镉胁迫下不同改良剂对水稻种子萌发和镉吸收积累的影响

采用种子萌发试验和溶液培养试验方法,比较4种不同改良剂对Cd胁迫下水稻种子萌发和Cd吸收积累的影响。结果表明:添加硼酸、褪黑素、钼酸钠和硅酸钠均可以促进Cd胁迫下水稻种子萌发和水稻幼苗的生长发育。在浓度为5μmol·L~(-1)的Cd胁迫下,添加1 mg·L~(-1)硼酸、10μmol·L~(-1)褪黑素、0.5 mg·L~(-1)钼酸钠和1 mmol·L~(-1)硅酸钠使水稻种子发芽率比CK处理分别提高11.1%、10.0%、11.1%和10.0%,发芽势分别提高17.8%、17.8%、17.8%和22.2%;添加这4种改良剂可以不同程度地降低水稻种子萌发和水培实验中水稻植株Cd含量。5μmol·L~(-1)的Cd胁迫下,添加硼酸、褪黑素、钼酸钠和硅酸钠均显著降低种子萌发试验中水稻幼根和幼芽Cd含量,其中幼根Cd含量降低38.6%～51.3%,幼芽Cd含量降低36.9%～41.1%。水培实验中,当Cd浓度为1μmol·L~(-1)时,添加硼酸、褪黑素、钼酸钠和硅酸钠使水稻根系Cd含量比对照处理分别降低32.6%、38.3%、47.0%和72.5%(8 d)。硅酸钠降低水稻Cd含量的效果最明显,其次是钼酸钠和褪黑素,硼酸的效果稍差。     

不同生态环境对玉米蛋白质含量的影响

以河南省生产上主要推广的15个玉米品种为材料,采用近红外光谱技术,分析了粗蛋白含量在8种不同生态环境下的变化。结果表明,不同品种不同地点间粗蛋白含量存在显著差异。不同品种间粗蛋白含量变幅为9.5 4%～12 .6 5 % ,粗蛋白含量大于11%的品种为HE - 1、HE - 2、豫单10 1和豫单2 0 0 2 ,显著高于其他品种。不同地点间粗蛋白含量变幅为9.80 %～11.0 9% ,以驻马店点和郑州点最高。     

根施褪黑素对NaCl胁迫下葡萄内源褪黑素及叶绿素荧光特性的影响

【目的】研究NaCl胁迫下内源褪黑素（melatonin,MT）及其关键代谢物的响应以及施加外源MT对NaCl胁迫下葡萄叶片的光抑制缓解作用,为MT的应用提供参考。【方法】以一年生盆栽‘威代尔’葡萄（Vitis vinifera cv. Vidal Blanc）为试材,进行100 nmol·L^-1 NaCl和100 nmol·L^-1 NaCl+MT处理,测定不同处理植株、不同器官内源MT、MT合成前体物质5-羟色胺（5-hydroxytryptamine,5-HT）和MT的主要代谢产物2-羟基褪黑素（2-Hydroxymelatonin,2-OHMel）的含量,分析根施MT对NaCl胁迫下叶片叶绿素荧光特性及内源MT代谢的影响。【结果】受NaCl胁迫后,植株不同器官的内源MT、5-HT及2-OHMel与清水对照相比有明显的时空变化,胁迫7 d时以根系的MT含量最高,其次是嫩梢,成叶中的最低;随着胁迫时间的延长,根系中的MT含量大幅度下降,而嫩梢中的5-HT含量增加。根施外源MT后与单纯的NaCl胁迫相比,显著提高了前期成叶中的5-HT含量以及后期新根中的MT含量,嫩梢和成叶中2-OHMel的含量。NaCl胁迫后快速叶绿素荧光曲线（OJIP）形状发生明显改变,最大荧光（F_m）及叶片最大光化学效率（F_v/F_m）显著下降了31.6%和11.6%,非光化学淬灭（NPQ）显著升高,光系统I（PSI）和光系统II（PSII）的线性电子传递速率ETR（I）和ETR（II）均显著下降;而根施MT后,叶片F_m和F_v/F_m的分别升高了12.9%和7.3%,OJIP曲线中K点和J点分别下降了23.6%和11.3%,增加了叶片对光能的利用效率,线性电子传递速率明显提高。【结论】NaCl胁迫严重抑制葡萄叶片光系统活性,但促进了植株中褪黑素的合成;根施MT缓解了光系统活性的抑制程度,促进MT在植株各器官中的代谢和分配,缓解NaCl胁迫对葡萄叶片光合作用的伤害程度。     

外源褪黑素处理对镉胁迫下水稻种子萌发的影响

为探讨外源褪黑素对Cd胁迫下植物生长发育的影响,采用室内培养实验研究外源褪黑素对Cd胁迫下水稻种子萌发及相关生理指标的影响。结果表明:外源褪黑素对Cd胁迫下水稻种子萌发具有一定的促进作用,褪黑素施用可提高水稻种子的发芽率和发芽势,促进水稻幼根和幼芽的生长,当Cd浓度为100μmol·L~(-1)时,添加100μmol·L~(-1)褪黑素使得水稻根系活力和总根长分别比对照处理提高15.2%和133.7%;外源褪黑素能显著降低Cd胁迫下水稻幼芽的MDA含量,提高水稻体内的POD、SOD和CAT的活性,当Cd浓度为100μmol·L~(-1)时,添加10~1000μmol·L~(-1)褪黑素会使水稻幼芽MDA含量比对照处理降低8.2%~16.0%,POD、SOD和CAT的活性分别比对照处理提高21.3%~45.5%、24.2%~32.2%和77.8%~145.8%。褪黑素可以有效地缓解Cd对水稻的毒害作用。     

外源褪黑素对低温胁迫下烟草幼苗生理指标的影响

为研究外源褪黑素（melatonin,MT）对低温胁迫下烟草幼苗生理指标的影响,以‘云烟87’为试验材料,设置0、50、100、150、200 μmol·L-1共5个MT浓度处理,探究低温胁迫下,不同MT处理对烟草幼苗活性氧代谢、渗透物质含量以及抗氧化酶活性的影响。结果表明,低温胁迫下烟草幼苗生长受到抑制,外源褪黑素能显著降低低温胁迫下烟草幼苗叶片中超氧阴离子（O-2）产生速率、过氧化氢（H2O2）含量和丙二醛（MDA）含量,提高烟草幼苗叶片中脯氨酸、可溶性蛋白及可溶性糖含量,增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性,且100 μmol·L-1MT处理效果最佳。说明外源MT处理能够抑制低温条件下烟草幼苗叶片中活性氧的产生,降低膜脂过氧化水平,提高抗氧化酶活性,提高幼苗抵御低温胁迫的能力。     

外源褪黑素对低温胁迫下烟草幼苗生理指标的影响

为研究外源褪黑素（melatonin，MT）对低温胁迫下烟草幼苗生理指标的影响，以‘云烟87’为试验材料，设置0、50、100、150、200 μmol·L-1共5个MT浓度处理，探究低温胁迫下，不同MT处理对烟草幼苗活性氧代谢、渗透物质含量以及抗氧化酶活性的影响。结果表明，低温胁迫下烟草幼苗生长受到抑制，外源褪黑素能显著降低低温胁迫下烟草幼苗叶片中超氧阴离子（O-2）产生速率、过氧化氢（H2O2）含量和丙二醛（MDA）含量，提高烟草幼苗叶片中脯氨酸、可溶性蛋白及可溶性糖含量，增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性，且100 μmol·L-1MT处理效果最佳。说明外源MT处理能够抑制低温条件下烟草幼苗叶片中活性氧的产生，降低膜脂过氧化水平，提高抗氧化酶活性，提高幼苗抵御低温胁迫的能力。     

广西和广东优质常规稻的SSR遗传多样性分析

为探讨广西、广东近年育成的优质常规稻品种（系）的遗传多样性,以均匀分布在水稻基因组上的16对SSR多态性引物对101份优质常规稻进行遗传多样性分析。结果表明,16对引物均表现出多态性,共检测出55个多态性位点,平均等位基因Ap为3．4375,有效等位基因数Ae为2．0492,平均多态信息含量PIC为0．4760;聚类分析结果表明,不同水稻品种（系）间遗传相似系数变幅为0．6802～0．9798,说明SSR标记能够揭示不同材料间较高的遗传多样性,将101份水稻品种（系）完全区分开,为两广地区水稻品种资源的研究利用提供理论依据。     

水稻褐飞虱若虫和成虫褪黑素含量测定及比较

【目的】明确褪黑素在褐飞虱各发育阶段的含量情况。【方法】通过高效液相色谱-串联质谱技术(HPLCMS/MS)对1～5龄若虫和两种翅型雌、雄成虫体内褪黑素含量进行测定和比较。【结果】褐飞虱若虫期褪黑素含量在1～2龄若虫时期最低,平均为378.5 pg·g-1。3龄若虫褪黑素含量最高,为856.6 pg·g~(-1)。4龄若虫褪黑素含量下降,为810.7 pg·g~(-1),与3龄无显著差异。5龄若虫褪黑素含量下降显著,为574.5 pg·g~(-1)。褐飞虱成虫褪黑素含量与性别显著相关,但受翅型影响不明显。雌、雄成虫间的褪黑素水平有极显著差异,长、短翅雄性成虫的褪黑素含量分别为978.3 pg·g~(-1)和969.6 pg·g~(-1),而长、短翅雌性的褪黑素含量仅为76.1 pg·g~(-1)和176.8 pg·g~(-1),甚至低于1～2龄若虫时期。【结论】初步明确了褐飞虱各发育阶段体内褪黑素含量变化特点,为后续研究褐飞虱褪黑素功能及机理奠定基础。     

利用PTN系统快速解析转基因水稻种子可溶性蛋白非预期变异的来源

【目的】建立转基因（genetically modified,GM)水稻安全性评价的亲本对照-转基因株系-非转基因对照（parent control-transgenic plant-nontransgenic control,PTN)系统。通过实质等同性比对分析,追溯GM水稻种子蛋白质非预期变异的技术根源,为GM水稻的安全性评价提供技术支持。【方法】根据GM水稻植株培育的技术原理,收集转基因株系（transgenic line,T）、亲本品种（parent variety,P）及其他遗传学背景相关的非转基因组培再生株系（non-transgenic regeneration line from tissue culture,NR）和非转基因遗传分离阴性后代株系（non-transgenic segregated negative offspring line,NS）等对照样本。以转2mG2-epsps抗草甘膦GM水稻株系T13和T23及各自的PTN系统对照样本（P、NR和NS）为试验材料,以种子蛋白质含量和组分的非预期变异为研究对象,根据PTN样本间的多重比较结果解析并追溯GM水稻非预期变异的技术根源。水稻种子可溶性蛋白的提取采用分级提取法,依次用蒸馏水、5% NaCl、70%乙醇和0.1 mol·L-1 NaOH提取稻米清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。蛋白含量测定应用Bradford法,蛋白组分分析采用SDS-PAGE电泳法。【结果】GM水稻株系T13和T23种子总可溶性蛋白含量分别比亲本显著降低3.29%和6.84%,主要受谷蛋白变异影响,但GM水稻变异的最大幅度小于天然水稻亲本P1和P2品种间差异,说明GM水稻种子可溶性蛋白含量变异在安全范围之内。与各自亲本相比,GM水稻株系种子清蛋白和醇溶蛋白组分差异不显著,球蛋白和谷蛋白个别组分存在显著或极显著变异,主要表现为含量的增减。T13株系的56 kD和24 kD球蛋白含量比亲本P1显著增加,T23的65 kD球蛋白含量比亲本P2极显著降低。GM株系T13和T23的谷蛋白组分变异趋势相似,与相应亲本相比,主要表现为19-23 kD和33-38 kD谷蛋白含量显著增加,100 kD和9 kD谷蛋白含量显著减少。突出的变异是GM水稻新增加了41 kD和56 kD谷蛋白组分,但这些变异新组分也同样存在于NR和NS对照样本中。GM水稻株系T13和T23的可溶性蛋白非预期变异的特征与相应的NR对照样本基本一致。NS23对照株系的清蛋白含量和球蛋白组分存在不同于T23和NR23的独特非预期变异。【结论】GM水稻种子总可溶性蛋白质变异主要受谷蛋白含量变异影响,变异幅度小于天然水稻品种间差异。GM水稻种子的清蛋白、醇溶蛋白组分未发生显著变异,球蛋白和谷蛋白个别组分发生了显著变异。GM水稻种子蛋白质非预期变异主要来源于组织培养无性系变异,转基因插入突变的影响较小。     

盐胁迫下外源褪黑素浸种对西瓜种子萌发及幼苗生理特性的影响

以西瓜品种"早佳8424"种子和幼苗为试材,研究盐胁迫条件下,外源褪黑素(MT)浸种处理对西瓜种子萌发、西瓜幼苗生长、光合速率、根系活力、MDA含量和相对电导率等的影响.结果表明,与对照相比,盐胁迫处理降低了西瓜种子萌发,外源25μmol/L褪黑素浸种处理西瓜种子发芽率和发芽势分别达74.2％和60.7％.盐胁迫下,外源褪黑素浸种处理显著提高西瓜幼苗根系活力和净光合速率,进而促进了西瓜幼苗的生长,壮苗指数为0.13,为对照处理的86.7％.盐胁迫处理下,外源褪黑素还有效降低西瓜幼苗叶片相对电导率和MDA含量,高浓度褪黑素缓解效果不明显.     

植物褪黑素研究

褪黑素作为一种良好的抗氧化剂,能够增强植物应对干旱、寒冷、盐等非生物胁迫的能力,就褪黑素的合成、含量、功能进行了综述,以推动作为天然生物活性物质的褪黑素在农业中的应用。     

园艺作物褪黑素的研究进展

褪黑素是一种在生物体中广泛存在的吲哚胺类化合物,在动物中具有调节昼夜节律、提高免疫力和抗衰老的作用,是一种对人类健康有益的保健佳品。现已发现褪黑素在高等植物中广泛存在,其生物合成途径以L-色氨酸为底物,途径色胺、5-羟色胺、N-乙酰-5-羟色胺,最终生成褪黑素。目前,植物中鉴定到的褪黑素合成关键酶有:L-色氨酸脱羧酶(Trp DC)、色氨酸羟化酶(T5H)、5-羟色胺-N-乙酰转移酶(SNAc T)、N-乙酰-5-羟色胺甲基转移酶(Ac SNMT)和羟基吲哚-O-甲基转移酶(HIOMT)。虽然目前有关褪黑素在园艺作物中的功能研究还不是很多,但已有研究表明,褪黑素在园艺作物中具有促进生长,增加产量,促进种子萌发,调节光周期,调控根系发育,延迟叶片衰老,影响果实成熟和贮藏等生理功能。而褪黑素的抗氧化特性又赋予它较强的活性氧(ROS)清除能力,且褪黑素能提高光照、温度、水分、盐碱、重金属和氧化胁迫下的抗氧化酶活性。此外,褪黑素还参与了包括生长素(IAA)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)、乙烯(ETH)、水杨酸(SA)、多胺(PAs)和一氧化氮(NO)等物质介导的信号转导途径,组成了控制园艺作物生长、发育和抗性获得的复杂信号网络。文中从"褪黑素在植物中的生物合成,园艺作物中的褪黑素含量及影响因素,褪黑素在园艺作物生长、发育中的作用,褪黑素在园艺作物胁迫应答中的作用,褪黑素调控植物生长发育和抗逆性的信号转导网络"5个方面对褪黑素在园艺生产中的作用进行综述。重点阐述已经发现的褪黑素在园艺作物上的功能作用,对其潜在生理功能进行了预测,并从提升园艺作物褪黑素含量方面展望了今后需重点开展的研究。     

褪黑素在猪精液保存中的抗氧化作用

为探讨褪黑素(MLT)在猪精液保存中的抗精子氧化损伤效应,采用分步筛选的方法,首先在15 ℃保存稀释精液中分别添加1×10-6 mol/L(M1)、1×10-5 mol/L(M2)、1×10-4 mol/L(M3)、1×10-3 mol/L(M4)和1×10-2 mol/L (M5) MLT,以不添加MLT为对照组(M0),检验并选择MLT有效浓度用于15 ℃保存的离心精液,检验并选择MLT最佳浓度用于冷冻精液.结果表明:在保存6 d的稀释精液中,M1、M2和M3组精子活率(TMS)、质膜完整性(PMI)和顶体完整性(NAR)均高于M0,M2最高,M4、M5则显著低于M0(P＜0.05);丙二醛(MDA)浓度均低于M0,并以M2为拐点先降后升;选择M1、M2和M3用于离心精液保存,6 d后TMS和NAR均高于对照组,且M2与对照差异显著(P＜0.05),MDA浓度则逐渐降低且与对照差异显著(P＜0.05);选择M2用于精液冷冻保存,解冻精液TMS、PMI、NAR和线粒体膜电位(Mt-MP)显著提高(P＜0.05),MDA浓度显著降低(P＜0.05).可见,添加适宜浓度MLT能够抑制稀释、离心及冷冻保存猪精液中的精子氧化损伤,显著提高精液保存质量.     

褪黑激素抗氧化作用的研究进展

褪黑素对氧化应激反应的降低非常有效。它通过活性氧和活性氮物质的直接解毒手段实现这种作用,也可以间接通过结合褪黑素受体刺激抗氧化酶同时抑制促氧化酶的活性,或者螯合涉及Fenton/Haber-Weiss反应的过渡金属离子,减少破坏性毒性羟基自由基的形成,导致氧化应激的减少。在降低氧化应激能力方面,褪黑素的代谢产物也具有类似的功能。褪黑素在细胞内的普遍存在但不均等的分布,包括其在线粒体中的高浓度,可能有助于其抵抗氧化应激和细胞凋亡的能力。该文就褪黑激素的抗氧化作用研究进展作简要综述。     

Melatonin suppresses nighttime memory formation in zebrafish

Memory processes are modulated by the biological clock, although the mechanisms are unknown. Here, we report that in the diurnal zebrafish both learning and memory formation of an operant conditioning paradigm occur better during the day than during the night. Melatonin treatment during the day mimics the nighttime suppression of memory formation. Training in constant light improves nighttime memory formation while reducing endogenous melatonin concentrations. Treatment with melatonin receptor antagonists at night dramatically improves memory. Pinealectomy also significantly improves nighttime memory formation. We adduce that melatonin is both sufficient and necessary for poor memory formation during the night.     

Melatonin content of the human pineal gland

Gas chromatography with electron capture detection was used to quantitate melatonin in single human pineal glands. The sensitivity of this melatonin assay is in the low picogram range. A 24-hour rhythm of pineal melatonin content was observed.     

褪黑素及其在植物中的功能研究进展(英文)

褪黑素是一种广为人知的动物激素,在动物中由松果体合成与分泌,参与动物的昼夜节律的调节。现已发现褪黑素在高等植物中广泛存在,但是目前有关褪黑素在植物中的功能的研究还不是很多。已有的研究表明,褪黑素在植物中可能的作用有调节光周期、参与生长调节、清除活性氧、提高抗氧化酶活性等。根据近年的研究结果对植物中褪黑素的作用进行综述,重点阐述已经发现的褪黑素在植物上的功能作用,对其潜在生理功能进行了预测,并指出了目前研究中的不足,突出需要重点研究的方向。     

褪黑激素对动物生产性能作用研究进展

褪黑激素是畜牧生产中广泛使用的一类促毛皮生长激素。选取平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)及耗料增重比(F/G)作为描述生产性能的3个指标,综述了褪黑激素对羊、兔、猪、鸡、鱼和鼠生产性能的作用,为生产中合理应用褪黑激素提供指导。     

褪黑激素的作用机制及其在畜牧业生产中的应用

褪黑激素(melatonin,简称MLT)是动物松果腺分泌的一种生物活性物质。随着褪黑激素人工合成的成功,其在畜牧业中也越来越得到更广泛的研究和应用。主要对褪黑激素的合成代谢、生物学作用、作用机理以及在畜牧业中的应用作了概述。