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不同氮肥水平下玉米与龙葵竞争吸收镉的差异性研究

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植物营养与肥料学报 2018年第4期24卷 1077-1087页

作者：霍文敏邹茸王丽迟克宇范洪黎中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京100083 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部植物营养与肥料重点开放实验室北京100081 北京建工环境修复股份有限公司北京100015

【目的】研究不同氮肥用量处理对玉米镉(Cd)积累的影响及其生理响应机制,为今后利用玉米–龙葵间作模式进行植物修复时合理使用氮肥、减少修复成本及环境污染奠定基础。【方法】以Cd超积累植物龙葵(Solanum nigrum L.)与玉米为供试材料,... 详细信息

【目的】研究不同氮肥用量处理对玉米镉(Cd)积累的影响及其生理响应机制,为今后利用玉米–龙葵间作模式进行植物修复时合理使用氮肥、减少修复成本及环境污染奠定基础。【方法】以Cd超积累植物龙葵(Solanum nigrum L.)与玉米为供试材料,取Cd污染浓度为2.79 mg/kg的供试土壤,采用温室盆栽试验,设置玉米单作及玉米、龙葵竞争模式下3个不同氮肥用量处理,分别为不施肥、N 0.1 g/kg、N 0.2 g/kg,研究施氮量对玉米、龙葵的生长以及各器官吸收积累Cd的影响。【结果】施用氮肥能提高玉米和龙葵各器官的生物量,且随着施氮量的增加龙葵和玉米的生物量均显著性增加,高施氮量处理下龙葵根、茎、叶、籽粒生物量增量最大,分别增加了47.2%、51.0%、25.3%、63.2%;玉米根、茎、叶、籽粒生物量分别增加了35.5%、17.0%、76.2%、112%。不同氮肥用量处理下,龙葵各器官中Cd含量显著性增加,同时与其竞争的玉米各器官Cd含量显著性下降。玉米与龙葵竞争模式下高施氮量处理的龙葵根、茎、叶、籽粒中Cd含量分别增加了23.2%、41.2%、12.3%、45.3%;玉米根、茎、叶、籽粒中Cd含量分别下降了49.2%、38.0%、42.8%、19.5%。高施氮量处理下,龙葵各器官Cd累积量显著性增加,根、茎、叶、籽粒中Cd累积量分别增加85.6%、88.4%、131%、159%;同时玉米各器官Cd累积量显著性降低,茎、叶、籽粒中Cd累积量分别下降12.2%、34.8%、79.5%。高施氮量处理下,玉米与龙葵竞争模式下龙葵富集系数增加113%,转运系数增加15.1%;玉米的富集系数降低25.7%,转运系数降低15.2%。玉米与龙葵竞争模式下,随着施氮量的增加,龙葵对Cd的吸收转运能力增强,玉米对Cd的吸收转运能力受到抑制。因此,Cd污染土壤中,通过玉米–龙葵间作处理并适当提高施氮量,能够促进龙葵的生长和地上部Cd的积累能力。这一研究结果旨在为修复污染土壤,提高修复效率以及保证农产品质量安全提供理论依据。【结论】玉米与龙葵竞争模式下,0.2 g/kg的施氮量能够促进龙葵对Cd的吸收转运,降低Cd在玉米各器官的累积,并提高Cd污染土壤的修复效率,达到边生产边修复的目的。

关键词：氮肥用量镉吸收竞争模式龙葵

铅胁迫下接种AM真菌对龙葵根际土壤微生物群落代谢特征的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2019年第4期27卷 545-553页

作者：韩娟张向前赵金莉河北大学生命科学学院保定071002

为从微生态角度探索接种AM真菌对铅污染根际土壤微生物群落代谢特征的影响,以摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)和幼套近明囊霉(Claroideoglomus etunicatum)为接种菌剂,在温室盆栽条件下以Pb4+含量为0 mg·kg-1、200 mg·kg-1、400... 详细信息

为从微生态角度探索接种AM真菌对铅污染根际土壤微生物群落代谢特征的影响,以摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)和幼套近明囊霉(Claroideoglomus etunicatum)为接种菌剂,在温室盆栽条件下以Pb4+含量为0 mg·kg-1、200 mg·kg-1、400 mg·kg-1和800 mg·kg-1土壤种植龙葵(Solanum nigrum)10周后采集根际土壤,采用Biolog微平板法测定龙葵根际土壤微生物群落的代谢变化。结果表明:1)微生物平均代谢活性(AWCD)随铅浓度增加呈降—升—降趋势;接种AM真菌显著提高了铅胁迫下根际土壤微生物的AWCD值,仅中浓度(400 mg·kg-1)下未达显著差异。2)中浓度铅处理能显著提高根际土壤微生物对糖类及其衍生物、氨基酸类、脂肪酸和脂类及代谢产物类四大类碳源底物利用能力;接种AM真菌,高浓度(800 mg·kg-1)铅处理显著提高了根际土壤微生物对氨基酸类底物的利用能力。3)铅胁迫下接种AM真菌提高了根际土壤微生物多样性指数,在中浓度下丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数均达显著水平。4)主成分分析显示,代谢产物类在PC1和PC2中种类最多,分别为6种和4种;糖类及其衍生物在PC3中种类最多(5种)。5)在铅胁迫和接种AM真菌共同作用下,微生物碳源利用主要受铅浓度调节,并且二者对微生物碳源利用具有显著交互效应。综上可知,接种AM真菌能够提高铅胁迫下龙葵根际土壤微生物多样性指数,增强根际土壤微生物对碳源底物的利用能力。该研究为进一步探究AM真菌强化植物联合修复技术提供了依据。

关键词： AM真菌龙葵铅胁迫根际土壤微生物代谢特征 Biolog-ECO微平板

化控措施强化龙葵修复高镉污染土壤的能力研究

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北京林业大学学报 2013年第5期35卷 133-138页

作者：于彩莲刘波杨莹秦迎春哈尔滨理工大学化学与环境工程学院黑龙江省绿色化工技术重点实验室东北农业大学资源与环境学院

为了强化龙葵修复高镉污染土壤的能力,研究化控措施对超积累植物龙葵修复镉污染土壤能力的影响。在含量为100 mg/kg的镉污染土壤上,采用盆栽试验方法,通过浸种和叶面喷施相结合的处理方式,研究了质量浓度为5、10、20、40 mg/L的二烷氨... 详细信息

为了强化龙葵修复高镉污染土壤的能力,研究化控措施对超积累植物龙葵修复镉污染土壤能力的影响。在含量为100 mg/kg的镉污染土壤上,采用盆栽试验方法,通过浸种和叶面喷施相结合的处理方式,研究了质量浓度为5、10、20、40 mg/L的二烷氨基乙醇羧酸酯(DA-6)对龙葵各器官吸收和富集镉状况的影响。结果表明:各组处理均能够促进龙葵对镉的吸收和累积,其中20 mg/L时作用最显著,提高了苗期和成熟期的根、茎、叶和果实质量,同时也增加了镉浓度,使得成熟期根、茎、叶的镉提取量增加了46.33%、28.93%和41.28%(P龙葵修复效率的最适宜的浸种和叶面喷施的质量浓度应为20 mg/L。

关键词：镉龙葵化控措施 DA-6

基于DNA条形码的龙葵系统发育及变异位点分析

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中草药 2016年第1期47卷 114-121页

作者：高飞李彤彤汤玲平王向军林莉燕钱永常浙江农林大学中药学院浙江临安311300 浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室培育基地浙江临安311300

目的对来自主要龙葵产区龙葵种质资源的转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)和trn H-psb A基因间隔区序列进行系统发育学分析,为龙葵资源的合理利用和道地性评价提供理论基础。方法用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction... 详细信息

目的对来自主要龙葵产区龙葵种质资源的转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)和trn H-psb A基因间隔区序列进行系统发育学分析,为龙葵资源的合理利用和道地性评价提供理论基础。方法用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)的方法扩增龙葵ITS区和trn H-psb A的DNA序列,并与美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库进行比对获取ITS1+ITS2和trn H-psb A的DNA序列。用邻接法(Neighbor joining,NJ)和最大简约法(maximum parsimony,MP)构建系统发育树,用Kimura two-parameter(K2-P)模型分析遗传距离,用Clustal X和DNAman软件进行多重比对。结果 17个龙葵样品的ITS1序列长度均为230 bp,ITS2序列长度均为206 bp,trn H-psb A序列长度为446 bp或447 bp,3个序列分别存在7个、2个和3个变异位点。系统发育的方法将中国龙葵种质资源聚为3个类群,这些类群与其所处的纬度存在一定的相关性。遗传距离的分析结果显示来自广东梅州的样品与来自北京和河北等地的样品存在最大的遗传距离。结论系统发育和变异位点的分析为中国龙葵资源的利用和进化研究,以及龙葵资源的道地性评价提供了理论基础,变异位点的分析还可应用于相关种质资源的鉴定。

关键词：龙葵 ITS trn H-psb A 系统发育道地性

基于网络药理学和分子对接研究龙葵治疗肝癌的分子机制

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中国中药杂志 2020年第1期45卷 163-168页

作者：刘嘉辉吕东勇周厚明邝卫红陈泽雄张诗军广州中医药大学第一临床医学院广东广州510405 中山大学附属第一医院中医科广东广州510080

该研究通过网络药理学和分子对接的方法,对龙葵治疗肝癌的主要活性成分及其潜在作用机制进行探讨。首先,通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获取龙葵的主要活性成分及其预测靶点。然后,检索***和PharmDB-K数据库获取肝癌相关的... 详细信息

该研究通过网络药理学和分子对接的方法,对龙葵治疗肝癌的主要活性成分及其潜在作用机制进行探讨。首先,通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获取龙葵的主要活性成分及其预测靶点。然后,检索***和PharmDB-K数据库获取肝癌相关的疾病靶点;再将疾病靶点与药物预测靶点进行交集,筛选出共同的肝癌靶点。接着,运用String数据库结合Cytoscape软件绘制肝癌靶点的蛋白相互作用网络(PPI);并运用Cytoscape的ClueGO和CluePedia插件对肝癌靶点进行生物学功能分析和网络构建。最后,通过DISCOVERY STUDIO软件对龙葵的关键活性成分与作用靶点进行分子对接验证。该研究筛选出龙葵4个活性成分,涉及22个肝癌靶点及相关信号通路7个。网络分析结果表明龙葵可能通过作用于EGFR,TP53,MYC,CCND1,CTNNB1等关键靶点发挥抗肝癌作用。分子对接结果显示槲皮素(quercetin)和EGFR能稳定地结合并通过氨基酸残基LEU718,LYS745,GLN791等发生相互作用。该研究初步揭示了龙葵治疗肝癌具有多靶点、多通路的潜在作用机制,为后续验证龙葵抗肝癌的分子机制提供了思路。

关键词：网络药理学肝癌龙葵作用机制分子对接

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龙葵叶片和根系抗氧化酶对镉胁迫的响应

中国科学院大学学报（中英文） 2013年第5期30卷 608-612,643页

作者：史沛丽张玉秀柴团耀中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 中国科学院大学生命科学学院北京100049

针对日益严重的土壤镉污染,采用1/2 Hogland营养液研究100μmol/L CdCl2处理1～4 d时龙葵(Solanum nigrum L)叶片和根系的氧化损伤和抗氧化酶活性的变化.结果表明,叶片的MDA和H2O2含量随着Cd胁迫时间的延长而上升,叶片MDA的上升幅度大... 详细信息

针对日益严重的土壤镉污染,采用1/2 Hogland营养液研究100μmol/L CdCl2处理1～4 d时龙葵(Solanum nigrum L)叶片和根系的氧化损伤和抗氧化酶活性的变化.结果表明,叶片的MDA和H2O2含量随着Cd胁迫时间的延长而上升,叶片MDA的上升幅度大于根系,根系H2O2的上升幅度大于叶片;叶片和根组织的SOD、CAT、APX和POD活性均随Cd处理时间的延长而升高.说明Cd胁迫诱导龙葵H2O2累积并导致氧化胁迫,抗氧化酶活性升高可能是Cd的解毒机制之一;龙葵叶片H2O2由CAT和APX共同作用清除,而根中H2O2主要由APX清除.

关键词：镉龙葵氧化胁迫抗氧化酶

龙葵提取物澳洲茄碱诱导A549细胞凋亡的机制研究

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中药新药与临床药理 2020年第12期31卷 1422-1427页

作者：李龙妹黄锦鹏河文峰李秋萍吴万垠龙顺钦广州中医药大学第二附属医院广东广州510370

目的探讨龙葵提取物澳洲茄碱(Solasonine,SS)对人肺癌A549细胞增殖、凋亡的影响及相关的分子机制。方法将浓度为0、15、20、25μmol·L^-1的澳洲茄碱分别作用于A549细胞24、48、72 h,将15μmol·L^-1的顺铂(DDP)及25μmol·L^-1的澳洲... 详细信息

目的探讨龙葵提取物澳洲茄碱(Solasonine,SS)对人肺癌A549细胞增殖、凋亡的影响及相关的分子机制。方法将浓度为0、15、20、25μmol·L^-1的澳洲茄碱分别作用于A549细胞24、48、72 h,将15μmol·L^-1的顺铂(DDP)及25μmol·L^-1的澳洲茄碱分别作用于A549、PC9、H1650细胞24 h,采用MTT法检测细胞存活率。将15、20、25μmol·L^-1的澳洲茄碱及15μmol·L^-1的顺铂作用于A549细胞24 h,采用Annexin V-FITC/PI流式细胞术检测细胞凋亡率,采用Western Blot法检测半胱天冬酶3酶原(proCaspase-3)、聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶(PARP)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相互作用杀伤蛋白(Bik)、拟南芥类受体激酶(Bak)和核因子κB p65蛋白的表达。结果与空白对照组比较,澳洲茄碱15、20、25μmol·L^-1给药组在作用A549细胞24、48、72 h的细胞存活率均明显降低(P<0.05);作用24 h后,澳洲茄碱25μmol·L^-1组及顺铂15μmol·L^-1组的A549、PC9、H1650细胞存活率均明显降低(P<0.05);澳洲茄碱20、25μmol·L^-1组及顺铂15μmol·L^-1组的正常细胞占比降低,细胞早期凋亡占比和晚期凋亡占比增加,细胞凋亡率明显升高(P<0.05);澳洲茄碱15、20、25μmol·L^-1组A549细胞的proCaspase-3蛋白表达明显下调(P<0.05);澳洲茄碱20、25μmol·L^-1组A549细胞的Bcl-2、p65、PARP蛋白表达明显下调,而Bik、Bak蛋白表达明显上调,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论澳洲茄碱可能通过抑制p65、Bcl-2蛋白表达,并增强Bik、Bak蛋白表达,激活Caspase-3通路,进而诱导A549细胞凋亡。

关键词：龙葵澳洲茄碱 A549细胞凋亡半胱天冬酶3 B淋巴细胞瘤-2家族核因子κB p65

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接种内生细菌对龙葵吸收积累镉的影响

环境科学学报 2013年第12期33卷 3368-3375页

作者：刘莉华刘淑杰陈福明杨小龙杨春平吴秉奇张淼赵晶晶南昌航空大学环境与化学工程学院南昌330063 清华大学研究院深圳市工业应用分离技术重点实验室深圳环境微生物资源开发与应用工程实验室深圳518057 浙江省固体废物处理与资源化重点实验室浙江工商大学环境科学与工程学院杭州310018 湖南大学环境科学与工程学院长沙410082 哈尔滨工业大学深圳研究生院深圳518057

通过在LB培养基中加入不同浓度的镉,从镉超富集植物龙葵植株内分离到3株很强的镉抗性内生菌株N1、N2、N4,最高耐受镉浓度达300 mg·L-1.通过生理生化鉴定和16S rDNA序列分析,初步确定N1为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)细菌,N2为肠杆菌属(Ent... 详细信息

通过在LB培养基中加入不同浓度的镉,从镉超富集植物龙葵植株内分离到3株很强的镉抗性内生菌株N1、N2、N4,最高耐受镉浓度达300 mg·L-1.通过生理生化鉴定和16S rDNA序列分析,初步确定N1为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)细菌,N2为肠杆菌属(Enterobacter sp.)细菌,N4为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium).将龙葵种植在含有一定镉(50 mg·kg-1)的土壤中进行盆栽试验,以灌根的方式分别接种分离到的3株细菌及其混菌组合,并对其株高、生物量及镉吸收能力进行分析.结果显示,N4菌株处理的龙葵叶、茎、根部镉含量比不接菌对照分别增加32.94%、14.50%、23.44%,差异显著(p龙葵叶、茎和根干重分别比不接菌对照高出118.22%、109.83%和113.01%,植株地上和地下镉吸收总量分别增加109.53%和83.01%,差异显著.试验表明供试菌株能显著促进植株生长,强化龙葵吸收土壤中镉的能力.

关键词：内生细菌龙葵镉吸收强化

外源氨基酸对龙葵修复Cd-PAHs污染土壤的强化作用

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生态学杂志 2009年第9期28卷 1829-1834页

作者：杨传杰魏树和周启星张蕾鲍艳宇顾平任丽萍刘睿中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室沈阳110016 中国科学院研究生院北京100039 南开大学环境科学与工程学院天津300071 东北农业大学哈尔滨150030

采用室内盆栽试验的方法,研究外源半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸及其复合处理对超富集植物龙葵(Solanum nigrum)修复镉-多环芳烃复合污染土壤的影响。结果表明:各浓度水平的单因素处理对植物株高及地上部干重并没有显著影响(P>0.05),而复合... 详细信息

采用室内盆栽试验的方法,研究外源半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸及其复合处理对超富集植物龙葵(Solanum nigrum)修复镉-多环芳烃复合污染土壤的影响。结果表明:各浓度水平的单因素处理对植物株高及地上部干重并没有显著影响(P>0.05),而复合处理则具有显著的促进作用(P龙葵对镉的吸收和富集能力,其中半胱氨酸处理使重金属提取率分别达到1.80%及1.83%,与对照相比提高了0.80及0.83倍;研究发现甘氨酸、谷氨酸及半胱氨酸复合处理能够促进镉及多环芳烃在土壤环境中的去除作用,且0.3 ***-1甘氨酸+0.3 ***-1谷氨酸+0.3 ***-1半胱氨酸处理效果最佳,与对照相比龙葵地上部Cd含量增加了1.26倍,土壤多环芳烃总量的去除率提高了4.46倍;可见,外源PCs组成物质能够强化植物修复低浓度镉-多环芳烃复合污染土壤,具有成为植物修复重金属-有机复合污染高效强化剂的潜力。

关键词：植物修复镉多环芳烃外源氨基酸龙葵