NO参与Spd诱导白三叶抗氧化酶活性及其基因表达

以‘拉丁诺’白三叶为试材,采用药理学实验,探讨一氧化氮(NO)信号在外源亚精胺(Spd)诱导抗氧化酶活性及其基因表达中的作用。研究结果显示,20 μmol/L的外源Spd可显著提高白三叶叶片硝酸还原酶(NR)和一氧化氮合酶(NOS)活性,诱导白三叶离体叶片NO积累,并且具有时间效应,在处理第2 h达到最大值;50 μmol/L NO清除剂牛血红蛋白(Hb)、5 mmol/L 硝酸还原酶(NR)抑制剂偏钒酸钠(NaVO₃)以及200 μmol/L一氧化氮合酶(NOS)抑制剂NG-硝基-L-精氨酸甲酯盐酸盐(L-NAME)处理均可不同程度地逆转Spd诱导的NO含量的升高。外源Spd亦可提高白三叶叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性及其基因的相对表达量,而Hb、NaVO₃和L-NAME不同程度地抑制了Spd诱导的SOD、POD、CAT、APX酶活性及其基因表达。以上结果表明:Spd可能通过激活硝酸还原酶和一氧化氮合酶途径诱导产生NO,且NO信号参与了Spd调控白三叶叶片抗氧化酶活性及其基因表达。     

一氧化氮参与调节PEG渗透胁迫下白三叶抗氧化酶活性及其基因表达

以 ‘拉丁诺’ 白三叶为材料,采用药理学实验,研究15%PEG-6000渗透胁迫下,离体叶片内源NO荧光产生及NO含量动态变化,NO清除剂及合成抑制剂对白三叶叶片抗氧化酶活性及其基因表达量的影响以及外源NO供体(SNP)对渗透胁迫的缓解效应。渗透胁迫可诱导白三叶叶片NO荧光产生,NO含量升高,提高抗氧化酶活性,上调抗氧化酶基因表达水平,而Hb、NR、NaVO₃和L-NAME则显著抑制了胁迫诱导的NO含量、抗氧化酶活性及其基因表达水平的提升;外源根施50 μmol/L SNP促进了胁迫下叶片抗氧化酶活性的提高,并有效减缓了相对含水量的下降,抑制电解质渗透率(EL)和MDA含量的升高。以上结果表明,NO是白三叶响应渗透胁迫的重要信号分子,并可能通过调控氧化酶基因表达和提高抗氧化酶活性,以减轻渗透胁迫对白三叶幼苗的过氧化伤害。     

一氧化氮参与盐胁迫下黑麦草幼苗脯氨酸积累的调控

以黑麦草(Loliumperenne L.)幼苗为材料,采用溶液培养方法研究了150 mmol·L^-1 NaCl胁迫下根尖和叶片中一氧化氮(NO)产生和脯氨酸(Pro)积累的关系,以探讨NO在盐胁迫下诱导Pro积累中的调节作用。结果表明:NaCl胁迫下黑麦草幼苗根尖和叶片中Pro和NO含量增加,Pro合成的关键酶吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)活性提高,而Pro降解的关键酶脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性下降。100μmol·L^-1外源NO供体硝普钠(SNP)促进了NaCl胁迫下幼苗根尖和叶片中Pro的积累及P5CS活性的提高,降低了ProDH活性;NO清除剂cPTIO和合成抑制剂L-NAME,NaN₃逆转了NaCl胁迫和SNP对Pro积累的诱导作用及P5CS,ProDH活性的调节作用。因此,NO可能通过P5CS和ProDH活性参与盐胁迫下Pro积累的调控。     

一氧化氮信号途径参与草地早熟禾耐镉机制的研究

为探究信号分子一氧化氮（Nitric Oxide,NO）对镉（Cadmium,Cd）胁迫下草地早熟禾（Poa pratensis）的调控机理,揭示草地早熟禾耐镉机理,本试验采取根施1000 μmol·L^-1氯化镉（Cadmium chloride hemidihydrate,CdCl₂·2.5H₂O）及叶面喷施NO合成酶抑制剂（L-硝基精氨酸甲酯（L-NAME））、硝酸还原酶抑制剂（钨酸钠（Tungstate））、NO清除剂（4-羧基苯-4,4,5,5-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物（cPTIO））处理草地早熟禾叶片,研究不同处理对草地早熟禾幼苗叶片生长及抗氧化酶活性、光合色素含量、丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、游离脯氨酸、内源NO含量的影响。研究发现,镉胁迫下草地早熟禾内源NO含量增加,添加一氧化氮清除剂、一氧化氮合酶抑制剂、硝酸还原酶抑制剂可增加超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate peroxidase,APX）活性,降低过氧化物酶（Peroxidase,POD）活性,增加叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、丙二醛含量,降低脯氨酸（Proline,Pro）含量、叶片相对含水量（Relative Water Content,RWC）和干物质量（Dry matter content）。结果表明,一氧化氮合酶途径可能是早熟禾合成NO的主要途径,内源NO可通过调节抗氧化酶活性、光合色素含量、游离脯氨酸含量等途径缓解镉胁迫。     

UV-B辐射对苜蓿幼叶内Rubisco、H2O2含量及蛋白水解酶活性的影响

研究了两个苜蓿品种幼苗在UV-B辐射下叶片Rubisco含量、蛋白水解酶活性和H2O2含量的变化.结果表明:UV-B辐射可使两个苜蓿品种幼苗H2O2含量和蛋白水解酶活性上升,Rubisco含量下降;准格尔苜蓿在UV-B辐射下H2O2含量和蛋白水解酶活性的上升幅度和Rubisco含量的下降程度明显大于多叶型苜蓿8925;抗坏血酸处理能明显降低UV-B辐射下幼苗H2O2含量,同时明显抑制蛋白水解酶活性的上升及Rubisco含量的下降,UV-B辐射诱导Rubisco含量的降低可能是通过提高H2O2水平来加强蛋白水解酶系统的活化而加速了Rubisco的降解,表明UV-B辐射对苜蓿幼叶具有一定的生理效应.     

外源DA-6对UV-B辐射胁迫下紫花苜蓿幼苗生长调节及花青素合成代谢的影响

为了解外源胺鲜脂(diethyl aminoethyl hexanoate, DA-6)对UV-B辐射胁迫下紫花苜蓿幼苗生长调节及花青素合成代谢的影响,试验采用营养液沙培法研究了叶面喷施或根施30 mg/L的DA-6溶液对UV-B辐射胁迫[在自然光照基础上增加UV-B辐射5 kJ/(m² ·d)]下紫花苜蓿幼苗生长、抗氧化能力、光合作用、叶绿素和花青素合成代谢的影响,处理15 d后取样进行各指标的测定。结果表明：UV-B辐射胁迫显著加剧了紫花苜蓿幼苗的细胞膜脂过氧化伤害,并抑制了幼苗的生长、叶绿素合成及光合作用。喷施或根施DA-6溶液能不同程度缓解UV-B辐射对紫花苜蓿幼苗的胁迫,且根施方式的综合缓解效果更为明显,具体表现为较喷施方式增加了幼苗的株高、根长、地上部干重及根部干重;提高了叶片过氧化物酶和过氧化氢酶活性,降低了超氧阴离子和过氧化氢含量;提升了叶片净光合速率,并通过改善UV-B辐射胁迫对叶绿素合成途径中胆色素原到尿卟啉原Ⅲ的转化受阻程度来促进叶绿素合成;增强了花青素合成代谢关键酶(苯丙氨酸解氨酶、查尔酮合成酶、查尔酮异构酶、花青素合成酶)的活性从而促进花...     

钙抑制剂及外源钙对盐碱胁迫下玉米幼苗MDA的影响

为探讨钙抑制剂异搏定对植物耐盐碱胁迫能力的影响,试验采用实验室模拟方法研究了玉米幼苗在盐碱胁迫以及CaCl_2存在条件下,钙抑制剂异搏定对玉米幼苗叶片丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:在低浓度盐碱胁迫条件下钙抑制剂异搏定使玉米幼苗叶片MDA含量显著降低(P0.05);高浓度盐碱胁迫条件下的MDA含量除首次外,均显著降低(P0.05),CaCl_2在盐碱胁迫条件下与钙抑制剂异搏定具有颉颃作用。说明一定浓度的钙抑制剂异搏定具有缓解植物盐碱胁迫伤害的作用。     

一氧化氮抗寄生虫感染的研究进展

一氧化氮 (NO)在寄生虫感染过程中具有抑制或杀伤寄生虫与对宿主机体产生病理损伤的双重作用。机体内 NO的产生及抗寄生虫作用受细胞因子严格调节 ,巨噬细胞经 IFN-γ等细胞因子或脂多糖 L PS刺激后能大量表达 i N-OS,产生的 NO对球虫、弓形虫、锥虫、疟原虫、肝片吸虫、血吸虫等均有杀伤作用 ,NOS抑制剂的阻断则进一步表明 NO在寄生虫感染中的重要作用。近年来 ,关于 NO抗寄生虫感染、作用机制、NO合酶抑制剂和细胞因子影响等的研究报道日渐增多。文章就有关研究进展进行了综述     

一氧化氮对干旱胁迫下紫花苜蓿氮代谢的影响

为揭示NO对渗透胁迫下紫花苜蓿含氮化合物及氮代谢过程的调控机制,以紫花苜蓿为材料,通过外源施加NO供体硝普钠（SNP）和NO清除剂（c-PTIO）对紫花苜蓿种子及幼苗进行处理,研究NO在PEG模拟的渗透胁迫下紫花苜蓿氮类化合物含量及氮代谢关键酶活性变化规律中的影响。结果表明：与PEG处理相比,外施0.1 mmol·L^-1 SNP,紫花苜蓿萌发期及幼苗期可溶性蛋白含量分别平均提高了 16.91%和8.87%,游离氨基酸含量平均降低14.92%和0.68%;硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）及谷氨酸合成酶（GOGAT）活性在萌发期分别提高了23.85%,47.87%,60.06%,在幼苗期分别提高了16.31%,23.56%,72.89%;而萌发期和幼苗期谷氨酸脱氢酶（GDH）活性分别降低了35.89%和33.35%。PEG胁迫下添加c-PTIO加剧了PEG胁迫对紫花苜蓿含氮物质积累的抑制,对NR,GS,GOGAT活性的影响差异不显著,GDH活性在萌发期及幼苗期分别平均升高了18.26%和4.62%。由此说明,外源NO通过调节氮代谢关键酶活性促进PEG胁迫下紫花苜蓿氮素向蛋白质合成的方向转运积累,提高紫花苜蓿抗旱性。     

NO介导的Ca2+信号对渗透胁迫下紫花苜蓿幼苗光合特征及抗性的影响

以紫花苜蓿幼苗为材料,用聚乙二醇(PEG-6000)作为渗透介质人工模拟干旱条件,外源喷施NO供体硝普钠(SNP)、钙信号试剂CaCl₂、NO抑制剂亚甲基蓝(MB)和Ca²⁺通道阻断剂LaCl₃,对紫花苜蓿幼苗光合特征、抗氧化酶活性及过氧化物酶(POD)同工酶图谱进行研究,探讨了渗透胁迫下NO介导的Ca²⁺信号对紫花苜蓿幼苗光合作用及抗氧化能力的影响。结果表明:在渗透胁迫条件下,施加SNP、CaCl₂均能够有效缓解叶片叶绿素a、类胡萝卜素及总叶绿素含量降低,提高叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)及气孔限制值(L_s),而对胞间CO₂浓度(C_i)没有缓解作用。SNP、CaCl₂及SNP+CaCl₂处理提高了幼苗叶片中抗氧化酶活性和脯氨酸含量,降低了丙二醛(MDA)含量。其中共处理时效果最为显著,第4天 SOD、POD、CAT活性较PEG处理升高了39.29%、30.41%和56.24%,脯氨酸含量增加了45.59%,MDA含量降低了45.59%。POD同工酶图谱在第4天时酶谱带数最多,POD活性最强,且SNP+CaCl₂共处理下出现新酶带。而添加外源NO的同时添加Ca²⁺通道阻断剂LaCl₃,紫花苜蓿幼苗光合速率、抗氧化酶活性及脯氨酸含量均降低,丙二醛含量增加,添加Ca²⁺信号的同时施加NO抑制剂MB也具有相同的作用,说明Ca²⁺信号参与NO信号转导过程并相互作用共同调节渗透胁迫下紫花苜蓿幼苗的生理应答响应。     

Protective effects of phlorotannins against ultraviolet B radiation in zebrafish (Danio rerio)

Exposure to ultraviolet B (UV-B) radiation has been associated with a variety of adverse effects in all forms of life, including micro-organisms, plants, animals and humans. Ultraviolet B induces cell damage at the molecular level and consequently organisms must employ strategies to protect themselves from sunlight and to repair UV-B-induced cellular damage. In this study, the UV-B protective effects of four different phlorotannins isolated from a brown alga (Ecklonia cava) were determined using zebrafish (Danio rerio) as an in vivo model. Zebrafish embryos were pretreated with phlorotannins and exposed to UV-B (50 mJ/cm(2)). The heart rate, generation of reactive oxygen species and nitric oxide, cell death and hyperpigmentation were assessed in order to evaluate UV-B-induced photo-damage. Treatment of the embryos with the algal phorotannins reduced UV-B-induced reactive oxygen species and nitric oxide levels, protected against UV-B-induced cell death and significantly reduced hyperpigmentation. We therefore suggest that phlorotannins isolated from E. cava can protect against UV-B radiation. Editor Note. Readers of the journal may be unfamiliar with the use of zebrafish embryos in research studies. There is no indication in this article of an ethical review of the study. This is because the use of fish embryos in research, at least in the UK, is not subject to a licensing procedure if they are less than 5 days post fertilization (dpf). In this study the embryos were 2 dpf.     

UV-B辐射对不同生态型垂穗披碱草幼苗生长和抗氧化酶系统的影响

UV-B辐射是影响植物生长的外界限制因子之一。本文研究了UV-B辐射对2个生态型垂穗披碱草（Elymus nutans）（商用型正道,ZD;西藏野生型申扎,XZ）幼苗的生长和抗氧化系统的影响。结果表明：UV-B辐射处理后,二者的生物量和叶绿素含量受到不同程度地抑制,ZD地下生物量和根茎比受UV-B辐射抑制作用显著;处理后二者的丙二醛含量显著提高,且XZ的丙二醛含量显著低于ZD;UV-B还显著增加了垂穗披碱草幼苗的可溶性蛋白含量,ZD的脂氧合酶活性也有显著提高,但XZ并无显著变化;另外,幼苗的超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性受UV-B辐射影响均不显著,但XZ的超氧化物歧化酶活性显著高于ZD,而过氧化物酶活性显著低于ZD;二者的过氧化氢酶和谷胱甘肽还原酶活性受UV-B辐射影响显著,但生态型间无显著差异。综上,XZ受UV-B辐射影响小于ZD,对UV-B辐射有较高抗性,这可能与其稳定的脂氧合酶活性和较高的超氧化物歧化酶活性等有关。     

UV-B辐射增加对黑麦草生长及产量影响的初步研究(简报)

本试验在大田群体条件下,研究了UV-B辐射增加对黑麦草营养生长和干草产量的影响.结果表明,UV-B辐射强度增加导致黑麦草的茎、叶干重显著下降;UV-B辐射增加对黑麦草根、茎、叶的生长有显著的抑制效应;UV-B辐射增加对黑麦草三叶期前的幼苗生长无显著影响.     

UV-B辐射对三种常见高原牧草种子萌发及出苗的影响研究

采用人工紫外线辐射(UV-B)增强处理多年生牧草品种冷地早熟禾(Poa crymophila Keng).、垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb).和中华羊茅(Festuca sinensis Keng)种子,测定其发芽率、苗长、胚根/胚芽比值,以研究UV-B辐射对牧草种子萌发及出苗的影响。结果表明:紫外线增加0.50 W.m2时,对三种牧草种子的发芽率、苗长和胚根/胚芽的影响均不明显;增加1.00 W.m2时,对三种牧草种子的发芽率有影响但均不显著;对3种牧草种子的苗长和胚根/胚芽的影响显著;增加1.25 W.m2时,3种牧草中的发芽率差异不显著,而幼苗和胚根/胚芽值差异均显著。3种牧草的影响程度由大到小依次为:中华羊茅、垂穗披碱草、冷地早熟禾,说明增加UV-B辐射不会影响到高寒草地上主要禾草的种子萌发。     

多裂骆驼蓬中生物碱类物质对玉米幼苗生长及某些生理特性的影响

通过室内培养和盆栽试验研究多裂骆驼蓬生物碱提取液浸种对玉米种子萌发和幼苗生长及一些生理特性的影响。结果表明,随着水溶性生物碱和总生物碱提取液浸种浓度的提高,玉米种子的萌发率及萌发种子的活力指数、呼吸速率及淀粉酶和蛋白酶活性降低,其中大于0.10g/mL浓度处理差异达显著水平,脂溶性生物碱不影响种子的萌发。脂溶性、水溶性和总生物碱提取液浸种处理的幼苗根系活力增强,根系吸收面积增大,叶绿素含量增加,硝酸还原酶(NR)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性提高;幼苗根体积、株高及根系和地上部干重增加。其中根系干重分别增加1 5.0%,2 7.9%和3 5.4%;地上部干重增加9.3%,8.5%和30.9%,达显著水平。说明多裂骆驼蓬水溶性和脂溶性生物碱促进玉米幼苗的生长,但水溶性生物碱抑制种子的萌发。     

乙烯对匍匐翦股颖ISR抗病反应中AsA-GSH循环及胼胝质沉积的影响

以匍匐翦股颖品种“Penn-A4”为试验材料,侵染立枯丝核菌后,经丁二醇(BDO)诱导产生系统抗性(ISR),喷施不同浓度的乙烯合成抑制剂氯化钴(CoCl₂)和促进剂1-氨基环丙烷羧酸(ACC)后,检测抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环中抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量及相关酶活性的变化,并观察匍匐翦股颖ISR反应中胼胝质沉积的变化。结果表明,乙烯抑制剂处理下,匍匐翦股颖幼苗中AsA含量较低,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性下降,大量GSH被催化还原为氧化型谷胱甘肽(GSSG),GSSG大量积累,同时谷胱甘肽还原酶(GR)活性较低,GSSG经GR少量还原为GSH。乙烯促进剂处理下,AsA含量较高,APX活性升高,GSSG在高活性GR作用下催化还原为GSH,使得GSH大量积累。因此在匍匐翦股颖ISR抗病反应中,高浓度乙烯促进AsA和GSH的大量积累,它们不仅参与了活性氧的代谢平衡,同时也作为信号分子在ISR抗病反应中起着重要作用。匍匐翦股颖感染褐斑病后,胼胝质主要沉积在厚壁细胞、韧皮部、木质部和表皮组织,其中厚壁细胞胼胝质沉积最多,表皮组织沉积最少。此外,胼胝质沉积面积在不同乙烯信号分子处理间存在差异,但随着处理时间的延长差异不显著。一定浓度的乙烯对ISR反应中胼胝质的沉积具有一定的影响,随着处理时间的延长显著增加,在100 μmol·L^-1ACC处理5 d后,胼胝质沉积总面积仅为9.916 mm²,处理10 d后升至最高,为38.396 mm²,但在病害侵染后期,胼胝质数量减少,在100 μmol·L^-1ACC处理15 d后,胼胝质沉积总面积降至20.052 mm²,反映了乙烯信号分子对胼胝质沉积的影响是一种短期效应,短期内可提高匍匐翦股颖植株抗病性,具有信号分子的短时效特点。研究结果为探清匍匐翦股颖ISR抗病响应中ET信号分子如何调控抗病生理特性提供了理论基础。     

一氧化氮及其对营养物质代谢的调节

一氧化氮是由一氧化氮合成酶以精氨酸为底物合成的重要细胞信号分子,不仅是脉管系统中重要的内皮衍生因子,而且在营养物质代谢调控上有着重要的作用.一氧化氮参与葡萄糖、脂肪、氨基酸等营养物质的代谢调控.细胞中一氧化氮的合成速率可通过各种途径控制精氨酸的有效性及一氧化氮合成酶的辅助因子来调节,通过调节一氧化氮的合成可以调节营养物...