农药胁迫对植物抗氧化系统的研究现状

植物在逆境胁迫下,体内会产生大量活性氧,这些物质会对植物产生毒害作用,而植物本身存在的抗氧化防御系统能清除活性氧保持机体正常生理功能。通过简述植物中活性氧的产生及活性氧对植物的损伤作用,重点论述了农药胁迫对植物抗氧化系统中主要抗氧化酶和抗氧化非酶物质的影响,概括了农药与植物抗氧化系统的关系,提出有待进一步研究的问题。     

棉花酶促抗氧化系统对逆境胁迫生理响应的研究进展

棉花生产中,逆境胁迫严重影响着棉花的产量和品质。逆境胁迫会导致棉株体内的活性氧增加,酶促抗氧化系统作为活性氧的清除系统,在棉花抗逆生理中发挥着重要作用。本文试图以对棉花的酶促抗氧化系统的简单介绍为基础,综述棉花酶促抗氧化系统对干旱、盐害和黄萎病等逆境胁迫的生理响应的研究进展,分析目前相关研究中存在的问题及其研究前景。     

超氧化物歧化酶与植物抗逆性

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)可以催化超氧化物的歧化反应,是活性氧清除系统中第一个发挥作用的抗氧化酶。植物在逆境胁迫下会产生对细胞有害的活性氧和自由基,SOD通过催化歧化反应使活性氧生成过氧化氢和氧气,保护细胞避免或减轻活性氧伤害。本文从SOD的发现、分类分布、理化性质、进化、表达调控机制及在植物抗逆性等方面进行了综述,并对其在农业生产的应用以及未来的研究方法进行了展望。     

逆境胁迫下植物活性氧代谢及外源调控机理的研究进展

逆境胁迫可使植物活性氧代谢失衡,导致活性氧过度积累,从而对植物造成氧化伤害。而外源调控可以缓解这种逆境伤害。从逆境胁迫及外源调控对植物活性氧代谢机制的影响角度,总结了近年来国内外关于逆境胁迫及外源调控对植物活性氧自由基代谢、细胞膜脂过氧化程度、抗氧化酶活性影响的研究进展。在此基础上指出未来全球变化背景下植物活性氧代谢研究应在分子水平上进一步深入,同时应加强关于CO2、O3等温室气体浓度升高对植物活性氧代谢影响的研究。     

微量元素硒在园艺植物中的生理功能研究进展

硒在植物生长发育过程中起到非常重要的生理功能。文章简述了硒在土壤中的吸收及运转分配、硒的生理生化作用、对植物生长发育的影响、对园艺植物产量和品质的影响等方面内容,指出硒能提高园艺植物的抗氧化活性,硒能提高逆境条件下活性氧防御酶从而抵抗逆境,硒可以促进叶绿素的合成代谢,适量施硒有利于园艺植物根、茎、叶生长,并提高园艺植物的产量和品质,提出了硒在植物体内的作用机制以及对植物生长发育、产量、品质产生作用的具体硒浓度仍需进一步研究的建议。     

甘蔗叶片衰老与内源多胺和抗氧化代谢的关系研究

通过典范相关和主因子分析对甘蔗叶片衰老与内源多胺和抗氧化代谢的关系进行研究表明,在甘蔗叶片衰老过程中,游离多胺含量急剧下降,其速降期早于蛋白质的降解期,且与活性氧的产生和清除有密切关系。供试甘蔗品种＋４叶ＳＯＤ、ＣＡＴ活性、ＧＳＨ含量下降,活性氧清除能力降低,Ｏ２＾－产生增加,导致ＭＤＡ含量急剧上升,其中Ｇ、Ｔ、１１变化更大,更易早衰,可见内源多胺和抗氧化代谢变化是引起甘蔗叶片衰老的重要原因。     

植物耐盐机理研究进展

高盐是限制农作物生长和生产最主要的非生物逆境之一。土壤中过多的盐离子对植物细胞造成渗透、离子和氧化胁迫。植物感知胁迫信号后,激活脱落酸、盐过敏感通路维持体内渗透平衡和离子稳态,运行抗氧化系统以应对过量的活性氧。本文通过信号转导、渗透保护剂及溶质的生物合成、离子稳态及区域化、抗氧化系统和植物激素调控等方面综述了植物盐胁迫反应的组成、途径及其调控机制的研究进展,有助于研究人员在逆境条件下培育高产优质的农作物。     

绿萝对香烟烟雾的净化与生理响应

为了研究室内观赏植物绿萝(Epipremnum aureum)对香烟烟雾的净化能力及其生长生理响应，从而为香烟烟雾污染防控提供依据，本研究模拟人的吸烟方式，在长、宽、高均为60 cm，密闭或间隔通风的玻璃装置中注入2支香烟，放置绿萝。监测72 h内CO和PM2.5浓度变化，观察植物的表型变化，测定植物叶片生理指标变化。结果表明，绿萝可有效吸收或吸附香烟烟雾产生的CO和PM2.5，净化空气；香烟烟雾处理对植物生长产生了一定的影响，叶片出现水渍状斑块，随时间延长，整叶发黄；植物叶片活性氧（超氧阴离子和过氧化氢）水平显著增加，造成膜脂过氧化加剧，其产物丙二醛含量显著增加；植物启动抗氧化酶系统及时清除活性氧；随胁迫时间延长，抗性减弱。通风可有效加速空气流动，减轻香烟烟雾对植物的伤害。因此，建议在吸烟区摆放绿萝并时常通风，可有效降低香烟烟雾污染带来的风险。     

应用组织染色法研究硼胁迫对西瓜叶片的生理伤害

为了研究硼胁迫对西瓜叶片的生理伤害,笔者以籽瓜、‘黑美人’西瓜和野生西瓜为材料,设4 个硼浓度,应用组织染色法观察3 种类型西瓜O2 · ?、H2O2积累量、POD活性及死亡细胞数量。结果表明：3种类型西瓜叶片的O2 ·?和H2O2积累量在硼胁迫下均显著提高,POD活性上升,死亡细胞数量明显增加,且高硼胁迫的西瓜O2 ·?、H2O2积累量和死亡细胞数量都大于缺硼胁迫,野生西瓜活性氧清除能力强于其他2 种类型西瓜。硼胁迫导致西瓜叶片的活性氧大量积累,抗氧化酶活性增强,细胞大量非正常死亡,高硼胁迫的生理伤害大于缺硼胁迫。野生西瓜在胁迫下的抗逆性最强。组织染色法准确、直观,可应用于西瓜等植物的逆境生理研究。     

黄瓜酶促抗氧化系统对逆境胁迫的生理响应研究进展

黄瓜是一种深受消费者喜爱的蔬菜,但其在采后贮运过程中不可避免地会受到机械损伤、高温、冷害、盐碱、病虫害等环境的胁迫。当遭受逆境胁迫时,其体内的酶促抗氧化系统会对逆境胁迫做出相应的生理响应加以抵抗,以减轻因受到逆境胁迫对其品质造成的伤害。本文主要介绍植物体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶系统,综述黄瓜酶促抗氧化系统对逆境胁迫生理响应的研究进展,旨在对黄瓜果实采后逆境胁迫防控提供一定的参考。     

硼胁迫对不同类型西瓜活性氧代谢与抗氧化系统的影响

【目的】为了研究硼对不同类型西瓜活性氧代谢与抗氧化系统的影响。【方法】以籽瓜、“黑美人”西瓜和野生西瓜为材料,设0.00,0.05,0.20,0.60 mmol/L 四个硼浓度,测定三种类型西瓜O2.?、H2O2和MDA含量及SOD、POD和CAT活性。【结果】结果表明：三种类型西瓜的O2和H2O2产生速率在硼胁迫下均显著提高,且高硼胁迫的西瓜O2.?和H2O2产生速率都大于缺硼胁迫,并导致MDA的积累。硼胁迫使三种类型西瓜的POD活性上升,CAT活性下降。籽瓜和“黑美人”的SOD活性下降,野生西瓜SOD活性上升。【结论】硼胁迫引起西瓜的活性氧爆发,并启动了西瓜的抗氧化系统,但仍然无法完全抵御硼胁迫带来的活性氧伤害,野生西瓜对硼胁迫的抗逆最强。     

Different Physiological Reactions at Vegetative and Generative Stage of Development of Field Bean Plants Exposed to Flooding and Undergoing Recovery

Plants at various stages of growth are differentiated in their susceptibility to environmental stresses and possibility of regeneration during recovery period after cessation of stress. The role of antioxidative enzymes in the stabilisation of the physiological state of field bean plants was studied. Catalase, peroxidises activity, and hydrogen peroxide accumulation were determined after 1 and 7 days of flooding and after 1 and 7 days of recovery from flooding. The influence of flooding on plants growth was analysed on the basis of leaf area index (LAI), relative growth rate (RGR) and net assimilation rate (NAR). Changes in antioxidative enzymes caused by flooding applied at vegetative stage were reversible. In generative plants, antioxidative enzymes were activated to a greater extent during recovery period and in contrast to vegetative plants did not attain the control level after that period. The reduction in growth was greater when flooding stress was applied at vegetative stage. Vegetative plants regardless of the stabilisation of antioxidant system were not able to restore the physiological function to attain the optimal growth level after flooding. Probably other injuries caused by flooding had a dominant effect on enzymatic antioxidant changes during stress period.     

盐胁迫对甘草种子发芽与子叶抗氧化指标的影响

研究了不同naCl浓度对甘草种子发芽与子叶抗性的影响.结果表明,当NaCl浓度低于100mmol/L时,甘草种子的发芽正常;在NaCl浓度达到200 mmol/L时,种子发芽受到显著抑制.子叶内活性氧、SOD、POD、可溶性蛋白和膜透性都随NaCl浓度的升高而增加,甘草的抗逆性可能与上述酶活性的变化有关.     

PEG-6000模拟干旱及NaCl和温度胁迫对不结球白菜种子活力的影响

以不结球白菜品种矮脚黄种子为材料,研究聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫、NaCl胁迫和温度胁迫下,种子萌发和内部抗氧化相关特性及其渗透调节物质的变化。结果表明:不结球白菜种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数随3种胁迫的加重而显著下降,不正常苗率显著上升;随着3种胁迫的加重,SOD和POD活性均下降,CAT活性先有上升的趋势,胁迫加重时降低,活性氧产生速率加快,H_2O_2积累,造成生物膜破坏,相对电导率上升;逆境胁迫下,渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量显著增加。综上说明,不结球白菜种子在PEG-6000模拟干旱胁迫、NaCl胁迫和温度胁迫下,其种子抗氧化系统代谢失去协调作用的能力,并造成活性氧积累伤害,渗透调节紊乱,从而降低了种子活力直至种子死亡。     

外源水杨酸对低温胁迫下烤烟幼苗生理特性的影响

为揭示外源水杨酸对提高烤烟幼苗抗低温能力的生理效应,以云烟87为供试品种,运用人工气候培养箱模拟4℃低温,设置不同浓度(0、0.6、0.8、1.0和1.2mmol/L)水杨酸对烤烟幼苗连续3d进行叶面喷施预处理,随后进行连续5d的低温处理,以25℃、喷施蒸馏水作为对照,测定烤烟幼苗活性氧代谢、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量和根系活力的影响。结果表明,低温胁迫下烤烟幼苗活性氧增加,膜脂过氧化程度加剧,抑制幼苗的生长发育。而外源水杨酸能够明显提高低温胁迫下烤烟幼苗的抗氧化酶活性,增加渗透调节物质含量,降低O₂^-·产生速率和MDA积累量,缓解低温胁迫对烤烟幼苗的损伤,增强其抗低温能力。     

外源甜菜碱对干旱胁迫下小麦幼苗叶绿体抗氧化酶及psbA基因表达的调节

为了探究外源甜菜碱对干旱胁迫下小麦幼苗的生长调节作用,以优质高产、高抗旱的小麦品种矮抗58为材料,四叶期分别用0.1、1.0和10.0 mmol L⁻¹的GB预处理小麦叶片,同时在根部施加30%聚乙二醇(PEG-6000)以模拟干旱环境,研究其对小麦超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT),过氧化物酶(POD),丙二醛(MDA)、超氧阴离子自由基()产生速率、叶绿素含量及相对含水量的影响,并采用Real-time PCR测定叶绿体psbA基因表达水平的变化。结果表明,干旱胁迫明显减少小麦叶片相对含水量和叶绿素含量,降低SOD、CAT及POD活性,提升MDA含量和O₂^?产生速率,抑制psbA基因表达水平,而外施GB具一定浓度效应,在适当浓度下能明显缓解这些胁迫反应,调控干旱胁迫下小麦叶绿体抗氧化酶活性以清除多余活性氧,减缓相对含水量及叶绿素含量的降低,提升psbA基因的表达水平,从而加快受损D1蛋白的周转并提高小麦的抗干旱胁迫能力。     

冷藏期间水分胁迫对菠菜叶片衰老生理的影响

保水处理菠菜以低密度聚乙烯（LDPE）薄膜袋自然合拢不扎口包装,对照菠菜直接装在多孔塑料筐内,在RH80%、温度（2±1）℃下贮藏,研究冷藏期间大量失水（水分胁迫）对菠菜叶片叶绿素降解和活性氧代谢的影响。结果表明,冷藏期间对照菠菜失水很快,遭受严重的水分胁迫;而保水处理菠菜失水很少。与保水处理菠菜相比,水分胁迫加快了对照菠菜叶片叶绿素含量的下降速度,使超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性降低,其中CAT和APX活性降低速率超过SOD,促进了过氧化物酶（POD）活性的上升,但没有明显增加丙二醛（MDA）的积累。说明水分胁迫降低了采后菠菜贮藏期间活性氧清除酶的活性,导致氧化胁迫,从而加速叶绿素的降解和衰老。