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水稻根内生菌Bacillus sp. RE35耐受及累积吸附Cd的机制研究

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科学通报 2024年

作者：王博黄琴石美侠史高玲卢信陈未高岩江苏大学环境与安全工程学院南京农业大学资源与环境科学学院农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室江苏省农业科学院农业资源与环境研究所

水稻对镉(Cd)的高富集能力会引发人体健康风险.利用内生菌降低水稻根系Cd移动性的研究已被广泛关注,但具有高Cd耐受性的水稻内生菌资源尚待发掘,其对不同浓度Cd的耐受和累积吸附机制也有待深入研究.本研究基于前期筛选出的高Cd耐受性水稻根内生菌Bacillus sp. RE35,通过液体培养实验研究其对Cd的耐受和累积吸附机制.结果表明,菌株RE35对Cd的最大耐受浓度可达600 mg/L,最大吸附容量为28.49 mg/g,对1和5 mg/L Cd2+的去除率可达88.4%和80.4%.当Cd浓度低于20 mg/L时,菌株RE35对Cd2+的去除以胞内累积为主,随着Cd浓度升高,菌株三磷酸腺苷酶活性显著增强,透射电子显微镜和X射线能谱结果显示Cd均匀地分布于菌株细胞内.当Cd浓度高于20 mg/L时,胞外吸附对Cd2+的去除具有重要作用,其分泌的胞外聚合物中蛋白质组分增加. X射线光电子能谱和傅里叶变换红外吸收光谱结果显示,菌株胞外蛋白质的氨基和酰胺等基团与Cd的吸附密切相关.本研究阐明了高Cd耐受性内生菌RE35对不同浓度Cd的累积吸附机制,为内生菌菌剂开发提供了宝贵的菌种资源信息.

关键词：水稻内生菌镉耐受性胞内累积胞外吸附芽孢杆菌

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江苏省大米重金属调查与膳食摄入评估

农业环境科学学报 2024年第4期43卷 721-731页

作者：唐之贤董歌史高玲高岩张祎赵方杰汪鹏南京农业大学资源与环境科学学院南京210095 南京农业大学前沿交叉研究院南京210095 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室南京210014 江苏省粮油质量监测中心南京210031

为探究苏南、苏中、苏北地区大米中重金属含量的空间分布特征,及其经大米途径摄入重金属元素的健康风险,本研究于2014—2018年收集了江苏省13个地级市产地的980份稻谷样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),对糙米中镉(Cd)、砷(As)、... 详细信息

为探究苏南、苏中、苏北地区大米中重金属含量的空间分布特征,及其经大米途径摄入重金属元素的健康风险,本研究于2014—2018年收集了江苏省13个地级市产地的980份稻谷样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),对糙米中镉(Cd)、砷(As)、铅(Pb)和铬(Cr)元素的含量进行了研究。结果表明:江苏省大米中Cd、总As、无机As、Pb和Cr含量范围分别为0.002~0.314、0.003~0.513、0.003~0.385、0.002~0.722 mg·kg^(-1)和0.002~1.982 mg·kg^(-1),算术平均值分别为0.038、0.147、0.110、0.032 mg∙kg^(-1)和0.042 mg∙kg^(-1)。相较于食品安全国家标准GB 2762—2022,大米中Cd、Pb和Cr含量超标率依次为0.9%、2.8%和0.2%,据估测大米中无机As含量的超标率为0.2%。与全国和全球水平相比,江苏省大米中总As和无机As含量较高,人群具有较高的大米无机As暴露风险。江苏省大米中Cd含量呈现由北向南递增的空间分布特征,苏南地区人群具有相对较高的大米Cd暴露风险,间接地反映出了苏南地区的土壤Cd活性较高,这可能与苏南地区发达的工业经济和土壤pH较低相关。江苏省成人单位体质量日均大米Cd、无机As、Pb和Cr摄入量分别为0.19、0.48、0.14μg·kg^(-1)和0.18μg·kg^(-1),与世卫组织和国际粮农组织推荐的健康指导值相比,通过大米膳食摄入重金属量整体较低,但江苏省大米无机As和苏南地区大米Cd的暴露风险相对较高。综上,江苏省大米重金属含量总体处于安全范围,建议加强监测江苏省各产地大米中Cd和无机As的含量,降低江苏省局部地区成人的大米Cd、无机As的膳食暴露风险。

关键词：江苏省大米重金属含量调查膳食摄入评估

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不同锌肥对土壤镉有效性及小麦镉吸收转运的影响

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农业环境科学学报 2024年第1期43卷 19-29页

作者：姚澄周天宇樊广萍周东美史高玲沈文忠张绪美陈未李江叶高岩江苏省农业科学院农业资源与环境研究所南京210014 农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室南京210014 南京大学环境学院南京210023 太仓市农业技术推广中心江苏太仓215400

为探究施用锌肥对污染土壤中小麦Cd吸收转运的影响,采用盆栽试验,研究了两种锌肥(常规锌肥、缓释锌肥)及其不同用量(13、26、66 mg·kg-1)对根际土壤Cd、Zn有效性和小麦Cd、Zn吸收转运的影响。结果表明:施用两种锌肥均可显著增加土壤有... 详细信息

为探究施用锌肥对污染土壤中小麦Cd吸收转运的影响,采用盆栽试验,研究了两种锌肥(常规锌肥、缓释锌肥)及其不同用量(13、26、66 mg·kg-1)对根际土壤Cd、Zn有效性和小麦Cd、Zn吸收转运的影响。结果表明:施用两种锌肥均可显著增加土壤有效态Zn含量,但施用缓释锌肥在小麦孕穗期、灌浆期和成熟期对土壤有效态Zn的贡献显著高于常规锌肥,且不同生育期小麦根部和地上部Zn含量高于相应浓度常规锌肥处理。在拔节期,施用常规和缓释锌肥均能有效降低小麦根部Cd含量,Cd含量分别比对照(未施锌肥)降低了23%~33%和3%~48%,且中、高浓度锌肥同时显著降低了根部-地上部Cd转移系数。常规和缓释锌肥对灌浆期和成熟期小麦地上部Cd含量的降幅分别为21%~54%和13%~43%。虽然高浓度缓释锌肥在小麦拔节期、孕穗期和灌浆期显著增加了土壤有效态Cd含量,但却显著降低了小麦灌浆期和成熟期根部-地上部Cd转移系数。施用高浓度常规锌肥也能显著降低小麦成熟期根部-地上部Cd转移系数。所有处理中,仅施用高浓度常规和缓释锌肥显著降低了小麦籽粒中Cd含量,降幅分别为19%和29%。相关性分析显示,在小麦全生育期,小麦根部Zn含量与地上部Cd含量呈负相关关系,并且缓释锌肥处理的小麦成熟期地上部-籽粒Cd转移系数随施Zn浓度的增加而减小,表明施用锌肥能有效抑制小麦对Cd的吸收和转运。施用高浓度锌肥抑制Cd从地上部向籽粒转移的效率仍较低,在中重度Cd污染土壤中单施锌肥不能保证小麦的安全生产,需在小麦Cd吸收关键期组合其他阻控技术措施,以进一步降低Cd在小麦籽粒中的积累。

关键词：小麦镉锌肥镉吸收转运

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长江中下游麦区不同小麦品种镉积累差异研究

农业环境科学学报 2022年第6期41卷 1164-1174页

作者：易超史高玲陈恒强姚澄潘云俊石月红李标高岩江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室/国家农业环境六合观测实验站南京210014 常熟市耕地质量保护站江苏常熟215500

为探究长江中下游麦区不同小麦品种对镉的积累差异,本研究于无污染农田中对长江中下游麦区107个小麦品种的镉积累能力进行了比较,并基于大田试验结果,从中选取了42个小麦品种,利用盆栽试验将其种植于轻度镉污染土壤中,进一步对小麦不同... 详细信息

为探究长江中下游麦区不同小麦品种对镉的积累差异,本研究于无污染农田中对长江中下游麦区107个小麦品种的镉积累能力进行了比较,并基于大田试验结果,从中选取了42个小麦品种,利用盆栽试验将其种植于轻度镉污染土壤中,进一步对小麦不同部位镉含量、农艺性状等指标进行了比较分析。结果表明:无污染条件下107个小麦品种籽粒镉含量分布在0.040~0.082 mg·kg^(-1)范围内,均低于我国规定的限量值(0.1 mg·kg^(-1))。盆栽试验结果显示,42个小麦品种籽粒、秸秆镉含量范围分别为0.261~0.524 mg·kg^(-1)和0.562~1.095 mg·kg^(-1),小麦籽粒镉含量与秸秆镉含量及秸秆向籽粒的镉转运系数呈显著正相关(P<0.001)。小麦籽粒镉含量与小麦产量、株高、千粒质量等农艺性状无显著相关性,且聚类分析结果显示存在宁麦11这一低镉高产品种,表明通过常规育种方式筛选出低镉高产小麦品种是可行的。盆栽试验的42个小麦品种籽粒镉含量与大田试验中对应品种的籽粒镉含量呈显著正相关(P<0.001),表明在非污染和轻度镉污染条件下,小麦自身遗传特性是影响品种间镉积累差异的主要因素。因此,可在小麦品种审定过程中,测定参加生产试验的小麦籽粒镉含量,初步评估不同小麦对镉的积累能力。

关键词：小麦镉品种差异农艺性状低积累

施用锰肥对根际土壤锰有效性及小麦镉吸收转运的影响

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农业环境科学学报 2022年第9期41卷 1955-1965页

作者：姚澄周天宇易超史高玲沈文忠张绪美陈未樊广萍高岩江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所南京210014 农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室南京210014 太仓市农业技术推广中心江苏太仓215400

为探究施用锰肥对重度污染土壤中小麦Cd吸收的影响,采用盆栽试验,研究了施加不同浓度(13、26、66 mg·kg^(-1))和不同种类(常规锰肥、缓释锰肥)锰肥对根际土壤Cd、Mn有效性和小麦Cd、Mn吸收转运的影响。结果表明:施用锰肥可显著增加土... 详细信息

为探究施用锰肥对重度污染土壤中小麦Cd吸收的影响,采用盆栽试验,研究了施加不同浓度(13、26、66 mg·kg^(-1))和不同种类(常规锰肥、缓释锰肥)锰肥对根际土壤Cd、Mn有效性和小麦Cd、Mn吸收转运的影响。结果表明:施用锰肥可显著增加土壤有效态Mn含量,且缓释锰肥在小麦生长后期对土壤Mn的供给显著高于常规锰肥。与对照(不施锰肥)相比,常规锰肥在小麦生长前期使土壤有效态Mn含量增加了8%~61%;缓释锰肥在小麦生长后期使土壤中有效态Mn含量增加了6%~105%。施用常规锰肥显著增加了小麦拔节期根部Mn含量,而施用缓释锰肥在小麦灌浆期和成熟期显著增加了小麦根部Mn含量。施用锰肥处理显著降低了小麦拔节期和孕穗期根部Cd含量和成熟期地上部Cd含量。所有处理中,仅施用中、高浓度常规锰肥和中浓度缓释锰肥显著降低了小麦籽粒中Cd含量,降幅分别为14%、27%和17%。相关性分析显示,在小麦全生育期,小麦根部Mn含量与地上部Cd含量、小麦根部向地上部Cd转移系数均呈负相关关系。研究表明,施用锰肥可通过增加土壤有效态Mn含量,促进小麦根部Mn吸收,从而抑制小麦根部Cd吸收,减少小麦根部Cd向地上部的转运。在中、重度Cd污染土壤中,单施锰肥不能保证小麦的安全生产,需要同时采取更多有效措施或综合农艺技术,进一步降低Cd在小麦籽粒中的积累。

关键词：小麦镉锰肥镉吸收转运

P、Fe及水分对土壤砷有效性和小麦砷吸收的影响

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农业环境科学学报 2018年第3期37卷 415-422页

作者：李思妍史高玲娄来清蔡庆生南京农业大学生命科学学院南京210095 江苏省农业科学院粮食作物研究所南京210014

为探讨外源调控措施对土壤中砷的结合状态和植物砷吸收的影响,利用室内盆栽试验,研究了外源添加不同的磷酸盐、FeCl_3和不同水分条件下土壤中砷的有效性和小麦砷吸收的变化。研究结果显示,加Fe能显著降低土壤pH值、土壤溶液中砷的含量... 详细信息

为探讨外源调控措施对土壤中砷的结合状态和植物砷吸收的影响,利用室内盆栽试验,研究了外源添加不同的磷酸盐、FeCl_3和不同水分条件下土壤中砷的有效性和小麦砷吸收的变化。研究结果显示,加Fe能显著降低土壤pH值、土壤溶液中砷的含量及土壤中非专性吸附态和专性吸附态砷的含量,降低植物对砷的积累。施加不同形态磷酸盐后,土壤溶液中砷的浓度显著增加,其中以KH_2PO_4和Ca(H_2PO_4)_2处理条件下增加效果更明显。加磷处理也能显著增加小麦地上部砷含量,但对土壤不同提取态砷的含量影响不明显。不同土壤含水量并不能引起土壤pH的显著变化,饱和水处理时土壤溶液和土壤各提取态砷的含量略高于干湿交替处理。小麦地上部分砷的含量与土壤溶液砷浓度和土壤中专性吸附态砷含量分别呈极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)正相关,而与无定形Fe-Al氧化物结合态和晶质Fe-Al氧化物结合态均呈显著负相关(P<0.05)。小麦地上部生物量与专性吸附态和晶质Fe-Al氧化物结合态砷之间呈显著正相关(P<0.05),与无定形Fe-Al氧化物结合态和残渣态砷含量之间呈显著负相关(P<0.05),其中与无定形Fe-Al氧化物结合态砷含量的相关性达极显著水平(P<0.01)。地上部砷含量和生物量之间呈极显著负相关(P<0.01)。结果表明:不管是在加磷还是不加磷的条件下,FeCl_3均能显著降低土壤溶液中砷的含量和小麦对砷的吸收;三种磷酸盐处理显著增加了土壤溶液和小麦地上部砷的含量,小麦地上部对砷的积累在三种磷酸盐处理之间没有显著差异。

关键词：砷有效性磷铁小麦

小麦株高和茎秆不同部位砷镉磷含量与籽粒砷镉磷含量的关系

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农业环境科学学报 2017年第1期36卷 8-15页

作者：史高玲马鸿翔娄来清蔡庆生江苏省农业科学院省农业生物学重点实验室南京210014 南京农业大学生命科学学院南京210095

以12个小麦品种为供试材料,利用盆栽试验研究了小麦穗下节间长、株高和茎秆不同部位砷、镉、磷含量在不同品种间的差异以及它们与小麦籽粒砷、镉、磷含量之间的关系。结果显示,小麦株高、穗下节间长以及茎秆不同部位砷、镉、磷含量存在... 详细信息

以12个小麦品种为供试材料,利用盆栽试验研究了小麦穗下节间长、株高和茎秆不同部位砷、镉、磷含量在不同品种间的差异以及它们与小麦籽粒砷、镉、磷含量之间的关系。结果显示,小麦株高、穗下节间长以及茎秆不同部位砷、镉、磷含量存在明显的品种差异。皮尔森相关性分析结果显示,小麦籽粒砷含量与颖壳和穗轴部位砷含量显著正相关,相关系数分别为0.659(P<0.01)和0.433(P<0.05)。籽粒镉和磷含量与株高和穗下节间长呈显著负相关,其相关系数:镉分别为-0.264(P<0.05)和-0.345(P<0.01),磷分别为-0.583(P<0.01)和-0.437(P<0.01)。籽粒磷含量分别与颖壳、穗轴和节间磷含量呈显著正相关,相关系数分别为0.526(P<0.01)、0.430(P<0.05)和0.532(P<0.01)。籽粒砷和镉含量与颖壳和穗轴中磷含量均存在显著相关性。这些结果表明,颖壳和穗轴部位砷含量大小可以用来表征籽粒砷含量,选育植株较高的小麦品种有利于降低籽粒镉的积累。

关键词：砷镉小麦株高相关性

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关注多囊卵巢综合征起源的心血管损伤新机制

科学通报 2024年第13期69卷 1674-1676页

作者：高玲郭飞黄荷凤复旦大学附属妇产科医院/生殖与发育研究院上海200011 浙江大学医学院附属妇产科医院/教育部生殖遗传重点实验室杭州310000 中国科学院胚胎源性疾病研究单元上海200011 浙江大学医学院附属第四医院/浙江大学“一带一路”国际医学院义乌322000

心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)的发病率及预后存在显著性别差异.近20年来,相较于年轻男性,年轻女性患者的急性心肌梗死发病率逐年上升[1].相关研究表明,女性特有的生理或病理状态(如妊娠和女性生殖内分泌疾病等)与心血管事件... 详细信息

心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)的发病率及预后存在显著性别差异.近20年来,相较于年轻男性,年轻女性患者的急性心肌梗死发病率逐年上升[1].相关研究表明,女性特有的生理或病理状态(如妊娠和女性生殖内分泌疾病等)与心血管事件发生发展密切相关[2],但是,目前心血管领域的临床研究和基础研究缺乏针对性别差异的研究,大多以男性患者和雄性动物为研究对象.根据性别制定特异性CVD的诊治方案逐渐成为心血管健康管理领域内重要共识[3].

关键词：心血管健康年轻男性急性心肌梗死心血管领域多囊卵巢综合征心血管损伤诊治方案心血管疾病

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拔节期渍水对小麦籽粒品质相关性状的影响

核农学报 2021年第1期35卷 238-244页

作者：宋桂成史高玲张平平王化敦张鹏马鸿翔江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省农业生物学重点实验室江苏南京210014

为探讨拔节期渍害对小麦籽粒品质性状的影响,以34份小麦品种(系)为材料,比较了渍水处理和对照组的籽粒特性、面团流变学性状及溶剂保持力(SRC)的变化。结果表明,品种对所调查籽粒的品质性状、面团流变学特性及SRC均有显著或极显著影响,... 详细信息

为探讨拔节期渍害对小麦籽粒品质性状的影响,以34份小麦品种(系)为材料,比较了渍水处理和对照组的籽粒特性、面团流变学性状及溶剂保持力(SRC)的变化。结果表明,品种对所调查籽粒的品质性状、面团流变学特性及SRC均有显著或极显著影响,渍水处理对千粒重、峰值面积和峰值时间以及SRC有显著影响。渍水后,籽粒性状中的千粒重和硬度、面团流变学特性中的峰值面积和峰值时间分别较对照下降9.09%、3.76%、6.86%、7.49%,蔗糖SRC值和乳酸SRC值分别较对照降低2.68和4.39个百分点,差异达极显著水平。根据渍水前后的品质变化及相关性分析,上述性状中的千粒重、蔗糖SRC值和乳酸SRC值可以作为小麦品质耐渍性筛选指标。根据K-Means法统计供试小麦品种(系)耐渍性对品质影响的差异,发现宁麦9号、扬16-157、皖西麦7号和鄂麦6046品质耐渍性较好,可作为培育耐渍品种的亲本加以利用。本研究结果为小麦耐渍育种及渍害对小麦生长发育的影响提供了理论依据。

关键词：渍害拔节期峰值时间品质溶剂保持力