外源Ca2＋和H2O2对NaCl 胁迫下枸杞离体叶片叶绿体中活性氧代谢的影响研究

以枸杞离体叶片为材料,研究NaCl胁迫下外源Ca2+和H2O2对枸杞离体叶片叶绿体中O2·产生速率、丙二醛(MDA)含量及抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响.结果表明:在NaCl胁迫下O2·产生速率呈上升趋势,丙二醛含量增大,保护酶APX、CAT、POD活性较对照升高.在NaCl胁迫下,加入外源Ca2+和H2O2时丙二醛(MDA)含量和O2·产生速率较单纯NaCl胁迫下降低;保护酶APX、CAT、POD活性较单纯NaCl胁迫下升高.表明外源Ca2+和H2O2在一定程度上可以缓解NaCl胁迫对植物体造成的伤害.     

硅对盐胁迫下葡萄幼苗生理效应的影响

以酿酒葡萄"赤霞殊"(Cabernet Sauvignon,CS)1年生扦插苗为试材,采用营养液水培系统,研究了根施外源硅(K2SiO3·9H2O,Si)对盐(50 mmol/L NaCl)胁迫下赤霞珠葡萄幼苗叶片生理生化特性的影响.结果表明:盐胁迫处理下,葡萄幼苗叶片超氧阴离子(O2-')产生速率加快,过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)含量和相对膜透性增加;超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性增强;组织含水量降低;施用2.0mmol/L Si明显抑制了O2-、H2O2和MDA的积累,增加了组织含水量,并进一步提高了抗氧化酶SOD和POD的活性.说明外源Si可通过提高盐胁迫下葡萄幼苗体内的抗氧化酶活性,从而降低活性氧(ROS)水平,一定程度上减轻盐胁迫对植株所造成的细胞膜脂过氧化伤害,增强其耐盐性.     

黑麦草幼苗对NaHCO3胁迫的生理响应

采用营养液砂培方法,研究了不同浓度NaHCO3(0、50、100、150 mmol/L和200 mmol/L)胁迫对黑麦草幼苗生长、活性氧代谢和渗透溶质积累的影响。结果表明:(1)随着NaHCO3浓度增加,黑麦草幼苗鲜、干重呈降低趋势,叶片超氧阴离子(O2.)、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)和Na+含量不断升高,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)、K+含量及K+/Na+持续下降,超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性呈先升后降变化,液泡膜H+-ATPase和H+-PPase活性在NaHCO3浓度为50～150 mmol/L时高于对照,NaHCO3浓度为200 mmol/L时低于对照。(2)碱胁迫降低了幼苗叶片中可溶性蛋白质和游离氨基酸的含量,提高了可溶性糖和脯氨酸的含量。表明活性氧代谢和Na+、K+平衡失调及积累有机溶质进行渗透调节需更多能耗等可能是碱胁迫下黑麦草幼苗生长受抑的重要因素。     

NaCl和Na_2CO_3对枸杞的胁迫效应

对5个月苗龄的枸杞幼苗用0.3%～0.9%的中性盐NaCl和碱性盐Na2CO3处理,以观察枸杞幼苗对盐碱的耐受程度。结果表明:枸杞耐Na2CO3的最高浓度为0.3%,而耐NaCl的最高浓度为0.9%。在两种盐胁迫下,相对生长率、O2-·、H2O2、MDA含量以及质膜透性的变化趋势基本相似。但是,在Na2CO3胁迫下,相对生长率明显下降,O2-·、H2O2、MDA含量上升加剧,质膜透性也明显增加。叶绿素和可溶性蛋白含量明显下降;可溶性糖和淀粉含量出现明显下降趋势。而在NaCl胁迫下,叶片可溶性糖含量出现先降后升的趋势,根中的淀粉含量也出现缓慢上升的趋势,并且二者差异显著(P<0.05),由此说明枸杞对盐的耐受力高于碱。     

NaCl和Na2CO3对枸杞的胁迫效应

对5个月苗龄的枸杞幼苗用0.3%～0.9%的中性盐NaCl和碱性盐Na2CO3处理,以观察枸杞幼苗对盐碱的耐受程度.结果表明枸杞耐Na2CO3的最高浓度为0.3%,而耐NaCl的最高浓度为0.9%.在两种盐胁迫下,相对生长率、O2(-*)、 H2O2、 MDA含量以及质膜透性的变化趋势基本相似.但是,在Na2CO3胁迫下,相对生长率明显下降,O2(-*)、 H2O2、 MDA含量上升加剧,质膜透性也明显增加.叶绿素和可溶性蛋白含量明显下降;可溶性糖和淀粉含量出现明显下降趋势.而在NaCl胁迫下,叶片可溶性糖含量出现先降后升的趋势,根中的淀粉含量也出现缓慢上升的趋势,并且二者差异显著(P<0.05),由此说明枸杞对盐的耐受力高于碱.     

Zn盐和干旱胁迫对纹党种子萌发和幼苗生理特性的影响

以甘肃道地中药材纹党(Codonopsis pilosula)为对象,通过室内砂培方法,研究了不同浓度(10-6mol·L-1,10-5mol·L-1,10-4mol·L-1,10-3mol·L-1)Zn2+和不同浓度(5%、10%、15%、20%、30%)PEG模拟干旱胁迫下对纹党种子萌发、幼苗生长、渗透调节物质积累和活性氧代谢的影响。结果表明:低浓度Zn2+和PEG能显著促进纹党种子萌发和幼苗生长,随着干旱胁迫和Zn2+浓度的加剧,种子萌发率显著降低,幼苗生长受阻,纹党种子萌发和幼苗生长能耐受的渗透势临界阈值为-0.94 MPa;叶片O2·产生速率和H2O2含量明显增加,SOD、POD、CAT和APX活性先升后降,高浓度Zn2+和PEG处理下GSH和As A含量明显降低,幼苗叶片中Pro、可溶性糖和MDA含量随Zn2+和PEG浓度升高而升高。10-6和10-5mol·L-1Zn盐可提高纹党对适度干旱胁迫的适应能力,而10-3mol·L-1的Zn盐与干旱胁迫下伤害度达到最大。     

NO2-源的NO对镉胁迫下玉米幼苗生理的影响

采用亚硝酸钠(Na NO2)在酸性条件下与还原剂还原型谷胱甘肽(GSH)反应生成S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO),GSNO能够释放出NO,合成不同浓度的GSNO(0、50、125、250μmol·L~(-1)和350μmol·L~(-1))溶液处理受Cd Cl2胁迫的玉米(Zea mays L.)幼苗,以未用Cd Cl2处理的玉米幼苗作为对照(Control),探究GSNO对玉米幼苗Cd胁迫的缓解作用及其抗氧化机制。结果表明:GSNO处理使Cd胁迫下玉米幼苗的株高、茎粗和叶面积与对照组相比显著增加,其中250μmol·L~(-1)浓度的GSNO处理效果最佳;在350μmol·L~(-1)GSNO处理下玉米幼苗各类光合色素含量在胁迫组均达到最大值,有效缓解了叶片黄化;GSNO处理(最适浓度在125~250μmol·L~(-1)之间)也显著增强了Cd胁迫下玉米幼苗的抗氧化酶活性,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(POD)的活性,相应地降低了过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O_2·)含量的积累;GSNO还可以显著提高玉米幼苗螯合重金属离子的能力,其中250μmol·L~(-1)浓度的GSNO处理效果最佳。     

植物抗病过程中的活性氧代谢（一）植物抗病过程中活性氧的产生及相关酶

活性氧是生物体内含有氧原子但较分子氧有更活泼化学性质的氧的代产物及其衍生物。植物体内的活性氧主要包括:超氧物阴离子自由基(O·-2)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(·OH)、单线态氧(·O2)及一些脂类过氧化产物(如:R,ROO等自由基及ROOH)等[1、2、3、4]。植物体内活性氧含量过高会给植物带来巨大的伤害。一方面,活性氧可直接攻击核酸与蛋白质,造成细胞功能絮乱。另一方面,过量的活性氧可引发生物膜中不饱和脂肪酸的过氧化作用,造成对生物膜的损伤。近年来,一些研究者发现植物在抵御病原菌侵染的过程中也能产生和累积活性氧,引起了人们…     

外源NO对渗透胁迫下黑麦草种子萌发及活性氧代谢的影响

以黑麦草为试材,研究了一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对聚乙二醇6000渗透胁迫下种子萌发、幼苗叶片活性氧代谢和渗透溶质积累的影响,探讨外源NO对渗透胁迫下牧草生理响应的调节作用.结果表明:100μmol/L SNP显著提高了渗透胁迫下黑麦草种子的发芽率、发芽指数和活力指数,缓解了植株鲜重和干重的下降幅度,提高了幼苗叶片SOD、POD、APX、质膜H+-ATPase活性及谷胱甘肽、可溶性糖、游离氨基酸、脯氨酸、K+、Na+含量和植株含水量,降低了O2-.产生速率及H2O2、丙二醛和可溶性蛋白含量.表明外源NO能够促进渗透胁迫下黑麦草种子的萌发,对渗透胁迫引起的黑麦草幼苗膜脂过氧化具有缓解作用.     

外源一氧化氮供体SNP 对NaCl 胁迫下多裂骆驼蓬幼苗氧化损伤的保护效应

研究了外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对NaCl胁迫下多裂骆驼蓬幼苗生长和氧化损伤的影响.结果表明:正常生长条件下喷施SNP能促进多裂骆驼蓬幼苗的生长,而NO信号传递途径关键酶鸟苷酸环化酶(GC)抑制剂亚甲基蓝(MB)明显抑制幼苗的生长;喷施SNP预处理显著缓解了NaCl胁迫对幼苗生长的抑制,明显降低了NaCl胁迫下叶片丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O_2~(·-))和H_2O_2的积累及过氧化氢酶(CAT)活性,提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性;使抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量及(Spd+Spm)/Put比值显著提高,而MB逆转了SNP对NaCl胁迫幼苗生长的促进作用及MDA、H_2O_2、CAT、POD、ASA、GSH和(Spd+Spm)/Put的调节作用,但对SNP调节O_2~(·-)、SOD和APX的效应无明显影响.表明外源NO可能通过GC介导的cGMP依赖和非cGMP依赖两条途径参与盐胁迫下活性氧代谢的调节,从而缓解盐胁迫导致的氧化损伤,促进多裂骆驼蓬幼苗的生长.     

NaCl胁迫下转入Cu,Zn-SOD基因马铃薯活性氧的代谢及保护酶的变化

以转入Cu ,Zn-SOD基因的马铃薯为材料 ,研究了在不同NaCl浓度胁迫下其活性氧代谢及保护酶活性的变化。结果表明 ,在NaCl胁迫下转基因马铃薯植株体内的超氧阴离子 (O₂^-)含量明显低于对照非转基因马铃薯 ,H₂O₂含量前者略高于后者但差异不大 ;超氧化物歧化酶活性转基因马铃薯显著高于对照 ,过氧化氢酶及抗坏血酸过氧化物酶活性转基因马铃薯高于对照 ;转基因马铃薯体内的脂质过氧化产物丙二醛 (MDA)含量显著低于对照。研究表明 ,转入Cu ,Zn-SOD基因马铃薯具有较强的抗氧化能力 ,具有耐 (抗 )盐的潜力。     

莲子草假隔链格孢对空心莲子草活性氧代谢的影响

为了明确活性氧(ROS)在莲子草假隔链格孢Nimbya alternantherae侵染空心莲子草过程中的作用,采用氯化硝基四氮唑蓝(NBT)光化学还原法、二氨基联苯胺(DAB)组织染色法和分光光度法测定了莲子草假隔链格孢SF-193侵染空心莲子草后超氧阴离子(O2-)产生速率、过氧化氢(H2O2)含量、抗氧化酶体系(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD))活性和丙二醛(MDA)含量.结果显示,接种莲子草假隔链格孢SF-193的叶片经NBT和DAB染色后检测到ROS的大量累积.叶片内的O2-产生速率和H202含量随接种时间显著升高,接种后48 h均达到峰值,分别为2.33 nmol·min-1·g-1FW和11.78 μmol·g-1FW,是对照的2.1倍和2.5倍;SOD、CAT和POD活性均在接种后8h达到峰值,分别为277.75、23.47和444.92 U·min-1·g-1FW,之后逐渐下降;MDA含量随接种时间持续上升,72h时达到峰值,为5.20μmol·g-1 FW.表明莲子草假隔链格孢侵染空心莲子草打破了ROS产生与清除之间的平衡,导致植物细胞内的ROS迅速上升,对叶片细胞造成严重破坏.     

24-表油菜素内酯对农药处理下葡萄叶片光合特性和抗逆性的影响

研究农药百菌清处理前用外源24-表油菜素内酯(24-epibrassinolide,EBR)预处理对酿酒葡萄品种‘赤霞珠’(Cabernet Sauvignon)光合特性、抗氧化系统以及农药降解代谢的影响,探讨EBR缓解农药对葡萄植株的伤害以及降低农药残留的作用。以酿酒葡萄品种赤霞珠盆栽苗为试材,研究EBR处理对百菌清胁迫下葡萄叶片光合气体交换参数、叶绿素荧光参数、活性氧和丙二醛含量、抗氧化物质含量、解毒酶活性以及叶片百菌清残留量的影响。结果表明:与对照相比,0.1 mg·L-1EBR单独处理可提高葡萄叶片的光合特性,CHT处理(600倍液的百菌清)抑制了叶片光合作用,与CHT处理相比,EBR+CHT处理可显著提高叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci),以及叶片光合系统II(PSII)原初光能转换率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)和光化学猝灭系数(q P);百菌清CHT处理使葡萄叶片过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O·2)和丙二醛(MDA)含量显著升高,而EBR+CHT处理使H2O2、O·2和MDA含量分别比CHT处理降低32.5%、15.8%和4.7%,同时使还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(As A)含量显著高于CHT处理;0.1 mg·L-1EBR单独处理以及CHT处理均使叶片过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽转移酶(GST)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性有所提高,与CHT处理相比,EBR+CHT处理使叶片解毒酶活性进一步增强;EBR预处理加速了百菌清在叶片中的降解,显著降低了叶片农药残留量。研究得出:0.1mg·L-1EBR处理可促进葡萄叶片光合作用,提高抗氧化物质含量以及解毒酶活性,600倍液百菌清处理损害了葡萄叶片正常的光合作用和氧化还原平衡,外源0.1 mg·L-1EBR预处理能通过改善叶片光合特性,减少活性氧物质和丙二醛的积累以及提高解毒酶活性以促进百菌清降解,从而缓解农药对植株的伤害。     

解钾菌与盐胁迫对枸杞幼苗根系特征和生理代谢的影响

以‘宁杞1号’为试验试材,采用双因素裂区设计,以盐胁迫为主因素(100 mmol·L~(-1) NaCl),以解钾菌(B1,B2,B3)为副因素,对枸杞幼苗根系总长度、投影面积、表面积、体积、平均直径、根尖数、根系活力、活性氧含量、可溶性糖含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)和转化酶(INV)活性进行测定,综合评价不同处理中枸杞根系的生长状况。结果表明,解钾菌与盐胁迫对枸杞幼苗根系超氧阴离子(■)含量和SOD、CAT、POD活性均无显著性影响,而对其他指标具有明显的影响。不同处理组合中,B1处理枸杞幼苗根系总长度最长,分别比CK(不添加NaCl和菌剂)、B2、B3、NaCl-CK、NaCl-B1、NaCl-B2、NaCl-B3处理长101%、89%、65%、112%、105%、122%、181%。B2处理中枸杞根系的投影面积、表面积和体积最大及转化酶活性最高;NaCl-B1处理中枸杞幼苗根尖数最大,根系活力最强,GSH-Px和SS活性最高;NaCl-B2处理中枸杞幼苗根系可溶性糖含量和SPS活性最高;NaCl-B3处理中枸杞幼苗根系H_2O_2含量最低,分别比ck、NaCl-CK、B1、NaCl-B1、B2、NaCl-B2、B3处理低24.3%、34.3%、3.9%、41.1%、17.3%、36.3%、14.3%。通过对枸杞幼苗根系17项指标进行综合评价,排在前三名的依次为NaCl-B1、B2、NaCl-B2处理。因此,解钾菌对枸杞幼苗根系的生长发育具有促进作用,无论是否存在盐胁迫,接种B1或B2单一菌种效果均优于其混合菌种B3。盐胁迫下,接种B1解钾菌更有利于枸杞根系的生长发育;非盐胁迫下,接种B2解钾菌更有利于枸杞根系的生长发育。     

向日葵与锈菌互作过程中活性氧的积累

为了探讨向日葵品种与锈菌互作中活性氧的产生和积累与向日葵抗锈病性的关系,采用分光光度计法及联苯胺蓝(DAB)、氮兰四唑(NBT)染色法对过氧化氢(H2O2)及超氧阴离子自由基(O2-)诱导积累的过程进行了检测.结果表明:接种后抗、感病品种均出现H2O2和O2-双峰,侵染早期积累明显,最高峰出现在16 h,在抗病品种中活性氧产生和积累明显高于感病品种;在抗病品种中侵染位点活性氧的产生及积累较明显,接种后16h,侵染位点周围的染色范围较大,染色较深,H2O2及O2-的染色比例均达到最高,分别为65.5%和41%;而在感病品种的侵染位点没有检测到明显的活性氧积累.     

NaCl胁迫对枸杞叶绿素荧光特性和活性氧代谢的影响

对枸杞幼苗进行不同浓度(NaCl)处理后的荧光特性和活性氧代谢的研究结果表明:随着浓度的升高,叶绿素荧光参数Fv/Fm,Fv/Fo,фPSII呈降低趋势,非光化学猝灭效率(NPQ)在轻度胁迫时有所升高,随着盐浓度的加重使NPQ下降;随着盐浓度地升高,保护酶SOD、POD、CAT活性有不同程度地升高,但是H2O2含量和O2-.产生速率也增高,说明枸杞叶片活性氧不能及时清除而造成光合速率的下降,从而使光合机构受到破坏,同时也说明枸杞幼苗对NaCl轻度胁迫(0.3%)和短期胁迫(4d)有一定的适应能力。     

NaCl胁迫对骆驼蓬幼苗叶片多胺水平的影响

研究了NaCl胁迫对骆驼蓬幼苗叶片多胺组分、多胺氧化酶(PAO)活性及H2O2和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,不同浓度NaCl(0、50、100、200和400 mmol/L)胁迫8 d后骆驼蓬幼苗叶片游离态多胺含量随NaCl浓度增大明显下降,高氯酸不溶性结合态多胺下降较小,高氯酸可溶性结合态多胺无显著变化;不同形态多胺中腐胺(Put)含量随NaCl浓度提高显著降低,游离态和高氯酸可溶性结合态精胺(Spm)和亚精胺(Spd)含量先升后降,200 mmol/L NaCl时出现最大值,400 mmol/L时开始下降,但仍高于对照;高氯酸不溶性结合态Spm含量无显著变化而Spd则降低;游离态和细胞壁结合态PAO活性呈先升后降变化趋势;H2O2和MDA含量不断上升。     

NaCl胁迫下Si对甘草叶片抗氧化酶活性的影响

为探究NaCl胁迫下Si对甘草抗逆生理特性的影响,通过盆栽试验,研究不同浓度Si对甘草叶片抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)、MDA含量、质膜相对透性以及可溶性蛋白和脯氨酸含量的影响。结果表明,Si2(0.2g·kg-1)处理为最适浓度,可显著提高甘草叶片SOD、POD、CAT活性,与对照(Si0)相比,这3种酶活性在Si2处理下分别增加37.44%、26.98%、35.16%;Si3(0.6 g·kg-1)处理显著降低膜脂过氧化物MDA含量;增加质膜相对透性、可溶性蛋白含量;降低脯氨酸含量,MDA含量降低35.63%;质膜相对透性增加17.69%;可溶性蛋白含量增加36.62%;脯氨酸含量降低38.15%。由此可见,Si可以通过提高抗氧化酶活性来减轻活性氧及自由基对甘草叶片的毒害作用,即加Si可改善甘草在NaCl胁迫中的抗逆特性,缓解了NaCl胁迫对甘草的伤害。     

BTH处理对甜瓜叶片活性氧代谢的诱导作用

为了明确活性氧（reactive oxygen species,ROS）代谢在甜瓜抗病性诱导中的作用,以抗白粉病甜瓜品种Tam Dew和感病品种卡拉克赛幼苗为材料,通过盆栽试验研究了苯丙噻二唑（BTH）喷雾或白粉菌接种后甜瓜叶片超氧阴离子（O2.-）产生速率、过氧化氢（H2O2）含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的变化。BTH处理或白粉菌接种均可诱导甜瓜叶片SOD、PAL活性升高,抑制CAT活性,导致叶组织O2.-产生速率和H2O2含量增加,BTH喷雾＋白粉菌接种比二者单独处理效果更好。结果表明,BTH处理后叶片O2.-产生速率提高和H2O2积累是甜瓜抗白粉病能力提高的重要机制,BTH通过诱导ROS代谢酶活性调节H2O2含量,且BTH诱导的甜瓜抗病性与品种的基础抗性有关。     

稀土钆对硝酸盐胁迫下西瓜幼苗抗氧化酶活性等生理特性的影响

采用硝酸盐[Ca(NO_3)_2]胁迫处理,研究了稀土钆[Gd_2(CO_3)_3]对嫁接西瓜幼苗生长与相关生理特性的影响。结果表明:与对照相比,Ca(NO3)2胁迫下嫁接西瓜幼苗叶片超氧阴离子(O·2)产生速率及过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)含量增加,膜透性增强,致使其净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)分别显著下降64.2%、81.6%、27.1%和71.5%,幼苗干物质积累减少38.9%,生长显著受抑。叶面喷施Gd_2(CO_3)_3可提高Ca(NO_3)_2胁迫下嫁接西瓜幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性,降低O·2产生速率、H2O2和MDA含量及细胞膜透性,缓解Ca(NO_3)_2胁迫下Pn、Gs、Tr值的下降幅度,促进干物质的积累,幼苗干重增加29.2%,生长加快。可见,Gd2(CO3)3可通过调节Ca(NO3)2胁迫下嫁接西瓜幼苗抗氧化性,减少其膜脂过氧化程度,进而维持其较高的光合性能,有效促进了Ca(NO_3)_2胁迫下嫁接西瓜幼苗的生长。