拟南芥NADH激酶3对超氧阴离子胁迫下抗氧化酶活性的影响

[目的]研究拟南芥NADH激酶3（NADK3）对超氧阴离子（O2-.）胁迫下抗氧化酶活性的影响。[方法]以拟南芥野生型（WT）和NADK3基因缺失突变体nadk3为材料,用活性电泳染色的方法分析了产生O2-.的甲基紫精（MV）处理后NADK3对超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的影响。[结果]正常生长条件下,WT和nadk3中SOD、POD和CAT活性较低,WT中SOD和CAT活性明显高于突变体,MV处理后显著增加了这两种植物中3种抗氧化酶的活性,其中突变体中SOD活性增加的幅度超过WT,但CAT活性增加的幅度低于WT。[结论]O2-.胁迫下,NADK3抑制SOD活性的增加,促进CAT活性的增加,说明NADK3参与拟南芥O2-.胁迫下SOD和CAT活性的调节。     

水稻突变体对土壤汞胁迫耐性机理的初步研究

    研究水稻中花11及其汞耐性突变体对土壤汞的耐性差异和引起差异的主要原因.采用盆栽土培试验,研究不同浓度Hg2+处理对野生型和突变体生长发育、产量、叶绿素含量、净光合速率、丙二醛(MDA)含量、水稻各器官Hg2+浓度和主要抗氧化酶活性的影响.结果表明:野生型和突变体经Hg2+胁迫后表型上有显著差异,突变体对Hg2+的耐性大于野生型.Hg2+对野生型生长发育和产量的抑制作用明显大于突变体;随着Hg2+浓度的增加,野生型叶绿素、净光合速率下降速度更快;突变体叶片中超氧阴离子(O2˙)产生速率和过氧化氢(H2O2)积累量低于野生型,野生型叶片膜脂过氧化程度更高;野生型和突变体的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性及野生型的愈创木酚过氧化物酶(G-POD)活性、突变体的抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均呈现先上升后下降的趋势;而突变体的G-POD活性和野生型的APX活性呈现上升趋势.与突变体相比,野生型叶片中抗氧化酶活性受到更显著抑制;突变体较强的抗氧化胁迫能力与其对Hg2+的耐性密切相关.     

贮温对龙眼果肉采后衰老中的抗氧化能力及相关酶的影响

以石硖龙眼Dimocarpus longana Lour. cv. Shixia为试材,研究了不同贮温下3种抗氧化能力(总抗氧化能力TAOC、抑制超氧阴离子能力、抑制羟自由基能力)、相关酶[过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)]及氧化产物[丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)]在龙眼采后果肉衰老过程中的变化规律及相互关系.结果表明:在4和20℃2种贮温下,龙眼果肉均经历了一个不可逆的衰老过程,且高温下的衰老速度远超过低温;氧化产物、3种抗氧化能力和相关酶因贮藏温度不同而出现变化规律和作用水平差异;在较高贮温下,龙眼果肉更易遭受活性氧自由基的伤害,且POD、SOD和CAT对自由基的诱导反应比低温下更加积极.3种抗氧化能力指标在2种贮温下彼此之间均无显著相关性;4℃下,SOD在龙眼果肉低温衰老过程中的抗氧化作用不明显,POD和CAT发挥了主要作用;20℃下,CAT抗氧化作用不明显,而SOD和POD与抑制O2-.能力以及MDA、H2O2含量密切相关,且发挥了主要作用。     

水杨酸预处理对水分胁迫下凤仙花幼苗抗氧化能力的影响

研究了水分胁迫下凤仙花幼苗叶片的相对含水量(RWC)、电解质渗漏率、H2O2和丙二醛(MDA)含量与超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的变化以及外源水杨酸(SA)预处理对这些参数变化的影响.结果表明:随着水分胁迫时间的延长,对照幼苗叶中的RWC降低,丙二醛、H2O2含量和电解质渗漏增加,SA预处理则延缓了上述参数变化.水分胁迫降低了凤仙花幼苗叶中SOD、POD、CAT和APX活性;SA预处理后明显降低了CAT和APX活性,但在随后的水分胁迫过程中,经过SA预处理的凤仙花幼苗叶片的POD、CAT、APX、SOD活性显著高于对照组植物.结果表明,SA预处理可以诱导较高的抗氧化酶活性,降低H2O2浓度,减轻由水分胁迫造成的氧化伤害,SA可以在一定程度上能缓解水分胁迫对凤仙花幼苗造成的伤害.     

Mn、Cd单一及其复合胁迫对伊乐藻生长及生理生化的影响

以不同浓度Mn2+、Cd2+单一及其复合胁迫处理7 d的伊乐藻为实验材料,研究了Mn2+、Cd2+单一及其复合处理对伊乐藻叶片叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O-2·)含量以及抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性的影响。结果表明,低浓度的Mn2+(≤1 mg·L-1)能够促进叶绿素和可溶性蛋白的合成,刺激MDA、H2O2、O-2·的生成,抗氧化酶活性也逐步上升;高浓度时,叶绿素和可溶性蛋白含量开始减少,MDA、H2O2、O-2·含量仍继续上升,伊乐藻叶片内酶活性机制受到不同程度的抑制,SOD继续上升,POD、CAT开始下降。Cd2+胁迫下,叶绿素和可溶性蛋白的含量随着浓度的增加而降低,呈明显的剂量-效应关系,MDA、H2O2、O-2·含量均显著增加,抗氧化酶活性均随着Cd2+浓度呈先上升后下降的趋势,Cd2+浓度0.01 mg·L-1时CAT活性达到最大,1 mg·L-1时SOD、POD活性达到最大。Cd2+对植物生理生化的影响较Mn2+大,伊乐藻对Cd2+污染的抵御能力较差。高浓度重金属胁迫时,SOD起主要的保护作用,POD和CAT的保护作用相对降低。Mn2+和Cd2+复合胁迫较单一胁迫对伊乐藻的影响大,Mn2+含量较高时表现为协同作用。     

不同土壤水分条件下SOD_M对水稻叶片中保护性酶的影响

为探明不同土壤水分条件下调节剂SODM对水稻保护性酶系的影响,测定了水稻结实期叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)的活性,抗坏血酸(ASA)、丙二醛(MDA)、O2-和H2O2含量。结果表明:SODM处理能够显著增加水稻叶片中SOD、POD及CAT活性,使叶片中MDA、O2-和H2O2含量维持在较低水平,减轻水稻被过氧化程度。     

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.     

H2O2预处理对低温下黄瓜幼苗抗氧化酶同工酶的影响

以黄瓜品种“津优1号”为试验材料,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,研究了外源H2O2预处理对低温下黄瓜幼苗叶片抗氧化酶同工酶的影响.结果表明:低温处理明显减弱了黄瓜幼苗叶片SOD2、CAT1和POD2～4酶带,外施适宜浓度H2O2明显增强了低温下黄瓜幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(CAT)和过氧化氢酶(POD)同工酶的表达,表明H2O2通过影响黄瓜幼苗叶片抗氧化酶同工酶表达参与黄瓜植株低温耐性的调节.     

高温强光胁迫下水杨酸对多花黄精生理及光合特性的影响

[目的]本文旨在分析水杨酸(SA)对高温强光胁迫下多花黄精生理及光合特性的影响,探讨SA缓解多花黄精高温强光胁迫伤害的可行性。[方法]以遮阴处理的盆栽多花黄精为材料,叶面喷施0.5、1.0、1.5和2.0 mmol·L-1SA后,撤掉遮阳网,然后进行高温强光胁迫处理,测定并分析胁迫处理期间及25℃遮阴恢复24 h后多花黄精叶片活性氧水平、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性、光合及叶绿素荧光指标的变化。[结果]叶面喷施SA可促进多花黄精叶片脯氨酸和可溶性蛋白的积累,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低O·-2产生速率和H2O2含量,使丙二醛(MDA)含量和相对电导率显著下降,增强多花黄精抵御高温强光胁迫伤害的能力。同时,SA还能提高Fv/Fm、ΦPSⅡ和q P,降低NPQ,并能促进气孔开放和CO2转运,使多花黄精能够在逆境胁迫下维持较高的光学活性和净光合速率,但过高SA浓度则会加重多花黄精胁迫伤害。[结论]0.5~1.5 mmol·L-1SA处理均能提高多花黄精抗逆性,尤其以1.0 mmol·L-1SA的处理效果最佳。     

拟南芥AtOHRP1在氧化胁迫应答中的功能初探

C3HC4 RING finger结构在植物非生物胁迫应答中发挥着重要作用。在对拟南芥基因组进行生物信息学分析过程中发现,NP_195772.1含有一个C3HC4 RING finger保守结构域。基因表达分析显示该基因受H2O2显著诱导。其突变体对高光、过氧化氢、高盐以及黑暗等胁迫高度敏感,叶片白化现象显著,相对叶绿素含量较于野生型也有明显降低,故将其命名为AtOHRP1(Arabidopsis thaliana Oxidative Hypersensitive RING Finger Protein 1)。通过分析氧化胁迫后植物体内过氧化氢的含量及抗氧化酶活性的变化,发现突变体体内有更多过氧化氢的积累且活性氧清除系统中关键酶,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性比野生型降低明显。表明AtOHRP1在氧化胁迫等非生物胁迫过程中发挥着重要的生理功能。     

低叶绿素b水稻突变体的抗氧化酶系统研究(英文)

[Objective] The mitigative effect of antioxidase system of a rice mutant with low chlorophyll b on photooxidative damage was studied.[Method] A rice mutant with low chlorophyll b and its wild type were taken as experimental materials to comparatively research their peroxide (H2O2) contents, the activity and isozymes of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD) in chloroplast.[Result] Compared with the wild type, there were many kinds of SOD, POD and CAT isozymes in leaf cells and chloroplast cell of mutant, and the activity of SOD, POD and CAT isozymes in leaf cells and chloroplast cell of mutant was also correspondingly higher. Under intense light condition, the H2O2 content of chloroplast in mutant was less than that in the wild type. [Conclusion] The higher activity of scavenging active oxygen can relieve the photooxidative damage made by excessive light energy of intense light on photosynthetic membrane, which is an important reason for higher photosystem Ⅱ (PS II) stability of this mutant.     

铜·锌·铬对水稻幼苗抗氧化酶的影响

[目的]探讨铜、锌、铬对水稻幼苗抗氧化酶的影响。[方法]以金优402为供试水稻品种,用含铜、锌、铬浓度为10、20、30、40 mg/L的溶液培养水稻幼苗10 d,分别测定苗期叶片的SOD、POD、CAT活性和H2O2含量。[结果]用10 mg/L的铜、锌处理的水稻SOD、POD、CAT活性与H2O2含量上升,随处理浓度的增加,SOD、POD、CAT活性与H2O2含量逐步下降。10～40 mg/L的铬处理后,SOD、POD、CAT活性与H2O2含量均呈下降趋势。[结论]铬对抗氧化酶系的毒害高于铜和锌。     

水稻条斑和颖花异常双突变体的生理生化特性检测

笔者在转基因过程中发现1个条斑和颖花异常水稻双突变体,该突变体一些叶片细胞结构发生改变,叶绿素含量较野生型的减少,光合作用降低。为探究突变体叶片的生理生化变化以及对米质的影响,笔者就突变体生理生化进行研究,以期更清楚地了解突变体的突变机制,为进一步研究和利用该突变性状提供依据。     

硒对铜胁迫酿酒葡萄幼苗生理特性的影响

[目的]探讨亚硒酸钠(Na2SeO3)对铜胁迫酿酒葡萄幼苗生理特性的影响,为揭示硒元素缓解酿酒葡萄幼苗铜胁迫作用提供参考依据.[方法]以宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄产区淡灰钙土在温室中盆栽酿酒葡萄赤霞珠,分析添加外源硒(1.0mg/kg)对铜胁迫(300.0mg/kg)酿酒葡萄幼苗叶片光合色素含量、抗氧化酶[过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)]活性、丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量的影响.[结果]与对照(CK)相比,1.0mg/kg硒处理能提高酿酒葡萄幼苗叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和总叶绿素(Chla+b)含量及POD和CAT活性,降低MDA含量,但对SOD活性和可溶性蛋白含量无显著影响(P>0.05);300.0mg/kg铜胁迫可显著降低葡萄幼苗叶片的叶绿素(Chl)和可溶性蛋白含量(P<0.05,下同),提高Chla/b、抗氧化酶活性及MDA含量;1.0mg/kg硒+300.0mg/kg铜处理的葡萄幼苗叶片Chl和可溶性蛋白含量与CK相当,但均高于300.0mg/kg铜胁迫处理,SOD、POD和CAT活性比300.0mg/kg铜胁迫处理略有降低,MAD含量显著低于300.0mg/kg铜胁迫处理.[结论]铜胁迫条件下,低浓度(1.0mg/kg)硒元素能提高酿酒葡萄幼苗对逆境的耐受力,提高叶片抗氧化酶活性,降低叶片细胞膜质过氧化程度,进而缓解铜对葡萄幼苗的毒害作用.     

新老水稻品种抽穗后叶片保护酶活性的变化及其与光合速率的关系

[目的]为水稻优良杂交亲本选择提供依据。[方法]研究了吉林省在20世纪50和90年代育成的8个水稻品种在水稻抽穗后叶片SOD、POD、CAT和MDA含量的变化以及保护酶活性与光合速率、产量之间的关系。[结果]在抽穗后20、30d,新品种水稻叶片SOD活性和POD活性在0.05水平显著高于老品种;齐穗期和齐穗后10d,新品种水稻叶片CAT活性在0.05水平显著高于老品种,齐穗后新品种水稻叶片MDA含量均低于老品种。相关分析结果表明,灌浆期叶片SOD、POD和CAT活性与叶片光合速率呈正相关,叶片MDA含量与光合速率呈负相关。新育品种抽穗后叶片保护酶活性增强,可延缓水稻开花后叶片衰老,增强光合速率,提高结实率和产量。[结论]齐穗后叶片保护酶活性可作为水稻优良杂交亲本选择的参考指标。     

干旱胁迫对分蘖期转基因水稻抗旱性生理生化指标的影响

[目的]通过比较野生型日本晴株系水稻WT和OsCAS基因过表达株系水稻777在分蘖期的抗旱性生理生化指标,分析OsCAS基因高表达株系水稻的抗旱能力。[方法]用10%和15%的PEG模拟干旱胁迫,测定2种株系水稻的CAT、POD和SOD活性及MDA和Pro含量。[结果]在10%PEG处理下,WT和777的3种保护酶活性均有增加;在15%PEG处理下,WT的3种保护酶活性明显降低,777的3种保护酶却能够保持相对较高的活性;此外,WT和777的MDA和Pro含量都随干旱胁迫程度的加深而增加,在同一胁迫条件下WT的MDA和Pro含量要明显高于777的。[结论]OsCAS基因高表达株系777在分蘖期较WT对干旱有较强的抗性,特别是在严重干旱胁迫(15%PEG)时优势尤为明显。     

水稻条斑和颖花异常双突变体的生理生化特性检测

[目的]探究突变后植株叶片的生理生化变化。[方法]以1份务班和颍花异常的水稻突变体为材料,研究该突变体生长阶段的几个不同时期几种酶活性变化和稻米的氨基酸含量变化。[结果]在条斑颖花突变体生长过程中,分蘖中期SOD的活性高于野生型,在开花前和开花末期的活性又低于野生型;突变体POD活性在3个时期中呈先上升后下降的趋势,在开花前期最高,野生型植株POD活性变化趋势与之相反;CAT在突变体的3个生长时期活性呈递减趋势,在分蘖中期活性很高,在野生型中活性变化趋势相反;MDA的活性在3个时期活性变化递增,野生型的活性相对较高;突变体中可溶性糖含量低;总氨基酸含量上升。[结论]突变体性状的表达与SOD、POD、CAT和MDA活性变化有一定关系．这些变化使突变体免于死亡,最终导致米质改变：     

黄绿叶突变体冀麦5265yg的光合生理特性分析

【目的】叶色突变体是研究叶绿素合成、叶绿体发育和光合作用的理想材料,探索小麦黄绿叶突变体的光合生理特性,旨在阐明其光合作用调控机理,为小麦黄绿叶突变体的进一步利用奠定基础。【方法】以野生型冀麦5265和突变体冀麦5265yg为试验材料,对叶色表型进行观察,采用分光光度计和试剂盒法测定色素含量和酶活性,并利用Li-6400便携式光合仪和PAM100叶绿素荧光仪进行光合气体交换参数和叶绿素荧光参数测定。【结果】表型观察和色素含量结果表明,突变体苗期叶片表现为黄绿色,抽穗后叶片逐渐转变为淡绿色。遮阴处理可以使叶片颜色部分复绿,但比野生型略浅,属于光诱导转绿型突变体。突变体叶绿素a和叶绿素b含量显著低于野生型,叶绿素a/b的比值升高,为典型的叶绿素缺乏型突变体;光响应曲线和CO₂响应曲线显示,突变体的表观量子效率（AQY）、光饱和点（LSP）、最大净光合速率（P_n-max）、光补偿点（LCP）、暗呼吸速率（Rd）、羧化效率（CE）和饱和CO₂浓度（I_-sat）显著高于野生型,说明突变体叶片的光合机构稳定,强光下光合速率更高;光合气体交换参数和叶绿素荧光动力学参数表明,突变体的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、光化学量子效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（ΦPSII）和光化学淬灭系数（qP）显著高于野生型,说明其具有较强的光能转化和CO₂固定能力;突变体的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性均高于野生型,丙二醛（MDA）含量下降,可溶性糖和可溶性蛋白含量升高,说明抗氧化酶系统通过清除氧自由基降低了氧化损伤,突变体叶片细胞膜损害减轻,抗逆性增强;突变体的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）活性显著低于野生型,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）活性显著高于野生型,推测C₄ 途径光合酶PEPC活性的升高可能是突变体具有较高净光合速率的原因之一。花后遮阴以及外源喷施抗坏血酸AsA和二硫苏糖醇DTT处理表明,突变体对光强变化更敏感、叶片内AsA含量及叶黄素循环效率更高。【结论】黄绿叶突变体冀麦5265yg叶片气孔导度明显改善、热耗散降低、C₄途径光合酶活性升高,是其光合速率提高的主要原因。该结果为小麦叶色突变体高光合特性的分子调控机制研究奠定基础。