Abstract A multilayer solar planted floating island (MS-PFI) planted with Eichhornia crassipes are potential alternatives to traditional PFI. The highest removal rates of suspended solids, total nitrogen, total phosphorus, ammonia nitrogen and chemical oxygen demand was 86%, 75%, 80%, 95% and 84%, respectively. Proteobacteria (average 43.4% of total sequences) and Actinobacteria (19.9%) were the dominant phyla. Numerous genus had obvious differences between influent and effluent water, for instance, 13, 12 and 7 % in effluent water were assigned to the hgcl_clade, Norank_c_Cyanobacteria, and Rhizorhapis , while their relative abundances were decreased to 5, 3 and 0 %. In contrast, a distinct increase among Flavobacterium (10%), Limnohabitans (7%), Alpinimonas (4%), norank_p_Saccharibacteria (4%), Erwinia (3%) after MS-PFI treatment. MS-PFI brings various bacteria involved in contaminant degradation and nutrient removal in biological wastewater treatment systems. An amount of ¥ 1,843 was totally inputted to construct floating bed, which was rarely needed operation and maintenance costs. Importance In-situ micro-polluted water ecological remediation, microorganisms and plants are effective to improve environmental quality and provide essential ecosystem services. Recently, we invent a new multilayer solar with an excellent pollutant removal efficiency. Microbes can decompose or mineralize organic matter effectively, also provide food for aquatic animals and increase nutrients or substances for plants, it is an important part of biogeochemical cycles and energy flows in aquatic ecological systems. However, few study explain the bacteria diversity and its responses between influent and effluent water in a planted floating island. The significance of our study is in identifying-in greater detail-the responses of bacteria in the new MS-PFI. This will greatly enhance our knowledge of bacteria communities, and can be widely used in micro-polluted water remediation.

Abstract To overcome the challenge of balancing imaging speecd and resolution, which currently limits the accurate identification of structural and dynamic changes in the study of endoplasmic reticulum (ER) in plant cells. This research employs structured illumination microscopy techniques to achieve super-resolution real-time imaging of the ER in live Arabidopsis materials. Additionally, a self-supervised denoising framework (Blind2Unblind) was optimized to further enhance the signal-to-noise ratio of rapid microscopic imaging. Based on the images with high quality, a method for quantitative analysis of ER structures using time-lapse images is developed. Moreover, detections of changes in ER structures under environmental stress are conducted to verify the effectiveness of the method. Moreover, correlation analyses of various parameters indicate a significant positive correlation between the area and length of tubular ER with the number of growth tips and tricellular junctions, while the area of ER cisternae and bulk flow exhibits a significant negative correlation with the area and length of tubules. The super-resolution imaging and dynamic analysis method developed in this study will provide new technical approaches for further elucidating the function and regulatory mechanisms of the plant ER.

Saline-alkaline water is widely distributed and abundant worldwide. It plays a critical role in the advancement of the aquaculture and the comprehensive utilization of saline-alkaline resources. The mandarin fish (Siniperca chuatsi), a freshwater species with high economic value, and has potential for cultivation in such environments. We evaluated its tolerance to acute salinity and alkalinity, and investigated the growth and physiological changes under chronic saline and alkaline stress. Initially, the effects of acute salinity and alkalinity were estimated on mandarin fish (4.33 ± 0.31 g), and found that the LC50 for 96 h of salinity and alkalinity was 13.91 ppt and 13.45 mmol/L, respectively. Subsequently, over a 60-day period, we measured the survival, growth performance, and physiological responses in mandarin fish (22.53 ± 0.60 g) reared in freshwater (FW, the control group), saline water (SW; fixed salinity of 5 ppt) and alkaline water (AW; carbonate alkalinity of 8 mmol/L). The results indicated that neither SW nor AW group adversely affected survival rates, and growth performance in SW group was significantly superior to the FW group. Additionally, compared to the FW group, the AW group had a lower hepatosomatic index, while the SW group exhibited significantly higher meat content. In terms of physiological responses, the AW group showed elevated V-H+-ATPase (VHA) activity, whereas the SW group had decreased prolactin (PRL) levels. Furthermore, the mitochondria-rich cells (MRCs) in mandarin fish underwent morphological adaptations to saline and alkaline stress, indicating their role in osmoregulation and acid-base balance. Our results suggested that the mandarin fish demonstrated good tolerance to both salinity and alkalinity, indicating suitability for breeding in low saline and alkaline water. This research contributes to a broader understanding of saline and alkaline tolerance in aquaculture species and provides theoretical support for the cultivation of mandarin fish in saline-alkaline water. Moreover, the results of this study suggested that saline-alkaline areas and agricultural irrigation water in the world could be successfully utilized for sustainable aquaculture.