水分胁迫下离体烟叶中脂氧合酶活性与脱落酸积累的关系

采用河南农业大学设计的电热式温湿度自控烤烟箱，研究了水分胁迫离体烟叶中脂氧合酶（LOX）活性与脱落酸（ABA）积累的关系。结果表明，水分胁迫下ABA积累的同时，LOX活性也上升，二者相关性达5％的显著水平；LOX专一抑制剂去甲二氢菊木酸（NDGA）在抑制LOX活性的同时也阻断了ABA的积累；无细胞体系加入LOX可直接引起ABA的积累。这表明LOX很可能是生物合成及胁迫诱导ABA积累的一个关键酶。     

水稻中以亚麻酸为底物的脂氧合酶活性测定

采用紫外分光光度法,以水稻新出全展叶片为实验材料,研究了以亚麻酸为反应底物的脂氧合酶(LOX)活性的测定。结果表明:在30℃条件下LOX活性测定的最适pH值是7.6;在5.2~8.8的pH范围内,以亚麻酸或亚油酸为反应底物所测得的LOX活性的变化趋势非常相似,但以亚麻酸为底物测得的LOX活性要高于以亚油酸为底物所测得的LOX活性;本实验条件下,经0.5或1 mmol/L的LOX专一性抑制剂水杨苷异羟肟酸(salicylhydroxam ic ac id,SHAM)处理的水稻叶片组织中LOX活性明显受到抑制。以亚麻酸为反应底物的脂氧合酶(LOX)活性测定方法的建立对于与茉莉酸(jasmon ic ac id,JA)代谢相关的LOX活性的研究具有重要的参考价值。     

豌豆叶片内源水杨酸和茉莉酸类物质对机械伤害的响应

 【目的】研究内源茉莉酸类（JAs）和水杨酸（SA）对机械伤害的响应特点。【方法】以豌豆幼苗为试材,设置机械伤害、外施茉莉酸（JA）和SA 3个处理,分别采用ELISA、HPLC和分光光度法测定内源JAs与SA含量,及其合成关键酶活性。【结果】伤害处理后30 min,内源JAs含量显著增加,随后迅速下降;JAs生物合成关键酶脂氧合酶（LOX）和丙二烯氧化物合成酶（AOS）活性增加滞后于JAs含量增加。伤害处理后24 h,内源JAs含量又有小幅升高,此时LOX和AOS活性也维持在较高水平。与此相对应,内源自由态SA在JAs突发时呈下降趋势。外源JA处理后内源SA和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性变化同伤害处理相似。外源SA处理初期显著抑制了LOX和AOS活性,同时叶片内源JAs含量降低。【结论】伤害早期内源JAs含量升高和SA含量降低是植物启动相应防御反应和抵御伤害胁迫的重要机制。     

茉莉酸甲酯对高温胁迫、生物蚕食无花果幼苗的影响

以波姬红无花果为试材,40℃高温胁迫经茉莉酸甲酯处理的无花果幼苗,分析与抗逆相关的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、茉莉酸合成路径中脂氧合酶(LOX)活性变化及丙二醛、脯氨酸、多酚含量,同时,采用黑绒金龟蚕食伤害经茉莉酸甲酯处理的无花果幼苗,分析与生物胁迫相关的多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化及单宁、胰蛋白酶抑制素含量。结果表明,高温胁迫经50μmol/L茉莉酸甲酯处理的无花果幼苗,其SOD、POD、CAT活性与未用茉莉酸甲酯处理(对照)相比有显著增加,脯氨酸、多酚含量提高,丙二醛含量降低;生物蚕食经50μmol/L茉莉酸甲酯处理的幼苗叶片,其PPO、PAL活性增加,单宁、胰蛋白酶抑制素含量提高。经茉莉酸甲酯处理的无花果幼苗,高温胁迫、生物蚕食能通过增加SOD、POD、CAT活性抵御非生物逆境的胁迫,通过提高PPO、PAL活性增强对生物胁迫的抗性。     

水分胁迫对番木瓜膜脂过氧化的影响

研究了在体积分数为0.05、0.075和0.1的聚乙二醇(PEG)处理下,水分胁迫对番木瓜(Carica papaya L.)幼苗膜脂过氧化的影响.结果表明,随着水分胁迫强度的增大,番木瓜叶片的相对电导率、饱和脂肪酸含量、乙烯释放率和脂氧合酶(LOX)活性均有不同程度的提高,不饱和脂肪酸含量及脂肪酸不饱和指数降低.水分胁迫下其相对电导率和LOX活性均与乙烯的生物合成有密切关系.     

外源茉莉酸对菜豆和番茄幼苗3种防御酶的诱导效应

为明确外源茉莉酸（JA）对菜豆和番茄化学防御的诱导作用,以鲁阳地豆菜豆和红珍珠番茄为材料,研究4种浓度（0.001、0.01、0.1和1 mmol/L）JA喷施2种植物幼苗后叶片多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD) 和脂氧合酶(LOX)的活性变化。结果表明,JA处理可以提高菜豆和番茄叶片3种防御酶的活性,活性提高与诱导的JA浓度和诱导时间有关。0.001 mmol/L JA对菜豆叶片3种防御酶诱导作用不明显,0.1 mmol/L JA诱导效果均显著。4种JA浓度对番茄叶片POD和PPO均具有显著的诱导作用,但0.001和1 mmol/L JA对LOX诱导效果不明显。0.1 mmol/L JA处理72 h后对番茄叶片LOX诱导作用最强,但处理24 h后对番茄叶片POD和PPO以及菜豆叶片3种防御酶诱导作用最强。     

昆虫取食和机械损伤对棉花和玉米脂氧合酶活性的诱导作用

脂氧合酶(LOX)是植物防御反应中的关键酶,脂氧合酶途径的产物包括茉莉酸、绿叶挥发物等,在植物防御反应中起着重要作用.为了明确脂氧合酶在昆虫取食和机械损伤诱导植物通信中的作用,以棉花、玉米为研究对象,分析不同处理(包括棉蚜取食和机械损伤诱导棉花及其相应挥发物诱导邻近玉米、玉米螟取食和机械损伤诱导玉米及其相应挥发物诱导邻近棉花)的诱导防御机制,测定不同方法处理24、48、72 h后棉花、玉米的脂氧合酶的活性.结果表明,昆虫取食和机械损伤不仅会诱导棉花、玉米植株的LOX活性升高,还能诱导邻近健康植株的LOX活性升高.研究结果表明,脂氧合酶在昆虫取食和机械损伤诱导的棉花、玉米间通信中起作用.     

榆树叶片虫瘿形成过程中茉莉酸含量及相关防御酶活性的变化

为探究蚜虫取食刺激诱导榆树虫瘿形成过程中信号化合物的变化和生理响应。本试验以榆瘿蚜(Tetran euraakinire Sasaki)为害的榆树叶片为研究对象,分别测定叶片虫瘿形成不同时期信号化合物的含量及防御酶活性的变化。结果显示:榆瘿蚜为害后,在虫瘿形成的各个时期,茉莉酸(Jasmonic acid,JA)含量显著高于对照,在虫瘿成熟期JA含量为15.087μg/mg,达到峰值,比对照1.570μg/mg增加了近9倍;水杨酸(Salicylic acid,SA)含量无明显变化;脂氧合酶(Lipoxygenase,LOX)与丙二烯氧化物合成酶(Allene oxidesynthase,AOS)活性和JA含量的变化趋势一致;而多酚氧化酶(Polyphenod oxidase,PPO)活性在虫瘿开裂期达到峰值,为对照的3.0倍(P0.01);而过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性随着榆瘿蚜为害逐渐增加,成熟期达到峰值,为对照的3.2倍;苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonialyase,PAL)活性变化和SA含量变化趋势一致,与对照无显著差异。表明榆瘿蚜取食榆树叶片,可诱导榆树叶片JA含量和LOX、AOS等防御酶的活性,并随虫瘿的发育而持续增加,激活体内JA信号转导途径;同时,可显著提高PPO和POD酶的活性,增强其叶片对榆瘿蚜取食的适应能力。     

植物在高温胁迫下的生理研究进展

高温是影响当前农业生产的主要的不利环境因子之一。根据高温胁迫下植物的生理机制研究进展,本文综述了植物在高温逆境下其生物膜的稳定性,氧化物和抗氧化系之间的平衡、胺的代谢、光合作用、热激蛋白的变化情况和其耐热性的机制,以及植物体内信号物质脱落酸(ABA),钙离子(Ca2 ),水杨酸(SA),茉莉酸(JA)对高温胁迫的响应。高温胁迫可以诱导内源脱落酸(ABA),钙离子(Ca2 ),水杨酸(SA),茉莉酸(JA)含量的增加,同时对应的几种外源的信号物质也可以提高植物的抗性。最后就今后这方面研究方向提出了思考。     

水分胁迫下水杨酸对油松幼苗叶片膜脂过氧化作用的影响

采用盆栽PEG处理的方法研究了水分胁迫条件下水杨酸对油松幼苗膜脂过氧化作用的影响.结果表明,水分胁迫导致油松幼苗SOD和CAT活性降低,O-2积累,由此引起膜脂过氧化,MDA含量增高,质膜相对透性增大.在水分胁迫期间外加水杨酸(SA)处理可提高SOD和CAT活性,降低O-和MDA含量.这表明在水分胁迫条件下SA能够降低膜脂过氧化作用,对膜脂具有保护作用.     

Relationship Between LOX Activity, SA and JA Accumulation in Tobacco Leaves Under Water Stress

The relationship between LOX (lipoxygenase) activity, SA (salicylic acid) and JA (jasmonic acid) accumulation was studied in the tobacco leaf under water stress. The result showed that LOX activity and JA content increased sirnutaneously with losing of water. NDGA(nordihydroguaiaretic), an inhibitor of LOX,inhibited simultaneously both the activity of LOX and the enhancement of JA level under the stress. Likewise,adding LOX to tobacco cell-free system led to the increase of JA content. It suggested that LOX could be a key enzyme in JA biosynthesis under water stress. SA inhibited the enhancement of JA level under the stress.     

Response of Endogenous Salicylic Acid and Jasmonates to Mechanical Wounding in Pea Leaves

The roles of on endogenous jasmonates （JAs） and salicylic acid （SA） in wounding response were investigated. Pea （Pisum sativum L.） seedlings were treated with three different methods including mechanical wounding, JAs application, and SA application. The contents of endogenous JAs and SA, as well as the activities of the related enzymes were detected by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）, high performance liquid chromatography （HPLC）, and spectrophotometer, respectively. The results showed that endogenous JA rapidly accumulated within 30 min after wounding. The increase in the activities of both lipoxygenase （LOX） and allene oxide synthase （AOS） lagged behind JAs burst. A second slight increase in JAs level was observed at 24 h after wounding treatment, and at the same time point, higher activities of LOX and AOS were also detected. Endogenous free SA content decreased accompanied with JAs burst. Effects of exogenous JA application were similar to those of wounding treatment on endogenous SA level and phenylalanine ammonia lyase （PAL） activity, whereas exogenous SA application led to the significant inhibition of LOX and AOS activities and the decrease of endogenous JAs level at the early stage of treatment. It is thus suggested that JAs burst and SA decrease in early response to wounding may constitute an important mechanism by which plant starts the related defense reaction and adapts to wounding stress.     

腐植酸对重度干旱胁迫下燕麦叶片可溶性糖组分和内源激素的影响

为了解腐植酸(HA)对重度干旱胁迫燕麦叶片糖组分和内源激素的影响,以白燕2号为试验材料,利用盆栽设置不同水分和喷施腐植酸4个处理(正常供水,正常供水喷施腐植酸,重度干旱胁迫和重度干旱胁迫喷施腐植酸),利用高效气相色谱和质谱联用技术测定燕麦叶片可溶性糖和内源激素含量。结果表明:1)在燕麦叶片中检测到单糖和衍生物11种,低聚糖5种。通过主成分分析发现,不同处理之间差异主要体现在木糖、核糖、松三糖、葡萄糖、蔗糖和岩藻糖的含量。重度干旱胁迫喷施HA主要影响的是核糖和蔗糖,与CK相比,重度干旱胁迫核糖含量增加5.78%,蔗糖含量增加83.08%,差异显著(P0.05,下同),重度干旱胁迫下喷施HA后,核糖和蔗糖含量均显著下降。2)与对照相比,重度干旱胁迫下,内源酸性激素脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)含量显著升高,生长素(IAA)含量显著降低,重度干旱胁迫下喷施HA后ABA、JA和SA含量显著降低。3)蔗糖含量与ABA、IAA含量显著相关,JA含量与细胞结构物质木糖、岩藻糖和核糖等戊糖含量均显著正相关,SA、ABA含量与糖信号物质果糖、葡萄糖含量显著负相关。可见,HA可以通过调控糖组分和内源激素缓解重度干旱胁迫伤害。     

Effects of abiotic stress and hormones on the expressions of five13-CmLOXs and enzyme activity in oriental melon(Cucumis melo var.makuwa Makino)

Lipoxygenases(LOXs) are a group of non-heme,iron-containing enzymes and extensively involved in plant growth and development,ripening and senescence,stress responses,biosynthesis of regulatory molecules and defense reaction.In our previous study,18 LOXs in melon genome were screened and identified,and five 13-LOX genes(CmLOX08,CmLOX10,CmLOX12,CmLOX13 and CmLOX18) were predicted to locate in chloroplast.Phylogenetic analysis result showed that the five genes have high homology with jasmonic acid(JA) biosynthesis-related LOXs from other plants.In addition,promoter analysis revealed that motifs of the five genes participate in gene expression regulated by hormones and stresses.Therefore,we analyzed the expressions of the five genes and LOX activity in leaves of four-leaf stage seedlings of oriental melon cultivar Yumeiren under abiotic stress:wounding,cold,high temperature and hydrogen peroxide(H_2O_2),and signal molecule treatments:methyl jasmonate(MeJA),abscisic acid(ABA) and salicylic acid(SA).Real time qPCR revealed that wounding and H_2O_2 induced the expressions of all the five genes.Only CmLOX08 was induced by cold while only CmLOX13 was suppressed by high temperature.ABA induced the expressions of CmLOXIO and CmLOX12 while inhibited CmLOX13 and CmLOX18.MeJA increased the 3 genes expressions except CmLOX08 and CmLOX13,whereas SA decreased the effect,apart from CmLOX12.All the abiotic stresses and signal molecules treatments increased the LOX activity in leaves of oriental melon.In summary,the results suggest that the five genes have diverse functions in abiotic stress and hormone responses,and might participate in defense response.The data generated in this study will be helpful in subcellular localization and transgenic experiment to understand their precise roles in plant defense response.     

茉莉酸和水杨酸对热胁迫下葡萄幼苗抗氧化能力的影响

用50μmol/L茉莉酸和100μmol/L水杨酸预处理葡萄幼苗后,在高温胁迫下,蛋白质含量、抗坏血酸氧化物酶、谷胱甘酞还原酶活性呈现先升后降的变化趋势,抗坏血酸含量持续下降,茉莉酸和水杨酸预处理过的葡萄幼苗中可溶性蛋白质含量、抗坏血酸氧化物酶、谷胱甘酞还原酶活性和抗坏血酸含量与谷胱甘酞含量都高于对照。由此认为茉莉酸和水杨酸能减缓高温胁迫所引起的胁变反应。推测JA和SA处理在诱导葡萄抗热性能上可能具有相似的机理。     

内生细菌TF28对番茄灰霉病的诱导抗性研究

[目的]研究内生细菌TF28对番茄灰霉病的诱导抗性.[方法]采用生化测定方法研究内生细菌TF28对番茄叶片6种防御酶活性和2种抗病信号分子含量的影响.[结果]内生细菌处理后番茄叶片苯丙氨酸解氨酶（PAL）、多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）、脂氧合酶（LOX）、几丁质酶和β-1,3葡聚糖酶活性明显增强,6种防御酶最大活性分别为对照的2.7、2.5、1.6、1.5、2.7和4.1倍.水杨酸（SA）和茉莉酸（JA）含量明显上升,SA含量第7天最高,JA含量第3天最高,分别为对照的2.1和2.9倍.[结论]内生细菌TF28可诱导提高防御酶活性抵抗番茄灰霉病侵染,诱导抗病信号传导途径可能与SA和JA介导有关.     

JA、SA 对重瓣玫瑰生长发育和防御酶活性的影响

为研究重瓣玫瑰的诱导抗病性,采用茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)处理重瓣玫瑰,研究其对重瓣玫瑰生长发育和 叶片防御酶活性的影响。结果表明:不同浓度的JA 和SA 对重瓣玫瑰生长发育影响不明显,JA 或SA 诱导后株高、 叶片面积与对照相比差异不显著(P 0.05)。而JA、SA 诱导处理对苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过 氧化物酶(POD)的影响明显。经JA 诱导,当浓度为0.5、0.5、1.0 mmol/ L 时PAL、PPO、POD 活性分别在第5、3、7 天达到最高值,分别是对照的1.91、1.92、1.61 倍,且均与对照组差异极显著;经SA 诱导,当浓度为1.0、0.5、1.0 mmol/ L 时PAL、PPO、POD 的活性分别在第3、3、5 天达到最高值,分别是对照的2.14、1.63、1.81 倍,差异显著;JA、 SA 的诱导效果的持效期约为7 ~9 d。外源JA、SA 处理,可以激发植物自身的防御反应,对抵御病虫侵害等逆境环 境具有一定的意义。