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氯霉素对费氏弧菌0～24h的Hormesis效应及其机制初探

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同济大学学报（自然科学版） 2016年第5期44卷 767-772页

作者：于岩游瑞容姚志峰林志芬福州大学材料科学与工程学院福建福州350108 同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

为了探究抗生素对发光菌的Hormesis效应,选择费氏弧菌（Vibrio fischeri,V.fischeri）为受试生物,氯霉素为研究对象,测定了0~24h下氯霉素对V.fischeri的发光强度（Hv）及生长量（OD_（600））的作用,探讨氯霉素对V.fischeri的低浓度促... 详细信息

为了探究抗生素对发光菌的Hormesis效应,选择费氏弧菌（Vibrio fischeri,V.fischeri）为受试生物,氯霉素为研究对象,测定了0~24h下氯霉素对V.fischeri的发光强度（Hv）及生长量（OD_（600））的作用,探讨氯霉素对V.fischeri的低浓度促进效应及其可能机制.结果表明,氯霉素对V.fischeri的发光强度具有明显的促进作用,且仅出现在细菌生长的延滞期.根据V.fischeri的发光机制,结合Gaussian量子化学计算结果,即氯霉素的最正氢电荷为0.244,远大于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）的最正氢电荷0.135,提出氯霉素通过提供质子促进荧光反应,进而产生Hormesis效应的可能机制.

关键词： Hormesis Vibrio fischeri 氯霉素暴露时间

外源添加物对Cd诱导土壤呼吸Hormesis效应的影响

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外源添加物对Cd诱导土壤呼吸Hormesis效应的影响

作者：孙劲伟南京林业大学

学位级别：硕士

Hormesis(毒物兴奋效应),指的是生物体暴露在低浓度胁迫时会出现刺激性响应,高浓度时受到抑制的现象。近年来,为进一步探索Hormesis在生态系统尺度的表达及其潜在的污染修复价值,Hormesis研究正从传统的生物对象转向更为复杂的生物-非... 详细信息

Hormesis(毒物兴奋效应),指的是生物体暴露在低浓度胁迫时会出现刺激性响应,高浓度时受到抑制的现象。近年来,为进一步探索Hormesis在生态系统尺度的表达及其潜在的污染修复价值,Hormesis研究正从传统的生物对象转向更为复杂的生物-非生物复合体。土壤是目前已知的最复杂的生物-非生物复合体。研究表明,以土壤本身作为实验模型,土壤酶和土壤微生物群落为测试终点,能够很好地探索土壤生态系统尺度的Hormesis效应。土壤呼吸是土壤中的植物根系、食碎屑动物、真菌和细菌等进行新陈代谢活动,消耗有机物产生二氧化碳的过程。以往有关镉(Cd)胁迫下土壤呼吸的研究居多,但有关低剂量Cd诱导Hormesis效应的研究报道还很不充分,特别是,外源添加C、N、P及矿质离子对Hormesis表达的调控研究还未见报道。本论文以模式土壤为对象,通过接种土壤微生物,设置CK(对照)、GC(添加葡萄糖)、NP(添加氮磷)、MS(矿质离子强化)、GC+MS(同时添加葡萄糖及矿质离子)、GC+NP(同时添加葡萄糖与氮磷)、NP+MS(同时添加氮磷及矿质离子)和GC+NP+MS(同时添加葡萄糖与氮磷及矿质离子)等8个处理,研究葡萄糖与氮磷添加及矿质离子强化对Cd胁迫下土壤呼吸速率的影响,同步分析土壤细菌群落结构与多样性的变化,以期揭示土壤生态系统毒物兴奋效应机理和探索相应调控措施提供理论依据。主要研究结果与结论如下:(1)GC、NP、MS、GC+NP、NP+MS和GC+NP+MS处理均观测到典型Hormesis现象,最大刺激幅度变化在16.7～262.6%,但不同处理出现的时间并不相同。这表明,外源添加葡萄糖、NP和矿质离子诱导Cd胁迫下土壤呼吸Hormesis效应的表达具有时间依赖性。(2)NP、MS和GC+NP处理Hormesis效应表达的时间与最大Cd剂量(范围)分别为:0 h(0.04～0.1、0.4 mg·kgCd)、12 h(0.02 mg·kgCd)和48 h(0.01 mg·kgCd);0 h(0.6、20.0 mg·kgCd)、12 h(0.02、0.6～5.0 mg·kgCd)和24 h(2.5 mg·kgCd);0 h(0.02、0.4、2.5、13.0 mg·kgCd)、12 h(0.01 mg·kgCd)和48 h(0.01 mg·kgCd)。这表明,Cd诱导下土壤呼吸的Hormesis效应集中表达在暴露后的初期(0～12 h),并且在剂量与时间序列上出现“多重”Hormesis现象。(3)无Cd胁迫时,外源添加葡萄糖、NP与矿质离子对土壤呼吸速率影响的交互作用均表现为拮抗;添加葡萄糖与矿质离子对土壤呼吸影响的交互作用随Cd剂量的增加表现为协同与拮抗的交替;然而,对葡萄糖与NP而言,二者的交互作用表现为,0.01～0.2mg·kg剂量区间的协同与0.3～30.0 mg·kg剂量区间的协同与拮抗交替;NP与MS两个处理表现为,0.02～0.3 mg·kg剂量区间的拮抗以及0.4～30.0 mg·kg剂量区间的协同与拮抗交替;对GC、NP和MS三者而言,0.01～0.6 mg·kg剂量区间表现为协同与拮抗交替,1.0～30.0mg·kg剂量区间表现为拮抗。这表明,无Cd胁迫时,主导土壤呼吸的微生物无论外源添加C源、NP或矿质离子,均通过拮抗作用来竞争资源。但当存在Cd胁迫时,不同添加条件下的微生物因剂量与资源类型的不同而表现出不同的交互作用。同时添加GC、NP和MS有助于降低高剂量Cd胁迫下土壤呼吸的C损失。仅添加GC与NP可能刺激低剂量Cd胁迫下土壤呼吸作用加强。(4)细菌群落结构与多样性分析表明,随Cd的剂量升高(0.0、1.0、20.0 mg·kg),Paenibacillus群落的相对丰度(RAs)显著下降(P<0.05),但这并不导致细菌群落多样性指数发生显著变化,但随着暴露时间的延长(0、6、12、48 h),GC、MS、GC+MS、GC+NP和GC+NP+MS处理Shannon指数显著下降(P<0.05)。(5)门水平上,各处理的优势群落均为Proteobacteria和Firmicutes,属水平上,优势群落为Massilia。单独添加葡萄糖(GC)或其与其他组分共同添加(GC+MS、GC+NP、GC+NP+MS)导致Firmicutes(门)和Paenibacillus(属)群落的RAs升高,MS的单独添加引起Actinobacteria(门)和Paenibacillus(属)群落的RAs降低。(6)相关性分析表明,Actinobacteria(门)和Arthrobacter(属)群落的RAs变化与土壤呼吸速率呈显著正相关(P<0.05)。随着暴露时间的延长,Bacteroidota(门)以及Pedobacter和Adhaeribacter(属)群落也显著影响土壤呼吸速率的变化。这表明,Cd胁迫下土壤呼吸速率变

关键词： Hormesis Cd 模式土壤葡萄糖细菌群落结构与多样性

Cd诱导土壤碱性磷酸酶的Hormesis效应——土地利用/覆被变化的驱动机制

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Cd诱导土壤碱性磷酸酶的Hormesis效应——土地利用/覆被变化的驱...

作者：卢明星南京林业大学

学位级别：硕士

Hormesis效应指生物机体在低剂量胁迫物下产生刺激兴奋反应,而在高剂量时却表现为抑制作用的现象。这一现象被认为是土壤应对胁迫的进化属性。近年来,土壤生态系统的Hormesis效应研究备受关注,其中,以土壤酶为测试终点的相关研究成为当... 详细信息

Hormesis效应指生物机体在低剂量胁迫物下产生刺激兴奋反应,而在高剂量时却表现为抑制作用的现象。这一现象被认为是土壤应对胁迫的进化属性。近年来,土壤生态系统的Hormesis效应研究备受关注,其中,以土壤酶为测试终点的相关研究成为当前热点。土地利用/覆被变化对土壤性质,尤其是对土壤有机碳组分及特性和微生物群落特征会产生显著影响,这些性状的变化无疑会影响到Hormesis效应的表达。目前,有关土地利用/覆被变化对土壤Hormesis效应影响的研究报道较少,对于土地利用/覆被变化对Hormesis效应的驱动机制尚不明确。本研究选择环境背景清洁的洪泽湖湿地自然保护区,采集光滩、芦苇、柳树人工林、杨树人工林以及农田等五种土地利用/覆被方式下的土壤,外源添加不同剂量Cd,以土壤碱性磷酸酶(ALP)活性为测试终点,研究Cd诱导下土壤ALP的Hormesis效应,同步分析土壤有机碳组分等理化性质及微生物群落结构与多样性的响应,明确Hormesis效应的关键影响因子;以空间代替时间的方法,研究不同土地利用/覆被下Hormesis效应的变化及其影响因素,以期为评估土地利用/覆被变化下土壤应对胁迫伤害的能力以及土壤质量的提升提供理论依据。主要研究结果与结论如下:(1)不同土地利用/覆被下,Cd与土壤ALP存在明显的Hormesis效应剂量关系。光滩和芦苇两种自然覆被下,Cd诱导ALP的Hormesis效应最大刺激率(y)分别为8.81%和5.84%,诱导ALP表达Hormesis效应的Cd剂量范围(D-D)分别是0.39-3.02 mg/kg和0.22-3.77 mg/kg,剂量区间(Q)为7.74和17.14,ALP应对Cd胁迫的潜能(R)为11.34和7.85。相比较而言,农田土壤中y分别为5.22%,D-D为0.09-1.03 mg/kg,Qi为11.44,R为3.02。由此可见,芦苇围垦为农田使得y、Qi和R均明显下降,可能导致土壤对Cd胁迫伤害的补偿潜力下降。(2)Qi主要受到土壤中0.1-2μm粒径颗粒含量高低的影响。0.1-2μm粒径颗粒含量越高,Qi越低。相比较而言,影响R参数变化的土壤理化性质主要是pH、离子种类及强度以及全氮(TN)含量。其中,土壤pH值以及SO含量对R的影响最大。R参数的变化与土壤pH的变化呈正相关关系,与SO含量变化呈负相关关系。因此,结合当地施肥强度与习惯,不同土地利用/覆被下TN含量对Cd-ALP的Hormesis效应的表达产生重要影响。(3)土壤有机碳组分及特性对Hormesis效应的表达产生显著影响。Qi主要受到土壤中溶解性有机碳(DOC)含量的影响。DOC含量越高,Qi越高;R参数的变化与土壤微生物量碳(MBC)的变化呈明显的负相关关系。土壤有机碳芳香性越高,R越大;而腐殖化指数越高,则R越小。结合由光滩向芦苇再向农田转变后土壤有机碳芳香性明显降低及腐殖化指数升高,可以认为,湿地围垦为农田降低了土壤对Cd胁迫伤害的补偿潜力。(4)自然覆被下土壤微生物的独有OTUs个数明显高于人为土地利用。门水平上,五种土地利用/覆被下土壤中优势微生物群落(相对丰度大于10%)均为Proteobacteria(变形菌门,30.60%-52.11%)和Acidobacteria(酸杆菌门,10.81%-14.83%)。自然覆被转变为农田使得Proteobacteria的相对丰度降低了41.28%,Acidobacteria的相对丰度明显升高了37.19%。相比较而言,属水平上,优势微生物群落为Betaproteobacteria。相比于光滩,农田土壤Betaproteobacteria相对丰度降低了39.23%。此外,人为土地利用的改变降低了革兰氏阴性菌(G)的相对丰度,增加了革兰氏阳性菌(G)相对丰度,土壤微生物群落G/G的比例在自然覆被向农田转变时降低了109.31%。(5)y与Chloroflexi(绿弯菌门)丰度呈明显的负相关关系;Qi与Proteobacteria相对丰度呈明显的负相关关系,与Acidobacteria和Firmicutes相对丰度呈明显的正相关关系;R与Gemmatimonadetes(芽单胞菌门)丰度呈明显的负相关关系。相比较而言,属水平上,y与G和Betaproteobacteria丰度呈明显的正相关关系,与Chloroflexi丰度呈明显的负相关关系。Qi与Deltaproteobacteria呈正相关关系,与Gp6和Actinobacteria(放线菌)丰度呈负相关关系;R与Gammaproteobacteria呈正相关关系。这表明,土壤微生物群落结构与多样性,尤其是G的相对丰度是不同土地利用/覆被下Hormesis效应差异的关键因素之一。

关键词： Hormesis 镉碱性磷酸酶土地利用/覆被有机碳

Hormesis及其在药用植物生产中的应用

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中国中药杂志 2011年第5期36卷 525-529页

作者：郭兰萍张小波杨光黄璐琦马炯中国中医科学院中药研究所北京100700 北京大学环境与能源学院广东深圳518055

"Hormesis"是指生物体在不同剂量化学物质刺激下产生的,以双相剂量-反应曲线为特征的一种适应性反应。作者在分析了Hormesis概念、机制、研究现状及生物学意义的基础上,总结了药用植物生长发育及次生代谢产物积累的Hormesis现象,指出了H... 详细信息

"Hormesis"是指生物体在不同剂量化学物质刺激下产生的,以双相剂量-反应曲线为特征的一种适应性反应。作者在分析了Hormesis概念、机制、研究现状及生物学意义的基础上,总结了药用植物生长发育及次生代谢产物积累的Hormesis现象,指出了Hormesis在药用植物生产中的应用,包括提高次生代谢产物,指导中药材适生地的选择,指导中药材生产管理,提高植物整体抗逆性。

关键词： Hormesis 胁迫药用植物栽培

Cd、Pb作用下土壤碱性磷酸酶活性的Hormesis效应及预测

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Cd、Pb作用下土壤碱性磷酸酶活性的Hormesis效应及预测

作者：刘承磊南京林业大学

学位级别：硕士

Hormesis即毒物兴奋效应,是机体对毒物的一种应激反应,通常表现为低剂量刺激高剂量抑制的特点。土壤酶作为土壤中参与各种生理生化过程的重要组分之一,是土壤生态系统Hormesis研究的理想测试终点。目前有关镉(Cd)、铅(Pb)影响下土壤酶Ho... 详细信息

Hormesis即毒物兴奋效应,是机体对毒物的一种应激反应,通常表现为低剂量刺激高剂量抑制的特点。土壤酶作为土壤中参与各种生理生化过程的重要组分之一,是土壤生态系统Hormesis研究的理想测试终点。目前有关镉(Cd)、铅(Pb)影响下土壤酶Hormesis效应研究备受关注,而以往的研究主要集中在二者的独立作用,对两者复合作用下的特征及预测的研究还很不充分。本研究以崇明东滩湿地、洪泽湖河湖交汇区湿地以及伊犁河谷湿地为例,采集14种土地利用/覆被方式下的土壤样品,采用固定比率射线设计方法,研究:(1)Cd、Pb独立及复合作用下,不同土地利用/覆被方式土壤碱性磷酸酶(ALP)活性的Hormesis效应;(2)Hormesis效应特征参数与土壤基础理化性状之间的关系;(3)基于Cd、Pb独立作用下的Hormesis效应预测二者复合效应的变化,为复合Hormesis效应的预测及重金属复合污染的毒理学效应评估提供理论依据。本研究主要研究结果与结论如下:(1)Cd独立作用下,三类湿地12种土地利用/覆被方式下土壤ALP活性出现明显的Hormesis效应,最大效应浓度(M)变化在0.7-4.6 mg/kg之间,刺激区间(ZEBP)大小在1.4-4.7 mg/kg之间,最大刺激率(y)为6.6-23.9%。相比较而言,Pb独立作用下,三类湿地13种土地利用/覆被方式下土壤ALP活性出现明显的Hormesis效应,M变化在141.4-454.6 mg/kg之间,ZEBP大小在84.6-526.8 mg/kg之间,y为5.5-12.8%。Cd诱导下土壤ALP活性的Hormesis效应强度明显高于Pb。(2)RDA分析表明:Cd独立作用下,M和y的主要影响因子为2-63μm和63-200μm粒径土壤的含量,ZEBP的主要影响因子为63-200μm粒径土壤的含量与土壤全氮(TN)。相比较而言,Pb独立作用下,M的主要影响因子为土壤EC,但ZEBP和y的主要影响因子均为2-63μm和63-200μm粒径土壤的含量。由此可见,土壤质地(粒径差异)可能主导着Hormesis效应强度的高低。(3)Cd、Pb复合作用下三类湿地土壤ALP活性都出现了明显的Hormesis效应。当35-75%(1.75-3.75 mg/kg)的Cd与25-65%(125-325 mg/kg)的Pb混合时易于诱导土壤ALP活性表达Hormesis效应,三类湿地最大刺激幅度的高低表现为洪泽湖(9.8-50.3%)>崇明东滩(6.4-13.2%)>伊犁河谷(5.4-7.8%)。进一步分析表明:Cd、Pb复合作用时土壤ALP活性的变化由混合物中Pb的浓度主导。(4)Cd、Pb复合作用下土壤ALP活性的Hormesis效应很难通过Belz提出的传统线性模型进行预测。基于以往对复合Hormesis效应的研究中提出的二元线性关系与Belz模型相结合,采用数据拟合以及相曲线估计的方法,提出了一个二元线性预测模型μ=α×μ×p+β×μ×(1-p)+γ,该模型可以很好的预测土壤生态系统中Cd、Pb复合作用下土壤ALP活性的Hormesis效应。进一步分析表明:土壤全氮(TN)和200-2000μm粒径土壤的含量是模型参数α、β和γ的重要影响因子。

关键词： Hormesis 镉铅土壤碱性磷酸酶预测模型

不同土地利用下Cd对碱性磷酸酶的Hormesis效应及机理研究——以伊犁河谷为例

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不同土地利用下Cd对碱性磷酸酶的Hormesis效应及机理研究——以伊...

作者：刘健南京林业大学

学位级别：硕士

毒物兴奋效应(Hormesis)指机体受低剂量胁迫时产生刺激兴奋反应,高剂量时表现为抑制的现象。Hormesis被认为是胁迫条件下土壤弹性的重要量度。全球变化与人为活动加速影响下,土壤重金属污染日趋严重。目前有关重金属,特别是Cd相关Horme... 详细信息

毒物兴奋效应(Hormesis)指机体受低剂量胁迫时产生刺激兴奋反应,高剂量时表现为抑制的现象。Hormesis被认为是胁迫条件下土壤弹性的重要量度。全球变化与人为活动加速影响下,土壤重金属污染日趋严重。目前有关重金属,特别是Cd相关Hormesis效应的研究与日俱增。土壤酶是重金属影响下土壤本身Hormesis效应研究最理想的测试终点之一。尽管以往对Cd与不同土壤酶的Hormesis效应研究取得重要进展,但有关土地利用变化对二者的影响研究还很不充分。本论文以具有清洁环境背景的伊犁河谷土壤为例,选择草地、野果林、小麦地和人工林等4种不同土地利用,外源添加不同剂量Cd(CdCl·2.5 HO)(0、0.01、0.1、0.3、0.6、0.8、1、3、5、10、20、50、100 mg/kg),研究土壤碱性磷酸酶(ALP)的响应特征,解析Cd-ALP的Hormesis效应特征。选择典型Hormesis效应剂量,借助Miseq二代高通量测序技术,研究土壤微生物(细菌)群落结构与多样性的变化,探索Cd-ALP Hormesis效应的微生物群体响应机理,以期为土地利用变化对重金属胁迫下土壤弹性的影响评估提供理论依据。主要研究结果与结论如下:(1)伊犁河谷不同土地利用类型下,Cd与土壤ALP存在明显的Hormesis效应剂量关系。草地与野果林自然覆被下,Hormesis效应的最大刺激幅度(y)为10.7-15.1%,对应的剂量区间(Q)为10-25,土壤弹性(R)为151-267。相比较而言,小麦和人工林土壤的y为5.1-11.3%,Q为1-3,R为6-38。这表明,伊犁河谷的自然覆被向人为土地的改变使得ALP对Cd胁迫的响应更为敏感,土壤应对Cd胁迫的弹性下降。(2)伊犁河谷自然覆被的人为利用使得土壤pH增加,TN和TC显著降低(P72%。自然覆被的人为改变使Acidobacteria和Gp7群落相对丰度显著增加、G的相对丰度显著降低(PHormesis效应参数Q、R与土壤TN、Verrucomicrobia(疣微菌门)和Firmicutes(厚壁菌属)的相对丰度显著正相关。这表明,伊犁河谷不同土地利用土壤TN及相关微生物可能与土壤应对Cd胁迫的潜力密切相关。(3)不同剂量Cd胁迫下,4种土地利用下土壤微生物优势群落均为Firmicutes、Actinobacteria、Proteobacteria和Acidobacteria群落,其相对丰度占87%以上。这表明,Cd添加并没有显著改变不同土地利用下土壤微生物群落组成。(4)MiSeq高通量测序结果显示,草地土壤门水平上Actinobacteria、Verrucomicrobia、Acidobacteria微生物群落相对丰度对Cd胁迫均具有显著的Hormesis剂量效应关系,且三种微生物群落相对丰度占比>40%。这表明,Cd-ALP的Hormesis效应可能与这三种微生物的响应密切相关。相比较而言,小麦和人工林等土地利用方式下具有相似响应的土壤微生物群落分别为Firmicutes、Verrucomicrobia和Acidobacteria,群落相对丰度占比>20%。显然,土地利用改变使Actinobacteria不再成为优势群落,厚壁菌门群落丰度显著增加,且产生Hormesis响应的微生物群落丰度下降。(5)伊犁河谷四种土地利用下土壤微生物群落G/G的变化在4.5-5.9(G与G的范围在59.4-63.8%)。不同剂量Cd胁迫下,草地、野果林等自然覆被下土壤微生物群落G/G降低至0.7-1.0,人为土地利用改变后(小麦、人工林)土壤微生物群落G/G降低至2.0-3.3。可见,Cd胁迫诱导G显著增加,且自然覆被下G增加幅度显著高于人为土地利用。这表明,G增加可能是土壤微生物面对Cd胁迫时重要的应对策略。

关键词： Hormesis 镉碱性磷酸酶伊犁河谷土地利用变化

Cd对典型滨海湿地碱性磷酸酶的Hormesis效应：背景浓度与粒径差异研究

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Cd对典型滨海湿地碱性磷酸酶的Hormesis效应：背景浓度与粒径差异...

作者：范弟武南京林业大学

学位级别：硕士

Hormesis(毒物兴奋效应)是毒理学中一种“低促高抑”的现象,即机体受低剂量污染时产生刺激兴奋反应,高剂量时表现为抑制现象。目前有关土壤生态系统的Hormesis效应研究备受关注,其中,重金属与土壤酶的Hormesis现象已成为研究热点。由于... 详细信息

Hormesis(毒物兴奋效应)是毒理学中一种“低促高抑”的现象,即机体受低剂量污染时产生刺激兴奋反应,高剂量时表现为抑制现象。目前有关土壤生态系统的Hormesis效应研究备受关注,其中,重金属与土壤酶的Hormesis现象已成为研究热点。由于重金属-土壤酶的Hormesis效应的核心是捕捉低剂量区间的效应表达,显然,土壤中不同重金属背景浓度对Hormesis效应的表达产生显著影响。另一方面,在特定背景浓度下,重金属在不同粒径的分布也是Hormesis效应表达的重要影响因素。然而,目前对相关研究还很不充分。本研究采集典型滨海湿地土壤样品,采用低能量超声法、Miseq第二代高通量测序法,研究(1)分别添加不同剂量的氯化镉(CdCl2·2.5 H2O)溶液,解析Cd与土壤碱性磷酸酶(ALP)之间的Hormesis现象;(2)设置0(原土,bulk soil,BS)、0.003、0.03和3.0 mg/kg等不同Cd背景浓度,解析Cd与土壤ALP的Hormesis现象的变化特征及机理;(3)将土壤分离为0.1-2μm、2-63μm、63-200μm和200-2000μm四种粒径,解析Cd与不同粒径土壤ALP活性的Hormesis现象及机理。以期为土壤生态系统尺度Hormesis效应研究提供理论依据。主要研究结果与结论如下:(1)Cd与土壤ALP之间剂量效应曲线呈明显的倒“U”型。在0.003-0.3 mg/kg剂量的Cd作用下,土壤ALP活性高出对照28.7-53.6%(PHormesis效应的表达与Cd在土壤中的作用时间密切相关。培养7天后,Cd与土壤ALP的Hormesis效应在背景浓度为3.0 mg/kg时发生表达,刺激效应幅度为13.29-39.00%。培养60天后,Cd与土壤ALP的Hormesis效应在背景浓度为0.003和0.03 mg/kg时发生表达,刺激效应幅度分别为11.07-24.90%和13.95-17.15%。相比较而言,培养90天后,Cd与土壤ALP的Hormesis效应在背景浓度为0.003 mg/kg时发生表达,刺激效应幅度为11.12-17.40%。因此,随着Cd在土壤中的暴露时间延长,Cd与土壤ALP的Hormesis效应在低背景浓度下更易表达。土壤微生物表明,纲水平上的Gammaproteobacteria、目水平上的Flavobacteriales和Alteromonadales、科水平上Flavobacteriaceae、属水平上的Marinobacter等群落均对存在明显响应特征。(3)2-63μm粒径中,0.3-3.0 mg/kg剂量Cd作用下,ALP活性高出对照72.3-118.6%(PHormesis效应的主要表达在2-63μm和63-200μm粒径上。门水平上,2-63μm粒径中Bacteroidetes;纲水平上,2-63μm粒径中Flavobacteriia;目水平上,2-63μm粒径中Flavobacteriales、Cytophagales;科水平上,2-63μm粒径中Flavobacteriaceae,63-200μm粒径中Cytophagaceae;属水平上,2-63μm粒径中Gillisia,63-200μm粒径中Pontibacter等微生物群落对Cd均存在明显的响应特征。

关键词： Hormesis 镉碱性磷酸酶背景浓度粒径

低剂量农药对禾谷缢管蚜生殖力的Hormesis效应及机理研究

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上海农业学报 2015年第2期31卷 71-74页

作者：余月书王斌薛晚烟徐玮徐聘上海应用技术学院上海201418

研究了低剂量吡虫啉、百菌清对禾谷缢管蚜(Rhopalosiphum padi)的生殖刺激效应及其机理。结果表明,禾谷缢管蚜生殖力随百菌清浓度上升,表现出先上升后下降的变化趋势,呈现出Hormesis效应的典型特征;吡虫啉0.01 mg/kg处理能显著刺激禾谷... 详细信息

研究了低剂量吡虫啉、百菌清对禾谷缢管蚜(Rhopalosiphum padi)的生殖刺激效应及其机理。结果表明,禾谷缢管蚜生殖力随百菌清浓度上升,表现出先上升后下降的变化趋势,呈现出Hormesis效应的典型特征;吡虫啉0.01 mg/kg处理能显著刺激禾谷缢管蚜生殖。百菌清8 mg/kg处理显著增加了小麦可溶性糖含量,比对照增加102.64%。吡虫啉0.1 mg/kg、0.2 mg/kg、0.4 mg/kg处理显著增加了小麦游离氨基酸含量,分别比对照增加18.83%、30.39%、30.39%。随吡虫啉浓度变化,禾谷缢管蚜生殖力的变化趋势同小麦游离氨基酸含量的变化趋势相同。

关键词：禾谷缢管蚜 Hormesis 效应可溶性糖游离氨基酸百菌清吡虫啉

Cd和Pb对崇明东滩湿地土壤中细菌、真菌和放线菌的Hormesis效应研究

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Cd和Pb对崇明东滩湿地土壤中细菌、真菌和放线菌的Hormesis效应研...

作者：黄斌南京林业大学

学位级别：硕士

Hormesis效应是指某一化学物质在高浓度时产生的某些效应在低浓度时产生相反的效应。随着近年来对不同生态系统重金属分布及其影响研究的日趋深入,重金属的Hormesis效应研究备受关注。尽管以往研究取得了重要进展,然而这些研究大多以生... 详细信息

Hormesis效应是指某一化学物质在高浓度时产生的某些效应在低浓度时产生相反的效应。随着近年来对不同生态系统重金属分布及其影响研究的日趋深入,重金属的Hormesis效应研究备受关注。尽管以往研究取得了重要进展,然而这些研究大多以生物个体为试验模型,对生物群体的相应研究还很不充分。本论文采集崇明东滩湿地土壤样品,通过添加不同浓度的Cd和Pb,使用平板菌落计数法和Miseq二代高通量测序法,研究Cd和Pb单一及复合作用下土壤中细菌、真菌和放线菌等三大类群微生物的数量和群落结构与丰度的特征,揭示刺激效应幅度、剂量区间以及产生响应的微生物类群,为土壤重金属污染风险评估与修复提供理论依据。主要研究结果与结论如下:（1）Cd对细菌、真菌和放线菌的数量变化产生显著的Hormesis效应,刺激效应的幅度分别为14.29~29.35%、14.29~38.89%、12.50~17.65%;剂量区间分别为0.004~0.16 mg/kg和2.4~4 mg/kg、1.2~2.4 mg/kg和10 mg/kg、0.004~0.08 mg/kg。与经典倒U型曲线不同的是,Cd对三类微生物数量的Hormesis效应曲线出现“双倒U型”特征。从起始响应浓度看,细菌（0.004 m/kg）对Cd的灵敏性明显高于真菌（1.2 mg/kg）。相比较而言,Pb对细菌、真菌和放线菌数量变化的刺激幅度分别为15.58~45.00%、14.71~60.58%、10.65~25.93%,剂量区间分别为160~240 mg/kg、160~240 mg/kg、280~340 mg/kg。有所不同的是,效应曲线起始部分出现抑制区间。从起始响应浓度看,细菌和真菌对Pb的灵敏性相似,均为160mg/kg。Cd和Pb对微生物数量的最大促进率均表现为:真菌＞细菌＞放线菌。（2）Cd和Pb复合作用时,对三类微生物也存在Hormesis效应。与Cd单一作用相比,复合作用下细菌、真菌和放线菌数量的刺激幅度变大,同时“双倒U型”现象消失。细菌、真菌和放线菌数量的刺激幅度分别增大到10.33~34.86%、5.56~41.67%、9.17~50.00%。Cd对三大微生物类群的刺激剂量区间分别扩大到0.004~0.6 mg/kg、0.2~10 mg/kg、0.2~10mg/kg。与Pb单一作用相比,复合作用下放线菌数量的刺激幅度变大,但细菌和真菌数量的刺激幅度减小。Pb对三大微生物类群的刺激剂量区间均扩大到80~300 mg/kg。（3）Cd单一作用下产生Hormesis响应的微生物类群主要为Bacillus（芽孢杆菌）、Podospora（柄孢壳菌属）、Streptomyces（链霉菌）和Micromonospora（小单孢菌）。Pb单一作用下产生Hormesis响应的微生物类群主要为Pontibacter、Hypocreales（肉座菌）、Periconia（黑团孢）和Streptomyces（链霉菌）。Cd和Pb复合作用下产生Hormesis响应的微生物类群主要为Bacillus（芽孢杆菌）、Micromonosporaceae（小单孢菌科）和Streptomycetaceae（链霉菌科）。较为相似的是,两种重金属Hormesis响应的微生物中均有Bacillus（芽孢杆菌）和Streptomyces（链霉菌）。同时,对重金属具有刺激响应的细菌主要为革兰氏阳性菌,被重金属抑制的细菌主要为革兰氏阴性菌。这表明,革兰氏阳性菌对重金属具有更好的抗性和适应性。

关键词： Hormesis 细菌真菌放线菌 Cd Pb