逆境条件下植物体内活性氧代谢研究进展

活性氧是一类具有很强的氧化能力的含氧物质.当植物遭受逆境胁迫时,其体内活性氧会过量积累,导致发生氧化性胁迫,因而必须依靠抗氧化酶系统对抗这种胁迫.该文主要介绍了活性氧代谢的产生和清除机制以及活性氧的影响因素,并综述了近年来在逆境条件下超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等活性氧清除酶系统的代谢作用机制,探讨了环境胁迫下活性氧代谢的应答规律与机制,为植物适应性机制和逆境生理学研究提供参考.     

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.通过对棉花的酶促抗氧化系统的简单介绍,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.     

活性氧与植物抗氧化系统研究进展

活性氧(ROS)是在植物体内产生的氧化能力很强的氧。植物体内存在着抗氧化系统,对调控活性氧的平衡起了关键作用。系统概述了植物活性氧的种类、产生、检测、伤害及植物抗氧化系统的清除机制等方面的研究进展,为今后利用生物工程技术合成同工酶,提高植物对不良环境的抗性奠定了基础。     

水分胁迫与活性氧代谢

水分胁迫使植物细胞产生大量的活性氧，而植物体内的酶促和非酶促清除系统不能及时地将其清除，使活性氧的产生能力大于清除能力，从而使体内的活性氧代谢失调，对植物造成伤害。文中综述了水分胁迫下活性氧代谢：（1）水分胁迫会通过多条途径来增加活性氧自由基的产生，从而造成对植物的伤害；（2）活性氧的清除系统在活性氧自由基的清除中发挥着重要的作用，水分胁迫对各种保护酶的影响是不同的；（3）活性氧代谢与植物的抗旱能力有着密切的关系，它们可以作为抗旱性品种鉴定和选育的参考指标。文中还就活性氧代谢的进一步研究提出了建议。     

逆境胁迫下多胺与乙烯代谢的相关性及其对细胞膜保护系统影响的研究进展

多胺与乙烯是植物体内广泛存在并具有重要生理作用的两类生长调节物质,具有共同的前体S-腺苷蛋氨酸。在逆境胁迫下,多胺的含量与乙烯的产生速率一般会发生显著的变化并相互影响,具体影响取决于植物的种类、器官、组织及胁迫的程度、方式等。在逆境胁迫下多胺对细胞膜系统具有显著的保护作用,而乙烯则可增加细胞膜的透性,二者代谢上的变化对细胞膜保护系统,特别是对植物体内活性氧、自由基的产生与清除体系具有重要的影响。     

水分胁迫下植物体内活性氧自由基代谢研究进展

对水分胁迫条件下植物体内活性氧自由基代谢的研究进行了综述 ,阐明了活性氧自由基对植物的伤害机理 ;水分胁迫条件下植物体内活性氧自由基的产生机制 ;活性氧自由基清除系统对水分胁迫的响应机制 ;水分胁迫条件下植物体内活性氧自由基代谢与植物耐旱性的关系 ;外源物质对水分胁迫条件下植物体内活性氧自由基代谢的影响。     

叶绿酸铁对盐胁迫下绿豆幼苗生长和氧化损伤的影响

150 mmol/L NaCl盐胁迫下,用不同浓度叶绿酸铁处理绿豆幼苗,研究叶绿酸铁对叶片脂质过氧化的影响.结果表明:10、1、0.1 mg/L叶绿酸铁在处理后期(第4～8天)均能够显著提高叶片叶绿素的含量,分别比对照增加38.6％、48.1％、36.1％;活性氧氧化膜脂产物丙二醛含量分别降低30.2％、31.3％、20.0％;同时,叶绿酸铁可明显提高过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)等活性氧清除酶活性,并且促进抗氧化物质脯氨酸含量升高.说明叶绿酸铁可以通过提高盐胁迫下绿豆叶片的抗氧化能力来缓解氧化损伤,这是首次发现叶绿酸铁对逆境植物有抗氧化作用.     

外源水杨酸对水曲柳幼苗遭受冷害后抗光氧化能力的影响 I.对抗氧化酶活性的影响

在植物遭受冷害后 ,较强的光照能在植物体内引起光氧化胁迫。外源水杨酸(SA)能改变植物叶片内抗氧化酶的活性而影响其抗氧化能力。在冷处理后的光氧化胁迫中 ,外源SA抑制了超氧化物歧化酶活性而增加了超氧阴离子的含量。SA处理提高了过氧化氢酶活性而抑制抗坏血酸过氧化物酶活性 ,从而使H2 O2 含量降低。在整个光氧化过程中 ,SA处理使过氧化物酶和多酚氧化酶活性提高 ,从而有利于植物迅速清除活性氧     

外源水杨酸对水曲柳幼苗遭受冷害后抗光氧化能力的影响Ⅰ.对抗氧化酶活性的影响

在植物遭受冷害后,较强的光照能在植物体内引起光氧化胁迫.外源水杨酸(SA)能改变植物叶片内抗氧化酶的活性而影响其抗氧化能力.在冷处理后的光氧化胁迫中,外源SA抑制了超氧化物歧化酶活性而增加了超氧阴离子的含量.SA处理提高了过氧化氢酶活性而抑制抗坏血酸过氧化物酶活性,从而使H2O2含量降低.在整个光氧化过程中,SA处理使过氧化物酶和多酚氧化酶活性提高,从而有利于植物迅速清除活性氧.     

植物水分胁迫与活性氧代谢

本文简述了水分胁迫对植物体内活性氧的产生与清除的影响,并就水分胁迫条件下活性氧对细胞的毒害机理以及活性氧代谢与植物抗旱性的关系进行了评述。     

环境胁迫因子对鱼类氧化压力的影响

活性氧(ROS)是鱼类生活中不可或缺的成分,一般情况下ROS的产生与分解都处于稳定的动态平衡中。这种平衡一旦被打破,ROS含量上升,细胞组分发生改变,机体将产生氧化压力。综述了鱼类对ROS的应对方式,并对氧化压力进行了定性分析。环境胁迫因子(如温度、氧含量、盐浓度、过渡金属离子和农药等)能通过改变ROS的产生和分解的平衡来改变自然条件和人工条件下的氧化压力。该领域未来发展的方向将对氧化压力进行更精确地描述,包括其主要特性和作用机理。研究鱼类氧化压力对发育学、衰老学、病理学能起到一定的作用。     

干旱胁迫下刺槐生理适应特性研究

通过盆栽控制实验,研究了严重土壤干旱胁迫下刺槐的生理适应特性.结果表明刺槐具有很强的渗透调节和活性氧清除能力.在渗透调节上,刺槐在干旱胁迫初期可溶性糖起主要作用,在胁迫后期脯氨酸(Pro)起主要作用.在活性氧清除上,超氧化物歧化酶(SOD)在整个胁迫过程中起着重要作用,过氧化氢酶(CAT)则是胁迫后期的重要保护酶.丙二醛含量(MDA)在整个干旱胁迫过程中没有明显增加,说明刺槐具有很强的抗旱能力.     

维生素抗冷应激的作用机制

在寒冷气候条件下,动物容易产生冷应激反应,导致其生产性能、繁殖性能、饲料消化率、免疫功能及抗氧化功能等下降,增加饲养成本,降低养殖业的经济效益。维生素具有免疫促进与抗氧化作用,能提高动物的免疫功能与抗氧化功能,调节动物自身的防御机能,改善冷应激下动物的抗氧化功能及肉品质量,提高抗应激能力,减轻冷应激的危害,使动物处于良好的生理状态,发挥最大的生产潜能。     

模拟酸雨对大麦幼苗部分生理特性的影响

采用室内培养法,研究了不同pH值的模拟酸雨胁迫对大麦幼苗叶片细胞膜透性、丙二醛含量、抗氧化酶活性及叶绿素含量的影响。结果表明,在模拟酸雨胁迫下,大麦幼苗叶片细胞膜透性(CMP)和丙二醛(MDA)含量随酸雨强度的增加而上升,且二者呈显著正相关;过氧化氢酶(CAT)活性表现为先升后降的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性持续上升;叶绿素(Chl)含量明显下降。试验表明,酸雨诱导了活性氧自由基产生,使抗氧化酶系统失调,造成活性氧产生和清除之间的不平衡,从而加速膜脂过氧化作用、破坏膜透性、降解叶绿素,最终导致光合作用下降。     

不同浓度NaCl对‘达米娜’葡萄影响的主成分分析

为筛选NaCl胁迫对葡萄影响的主要指标,建立评价葡萄抗盐性体系提供理论依据,以沙培1年生‘达米娜’葡萄自根苗为试验材料,研究6个浓度NaCl胁迫10天后,葡萄根系和叶片相对电导率、叶片超氧阴离子产生速率、H_2O_2含量、抗氧化酶(SOD、CAT、POD、APX)活性、植株新梢长度和总生物量的变化。结果表明:与对照相比,随着NaCl浓度的升高,根系和叶片相对电导率呈逐渐上升趋势,叶片超氧阴离子产生速率和H_2O_2含量增加,叶片中SOD和CAT活性呈先升高后降低的趋势,APX活性呈现"降低—升高—降低"的趋势,而POD活性呈下降的趋势;高浓度NaCl胁迫下,新梢长度和植株总生物量降低,叶片超氧阴离子产生速率和H_2O_2含量增加可能与较低的抗氧化酶活性有关。通过主成分分析得到,新梢长度、叶片CAT活性、H_2O_2含量和APX活性可作为不同浓度NaCl胁迫对葡萄影响的评价指标。     

渗透胁迫对植物抗氧化酶影响的研究进展

植物在受到渗透胁迫后会产生活性氧基团等有害物质,活性氧能够导致蛋白质、膜脂、DNA及其他细胞组分的严重损伤。因此,活性氧的清除对于维持植物正常的功能具有重要意义。启动抗氧化防御系统是植物免受渗透胁迫伤害的主要防御机制之一。综述了渗透胁迫对超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）这3种抗氧化酶及其基因表达的影响。     

茶多酚对动物热应激调控的机制

茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称。茶多酚具有抗氧化能力强,无毒副作用,无异味等特点。热应激引起氧化应激,使动物抗氧化力和免疫力的降低,从而严重影响动物生产性能。茶多酚通过清除有害自由基,提高机体内抗氧化酶的活性,从而达到降低肉鸡的热应激反应。     

外源一氧化氮对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗生长及活性氧代谢的影响

【目的】苯丙烯酸是黄瓜根系分泌的毒性较大的酚酸类物质之一,与黄瓜的连作障碍有密切关系。研究外源一氧化氮对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗生长及活性氧代谢的缓解作用,初步探讨NO缓解黄瓜幼苗苯丙烯酸胁迫的生理机制。【方法】采用营养钵土培的方法,研究外源一氧化氮(nitric oxide,NO)对200μmol·L-1苯丙烯酸胁迫下黄瓜(Cucumis sativus L.)幼苗生长、抗氧化酶系统和活性氧代谢的影响。【结果】100μmol·L-1NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)能显著缓解苯丙烯酸胁迫对黄瓜植株造成的伤害,可明显提高幼苗的生长量,增强叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,提高叶片叶绿素和脯氨酸(Pro)含量,降低了叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量和超氧阴离子(产生速率。与100μmol·L-1SNP处理相比,50、200和400μmol·L-1SNP处理促进黄瓜幼苗生长、缓解叶片氧化损伤和提高抗氧化酶的活性的作用明显降低。【结论】外源NO能明显促进了苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗的生长,提高了抗氧化酶活性,降低了活性氧代谢,其中以100μmol·L-1SNP缓解效果最好。因此认为,外源NO的确能缓解苯丙烯酸胁迫对黄瓜植株的伤害,提高黄瓜幼苗对苯丙烯酸胁迫的耐性,减缓因自毒作用引起的连作障碍。     

铅胁迫对蜈蚣草抗氧化酶系统和叶绿素含量的影响

为探明铅对蜈蚣草的胁迫作用,为利用蜈蚣草对重金属的超富集作用修复土壤重金属复合污染提供理论依据,采用水培的方法,在不同浓度Pb2+胁迫下研究了蜈蚣草叶片叶绿素和抗氧化系统的变化情况。结果表明:植株过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)在受铅胁迫初期,其活性值明显升高,但随着铅胁迫量增加及胁迫时间延长,2种酶的活性则呈下降趋势;蜈蚣草叶片的SOD活性和叶绿素含量则随着Pb2+浓度的增加呈下降趋势。说明,在铅胁迫下,蜈蚣草可通过抗氧化系统的应激反应形成一个应急系统,以清除过多的活性氧,增强植株的抗逆性,减少重金属的毒害作用。