转番茄正义抗坏血酸过氧化物酶基因提高烟草耐盐能力

 【目的】探讨叶绿体类囊体膜抗坏血酸过氧化物酶（tAPX）与耐盐性的关系。【方法】从番茄叶片中分离到类囊体膜抗坏血酸过氧化物酶基因（LetAPX）,利用农杆菌介导的叶盘法转入到烟草中。Northern 杂交分析了LetAPX在盐胁迫（NaCl）下的表达特征。以野生型（WT）,转正义LetAPX烟草株系T2-2（+）和T2-6（+）为试材,测定了盐胁迫条件下APX酶活性,过氧化氢（H2O2）含量,种子发芽率,植株的鲜重、干重,光合速率及叶绿素荧光参数。【结果】Northern杂交显示LetAPX已转到烟草基因组中,且基因的表达受盐胁迫的诱导。盐胁迫下转基因烟草的种子发芽率,植株的鲜重与干重,APX酶活性和清除H2O2的能力都显著高于野生型,并且转基因烟草比野生型具有更高的净光合速率（Pn）和PSII最大光化学效率（Fv/Fm）。【结论】LetAPX的过量表达有助于提高烟草的耐盐能力。     

脯氨酸引发提高烟草种子和幼苗抗逆性及其与抗氧化系统的关系

以烟草种子为试验材料,以100 mmol/L浓度的脯氨酸(Pro)进行引发处理,测定干旱、低温、干旱+低温交叉胁迫下烟草种子和幼苗中APX和GPX的活性以及MDA,AsA和GSH的含量,研究Pro引发对烟草种子和幼苗的抗坏血酸过氧化物酶(APX)、愈创木酚过氧化物酶(GPX)活性以及丙二醛(MDA)、抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量及其代谢相关酶活性的影响,探讨抗氧化系统与烟草逆境胁迫响应的关系,为烟草抗旱和抗寒研究提供理论依据。结果表明,在干旱、低温和干旱+低温交叉胁迫下,烟草幼苗抗氧化酶活性、抗氧化剂含量,以及还原型抗氧剂在总抗氧剂中所占的比值都普遍降低,但经Pro引发后的幼苗APX,GPX活性增强,MDA含量降低,AsA/(AsA+DHA)和GSH/(GSH+GSSH)的值增加。Pro引发提高了烟草幼苗的抗氧化能力,减缓和降低了由干旱和低温引起的氧化胁迫及其伤害,最终提高了烟草种子及幼苗的抗旱性和抗寒性。     

NaCl胁迫对嫁接茄子幼苗生长、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响

研究了100mmol/L NaCl胁迫对嫁接茄子幼苗生长、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响。结果表明:NaCl胁迫下,嫁接苗生长受抑制程度显著低于自根苗;嫁接苗超氧物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及脯氨酸和可溶性糖含量均显著上升,以上指标均显著高于自根苗;MDA含量和O2.-产生速率显著增加,嫁接苗含量显著低于自根苗。以上结果表明:NaCl胁迫下嫁接苗有较高的抗氧化酶活性和较低的氧化损伤,从而增强茄子的耐盐性。     

外源水杨酸(SA)对盐胁迫下黄连种子萌发及幼苗生理特性的影响

[目的]通过对黄连种子萌发及幼苗生理特性的研究,寻找提高黄连种子及幼苗在盐胁迫条件下抗性能力的途径。[方法]用100mmol/L的Na Cl模拟盐胁迫,在外源水杨酸(SA)处理后,对黄连种子的发芽势(Gv)、发芽率(Gr)、发芽指数(Gi)、活力指数(Vi),以及黄连幼苗叶片细胞质膜透性、O2-·产生速率、H2O2含量、可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸及丙二醛(MDA)含量、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)活性进行测定。[结果]Na Cl胁迫下的黄连种子萌发受到显著抑制,但在经过不同浓度的SA处理后,各萌发指标均有升高。试验结果表明,外源SA处理显著提高了黄连种子发芽势、发芽率、萌发指数和活力指数,明显提高了盐胁迫下黄连幼苗叶片可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量,不同程度地提高了叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,显著降低了叶片丙二醛(MDA)含量、质膜透性、O2-·产生速率及H2O2含量。[结论]外源SA通过提高黄连种子的萌发指数,提高渗透调节物质含量及抗氧化酶活性,降低细胞质膜氧化程度,有效地减缓Na Cl胁迫对黄连种子及幼苗产生的伤害,提高了种子及幼苗的抗盐能力。     

茶氨酸诱导烟草幼苗抵御干旱胁迫的研究

通过施用茶氨酸来减轻干旱胁迫对烟草幼苗的毒害,并从抗氧化物质和抗氧化酶来探讨其作用机理。结果表明,在干旱胁迫下,0.25 mmol·L-1茶氨酸能显著改善烟草幼苗的生长情况,提高其存活率;外源茶氨酸预处理不仅能显著提高干旱胁迫下烟草幼苗谷胱甘肽(GSH)含量,还参与调节烟草幼苗超氧化物酶(SOD)过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸还原酶(APX)活性,降低相对电导率、脯氨酸、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量。茶氨酸诱导烟草幼苗抵御干旱胁迫是通过激发植物体抗氧化物质及抗氧化酶活性调节的综合结果。     

丛枝真菌对Pb胁迫下烟草的解毒效应

为了探讨丛枝真菌解除Pb胁迫下烟草氧化胁迫毒性的效应,采用盆栽试验,以烟草(Nicotiana tabacum L.)品种中烟100为材料,研究Pb胁迫下接种丛枝真菌对烟草根、叶Pb含量及叶片活性氧、丙二醛、丙酮醛含量及清除活性氧的抗氧化酶活性、酮醛转位酶活性和还原型谷胱甘肽含量的影响。结果表明,接种丛枝真菌后与同质量分数Pb胁迫相比,烟草根中Pb含量显著增加,叶片中Pb含量减少;叶片中过氧化氢含量和超氧阴离子产生速率、丙二醛含量均显著下降,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、过氧化物酶活性相应降低;酮醛转位酶I的活性升高,还原型谷胱甘肽含量增加。接种丛枝真菌可减少烟草叶片中的氧化胁迫,降低叶片Pb含量,提高烟叶质量。     

外源GABA对盐胁迫下金花菜种子萌发及幼苗抗氧化能力的影响

以楚雄金花菜种子为研究材料,通过测定种子萌发特性、胚芽鲜质量、胚芽干质量、胚根鲜质量、胚根干质量、胚根长、超氧阴离子(O2·-)含量、过氧化氢(H2 O2)含量、丙二醛(MDA)含量以及抗氧化酶活性,研究外源GABA(γ-氨基丁酸)对盐胁迫下金花菜种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明,0.5～2.0μmol/L GABA预处理提高了盐胁迫下金花菜种子的发芽势、活力指数,并显著缩短了平均萌发时间.100 mmol/L盐胁迫对幼苗胚芽鲜质量无影响,但显著降低了胚芽干质量、胚根干质量、胚根鲜质量及胚根长,而0.5～2.0μmol/L GABA预处理诱导了胚芽和胚根鲜质量、干质量及胚根长的增加.GABA预处理不同程度地提高了盐胁迫下金花菜幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,降低了O2·-、H2O2以及MDA含量.GABA能够激活抗氧化酶活性,降低盐胁迫诱导的氧化伤害和膜损伤,改善了金花菜在种子萌发阶段的抗盐性,且在0.5～2.0μmol/L浓度范围内均有效果.     

核黄素对盐胁迫下杜梨叶片抗氧化系统的影响

为探讨外源核黄素对盐胁迫下杜梨叶片抗氧化系统的影响,以梨砧木杜梨幼苗为供试材料,在水培条件下,研究了外源施加不同浓度核黄素对200 mmol/L Na Cl胁迫下其叶片抗氧化酶活性、活性氧产生、膜质过氧化和抗氧化物质含量的影响。结果显示:Na Cl胁迫3 d后,杜梨叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性减弱,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性增强,抗氧化物质谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(As A)合成下降,活性氧(O2·-、H2O2)和丙二醛(MDA)大量积累。施加外源核黄素能增强Na Cl胁迫下杜梨叶片中SOD、POD、CAT、GR、GSH-Px和APX的活性,提高GSH和As A的含量,减少O2·-和H2O2的产生,降低脂质过氧化程度,有效缓解盐胁迫对杜梨叶片的过氧化伤害,其中以10μmol/L浓度的核黄素处理效果最为显著。     

外源CaCl2预处理对高温胁迫烟草叶片光合作用的影响

 【目的】研究喷施不同浓度CaCl2对高温胁迫下烟草叶片光合荧光特性及活性氧清除酶系统的影响,探讨外源Ca2+对高温胁迫下烟草叶片光合作用的保护机制。【方法】以烟草品种K326为材料,喷施0、10、20、30 mmol?L-1CaC12,43℃高温处理2 h,测定处理前后及恢复1 d 后烟草叶片光合速率、叶绿素荧光诱导动力学曲线、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢(H2O2)含量和抗氧化酶活性等生理指标。【结果】高温胁迫下,CaCl2处理缓解了净光合速率(Pn)和PSII最大光化学效率(Fv/Fm)的降低程度。施钙显著缓解了PSII反应中心电子传递受阻程度和放氧复合体受破坏的程度,使PSII维持较高的活性。施钙明显激活了高温胁迫下烟草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,减少了H2O2的积累;膜脂过氧化产物MDA含量显著降低。以喷施20 mmol?L-1 CaCl2时,烟草叶片的抗氧化酶活性较高,光合活性最高。【结论】施钙增强了烟草叶片抗氧化酶活性,H2O2的积累降低,从而减轻了高温胁迫对烟草叶片PSII反应中心和放氧复合体(OEC)的破坏,提高了烟草叶片的耐热性。     

外源海藻糖对NaHCO3胁迫下野鸢尾叶片抗氧化系统的影响

以野鸢尾为研究对象,探讨叶面喷施20 mmol·L-1海藻糖对NaHCO3胁迫下野鸢尾叶片抗氧化系统的影响.结果表明:NaHCO3胁迫下叶面喷施海藻糖的野鸢尾叶片中活性氧(O2.-和H2O2)产生速率、丙二醛含量以及电解质外渗率显著下降,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶活性以及抗坏血酸和还原型谷胱甘肽含量明显提高.结果显示外源海藻糖在一定程度上可提高NaHCO3胁迫下野鸢尾叶片细胞膜保护功能,减少叶片中活性氧的积累,抑制脂质过氧化,从而提高野鸢尾叶片抗NaHCO3胁迫的能力.     

番茄抗坏血酸过氧化物酶研究进展

逆境会使植物细胞中积累过量的活性氧,引发氧化胁迫,抑制植物的生长发育。抗坏血酸过氧化物酶(APX)可以清除植物体内尤其是叶绿体中的H2O2,从而提高植物对氧化胁迫的耐受性。综述了番茄APX的基因克隆、基因表达调控及基因工程的研究进展。     

Changes of Antioxidative Enzymes and Lipid Peroxidation in Leaves and Roots of Waterlogging-Tolerant and Waterlogging-Sensitive Maize Genotypes at Seedling Stage

To better understand the physiological and biochemical mechanisms of waterlogging tolerance, waterlogging effects on lipid peroxidation and the activity of antioxidative enzymes were investigated in leaves and roots of two maize genotypes, HZ32 （waterlogging-tolerant） and K12 （waterlogging-sensitive）. Potted maize plants were waterlogged at the second leaf stage under glasshouse conditions. Leaves and roots were harvested 1 d before and 2, 4, 6, 8 and 10 d after the start of waterlogging treatment. Through comparing the activities of superoxide dismutase （SOD）, ascorbate peroxidase （APX）, glutathione reductase （GR）, catalase （CAT） and guaiacol peroxidase （POD） between waterlogging-tolerant and waterloggingsensitive genotype, we deduced that CAT was the most important H2O2 scavenging enzyme in leaves, while APX seemed to play a key role in roots. POD, APX, GR and CAT activities in conjunction with SOD seem to play an essential protective role in the O2^- and H2O2 scavenging process. Lipid peroxidation was enhanced significantly only in K12 （P 〈 0.001） and there was no difference （P 〉 0.05） in HZ32 up to 6 d after waterlogging stress. These results indicated that oxidative stress may play an important role in waterlogging-stressed maize plants and that the greater protection of HZ32 leaves and roots from waterlogging-induced oxidative damage results, at least in part, through the maintenance of increased antioxidant enzyme activity.     

Ameliorative Effects of Brassinosteroid on Excess Manganese-Induced Oxidative Stress in Zea mays L. Leaves

Manganese （Mn） is becoming an important factor limiting crop growth and yields especially on acid soils. The present study was designed to explore the hypothesis that brassinosteroid application can enhance the tolerance of maize （Zea mays L.） to Mn stress and if so, whether or not the mechanism underlying involves regulation of antioxidative metabolism in leaves. The effects of 24-epibrassinosteroid （EBR） on the growth, photosynthesis, water status, lipid peroxidation, accumulation of reactive oxygen species, and activities or contents of antioxidant defense system in maize plants under Mn stress were investigated by a pot experiment. At supplemented Mn concentrations of 150-750 mg kg^-1 soil, the growth of plants was inhibited in a concentration-dependent manner. The semi-lethal concentration was 550 mg Mn kgq soil. Foliage application with 0.1 mg L^-1 EBR significantly reduced the decrease in dry mass, chlorophyll content, photosynthetic rate, leaf water content, and water potential of plants grown in the soil spiked with 550 mg kg^-1 Mn. The oxidative stress caused by excess Mn, as reflected by the increase in malondialdehyde （MDA） content and lipoxygenase （LOX, EC 1.13.11.12） activity, accumulation of superoxide radical and H2O2, was greatly decreased by EBR treatment. Further investigations revealed that EBR application enhanced the activities of superoxide dismutase （SOD, EC 1.15.1.1）, peroxidase （POD, EC 1.11.1.7）, catalase （EC 1.11.1.6）, ascorbate peroxidase （APX, EC 1.11. 1.11）, dehydroascorbate reductase （DHAR, EC 1.8.5.1）, and glutathione reductase （GR, EC 1.6.4.2）, and the contents of reduced ascorbate and glutathione, compared with the plants without EBR treatment. It is concluded that the ameliorative effects of EBR on Mn toxicity are due to the upregulation of antioxidative capacity in maize under Mn stress.     

外源一氧化氮对NaCl胁迫下番茄幼苗生理影响

 【目的】探明NO对NaCl胁迫下番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）幼苗的生长和叶片氧化损伤具有保护作用。【方法】在100 mmol·L-1 NaCl胁迫下，研究了0.05～0.8 mmol·L-1外源NO供体硝普钠 （SNP）处理对番茄幼苗生长、叶片保护酶活性和氧化损伤的影响。【结果】0.1 mmol·L-1 SNP处理缓解NaCl胁迫伤害的效果最好，显著提高了番茄幼苗生长，叶片叶绿素含量，保护酶SOD、POD、CAT、APX活性，脯氨酸和可溶性糖含量。显著降低了MDA和O2-含量。【结论】外源NO缓解番茄幼苗NaCl胁迫具有剂量效应，以0.1 mmol·L-1 SNP的效果最好，从而增强植株的耐盐性。     

外源硫化氢对干旱胁迫下萌发水稻种子抗氧化代谢的影响

[目的]探讨外源硫化氢(H2S)对干旱胁迫下萌发水稻种子抗氧化代谢的影响及水稻抗旱性内在机制,为提高水稻抗旱能力提供参考依据.[方法]以0.75 mmol/L硫氢化钠(NaHS)为外源H2S供体,用聚乙二醇(PEG)为干旱胁迫模拟剂,以羟胺(HA)为H2S合成抑制剂,检测干旱胁迫下外源H2S处理后水稻种子的发芽率、发芽势、相对电导率和丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、过氧化氢(H2O2)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性.[结果]干旱胁迫下,经NaHS处理的水稻种子发芽率为82.30%、发芽势为43.10%,均显著高于未经NaHS处理的种子(P<0.05);可有效阻止水稻种子可溶性蛋白含量减少,降低渗透势,缓解干旱胁迫引起的伤害;可有效缓解水稻种子中H2O2的累积,有利于减缓细胞衰老和解体;可较好地维持水稻种子萌发过程中质膜的稳定性,有利于减轻干旱引起的伤害;可有效降低水稻种子的MDA含量,降低质膜透性;可促进水稻种子萌发过程中SOD、POD、CAT和APX活性的增加,提高萌发水稻种子应对干旱的能力.[结论]经外源H2S供体NaHS处理可显著提高水稻种子的抗氧化酶活性,有效清除活性氧,降低质膜透性,缓解氧化伤害,提高水稻种子的抗旱性,最终有效促进干旱胁迫下水稻种子萌发.     

土壤紧实胁迫对黄瓜抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

【目的】探索土壤紧实胁迫对黄瓜产生伤害的机理,为土壤的可持续利用提供参考。【方法】用容重为1.20 g•cm-3的疏松土壤和1.55 g•cm-3的紧实土壤进行盆栽试验,研究土壤紧实胁迫对‘津春4号’黄瓜叶片及根系中抗坏血酸-谷胱甘肽循环（AsA-GSH）的影响。【结果】在土壤紧实胁迫条件下,黄瓜叶片及根系中过氧化氢（H2O2）含量和丙二醛（MDA）含量显著提高,且根系中两种物质的增幅高于叶片,表明根系的伤害程度高于叶片。与此同时,叶片及根系中还原型抗坏血酸（AsA）含量、AsA+DHA量、ASA/DHA显著降低,脱氢抗坏血酸（DHA）含量显著提高;还原型谷胱甘肽（GSH）含量显著下降,氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量、GSSG/GSH比值显著提高,GSSG+GSH变化甚微,表明AsA及GSH被消耗以清除H2O2。叶片及根系中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）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性显著升高,且APX的活性水平远远高于MDHAR、DHAR及GR,表明APX在清除H2O2的过程中氧化AsA的能力远远高于MDHAR和DHAR再生AsA的能力及GR将GSSG还原成GSH的能力。【结论】在土壤紧实胁迫条件下,黄瓜秧苗（叶片及根系）中的AsA-GSH循环加强,削弱了土壤紧实胁迫造成的伤害。     

硅对NO3-胁迫下黄瓜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用营养液培养试验,通过添加不同浓度(0、0.5、1、1.5、2 mmol.L-1)的Na2SiO3作为硅供体,研究外源硅对NO3-胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响。结果表明,140 mmol.L-1 NO3-胁迫下,外加1mmol.L-1 Na2SiO3处理7d后,黄瓜幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、愈创木酚过氧化物酶(POD)过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著升高;丙二醛(MDA)含量显著降低,说明外加1mmol.L-1Na2SiO3增强了黄瓜幼苗对活性氧的清除能力,降低了膜脂过氧化程度,幼苗生长势增加,对高浓度NO 3-胁迫的抗性增强;当Na2SiO3浓度高达2 mmol.L-1时,其叶片SOD、POD、CAT和APX活性均开始降低,MDA含量增加,黄瓜幼苗受害加重。可见,外加一定浓度的Na2SiO3(0.5～1 mmol.L-1)可通过提高抗氧化酶活性和降低膜脂过氧化来缓解NO3-胁迫对黄瓜幼苗的伤害。     

24-表油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗根系抗氧化系统的影响

【目的】探讨外源EBR（24-表油菜素内酯）对低氧胁迫下黄瓜（Cucumis sativus L.）根系的生长和抗氧化系统的影响。【方法】采用营养液水培法,以抗低氧能力较强的黄瓜品种绿霸春4号和抗低氧能力较弱的品种中农8号为材料,研究根际低氧胁迫下外源施用EBR对黄瓜根系生长、ROS及抗氧化酶活性的影响。【结果】在低氧胁迫下,EBR处理显著促进了低氧胁迫下两品种黄瓜幼苗根系生长,提高了SOD、APX、GR活性及AsA、GSH含量,降低了O 、H2O2及MDA含量。【结论】外源EBR处理通过促进低氧胁迫下黄瓜幼苗根系中抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的提高,降低ROS含量,增强植株抗低氧胁迫的能力。     

苋菜活性氧代谢对铅胁迫的响应

[目的]了解铅对植物生长的抑制作用。[方法]以苋菜品种一点红为试材,采用盆栽试验,以醋酸铅配制土壤铅含量分别为0.1、0.2、0.4、0.8和1.6 mmol/kg干土,不加铅为对照,研究铅处理对苋菜生长、铅积累和活性氧代谢的影响。[结果]播种45 d后,铅胁迫(>0.4 mmol/kg)下苋菜的生长受到明显抑制,其中根受到的抑制程度最高。铅胁迫明显增加了苋菜器官中铅的含量,并主要积累在根部。随着铅处理浓度的增加,成熟叶超氧阴离子产生速率加快,过氧化氢含量、SOD和POD活性增加,CAT和APX活性降低,氧阴离子产生速率、过氧化氢含量、MDA含量和细胞电解质渗漏增加。[结论]铅胁迫引起苋菜活性氧代谢失衡,过氧化作用加剧,导致植物生长受阻。