新疆三种盐生植物种子萌发和幼苗早期生长对环境的适应对策

肉质小半灌木盐节木（Halocnemum strobilaceum）、里海盐爪爪（Kalidium capsicum）和盐爪爪（Kalidium foliatum）是中国西北盐生荒漠中分布的重要优势种植物。本文对生长在新疆盐漠环境中的三种植物种子的萌发生态学进行了研究。研究内容包括：（1）光照、温度对种子萌发的影响;（2）NaCl盐度对种子萌发和恢复、幼苗生长和恢复的影响;以及（3）低温层积处理对三种盐生植物种子休眠打破和耐盐性影响。 新成熟的盐节木、里海盐爪爪和盐爪爪种子都具有非深度生理休眠，它们分别需要经过4，4和8周的低温层积处理打破休眠。打破休眠的种子萌发的最适光温条件分别是25-30°C和光照（盐节木）;15-30°C，光照或黑暗（里海盐爪爪）;25°C和黑暗（盐爪爪）。 三种盐生植物的种子萌发对NaCl盐度胁迫有相似的响应，即低浓度不抑制萌发，高于一定浓度后，种子萌发随盐度的升高而逐渐降低，直至种子萌发被完全抑制。但是，开始抑制和完全抑制三种植物种子萌发的NaCl盐度是不同的。三种植物种子萌发受到抑制的起始浓度和种子萌发完全被抑制的盐度分别是：0.4和2.0 M（盐节木），0.2和0.6 M（里海盐爪爪），0.2和1.0 M（盐爪爪）。将未萌发的种子转入用蒸馏水饱和的滤纸上继续萌发，三种盐生植物的种子均有可恢复萌发的能力，经4.0 M NaCl处理后的种子，萌发恢复率都高于80%。三种植物的种子在蒸馏水中的总萌发率（在初始盐溶液中萌发的种子数与在蒸馏水中恢复萌发的种子数之和占所有供试种子数的百分率）高于各盐度条件下的种子总萌发率（在初始盐溶液中萌发的种子数与在蒸馏水中恢复萌发的种子数之和占所有供试种子数的百分率）。 盐节木和里海盐爪爪的种子萌发出的幼苗的早期生长对NaCl盐度胁迫有相似的响应，即随着盐度的升高，胚根的伸长逐渐降低;但是低盐度（≤0.4 M）不影响、甚至促进盐节木胚根的伸长，而各个盐度的NaCl均抑制里海盐爪爪的胚根伸长。盐节木的胚根生长较慢，在蒸馏水中培养24 h 后的根长< 1mm。低盐（0.2 M）促进胚根的伸长，但随盐度的继续升高（≥ 0.6 M），胚根伸长逐渐受到抑制，当盐度 ≥ 2.0 M NaCl时，盐节木胚根伸长完全停止。里海盐爪爪的胚根伸长快速，在蒸馏水中培养12 h后的平均根长为5 cm。低盐并不促进里海盐爪爪胚根的伸长，随盐度升高，胚根伸长逐渐受抑制。当盐度 ≥ 1.0 M NaCl时，里海盐爪爪的胚根伸长完全停止。但当转入蒸馏水中时，两种植物的胚根都可以继续伸长，伸长的能力随预处理盐溶液浓度的升高而降低，经 ≥ 4.0 M NaCl 预处理的盐节木胚根完全丧失继续伸长的能力;经0.6 M NaCl 预处理的里海盐爪爪胚根无法继续伸长。 低温层积处理对三种盐生植物的种子在NaCl溶液中的萌发均有显著促进作用。低温层积后，种子萌发可以发生的盐度范围提高;相同浓度NaCl溶液中，低温层积后的种子的萌发率和萌发速率都显著高于未经低温层积处理的种子。 实验结果表明三种盐生植物在种子萌发和早期幼苗生长阶段对盐生生境具有适应性。种子和幼苗早期在高盐分胁迫下保持的萌发恢复能力和胚根伸长生长的恢复能力是对盐生环境的特殊适应对策。这种适应对策有助于这三种植物在新疆的盐漠环境中得以成功的生存和繁衍。

Adsorption of arsenite and arsenate on amorphous iron hydroxide

Adsorption isotherms in solutions with ionic strengths of 0.01 at 25°C were measured over the arsenite and arsenate concentration range 10−7−10−3 M and the pH range 4–10. At low concentrations, these isotherms obeyed equations of the Langmuir type. At higher concentrations the adsorption isotherms were linear, indicating the existence of more than one type of surface site on the amorphous iron hydroxide adsorbent. Removal of arsenite and arsenate by amorphous iron hydroxide throughout the concentration range were determined as a function of pH. By careful selection of the relative concentration of arsenic and amorphous iron hydroxide and pH, removals on the order of 92% can be achieved.

栉孔扇贝Chlamys farreri生态免疫机制的基础研究

针对目前栉孔扇贝Chlamys farreri养殖亟待解决的种质、病害、环境和产品质量等日趋严重的问题，从栉孔扇贝本身的防御机制和神经内分泌机制入手，较为系统地研究了环境胁迫，应激激素与血细胞免疫功能之间的相互作用机制；从生态免疫学角度，探讨了栉孔扇贝大规模死亡的原因，为栉孔扇贝病害防治和种质优化提供了一些理论依据。主要研究结果如下： 1.较为系统地综述了贝类生态免疫机制的研究进展。分析了应激激素对贝类细胞免疫活性的抑制作用，以及生态免疫过程中免疫成本的投入与其他生态因子之间的内在联系，分析了病原体与宿主之间的相互作用机制，提出了贝类生态免疫机制研究新见解和新思路。 2.筛选出一种较适用的抗凝剂配方：Glucose 20.8 gL-1，EDTA 20mM, Sodium chloride 20 gL-1，Tris-HCl 0.05M，pH=7.4。 3.模拟研究了栉孔扇贝养殖过程中的主要环境胁迫因子，包括露空胁迫（5°C，17°C和25°C露空最长持续24小时），急性温度胁迫（从17°C分别直接升至23°C和28°C或降至11°C），急性盐度胁迫（从盐度31直接升至盐度35或降至盐度25和20），饥饿胁迫（持续40天）和密度胁迫（分为低、中和高密度），对栉孔扇贝血细胞免疫功能的影响，养殖过程中的露空胁迫对栉孔扇贝的血细胞免疫功能具有抑制作用，从而削弱了扇贝胁迫后恢复的最初24小时中抗击病原体的能力。高温下（25°C）的露空胁迫能够显著地降低扇贝的成活率。急性升温胁迫（从17°C突变至28°C）会严重的破坏栉孔扇贝的内稳态，损伤其血细胞免疫功能，从而增加了扇贝对病原体的易感性。而扇贝对快速的降温胁迫（从17°C突变至11°C）则具有较高的耐受性。盐度20的低盐胁迫能够显著抑制栉孔扇贝的血细胞防御功能，同时低盐有利于许多病原体的繁殖，两方面的协同作用，将大大增加扇贝大规模死亡的几率。饥饿胁迫（40天）能够显著地抑制血细胞的免疫活性，然而在实验室饵料充足的条件下，养殖密度除了对血细胞的吞噬活性有一定的抑制作用外，对血细胞其他的免疫活性影响不明显。 4.揭示了环境胁迫因子，包括露空胁迫（17°C 露空24小时），温度胁迫（从17°C分别直接升至28°C或降至11°C持续7天），低盐胁迫(从盐度31直接降至盐度20持续7天)和饥饿40天胁迫，对栉孔扇贝血细胞超微结构的影响，露空胁迫（17°C 露空24小时），低盐胁迫(盐度20持续7天)和饥饿40天胁迫严重损伤了血细胞的膜系统及各种细胞器的结构。 5.利用酶联免疫法测定了栉孔扇贝血淋巴中应激激素（肾上腺素，去甲肾上腺素和多巴胺）的基础浓度，分别为0.088±0.11, 18.63±1.96 和 2.59±0.46ng/ml。研究了血淋巴中应激激素对环境胁迫（包括露空，急性升温和急性降盐）的响应水平，急性露空，升温和降盐能够显著提高血淋巴中肾上腺素和去甲肾上腺素的浓度，而多巴胺浓度变化却呈现出完全相反的趋势。 6.肾上腺素和去甲肾上腺素体外诱导栉孔扇贝血细胞研究结果表明：浓度为30ng/ml或50ng/ml的去甲肾上腺素能够显著抑制血细胞的吞噬活性，浓度为50ng/ml的去甲肾上腺素能够显著抑制血细胞的活性氧产物，而肾上腺素对血细胞免疫功能的影响则不显著。