硫化氢在植物中抵御非生物胁迫机制的研究进展

植物在生长发育过程中不可避免地受到各种生物或非生物胁迫。硫化氢(H2S)作为一种细胞信号分子,在植物体抵御冷热、重金属、盐、干旱等各种非生物逆境胁迫及与其他信号物质的互作等方面发挥重要作用。综述了H2S在植物体中通过基因调控、改变酶活性和蛋白质的表达、硫巯基化修饰、减轻氧化应激、与信号物质的互作等抵御非生物胁迫的作用机制,并展望了H2S在植物体中抵御非生物胁迫的作用机制。     

紫外线-B辐射引起拟南芥内源H2O2增加及细胞死亡

研究了UV-B辐射对拟南芥内源H2O2及细胞死亡的影响,结果表明紫外线-B辐射可引起拟南芥内源H2O2及细胞死亡的增加,且C型拟南芥幼苗比C24型表现较强的耐受紫外伤害的能力,推测在拟南芥响应紫外胁迫的反应中,H2O2起到了一种信号分子的作用引发下游的一系列反应.     

活性氧在环境胁迫诱导的植物细胞程序性死亡中的作用

细胞程序性死亡（PCD）发生在许多植物生长发育过程中和非生物的逆境条件下,是由细胞自身基因编码的、主动的、有序的细胞死亡形式。活性氧（ROS）在植物的生长、发育和对外界生物和非生物环境刺激的反应及细胞程序性死亡等调控过程中是一个重要的信号分子。本文综述了ROS的产生、对植物在环境胁迫下防御反应的作用以及与其他一些信号分子在植物PCD中的相互作用。     

植物体内一氧化氮的合成及其对非生物胁迫响应的研究进展

一氧化氮在植物的生长发育和对胁迫的反应过程中参与了多种生理活动。植物通过NO合成酶、硝酸还原酶、非酶促途径3种途径合成NO;大多数非生物胁迫都能诱导NO的产生。植物细胞中的NO具有双重作用:低浓度的NO能够促进植物的生长与发育,提高植物的抗逆性;而高浓度的NO则对植物细胞有毒害作用。在对非生物胁迫的反应中,NO能够减轻活性氧对植物细胞的伤害,并和其他的信号分子结合,共同调节胁迫响应基因的表达。     

过氧化氢诱导蚕豆气孔保卫细胞一氧化氮的产生

过氧化氢(H2O2)和一氧化氮(NO)已被证明是植物中的信号分子,生物和非生物胁迫都可以导致H2O2和NO的产生.以蚕豆下表皮为材料,通过表皮条生物分析方法和激光扫描共聚显微镜显微技术,检测了H2O2诱导蚕豆气孔关闭过程中NO的产生.H2O2以浓度依赖的方式诱导气孔关闭,NO也有类似的作用.100 μmol/L H2O2诱导的气孔关闭作用可明显地被25 μmol/L一氧化氮合酶(L-NAME)专一性抑制剂或200 μmol/L一氧化氮清除剂(cPTIO)逆转.但L-NAME和cPTIO单独处理时对气孔开度几乎无影响.表皮条经100 μmol/L H2O2处理,再用NO分子探针乙酰乙酸盐-4,5-二氨基荧光黄(DAF-2 DA)孵育后,与对照相比,保卫细胞胞质中荧光强度明显增加.结果表明NO可能参与H2O2诱导的气孔关闭,保卫细胞中H2O2可能是通过NOS途径诱导NO的产生,而且H2O2可能作为上游信号分子诱导NO的产生.     

一氧化氮在植物抗逆境信号转导中的作用

概述了NO分子在植物体内的来源,在信号转导、生物和非生物胁迫响应等过程中作用,以及NO与植物中其他信号分子的关系。     

H2O2信号在植物理化胁迫反应中的作用

过氧化氢(H2O2)是细胞有氧代谢的产物,在各种胁迫下产生量增加,不仅具有损伤生物大分子从而w伤害细胞的效应,还是一种重要的信号分子,通过诱导细胞内一系列防御基因表达和提高保护酶活性来清除活性氧,防止其在逆境条件下的过多积累从而保护植物免受伤害.H2O2参与多条信号转导通路的调控,在信号传导途径的上游,通过抑制蛋白磷酸酶活性、激活蛋白激酶活性、刺激Ca2 浓度增加、调节细胞的氧还状态等方式起到启动或增强信号的作用;在信号传导途径的下游,可以直接调节氧还敏感转录因子的氧还态,从而影响其活性.     

外源ABA与植物非生物胁迫抗逆机制

脱落酸(abscisic acid,ABA)是能够引起植物芽休眠、叶子脱落和抑制细胞生长等生理作用的一种植物激素,也是能够提高植物抗逆能力的一种"非生物应激激素"。ABA是植物响应非生物胁迫的重要信号分子,在应答植物非生物胁迫如干旱、高盐、低温等中具有重要的生物功能。综述了近10年关于外源ABA对植物抗逆响应机理的研究,系统地从种子萌发、幼苗生理生化、分子调控等层面开展论述,旨在为ABA在植物非生物胁迫中抗逆功能的深入研究提供参考,并为非生物胁迫下的农作物育种和生产提供理论依据。     

干旱胁迫下植物的信号转导及基因表达研究进展

干旱是影响植物生长的主要因素之一,研究植物在干旱胁迫下的反应机制具有重要的现实意义。ABA、H2O2和NO在植物响应干旱胁迫反应中可能作为信号分子的作用。在干旱胁迫下,植物由“渗透感受器”感受外界胁迫信号。通过第二信使及其下游蛋白激酶级联传导反应,调控了一系列基因的表达。根据干旱信号转导过程中胁迫相关基因的表达是否依赖ABA,存在依赖ABA和非依赖ABA两途径。综述了植物干旱胁迫信号的感知、传递及其诱导的基因表达调控等方面的研究进展,对植物抗旱性的分子机理进行了展望。     

AP2/ERF蛋白调控植物的非生物胁迫应答机制

AP2/ERF蛋白是植物所特有的转录因子,参与植物生长发育以及调控生物和非生物胁迫反应。研究表明,AP2/ERF蛋白不仅与其它类型转录因子共同形成复杂的转录调控网络,通过多种信号转导途径调控功能基因的表达,而且可以作为外界信号的感应因子调控植物的非生物胁迫应答。主要从AP2/ERF蛋白在植物激素合成、蜡质合成、低氧胁迫应答、ROS清除以及蛋白质修饰等方面综述了AP2/ERF蛋白在植物非生物胁迫应答中的研究进展,并展望了今后的研究方向。     

外源H2O2对拟南芥气孔运动的影响

[目的]探究外源过氧化氢(H2O2)对气孔运动的影响。[方法]利用外源H2O2诱导、药理学和气孔分析方法证明H2O2参与调节气孔运动。[结果]在一定范围内,随H2O2浓度的增加,对气孔关闭的促进效果逐渐增大,其最适浓度为100μmol/L,但该效应可被抗坏血酸(Vc)和过氧化氢酶(CAT)所逆转。[结论]H2O2能促进气孔关闭,作为信号分子参与气孔运动的调节。     

H2O2对褐蘑菇膳食纤维脱色效果研究

为了改善褐蘑菇膳食纤维色泽,提高产品质量,以过氧化氢为脱色剂采用正交试验方法进行褐蘑菇膳食纤维的氧化脱色研究,探讨过氧化氢浓度、脱色时间、料液比对褐蘑菇膳食纤维脱色效果的影响。结果表明:褐蘑菇膳食纤维脱色的最佳工艺为H2O2浓度5%、脱色时间4h、料液比1∶7。脱色后,褐蘑菇膳食纤维的膨胀力、持水力和结合水力明显提高。     

The Metabolic Responses of Aspergillus flavus to N-Acetylcysteine, Ascorbate, and H2O2

Aflatoxin, the secondary metabolite of Aspergillus flavus and A. parasiticus, is the most toxic product in nature. In this study, N-acetylcysteine （NAC）, ascorbate, and H2O2 were used to ascertain their effects on fungal metabolic response of A. flavus. The results demonstrated that NAC did not affect fungal growth, but inhibited the aflatoxin Bt production, with the concomitant sporulation reduction. NAC increased the ratio of reduced glutathione （GSH） and oxidized glutathione （GSSG）, but decreased the activity of glutathione reductase （GR）. Ascorbate had similar effect on fungal growth, sporulation, and GR activity, but GSH/GSSG and total glutathione （tGSH, including GSH and GSSG） were significantly increased. H2O2 at high concentration （5 mM） inhibited fungal growth, but the aflatoxin production was increased. At the same time, it reduced GR activity and enhanced tGSH. Though reductive agents had different effects on GSH metabolism, reductive conditions inhibited aflatoxin production and sporulation without any effect on fungal growth. The results in this report confirmed that the relationship between oxidative stress and aflatoxin production is theoretically important in controlling aflatoxin contamination.     

扇贝多肽对H2O2损伤HaCaT细胞的保护作用

[目的]建立H2O2诱导HaCaT细胞氧化应激损伤的体外模型,探讨扇贝多肽(PCF)对H2O2损伤HaCaT细胞的保护作用及其作用机制。[方法]采用不同浓度的H2O2(50、100、200、300、500μmol/L)作用HaCaT细胞12 h后,采用CCK-8法检测细胞存活率;用不同浓度(1.42、2.84、5.68 mmol/L)的PCF分别处理细胞12 h后,加入H2O2(300μmol/L)继续作用12 h,采用CCK-8法检测细胞活力,采用酶生化法法测定细胞上清液中LDH活性以及细胞质中GSH-Px、T-AOC和CAT水平。[结果]与正常组相比,50~500μmol/L浓度的H2O2依赖性地引起HaCaT细胞氧化损伤,300μmol/L的H2O2使存活率降低到56%(P0.01);与模型组相比,不同浓度的PCF均可保护H2O2诱导的氧化损伤,增加细胞存活率,降低细胞LDH的释放量,提高GSH-Px、T-AOC和CAT含量,增强细胞抗氧化作用。[结论]扇贝多肽能对抗H2O2诱导的氧化应激,对细胞受损具有保护作用,其机制可能与提高抗氧化酶活力有关。     

外源NO对采后芒果果实低温胁迫后H2O2代谢的影响

一氧化氮（NO）是植物体内重要的信号分子。为了探讨NO对采后芒果低温胁迫后果实过氧化氢（H2O2）及抗氧化酶的影响,分别采用0.08 mmol/L NO供体SNP溶液和30 μL/L NO气体处理采后青芒果果实,并于3℃低温贮藏12 d后,检测芒果果皮和果肉中H2O2含量和相关抗氧化酶的活性。结果表明,外源NO浸泡处理能显著降低低温胁迫后芒果果皮中H2O2水平,提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性,其中NO对CAT活性的影响最大,可能是外源NO处理调控H2O2水平的关键作用点。NO供体SNP处理效果优于NO气体处理,主要作用部位为芒果果皮。     

超声/紫外/O3/H2O2处理去除水中DDT的研究

[目的]研究超声/紫外/O3/H2O2处理去除水中DDT的效果,为建立新的去除水中DDTs的AOPs技术提供参考。[方法]配制一定浓度的DDT水溶液,分别采用超声、紫外、O3/H2O2、超声/紫外和超声/紫外/O3/H2O2组合处理,并用超声/紫外/O3/H2O2组合处理北江佛山段水样,用GC-EDC方法检测DDT含量变化,比较各处理方法的DDT去除率。[结果]水中DDT去除率分别为:超声波处理为45%～56%、紫外光处理近70%、超声/紫外联合处理超过80%、O3/H2 O2处理为28%～32%、超声/紫外/O3/H2 O2处理为91%,而北江水样DDT去除率达到85%。[结论]超声/紫外/O3/H2O2联合处理可有效去除水中DDT。     

添加生物黑炭对茶园土壤CO2、N2O排放的影响

采用室内培养试验,研究了不同生物黑炭施用量对两种茶园土壤(红壤和黄壤)CO₂、N₂O排放特征的影响。生物黑炭用量设5个水平:H0(0 g·kg^-1)、H1(3.56 g·kg^-1)、H2(7.11 g·kg^-1)、H3(14.22 g·kg^-1)、H4(28.44 g·kg^-1).结果表明:红壤茶园土壤CO₂排放量显着高于黄壤,N₂O排放总量则低于黄壤;与H0处理相比,施用低量的生物黑炭(H1)对两种茶园土壤CO₂排放无显着影响;高量的生物黑炭处理(H3、H4)则显着增加土壤CO₂排放量,增幅为20%~47%(P<0.05).生物黑炭施用后(H2、H3、H4)明显降低两种茶园土壤N₂O释放速率及反硝化损失率,土壤N₂O排放总量降幅为37%~63%(P<0.05),反硝化损失量降幅22%~54%(P<0.05),且均随着生物黑炭施用量增加而增大。此外,从土壤pH值、无机氮含量和硝化率角度,探讨了生物黑炭影响茶园土壤CO₂和N₂O排放的因素。     

波吉卵囊藻对Cu2+、Zn2+耐受力和吸附作用的研究

研究了波吉卵囊藻(Oocystis borgei)对Cu2+和Zn2+的耐受力、吸附率和吸附量的作用规律。结果表明:Cu2+和Zn2+对波吉卵囊藻的生长和叶绿素a含量影响显著(P<0.05)。Cu2+和Zn2+含量的升高,对波吉卵囊藻生长的抑制增大,使叶绿素a含量下降;当Cu2+和Zn2+的含量分别小于0.001 mg/L和0.010 mg/L时,对波吉卵囊藻的生长和叶绿素a含量增加有一定的促进作用;Cu2+和Zn2+对波吉卵囊藻生长的96h-EC50分别为0.229 mg/L和17.390 mg/L。Cu2+含量为1.000mg/L和Zn2+含量为50.000 mg/L的组合,对波吉卵囊藻生长的抑制率为103.881%。Cu2+对波吉卵囊藻的毒性大于Zn2+。波吉卵囊藻对Cu2+和Zn2+有较好的吸附效果,当藻细胞含量为2.291×108ind/L时,对Zn2+的吸附率为81.444%;含量为2.891×108ind/L时,对Cu2+的吸附率为52.521%;吸附量分别为9.469 mg/g(5.208×10-9mg/ind)和2.914 mg/g(1.603×10-9mg/ind),对波吉卵囊藻不会产生明显毒性。     

H 2O和H 2 S与双卤分子形成的卤键的理论研究

用量子化学从头算方法对H2O和H2S与卤素分子(X—Y)形成的卤键O/S…X—Y进行了理论研究.计算结果表明,卤键的形成导致X—Y键长增大与伸缩振动频率红移;电子密度拓扑(AIM)分析表明,复合物中的卤键为闭壳层相互作用;自然键轨道(NBO)分析表明,卤键O/S…X—Y形成时,强的分子间超共轭n(O/S)→σ*(X—Y)引起的电荷转移是X—Y键伸缩振动频率红移的重要原因.