低温胁迫对嫁接黄瓜叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

 为了探讨嫁接增强黄瓜抗冷性的分子机制，本试验以黑籽南瓜为砧木，‘津绿3号’黄瓜为接穗，对低温胁迫下嫁接和自嫁黄瓜幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环中抗氧化酶基因的表达和相关酶活性及AsA、GSH和 H₂0₂含量变化进行了研究。结果表明: 低温胁迫下, 嫁接黄瓜叶片DHAR mRNA和GR mRNA相对表达量均大于自嫁黄瓜，GalLDH mRNA和APX mRNA相对表达量均与自嫁黄瓜差异无显著差异； DHAR、GR、GalLDH和APX活性均高于自嫁黄瓜；AsA和GSH含量与AsA/DHA和GSH/GSSG比值均高于自嫁黄瓜， DHA、GSSG和H₂O₂含量均低于自嫁黄瓜。嫁接黄瓜叶片DHAR和GR较高的转录水平维持的较高DHAR和GR活性是AsA和GSH含量明显高于自嫁黄瓜的重要原因， 而嫁接黄瓜叶片较高的GalLDH和APX活性与GalLDH mRNA和APX mRNA相对表达量无关。     

仁用杏抗晚霜优异品种花器官抗寒性研究

以仁用杏品种‘涿选1号’‘龙王帽’和抗晚霜优异品种‘围选1号’为试材,采用人工霜箱精确模拟霜夜降温过程,研究仁用杏花器官的抗寒特性。结果表明:3个品种从大蕾期到幼果期的过冷却点和结冰点均呈上升趋势,说明仁用杏从大蕾期至幼果期抗寒能力下降;不同品种及同一品种不同花器官的过冷却点与结冰点均存在差异;在低温胁迫下,花器官褐变程度逐渐加深,其相对电导率逐渐升高,杏花器官的抗寒性强弱表现为花瓣雄蕊雌蕊,不同品种间抗寒性强弱表现为‘围选1号’‘涿选1号’‘龙王帽’。     

根际低氧对不同抗性牡丹植株AsA-GSH循环代谢的影响

以牡丹品种"洛阳红""胡红"为试材,研究了2种牡丹根际低氧胁迫下AsA-GSH循环代谢应答机制。结果表明:2种牡丹叶、根内H2O2、GSSG含量显著增加;总AsA、AsA、DHA、AsA/DHA、GSH、总GSH、GSH/GSSG、APX、GR含量先增加后降低。峰值时"洛阳红"叶、根内AsA/DHA分别增加42.7%、15.6%;"胡红"叶、根内AsA/DHA分别增加24.3%、35.6%。第3天"洛阳红"叶、根内GSH/GSSG达最大值,分别比对照增加29.1%、9.8%。第2天"胡红"叶、根内GSH/GSSG达最大值,分别比对照增加42.3%、42.7%。表明低氧胁迫下"洛阳红"具有完善的AsA-GSH循环代谢调节机制和较好的H2O2清除能力,比"胡红"更耐根际低氧。     

杧果采前喷施茉莉酸甲酯对其抗病性和采后品质的影响

 以‘台农1号’杧果（Mangifera indica L.‘Tainong 1’）为试材,研究了采前喷施茉莉酸甲酯（MeJA）处理对杧果抗病性和采后品质的影响及其相关机理。结果表明,与对照果实相比,50 μmol · L^-1 MeJA采前处理显著降低了采收时的病果率和贮藏期的病情指数,抑制了接种炭疽病菌果实的病斑直径;有利于杧果贮藏品质的保持,提高了果肉中维生素C含量,延缓了可溶性糖含量的升高和可滴定酸含量的降低;同时,采前MeJA处理可以提高杧果果皮中苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）和β–1,3–葡聚糖酶（GLU）等防御酶的活性,提高贮藏早期的过氧化氢（H₂O₂）水平,抑制贮藏后期H₂O₂和MDA含量的积累。这些结果表明,采前MeJA处理提高杧果抗病性和保持果实品质与激活杧果的防御系统及降低膜脂过氧化程度有关。     

外源褪黑素对硝酸盐胁迫条件下黄瓜幼苗抗氧化系统的影响

以‘津春4号’黄瓜为试验材料,采用灌根的方法研究了外源褪黑素（MT）对硝酸盐胁迫下幼苗抗氧化系统的影响,为MT在设施蔬菜生产中的应用提供参考。结果表明：硝酸盐胁迫处理后,黄瓜幼苗叶片中超氧阴离子（）产生速率、过氧化氢（H₂O₂）和丙二醛（MDA）含量显著增加;抗坏血酸（AsA）和谷胱甘肽（GSH）含量及活性均下降;超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性在硝酸盐胁迫3 d时,过氧化氢酶（CAT）活性在胁迫6 d时,脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）活性在胁迫9 d时均达最高,之后又逐渐下降;单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）活性则持续降低。MT处理可有效抑制硝酸盐胁迫条件下黄瓜幼苗中  的产生速率及H₂O₂和MDA的积累,提高AsA和GSH含量及活性,增强SOD、POD、CAT、APX、MDHAR、DHAR、GR活性,提高叶片的光合速率及干物质积累。这些结果说明,MT可减缓硝酸盐胁迫的危害,提高黄瓜幼苗对硝酸盐的耐性,且100 μmol · L^-1 MT处理效果最佳。     

一氧化氮和过氧化氢对地被菊扦插生根的影响

 以地被菊(Dendranthema morifolium ) 品种‘北国之春’为试验材料, 研究了一氧化氮(NO)和过氧化氢(H₂O₂ ) 对其插穗生根的影响以及生根过程中插穗叶片超氧化物岐化酶(SOD) 、过氧化物酶( POD) 、多酚氧化酶( PPO) 活性以及酚类物质含量的变化。结果表明, 外源NO和H₂O₂可促进地被菊插穗生根以及根的生长, 且表现出明显的浓度效应。促进生根最适硝普纳( SNP, NO供体) 和H₂O₂的浓度分别为50和200μmol·L ^-1。同时, SNP和H₂O₂共同处理的地被菊插穗生根率显著高于SNP或H₂O₂单独处理, 说明NO和H₂O₂在地被菊插穗生根过程中具有协同诱导效应。另外, 相比对照, SNP、H2O2和两者共同处理插穗叶片的SOD和PPO活性显著提高。而SNP、H₂O₂和两者共同处理比对照分别具有更低的POD活性和酚类物质含量, 且SNP +H₂O₂处理的POD活性和酚类物质含量低于SNP或H₂O₂单独处理。综合以上结果可知, 50μmol·L ^-1 SNP和200μmol·L ^-1H₂O₂处理可以提高插穗叶片SOD和PPO活性, 降低POD的活性和酚类物质的含量, 从而促进插穗生根和根的生长。     

高丛蓝莓对干旱胁迫的生理响应及其抗旱性综合评价

 为研究高丛蓝莓对干旱胁迫的生理响应并筛选具有较强抗旱能力的品种,同时确定基于生理指标的隶属函数分析对于筛选蓝莓抗干旱品种的可行性,分别以北高丛蓝莓中的‘布里吉塔’、‘斯巴坦’以及南高丛蓝莓中的‘夏普蓝’、‘奥尼尔’4 个品种为材料,在人工控水模拟水分胁迫条件下,测定叶片相对含水量、电导率、丙二醛含量、H₂O₂ 含量与　产生速率、F_v/F_m 以及叶片气孔特性等生理生化指标的变化,并采用隶属函数法进行综合评价。结果表明,随着干旱胁迫程度的加深,4 个蓝莓品种叶片的相对含水量、Fv/Fm、气孔开放率和气孔大小均呈下降趋势,而相对电导率、丙二醛含量、H₂O₂ 含量与产生速率以及气孔密度则呈上升趋势。4 个高丛蓝莓品种的抗旱性强弱顺序为奥尼尔 > 夏普蓝 > 布里吉塔 > 斯巴坦,大田干旱试验验证了基于生理指标的隶属函数分析对于蓝莓抗旱品种的筛选的准确性及可靠性。     

百合在NaHCO3胁迫下的生理响应机制

比较了耐盐碱的岷江百合（Lilium regale Wilson）和对盐碱敏感的东方百合‘索邦’（‘Sorbonne’）在不同浓度的碱性盐NaHCO₃胁迫下叶片的渗透调节物质、活性氧清除物质、离子调节物质（Na⁺、K⁺）及有机酸含量的变化,探讨百合耐盐碱的生理机制。研究发现,两种百合叶片中各种物质的变化趋势基本相似,但整体上岷江百合的各种物质含量或者活性均高于‘索邦’。随着NaHCO₃胁迫浓度的增加,两种百合叶片中的可溶性蛋白、脯氨酸含量增加,可溶性糖含量先升后降;SOD、GR的活性和AsA的含量先上升后下降,APX的活性和GSH的含量在低浓度胁迫时无明显变化,高浓度胁迫时显著下降;‘索邦’Na⁺主要积累在成熟叶和新生叶中,岷江百合则主要积累在茎和成熟叶中,且能维持根、成熟叶和新生叶中较高水平的K⁺/Na⁺值;岷江百合中的草酸、乳酸和乙酸含量都一直增加或高于对照,‘索邦’中的苹果酸和乙酸含量一直增加。与‘索邦’相比,岷江百合在低浓度NaHCO₃胁迫下提高SOD活性和AsA含量,高浓度NaHCO₃胁迫下增加可溶性蛋白的含量并保持可溶性糖的稳定性,是其耐盐碱性较强的原因之一。     

植物在低温胁迫下的过氧化氢代谢及信号转导

 过氧化氢(Hydrogen peroxide, H₂O₂ ) 是植物细胞代谢过程中产生的一种活性氧, 被认为对细胞具有毒害作用。然而越来越多的研究证明, H₂O₂是植物细胞抵抗胁迫反应过程中的重要信号分子, 尤其H₂O₂在植物受到低温胁迫时所具有的信号调控功能越来越受到关注。作者综述了低温胁迫下的H₂O₂代谢情况, 并从H₂O₂与乙烯、水杨酸等信号分子的互作效应, 以及H₂O₂对抗冷基因、根系吸水性的调控来探讨其在抗冷信号转导过程中的功能及作用机制。     

铅胁迫对姜叶片活性氧代谢的影响

以‘莱芜大姜’为试材,采用污灌方式研究不同水平铅（Pb）胁迫（土壤Pb 含量分别为0、150、450 和1 350 mg · kg-1）对姜叶片活性氧代谢的影响。结果表明,随Pb 胁迫水平的升高及胁迫时间的延长,姜叶片中生成速率和H2O2 含量显著升高,但过度Pb 胁迫则使其降低,而丙二醛（MDA）含量和电解质渗漏率则持续增加。Pb 胁迫40 d 时,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽还原酶（GR）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）等抗氧化酶活性随Pb 胁迫水平的升高显著增强,还原型抗坏血酸（AsA）、总抗坏血酸（AsA + DHA）及还原型谷胱甘肽（GSH）、总谷胱甘肽（GSH + GSSG）等抗氧化物质含量显著升高,AsA/DHA、GSH/GSSG 比值显著增加;随胁迫时间的增加,抗氧化酶活性及抗氧化物质含量则多以150 mg · kg-1 的轻度Pb 胁迫的较高,过度的Pb 胁迫则使其显著降低,表明AsA-GSH 循环遭受严重破坏。     

镉对姜叶片活性氧代谢影响的时间和剂量效应

为探讨姜对镉（Cd）胁迫的生理响应特性,通过外施CdCl2 ? 2.5H2O溶液,研究不同Cd水平对姜叶片活性氧代谢的影响。结果表明,Cd胁迫下,姜叶片中  生成速率和H2O2含量显著升高,且呈剂量和时间效应,同时丙二醛（MDA）含量和电导率持续增加。姜幼苗期,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽还原酶（GR）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、抗坏血酸氧化酶（AAO）等抗氧化酶活性均被Cd胁迫所诱导增强,还原型抗坏血酸（AsA）、总抗坏血酸（AsA + DHA）、酸溶性SH、还原型谷胱甘肽（GSH）、植物络合素等抗氧化物质含量显著升高,AsA/DHA、GSH/GSSG比值显著增加;随Cd胁迫浓度和时间的增加,相关保护酶活性及抗氧化物质含量均显著降低,表明姜对Cd较短期（40 d）胁迫或较低浓度Cd胁迫具有适应性,但胁迫120 d或过高浓度的Cd胁迫严重损伤了姜叶片抗氧化系统,使活性氧代谢失调,叶片膜系统遭到严重伤害。     

Ascorbate levels and the activity of key enzymes in ascorbate biosynthesis and recycling in the leaves of 22 Chinese persimmon cultivars

The objective of this study was to determine diversities of ascorbic acid (AsA) and activities of enzymes involved in AsA metabolism, and to determine their relationships to AsA content in the leaves of Chinese persimmon (Diospyros kaki) cultivars. Results showed that there were huge differences not only in the contents of AsA and glutathione (GSH) but also in the enzyme activities of l-galactono-1,4-lactone dehydrogenase (GLDH, EC 1.3.2.3), dehydroascorbate reductase (DHAR, EC 1.8.5.1), monodehydroascorbate reductase (MDHAR, EC 1.6.5.4), ascorbate peroxidase (APX, EC 1.11.1.11) and glutathione reductase (GR, EC 1.6.4.2) in the leaves of 22 Chinese persimmon cultivars. Control of AsA levels mainly depended on the capacity for biosynthesis and GLDH activity played a main role in determining AsA levels in the leaves of persimmon. Both MDHAR and DHAR, MDHAR in particular, also played an important role in maintaining AsA redox state by reducing oxidized AsA back to AsA. But contents of GSH and hydrogen peroide (H₂O₂) and activity of APX were not significantly correlated with AsA content in the leaves of persimmon.     

CaCl_2对NaCl胁迫下酸枣苗AsA-GSH循环的影响

以酸枣(Ziziphus acidojujuba C.Y.Cheng et M.J.Liu)水培实生幼苗为试材,研究了CaCl_2对NaCl胁迫下其根、茎、叶中抗坏血酸—谷胱甘肽循环(AsA-GSH)的影响。结果表明:与对照(日本园试配方营养液)相比,NaCl处理下根和叶中AsA含量升高,MDHAR活性升高,APX活性下降;根、茎、叶中GSH含量升高。NaCl+CaCl_2处理与NaC处理相比,根和茎中AsA含量进一步升高,叶中AsA含量下降,叶中APX下降,根中MDHAR活性进一步升高,茎和叶中DHAR活性升高;根和叶中GSH含量下降。外源CaCl_2可能通过提高酸枣实生苗根、茎和叶中AsA再生关键酶MDHAR和DHAR活性,促进根和茎中AsA的再生与生物合成,从而提高根、茎清除过量H_2O_2的能力,缓解NaCl胁迫对酸枣幼苗根和茎部的伤害。     

低温胁迫下番茄幼苗根穗互作对其抗坏血酸—谷胱甘肽循环的影响

为探讨番茄根系与接穗及其互作效应影响嫁接苗耐冷性的效应大小与生理机制,以耐冷性强的番茄‘060112’(R)和冷敏感番茄‘060911’(S)为试材,采用靠接法进行嫁接,组成双根双穗嫁接苗RS/RS,待嫁接苗成活后通过断根或断穗,形成R/R、R/RS、R/S、S/R、S/RS和S/S共6个根/穗组合处理,置于光强22 klx、光周期12 h/12 h光照培养箱,测定昼夜温度10℃/3℃低温胁迫9 d及25℃/15℃常温恢复3 d时嫁接苗叶片和根系中活性氧水平及As A-GSH循环中关键酶和抗氧化物质的变化。结果表明,低温胁迫显著提高了番茄嫁接苗叶片和根系中H_2O_2含量及超氧阴离子产生速率,但耐冷性强的R根系嫁接苗活性氧水平显著低于冷敏感的S根系嫁接苗,虽然R接穗嫁接苗活性氧水平亦显著低于S接穗嫁接苗,但降幅不及根系嫁接苗的大,表明根系在增强嫁接苗耐冷性中的作用大于接穗。低温胁迫下,各处理嫁接苗叶片和根系As A-GSH循环中关键酶(APX、MDHAR、DHAR、GR)活性和抗氧化物质(As A、DHA、GSH、GSSG)的含量均显著增加,且除DHA和GSSG外,均以R根系或R接穗嫁接苗较高,S根系或S接穗嫁接苗较低,RS根系或RS接穗嫁接苗居中,表明低温胁迫下耐冷性强的R根系或接穗嫁接苗的抗氧化能力显著高于S根系或接穗嫁接苗。具RS双接穗的嫁接苗中又以RS-R叶片的抗氧化能力显著高于RS-S叶片,且互作效应的P值小于0.01(或0.05),表明根、穗对嫁接苗耐冷性存在显著的互作效应。     

Melatonin alleviates cold-induced oxidative damage by regulation of ascorbate–glutathione and proline metabolism in melon seedlings (Cucumis melo L.)

Cold stress is one of the most detrimental environmental factors affecting plant growth and development. Melatonin (MEL), a natural indoleamine compound, responds to various environmental cues. To explore the role of MEL in the response of melon (Cucumis melo L.) seedlings to cold stress, the effects of exogenous MEL on the ascorbate–glutathione (AsA–GSH) cycle and proline metabolism were investigated. Melon seedlings were sprayed with various concentrations of MEL (0, 50, 100, 200, or 400 μM), then exposed to cold stress, 12/6°C (day/night) for 7 d, followed by recovery at 28/18°C for another 7 d. The results showed that MEL, especially the 200 μM treatment, dramatically alleviated growth inhibition caused by cold stress, manifested by increased plant growth and decreased O₂^?¯ production rate and malondialdehyde content. Importantly, exogenous application of MEL enhanced the ratios of reduced and oxidized forms of AsA (AsA/DHA) and GSH (GSH/GSSG), and the activities of ascorbate peroxidase (APX), glutathione reductase (GR), and dehydroascorbate reductase (DHAR) involved in the ascorbate–glutathione (AsA–GSH) cycle in melon seedings grown under cold stress. Besides, MEL pretreatment further increased the contents of proline and soluble protein under cold stress. The results reveal that protective effects of MEL against cold stress in melon seedlings are most likely associated with the regulation of the AsA–GSH cycle and proline metabolism as an effective antioxidant system.     

高温胁迫对草地早熟禾渗透势、膜脂肪酸成分及膜脂过氧化产物的影响

 以‘Midnight’和‘Brilliant’两个草地早熟禾（Poa pratensis）品种为试材,研究叶片渗透 势、膜脂肪酸成分变化以及抗氧化酶对高温胁迫（35/30 ℃,昼/夜）的响应。高温胁迫下,‘Midnight’ 草地早熟禾草坪外观质量显著高于‘Brilliant’;随胁迫时间延长,‘Midnight’叶片的渗透势不断下降, 而‘Brilliant’除在前5 d 有一定程度下降外,而后基本处于不变,‘Midnight’保持更高的相对含水量; 两品种亚麻酸（18︰3）含量不断下降,亚油酸（18︰2）和棕榈酸（16︰0）不断增加,即脂肪酸饱和水平 增加,‘Midnight’比‘Brilliant’含有更高的亚麻酸和棕榈油酸（16︰1）,更低的棕榈酸和硬脂酸（18︰0）, 因而伴随着更高的双键指数（DBI）;‘Brilliant’的MDA 含量在胁迫10 d 后上升加快,胁迫25 d 结束时 其含量为‘Midnight’的1.6 倍,与之相对应的则是‘Midnight’的SOD 酶活性显著高于‘Brilliant’,电 解质渗透率显著低于‘Brilliant’。以上结果表明,‘Midnight’较强的渗透调节能力,较高的SOD 酶活性, 减轻了膜脂过氧化程度,有效保护了细胞膜稳定性,因而缓解了高温胁迫下的水分和氧化压力,表现出 较强的耐热性。同时,‘Midnight’具有避免膜脂饱和程度剧烈变化的能力,也可能与耐热性较强有关。