各产地的管花肉苁蓉对矿质元素的吸收比例差异较大,其中对K,P,Na三种元素的吸收能力较强。(4)管花肉苁蓉矿质元素含量和吸收比例新疆于田高于其他产地。研究结果将为管花肉苁蓉的质量评价和引种栽培提供科学依据。     

转反义ACS基因番茄和普通番茄果实中锌含量和钠钾比与抗病性的关系研究

植物激素与矿质元素吸收以及与植物抗性的关系研究是近年来人们关注的热点。实验采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定转反义ACS基因耐贮番茄(乙烯的生物合成被抑制)及同品种普通番茄果实(对照)中Zn,Na,K元素的含量及Na/K比例的差异,并对其与果实抗病原菌侵染能力的关系进行讨论。结果表明：乙烯生物合成受阻的转反义ACS番茄果实抗病原菌侵染的能力高于对照果实,其Zn元素的含量是普通番茄果实的1.5倍;K元素含量在两种果实中无明显差异,但Na元素含量显著高于对照,Na/K比值是对照的2.0倍。说明Zn元素含量和Na和K元素的比例关系可能在转反义ACS番茄果实抗病原菌侵染的过程中起到一定作用。     

苦豆子不同生育时期矿质元素分析

应用ICP-AES等技术,研究了苦豆子常量、微量矿质元素含量、各部位吸收比例和不同时期的矿质元素需求量。结果显示:(1)成熟期苦豆子常量矿质元素比约为N∶K∶Ca∶Mg∶P∶Na=11.91∶8.27∶7.54∶1.02∶1.00,微量矿质元素比值约为Fe∶Zn∶B∶Cu∶Mn=28.91∶2.12∶1.40∶1.18∶1.00;(2)各器官矿质元素含量因生育时期存在差异,微量元素在营养期茎中总量最高占全株总量的45.6%,而在成熟期种子中最高占全株总量的36.7%。(3)苦豆子在营养期需肥最多,盛花期次之,盛荚期最少。     

应用ICP-MS测定双低与双高油菜籽的矿质元素含量

油菜籽中含有丰富的人体及动物必需的矿质元素,但有关不同品种油菜籽矿质元素含量差异的研究较少。选取我国长江流域冬油菜主产区正在种植的33个双低品种和12个传统双高品种,借助ICP-MS对比分析了两类甘蓝型油菜籽的矿质元素含量。检测结果表明,油菜籽中富含P,K,Ca,Mg,S,Fe,Mn等矿质元素,不同品种油菜籽矿质元素含量有一定差别。双低油菜籽中P,K,Ca,Mg和S的平均含量分别为6.26,10.17,6.75,4.82和4.52 mg·g-1,Fe,Mn,Cu,Zn和B含量为96.20,37.10,3.84,41.61和12.16 μg·g-1;双高油菜籽中P,K,Ca,Mg,S和微量元素Fe,Mn,Cu,Zn,B的平均含量分别为5.97,10.14,6.31,4.50,9.06 mg·g-1和77.03,49.86,3.72,40.58,11.79 μg ·g-1。在测定的10种元素中双低品种有八种(P,K,Ca,Mg,Fe,Cu,Zn和B)高于双高品种,其中Ca,Mg和Fe含量的差异达到显著水平。油菜籽在矿质元素含量上的差异可作为推广应用双低品种的必要因素之一。     

ICP-MS/ICP-AES快速测定东北大豆中有益元素和重金属含量

在没有被转基因大豆入侵前,对于东北大豆的研究将为种质资源保护大豆提供重要的参考数据。文章用ICP-MS/ICP-AES技术对东北嫩江地区普遍栽培的10个大豆品种中的全元素进行了研究。表明东北大豆中含有丰富的人体必需元素,其大量元素(含量超过μg·g-1级)的含量从高到低是K>P>Mg>Ca>Fe>Rb>Mn≈Zn>Si≈Na≈Al≈Ba≈Ni≈Cu,有益微量元素B,Mo和Se含量在10～2 000 ng·g-1之间。丰量元素Fe,Mn和Zn含量达到20～80 μg·g-1之间。除了上述有益元素以外,东北大豆中重金属含量均达到国家标准,但是Cr的含量接近200 ng·g-1,应当加强控制。     

应用ICP-MS研究甲哌鎓对转Bt基因抗虫棉棉籽中无机元素含量的影响

应用ICP-MS系统检测了甲哌鎓处理对转Bt基因抗虫棉棉籽中各种无机元素含量的影响,结果表明：ICP-MS可以迅速、有效地检测出棉籽中54种无机元素的含量。其中K,P,Mg,Ca,Na五种人体必需宏量元素,含量范围为138.3～13 835.1 μg·g-1;14种人体必需微量元素含量范围为14.2 ng·g-1～81.7 μg·g-1,从高到低依次为Si,B,Mn,Sr,Zn,Ni,Cu,Mo,Fe,Co,Se,V,I,Sn;五种重金属元素含量范围为0.1～455.3 ng·g-1,从高到低依次为Pb,Cd,Cr,As,Hg;甲哌鎓处理显著降低了人体必需宏量元素Ca、微量元素Fe,Si,Mn,Co,Ni,Cu,I含量;重金属Pb,Cd和Cr含量分别降低68%,67%和54%,均达显著水平, 对其他宏量、微量元素无显著影响。对于棉籽中的其他30种元素,甲哌鎓处理显著提高了La等八种元素、降低了W等七种元素含量。这些结果表明,甲哌鎓处理一定程度上增加了棉籽作为食油用的安全性。     

应用ICP-MS快速测定葡萄酒中40种元素的含量

随着对葡萄酒功效的认识,它逐渐成为受普通人喜欢的饮品,所以对葡萄酒中各种成分的研究也成了研究的热点。借助先进的ICP-MS技术对四种葡萄酒中的各种重金属和微量元素进行了系统的研究。结果发现葡萄酒中含有丰富的人体所必需的元素,其中大量元素有七种,含量从高到低分别是：K>P>Mg>Ca>Na>Al≈Si;微量元素有29种。在大量元素中以K元素含量最多(900 μg·mL-1以上),最高可达2 359 μg·mL-1(蛇龙蛛);其次是磷,再次是镁。在葡萄酒中以Rb,Mn,Sr,Zn,Fe,Ba等含量较高,一般在200 ng·mL-1以上,有的甚至达到1 000 ng·mL-1以上(Rb,Mn,Sr),这对葡萄酒的营养成分至关重要。在微量元素中重金属含量较少,从多到少分别是：As>Cr>Pb>Cd,As最高不超过50 ng·mL-1,符合国家食品卫生标准。     

ICP-AES在分析飞灰中重金属化学形态上的应用

采用ICP-AES法对垃圾焚烧飞灰中七种重金属不同化学形态的含量进行了测定。该方法快速、准确,具有较好的精密度和准确度,除个别重金属浓度接近检出限时RSD相对较大外,其余测定结果RSD＜3%,加标回收率为85.7%～100.63%。分析结果表明：飞灰中重金属Zn,Pb含量较高;Cd,Cu,Mn,Pb和Zn以碳酸盐结合态为主要形态,易进入环境;而Cr和Ni的Fe-Mn氧化物结合态最多,相对比较稳定。     

Classification and recognition of transgenic product by terahertz spectroscopy and DSVM

The purpose of this paper is to construct a classification model that can identify class accurately and control imbalance. A novel adaptive decision support vector machine (DSVM) is proposed for the recognition of transgenic cotton seed based on terahertz spectroscopy (THz), which make the traditional support vector machine is ability of adaptive decision, and select optimal parameters by using particle swarm optimization (PSO). For the classification and recognition of the transgenic cotton seeds, firstly, the factor analysis (FA) is applied to reduce the dimension and extract the feature spectrum of original spectral information. Secondly, the feature spectrum is selected and fed into the model of DSVM to recognize the different transgenic cotton seeds. The experimental results show that the proposed method can effectively classify the different transgenic cotton seeds, and its recognition rate surpasses the comparative method evidently.     

HR-ICP-MS研究黄河三个连续区域段表层沉积物中重金属污染的空间分布和季节变化

采用高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS) 和地积累指数法(I_geo) 对黄河甘肃、宁夏和内蒙古自治区连续三段表层沉积物中重金属(Cr,Pb,Cd,Cu,Zn 和 Ni)的空间分布和季节性波动(丰水期、枯水期和平水期) 以及污染状况进行系统研究分析,研究结果表明：内蒙古段三个季节中沉积物重金属含量都高于甘肃和宁夏段,同时,除Cd外,丰水期所有点的沉积物重金属含量都高于枯水期和平水期,而枯水期和平水期的重金属含量相近。I_geo结果显示丰、枯水期的Cd,Cu和Cr元素的I_geo值在内蒙古段最高,而在甘肃段最低;所有重金属的I_geo值在丰水期高于枯水期,除Cd外,都在平水期降低,而ICd_geo在平水期各采样点明显上升;丰水期的甘肃段、枯水期的甘肃和宁夏段以及平水期的所有采样点中的Pb,Zn和Ni的I_geo值都小于0,表明这些元素在这些点几乎无污染。就研究区域而言,内蒙古段的重金属含量以及生态风险最高,Cr,Cd和Cu是最具有潜在风险的三个元素;就研究季节而言,丰水期的重金属含量和潜在风险高于枯水期和平水期,可能是跟丰水期沉积物的pH和总有机碳(TOC)含量较高有关。相关性分析(CCA)用来探究重金属与pH/TOC间的关系以及重金属的潜在来源。CCA的结果表明Pb,Cu,Zn和Ni互相相关,并且这四种元素容易受到周围环境pH和TOC的影响,除此之外,Cr,Cd以及TOC 三者相关,且这两种元素受到人类活动影响较严重。该研究工作可为研究区域表层沉积物重金属在不同季节的环境行为提供有效的信息,同时,研究重金属、pH和TOC之间的相关性可有效揭示重金属的潜在来源。     

A novel THz spectroscopy recognition method for transgenic organisms based on APSO combined with SVM

Currently, the transgenic products detection methods are mostly based on visible/near-infrared light spectrum. In addition, it is hard to set up the parameters in the support vector machine (SVM) model and there is a large amount of calculation on spectrum data. To solve these problems, this paper proposed an algorithm based on terahertz (THz) spectrum and SVM using adaptive particle swarm optimize (APSO-SVM) for building up the classifications of transgenic cotton seed. To conduct the transgenic cotton seed classification, within the wavelength region 150 μm—3 mm, the THz spectrums are first sampled from 165 samples of three newest transgenic cotton seeds. Then, the 165 transgenic cotton seeds are recognized based on the APSO-SVM. Experiment results indicate that the total recognition rate is up to 97.3%, which prove that the THz spectrum combined with APSO-SVM can provide a reliable, rapid, simple and nondestructive detection method for transgenic cotton seed.