磷脂酶C参与ParA1诱导的烟草悬浮细胞死亡和防卫反应

【目的】研究寄生疫霉Phytophthora parasitica分泌的蛋白激发子ParA1诱导烟草悬浮细胞后,磷脂酶C(phospholipase C,PLC)参与ParA1诱导烟草过敏细胞死亡(hypersensitive cell death,HCD)和防卫反应。【方法】采用药理学方法,在烟草悬浮细胞中添加PLC抑制剂,比较烟草悬浮细胞受ParA1诱导后细胞死亡和多种防卫反应的差别。【结果】PLC特异性抑制剂U73122能完全抑制ParA1引起的烟草悬浮细胞死亡,氧迸发、胞外基质碱化和植保素scopoletin(7-羟基-6-甲氧基香豆素)积累都能显著地被抑制,5种防卫基因hin1、hsr203J、PR(pathogenesis-related)-1a、PR-1b和PAL等的转录表达也都受到U73122不同程度的抑制。【结论】ParA1处理烟草悬浮细胞后,PLC参与了ParA1诱导细胞死亡和防卫反应的信号传导过程。     

Parasiticein诱导烟草细胞凋亡的形态及生化特征

【目的】研究烟草细胞对parasiticein的反应,了解parasiticein诱导烟草细胞的PCD的发生机制。【方法】用浓度约100 nmol•L-1的parasiticein处理烟草悬浮细胞,相差显微镜下观察细胞的形态变化。【结果】发现烟草细胞的细胞膜收缩,与细胞壁间形成空隙,原生质浓缩等;用trypan blue 染色后观察到类似现象。对诱导处理的悬浮细胞经DAPI（4,6-diamino-2-phenylindole）染色后,通过荧光显微镜观察,发现细胞核先后表现染色质凝集、形成颗粒状等特征;对处理的悬浮细胞提取基因组DNA并进行琼脂糖凝胶电泳,可观察到梯状的DNA条带（DNA laddering）。研究还发现,parasiticein诱导的烟草细胞死亡可被蛋白激酶信号通路抑制剂K252-a部分抑制。【结论】parasiticein诱导的烟草细胞死亡具有细胞凋亡的典型形态及生化特征,是一种主动的细胞死亡过程。     

核黄素诱导烟草悬浮细胞酚类物质和木质素的积累

 【目的】阐明核黄素对烟草悬浮细胞苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性以及抗病相关的酚类物质、木质素等次生代谢产物含量的影响。【方法】1 mmol?L-1的核黄素处理烟草悬浮细胞,用生物化学、细胞化学和高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)等方法测定苯丙烷代谢有关的生理和生化指标。【结果】核黄素处理后,PAL和POD活性明显升高,处理12 h 和24 h后酶活性分别达到峰值;荧光观察细胞壁积累了更多的酚类物质,胞内和胞外scopoletin(7-羟基-6-甲氧基香豆素)含量明显升高,在处理12 h后都达到峰值,分别是对照的3.6和3.9倍;细胞染色和含量测定表明,核黄素处理后烟草悬浮细胞沉积了更多的木质素,处理24 h和48 h后,木质素含量分别为对照的1.5和1.8倍。【结论】核黄素处理后提高了烟草悬浮细胞PAL、POD活性,积累了更多与抗病有关的次生代谢产物。     

IWF诱导小麦悬浮细胞产生NO及其与Ca2+的关系

 【目的】以感染叶锈菌的小麦叶片细胞间隙液IWF-260作为激发子,刺激小麦洛夫林10悬浮细胞,探讨悬浮细胞受激发子刺激引发的NO变化情况及其产生的可能分子机制。【方法】采用Greiss试剂法及荧光分子探针DAF-2DA标记法检测胞内NO的动态变化,同时借助药物学试验探讨Ca2+和NO的关系。【结果】IWF-260能诱导小麦悬浮细胞产生NO,NO在IWF-260刺激诱发的细胞死亡过程中发挥重要作用。药物学抑制剂试验证明NOS和NR及胞外钙离子内流均与IWF-260刺激小麦悬浮细胞产生的NO有密切关系,且在NO的产生途径中,NR途径为主要途径。【结论】IWF-260能够诱导小麦悬浮细胞产生NO,NOS、NR及胞外Ca2+内流参与了此过程。     

IWF诱导小麦悬浮细胞H_2O_2迸发及其产生机制初探

【目的】采用具有激发子活性的感染叶锈菌的小麦叶片细胞间隙液IWF-260刺激小麦洛夫林10悬浮细胞,探讨细胞感受激发子刺激引发的H2O2迸发情况及其产生的可能分子机制。【方法】采用化学发光法以及荧光探针DCFHDA、HE来研究H2O2的迸发以及NADPH氧化酶的活化。同时借助药物学试验探讨Ca2+和活性氧的关系。【结果】IWF-260可以引起悬浮细胞H2O2爆发,其在IWF-260刺激诱发的细胞死亡过程中发挥重要作用。而质膜NADPH氧化酶的激活以及胞外钙离子的内流与H2O2爆发有密切关系。【结论】IWF-260能够诱导细胞产生活性氧,质膜NADPH氧化酶和胞外钙离子内流参与了活性氧爆发过程。     

硫酸锌对酵母细胞的毒性作用

【目的】研究硫酸锌对酵母细胞的毒性作用,为揭示高浓度锌的毒性作用机理提供依据。【方法】以模式生物酵母细胞为材料,在YPD培养基中添加终浓度为0,0.5,1,3,5和10 mmol/L的硫酸锌进行毒性试验。缓解组为抗氧化剂AsA、NO清除剂c-PTIO和Ca~(2+)螯合剂EGTA分别与0.5或5 mmol/L硫酸锌同时作用。培养一定时间后,采用分光光度法、美蓝染色法和流式细胞术,研究硫酸锌对酵母细胞生长、细胞死亡率及胞内ROS、NO和Ca~(2+)水平的影响。【结果】低浓度硫酸锌(0.5 mmol/L)促进酵母细胞生长,而高浓度硫酸锌(1～10 mmol/L)抑制酵母细胞生长,诱导细胞死亡,且细胞死亡率随着硫酸锌浓度升高和胁迫时间延长而逐渐升高。酵母细胞经5 mmol/L硫酸锌胁迫12或24 h后,胞内ROS、NO和Ca~(2+)水平均显著高于对照组;但加入对应抗氧化剂AsA、NO清除剂c-PTIO和Ca~(2+)螯合剂EGTA后,酵母细胞死亡率均显著低于硫酸锌单独处理组。【结论】高浓度硫酸锌可诱导酵母细胞死亡,在此过程中ROS、NO和Ca~(2+)水平显著提高,从而造成毒性。     

IWF诱导小麦悬浮细胞H2O2迸发及其产生机制初探#br#

【目的】采用具有激发子活性的感染叶锈菌的小麦叶片细胞间隙液IWF-260刺激小麦洛夫林10悬浮细胞,探讨细胞感受激发子刺激引发的H2O2迸发情况及其产生的可能分子机制。【方法】采用化学发光法以及荧光探针DCFHDA、HE来研究H2O2的迸发以及NADPH氧化酶的活化。同时借助药物学试验探讨Ca2+和活性氧的关系。【结果】IWF-260可以引起悬浮细胞H2O2爆发,其在IWF-260刺激诱发的细胞死亡过程中发挥重要作用。而质膜NADPH氧化酶的激活以及胞外钙离子的内流与H2O2爆发有密切关系。【结论】IWF-260能够诱导细胞产生活性氧,质膜NADPH氧化酶和胞外钙离子内流参与了活性氧爆发过程。     

AtIPS1与细胞程序化死亡相关蛋白ATXR5/6的相互作用

【目的】对拟南芥肌醇磷酸合酶AtIPS1进行亚细胞水平定位,并验证AtIPS1与细胞程序化死亡（PCD）相关蛋白ATXR5或ATXR6的相互作用。【方法】构建pAtIPS1::AtIPS1-GFP融合基因表达载体,并分别转化烟草BY-2细胞和拟南芥植株,共聚焦显微镜下观察绿色荧光蛋白GFP的分布。采用双分子荧光互补（BiFC）技术分析AtIPS1与ATXR5/6的相互作用,并观察突变体atips1的表型。【结果】AtIPS1定位于细胞质和细胞核。AtIPS1与ATXR5和ATXR6之间存在相互作用,且互作位点与AtIPS1的细胞定位一致。突变体atips1叶片上自然产生细胞死亡的表型,外源增加肌醇或AtIPS1超表达可恢复突变体的野生型表型,叶片不再出现坏死斑。【结论】AtIPS1突变可导致植物细胞死亡;AtIPS1定位于细胞质和细胞核;AtIPS1通过与ATXR5/6互作参与了植物PCD的调控。     

过氧化氢诱导小麦悬浮细胞程序性死亡

为研究过氧化氢对小麦洛夫林10悬浮细胞的影响,分别采用溴酚兰染色、改良苯酚品红染色和琼脂糖凝胶电泳对不同浓度的过氧化氢处理小麦悬浮细胞后的细胞死亡率、细胞核形态变化及基因组DNA的完整性进行了观察和检测。结果表明:随着过氧化氢浓度的增加以及处理时间的延长细胞死亡率逐渐上升,并且伴随有细胞核染色质的凝集,琼脂糖凝胶电泳检测到DNA Ladder。证明过氧化氢能够诱导小麦悬浮细胞发生程序性死亡。     

乳清蛋白抗氧化肽对H_2O_2所致人胚肺成纤维细胞MRC-5过氧化损伤的保护作用

【目的】探讨纯化后的乳清蛋白抗氧化肽P4对人胚肺成纤维细胞(human lung fibroblast)MRC-5过氧化损伤的保护作用及可能的作用机制。【方法】采用H2O2诱导建立细胞氧化损伤模型,应用四唑蓝快速比色法(MTT法)检测细胞存活率,通过检测细胞培养液中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量,来确定P4对过氧化损伤MRC-5细胞的保护作用,并利用电镜观察细胞形态学变化。【结果】1mmol·L-1H2O2孵育24h可显著诱导MRC-5细胞损伤,使细胞存活力下降到22.47%,细胞经不同浓度的抗氧化肽P4(4、20、100μg·mL-1)与H2O2共孵育后,特别是100μg·mL-1(高剂量组)抗氧化肽P4可使细胞存活率达到44.77%。同时,提高乳清蛋白抗氧化肽P4的浓度,可促进受损的MRC-5细胞修复,提高了SOD、CAT、GSH-Px酶活性,降低MDA含量。扫描电镜和透射电镜观察结果也表明,一定浓度的乳清抗氧化肽对MRC-5细胞具有保护作用。【结论】乳清抗氧化肽通过拮抗H2O2而对MRC-5的过氧化损伤具有保护作用。     

大麦淀粉胚乳发育期间程序性细胞死亡的研究

 【目的】大麦胚乳发育过程中,淀粉胚乳细胞变成死细胞,本研究阐明这种死亡方式是一种特殊形式的程序性细胞死亡（PCD）。【方法】利用透射电镜和荧光显微镜观察淀粉胚乳细胞核的结构变化,利用琼脂糖凝胶电泳和TUNEL检测DNA断裂,并对抗氧化酶活性动态和籽粒灌浆速率进行测量。【结果】伴随淀粉胚乳发育进程,大麦淀粉胚乳细胞核呈现出核变形、染色质凝集、核膜破裂和核瓦解形成核残体等一系列PCD过程中核的变化特征。琼脂糖凝胶电泳和TUNEL结果都表明,核DNA发生了有规律的断裂,但DAPI染色结果却表明,核残体并没有从死亡的淀粉胚乳细胞中消失,而是分散存在于淀粉粒之间。Evan’s blue染色表明,死亡的淀粉胚乳细胞在胚乳组织中是随机发生的。在淀粉胚乳细胞核衰退解体和无核的胞质发育过程中,胚乳内抗氧化酶都存在一定的活性,籽粒的粒重也在不断增加。【结论】大麦淀粉胚乳在核衰退解体和无核化的胞质发育时期,胚乳细胞维持较高的代谢活性,没有表现衰退解体特征,直到被贮藏物质所充实才死亡,淀粉胚乳细胞的发育是一种特殊形式的PCD过程。     

质膜ATP酶介导机械伤害诱导豌豆叶片的防御反应

【目的】研究质膜ATP酶(H+-ATPase)在机械胁迫诱导植物防御反应形成中的作用。【方法】通过酶活性生化测定、Western blot检测和电镜细胞化学观测方法,研究机械伤害对豌豆幼苗质膜H+-ATPase活性的影响;同时结合药理学实验,进一步探讨了质膜H+-ATPase与活性氧积累在伤害防御反应中的关系。【结果】机械胁迫能诱导质膜H+-ATPase活性提高,但并未改变该酶蛋白含量;抑制质膜H+-ATPase活性,伤诱导的H2O2累积和苯丙氨酸解氨酶活性提高随之被抑制,活性氧清除剂处理对伤诱导质膜H+-ATPase活性提高没有影响。【结论】质膜H+-ATPase参与机械胁迫诱导防御反应相关的信号传递,该酶可能作用于活性氧信号上游,并通过蛋白磷酸化调节来诱导下游防御反应形成。     

Steedman’s wax包埋切片DAPI染色法证实铝诱导花生根尖细胞程序性死亡

【目的】检验Steedman’swax包埋切片DAPI染色法是否适用于观察花生根尖细胞核形态。【方法】分别采取100μmol/L AlCl3处理不同时间（0、4、8、12 h）后两个花生品种（铝敏感型中花2号和耐铝型99-1507）的根尖,经过Steedman’s wax包埋切片等一系列过程,利用荧光染料DAPI染色观察细胞核形态变化。【结果】100μmol/L AlCl3可引起花生根尖细胞核形态发生改变,核质浓缩、核边缘化、呈新月状等,具有明显的PCD特征。花生根尖细胞在铝胁迫下发生PCD,PCD程度与花生耐铝性呈负相关,与处理时间呈正相关。【结论】Steedman’swax包埋切片DAPI染色法是一种快速、高效的适用于观察花生根尖细胞核形态的方法。     

磷脂酰肌醇3-磷酸对UV-B诱导蚕豆保卫细胞中过氧化氢产生和气孔关闭的影响

【目的】研究磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）催化产物磷脂酰肌醇3-磷酸（PI3P）对紫外线B（UV-B）诱导保卫细胞中过氧化氢（H2O2）产生和气孔关闭的影响,为进一步阐明植物细胞转导UV-B辐射信号的机制提供依据。【方法】以蚕豆（Vicia faba L.）表皮条为材料,采用PI3K的抑制剂沃曼青霉素（WM）和LY294002（LY）来抑制PI3P的形成,采用二苯基碘（DPI）和水杨基氧肟酸（SHAM）分别抑制H2O2形成的NADPH氧化酶途径和细胞壁过氧化物酶途径,通过气孔开度分析和激光扫描共聚焦显微镜技术,确定PI3P在0.8 W•m-2 UV-B辐射诱导蚕豆保卫细胞H2O2产生和气孔关闭中的作用。【结果】WM和LY能显著抑制UV-B诱导的保卫细胞H2O2产生和气孔关闭;外源H2O2处理能显著逆转WM和LY对UV-B诱导气孔关闭的抑制效应,但WM和LY不能抑制外源H2O2诱导的气孔关闭;UV-B诱导的保卫细胞H2O2产生和气孔关闭能被活性氧清除剂和SHAM显著抑制,但不能被DPI抑制。【结论】PI3P通过诱导蚕豆保卫细胞中产生于过氧化物酶途径的H2O2形成来介导UV-B辐射诱导的气孔关闭。     

活性氧在热处理诱导香蕉耐冷性中的作用

【目的】探讨活性氧在热处理诱导果实耐冷性中的作用。【方法】采用10 μmol•L-1的活性氧合成酶NADPH氧化酶的专一性抑制剂二苯基碘（diphenylene iodonium, DPI）预处理香蕉果实,然后于52℃热水处理3 min,之后置于7℃低温贮藏,测定冷害指数、叶绿素光化学效率Fv/Fm、过氧化氢（H2O2）和超氧阴离子（ ）含量、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性及其基因表达。【结果】与单独热水处理香蕉果实相比,热处理前预先用DPI处理的香蕉果实具有较高的冷害指数和较低的Fv/Fm值;在冷藏前3 d减少了由热处理导致的H2O2含量和 产生速率的快速积累;降低了CAT和APX的活性;抑制了MaCAT和MaAPX基因的表达。【结论】DPI预处理减少了香蕉果实由于热处理而导致的活性氧的迅速积累,相应地也减弱了热处理诱导的耐冷效果,表现为冷害症状加剧。推测热水处理诱导的早期活性氧爆发为香蕉果实的耐冷诱导所必需,其可能作为信号分子参与了此过程。     

一氧化氮和过氧化氢诱导水稻细胞过敏反应的协同作用分析

 【目的】本文研究了信号分子一氧化氮(NO)和过氧化氢(H2O2)对水稻细胞过敏反应(HR)的诱导作用。【方法】用溴酚兰染色法定量检测这两种信号分子单独或协同诱导作用下水稻细胞的HR。【结果】该两种信号分子可以独立或协同诱导水稻细胞HR的产生，H2O2对NO诱导的HR具有调节作用，但NO与H2O2浓度平衡与否对HR诱导并无影响。【结论】H2O2和NO均是诱导水稻细胞HR的信号分子，诱导过程中并不存在"NO/H2O2 浓度平衡作用机制"。