城环所利用同步辐射技术解析水稻籽粒砷的转运过程

中国科学院城市环境研究所朱永官研究员和博士后郑茂钟等通过同步辐射技术结合电感耦合等离子体质谱,揭示了水稻籽粒发育过程中砷的转运过程。 该研究针对水稻砷污染研究中对不同砷形态从土壤向籽粒中运输动力学和空间分布动态研究的不足,全面分析了水稻各个器官中的砷浓度和形态在整个生长发育期内的变化,发现在发育过程中,籽粒中二甲基砷(DMA)浓度不断减少,无机砷浓度保持稳定(图1)。这一结果表明了DMA向籽粒的转运发生在水稻灌浆之前,而无机砷向籽粒的转运发生在籽粒灌浆过程中。 其次,该研究组还利用同步辐射技术直观地扫描水稻叶片、秸秆、节等组织中砷信号的分布,旨在通过砷在植物组织中的原位分布信息揭示各个器官和组织在砷转运途径中的功能,提供水稻籽粒砷运输途径的直观线索。研究发现,水稻节中分布着明显的砷信号。结合相邻节和叶片中的砷浓度比,该研究组认为,节在水稻砷的空间分布和转运中发挥着重要的分流作用。 最后,同步辐射技......阅读全文

城环所利用同步辐射技术解析水稻籽粒砷的转运过程

  中国科学院城市环境研究所朱永官研究员和博士后郑茂钟等通过同步辐射技术结合电感耦合等离子体质谱,揭示了水稻籽粒发育过程中砷的转运过程。   该研究针对水稻砷污染研究中对不同砷形态从土壤向籽粒中运输动力学和空间分布动态研究的不足,全面分析了水稻各个器官中的砷浓度和形态在整个生长发育期内的

水稻籽粒积累镉、砷关键生育期获揭示

  近日,南京农业大学资环学院教授汪鹏课题组揭示了水稻籽粒积累镉、砷的关键生育时期。相关研究成果发表于《环境污染》。  农产品重金属污染威胁人们健康,其中大米是镉和无机砷摄入的主要来源。农田土壤中镉、砷可以通过两种途径进入水稻籽粒:根系吸收、再分配转运。然而,这两种途径以及水稻不同生育期所吸收的镉、

水稻籽粒积累镉、砷关键生育期获揭示

近日,南京农业大学资环学院教授汪鹏课题组揭示了水稻籽粒积累镉、砷的关键生育时期。相关研究成果发表于《环境污染》。农产品重金属污染威胁人们健康,其中大米是镉和无机砷摄入的主要来源。农田土壤中镉、砷可以通过两种途径进入水稻籽粒:根系吸收、再分配转运。然而,这两种途径以及水稻不同生育期所吸收的镉、砷对最终

水稻籽粒积累镉、砷关键生育期获揭示

  近日,南京农业大学资环学院教授汪鹏课题组揭示了水稻籽粒积累镉、砷的关键生育时期。相关研究成果发表于《环境污染》。  农产品重金属污染威胁人们健康,其中大米是镉和无机砷摄入的主要来源。农田土壤中镉、砷可以通过两种途径进入水稻籽粒:根系吸收、再分配转运。然而,这两种途径以及水稻不同生育期所吸收的镉、

利用LAICPMS研究锑矿区周边水稻籽粒中砷和锑分布规律

  砷(As)和锑(Sb)作为优先控制环境污染物,具有较强的生物毒性。湖南锡矿山有“世界锑都”之称,Sb矿的大量开展导致矿区周边土壤As和Sb污染严重。该区域的污染调查研究较多,但大多数研究关注矿区土壤-作物体系中As和Sb的总量,而作为当地居民主食的水稻,As和Sb在其籽粒中的形态及分布鲜有关注。

生态中心等在土壤植物系统砷污染控制研究中取得进展

  砷是环境中无处不在的污染物,威胁着世界各地的数以千万计人的身体健康。人体主要通过饮用含砷的水和食用砷污染的食物来摄入砷。对于东南亚以大米为主食的人群,大米食用是人体摄入砷的最主要途径。如何阻控砷进入水稻籽粒是一个控制砷环境健康风险的重点和难点之一。  到目前为止,植物根系是如何吸收砷,以及砷在茎

同步辐射光源特点

与XRD相比,同步辐射的光强强很多,可以做很精细的扫描,高温或高压条件下同步辐射的优势比常规X光机衍射明显很多。尤其在超高压下,百万大气压,同步辐射的光斑可以聚焦到亚微米级别,直接测量高压下的衍射,如果同时再加高温,那就可以研究高压高温下的融化,这是常规衍射不可企及的。

同步辐射的应用

  同步辐射能为各相关科学研究提供连续谱、高强度、高准直性的优质光源,为研究物质的微观动态结构和各种瞬态的过程提供前所未有的手段和机会,是物理学、化学、材料科学、生命科学、医学等领域最先进又不可替代的工具。

同步辐射是什么?

  同步辐射是速度接近光速的带电粒子在磁场中沿弧形轨道运动时(受到径向的加速度,v⊥a),沿着偏转轨道切线方向发射连续谱的电磁波。由于是1947年在美国通用电气公司的一个电子同步加速器中意外发现的,因此命名为同步辐射。  1895年11月8日,德国科学家伦琴发现X射线,从此科学领域多了一种行之有效的

同步辐射的特点

  同步辐射具有以下特点:  (1) 高准直、方向性强  同步辐射光的发散集中在一电子运动方向为中心的一个很窄的圆锥内,张角非常小,几乎是平行的。  (2) 宽波段、连续可调  同步辐射是一个联系可调的波谱,从红外到几千KeV能量的硬X射线均有分布。可根据需要,利用单色器选取不同波长的单色光。  (

同步辐射光源的概述

同步辐射光源 是指产生同步辐射的物理装置。第一代同步辐射光源是寄生于高能物理实验专用的高能对撞机的兼用机,第二代同步辐射光源是基于同步辐射专用储存环的专用机,第三代同步辐射光源为性能更高且储存环之直线段可加装插件磁铁组件之同步辐射专用储存环的专用机,现在正在研究的自由电子激光器则为新一代的高强度光源

同步辐射的发展历史

  1947年,美国通用电气公司在同步加速器上做实验时,首次在环形加速器的管壁上观察到同步辐射现象。截至目前,同步辐射已经经过了四代的发展。  1970s末,第一代同步辐射与高能物理研究兼用,属于寄生方式。即主要依托在高能物理研究所建造的单子加速器和储存环上运行。例如北京同步辐射装置BSRF。  1

什么是同步辐射光源

同步辐射(Synchrotron Radiation)是速度接近光速的带电粒子在磁场中沿弧形轨道运动时放出的电磁辐射,由于它最初是在同步加速器上观察到的,便又被称为“同步辐射”或“同步加速器辐射”。长期以来,同步辐射是不受高能物理学家欢迎的东西,因为它消耗了加速器的能量,阻碍粒子能量的提高。但是,人

水稻籽粒大小调控研究获进展

  水稻是重要的粮食作物。其籽粒大小同产量密切相关。目前已经克隆了一些控制水稻种子大小的重要基因,但水稻种子大小调控的分子机理仍不清楚。中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海团队与浙江省农科院王俊敏团队以及中国科学院大学柴团耀团队合作,揭示了OsMPK1在水稻籽粒大小调控上起重要作用,对提高作物产量

水稻籽粒大小调控研究获进展

水稻是重要的粮食作物。其籽粒大小同产量密切相关。目前已经克隆了一些控制水稻种子大小的重要基因,但水稻种子大小调控的分子机理仍不清楚。中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海团队与浙江省农科院王俊敏团队以及中国科学院大学柴团耀团队合作,揭示了OsMPK1在水稻籽粒大小调控上起重要作用,对提高作物产量有潜

同步辐射光源特点之高纯净

同步辐射光是在超高真空(储存环中的真空度为10-7~10-9帕)或高真空(10-4~10-6帕)的条件中产生的,不存在任何由杂质带来的污染,是非常纯净的光。 可精确预知:同步辐射光的光子通量、角分布和能谱等均可精确计算,因此它可以作为辐射计量,特别是真空紫外到X射线波段计量的标准光源。

同步辐射x荧光分析简介

  同步辐射x荧光分析:(synchrotron-basedX-ray fluorescence)采用由加速器产生的同步辐射作光源进行x射线荧光分析的方法。  与常规x射线荧光分析相比,由于同步辐射光通量大、频谱宽、偏振性好等优点,因此分析灵敏度显著增高,此外取样量少,分析速度快,可作微区三维扫描分

概述同步辐射光源的发展

  第一代  是在世界各国为高能物理研究建造的储存环和加速器上“寄生地”运行的。很快地,不仅物理学家,而且化学家、生物学家、冶金学家、材料科学家、医学家和几 乎所有学科的基础研究及应用研究的专家,都从这个新出现的光源看到巨大的机会。然而, 在对储存环性能的要求上,同步辐射的用户与高能物理学家的观点是

关于同步辐射的特点介绍

  同步辐射强度高、覆盖的频谱范围广,可以任意选择所需要的波长且连续可调,因此成为科学研究的一种新光源。  同步幅射具有诸多优良特性,使其成为蛋白质结构研究不可替代的研究工具。  高亮度(High-brilliance and flux: extremely intense and high ene

关于同步辐射的应用介绍

  同步辐射在基础科学、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用:  ①近代生物学,例如测定蛋白质的结构和蛋白质的分子结构,通过X射线小角散射可研究蛋白质生理活动过程和神经作用过程等的动态变化,通过X射线荧光分析可测定生物样品中原子的种类和含量,灵敏度可达10-9克/克。  ②固体物理学,可用于研究固体

同步辐射的原理及特点

1、同步辐射的原理:相对论性带电粒子在电磁场的作用下沿弯转轨道行进时所发出的电磁辐射。2、特点:高亮度(High-brilliance and flux: extremely intense and high energy ):同步辐射光源是高强度光源,有很高的辐射功率和功率密度,第三代同步辐射光源

同步辐射纳米分辨谱学成像技术揭示氧化还原反应过程

  中国科学院高能物理研究所多学科中心X射线成像实验站副研究员袁清习和国内外课题组合作,建立了基于同步辐射纳米分辨谱学成像技术追踪氧化还原反应相变过程的方法,并成功应用于锂离子电池电料相变过程的研究。研究成果近期发表在《自然-通讯》(Nature Communications)期刊上。  同步辐射谱

稳定铁同位素指示水稻吸收转运铁的过程机制

  铁是植物生长必需的营养元素,其在细胞呼吸、光合作用和金属蛋白的催化反应过程中发挥着重要作用。植物有两种铁吸收方式,即机理(Strategy)I和机理II。机理I是指还原酶首先将Fe3+还原成Fe2+,然后由铁转运蛋白将Fe2+运输到植物体内。机理II是指植物体内合成大量的植物铁载体,并分泌到根际

水分耦合硫酸盐驱动铁/硫循环降低水稻砷积累的作用机制研究获进展

  稻田干湿交替的环境驱动了土壤一系列的氧化还原反应。有研究表明水分和硫酸盐对土壤As活性与水稻As积累具有显著影响,但关于水分耦合硫酸盐对土壤-水稻系统中As迁移积累的作用和机制尚不明确。  中国科学院亚热带农业生态研究所黄道友研究团队通过水稻盆栽试验,研究了3种水分管理方式和5种硫酸盐水平对土壤

钠钾转运体的转运过程

钠钾泵(也称钠钾转运体),为蛋白质分子,进行钠离子和钾离子之间的交换。每消耗一个ATP分子,逆电化学梯度泵出3个钠离子和泵入2个钾离子。保持膜内高钾,膜外高钠的不均匀离子分布。

富锌水稻培育及机制研究取得进展

  人体不仅需要碳水化合物、脂类、蛋白质等三大营养素,还需要铁、锌、硒、碘等16种矿物元素,以及维生素A、维生素E、叶酸等13种维生素。目前的研究表明,如果必需的微量营养素长期摄入不足,人体就会出现免疫力下降、智力低下、发育不全、劳动能力丧失等各种健康问题。2005年,世界卫生组织将这一现象称为“隐

揭示稳定铁同位素指示水稻吸收转运铁的过程机制

  铁是植物生长必需的营养元素,其在细胞呼吸、光合作用和金属蛋白的催化反应过程中发挥着重要作用。植物有两种铁吸收方式,即机理(Strategy)I和机理II。机理Ⅰ是指还原酶首先将Fe3+还原成Fe2+,然后由铁转运蛋白将Fe2+运输到植物体内。机理II是指植物体内合成大量的植物铁载体,并分泌到根际

同步辐射光源特点之其他特性

高度稳定性、高通量、微束径、准相干等。

高能加速器的同步辐射

    电子束在同步加速器中会产生同步辐射,这对于提高电子能量来说当然是一件坏事。但所产生的同步辐射,由于强度特大、准直性好、单色性好、而且能谱连续可调等特点,它对分子生物学、表面物理、表面化学、天体物理、非线性光学、半导体器件工艺方面有着非常广泛的应用。例如:对于超大规模集成电路的光刻,有着非常诱

同步辐射光源特点之窄脉冲

同步辐射光是脉冲光,有优良的脉冲时间结构,其宽度在10-11~10-8秒之间可调,脉冲之间的间隔为几十纳秒至微秒量级,如化学反应过程、生命过程、材料结构变化过程和环境污染微观过程等。