紫外线-B辐射引起拟南芥内源H2O2增加及细胞死亡

研究了UV-B辐射对拟南芥内源H2O2及细胞死亡的影响,结果表明紫外线-B辐射可引起拟南芥内源H2O2及细胞死亡的增加,且C型拟南芥幼苗比C24型表现较强的耐受紫外伤害的能力,推测在拟南芥响应紫外胁迫的反应中,H2O2起到了一种信号分子的作用引发下游的一系列反应.     

外源一氧化氮对UV-B胁迫下红松幼苗光合特性和活性氧代谢的影响

[目的]研究外源一氧化氮对增强UV-B辐射胁迫后红松幼苗光合特性和活性氧代谢的影响。[方法]设4个组:1CK;2SNP(0.01 mmol/L);3UV-B(4.22 k J/(m2·d));4SNP(0.01 mmol/L)+UV-B(4.22 k J/(m2·d))。分别于处理1、3、5、7、9 d取样,测定各项生理指标。[结果]施加外源NO,显著增加红松幼苗针叶光合色素含量,缓解UV-B对光合作用的破坏;外源NO处理降低UV-B胁迫对红松幼苗针叶细胞膜的膜相对透性的破坏及MDA含量的积累;UV-B处理和SNP+UV-B处理都提高了APX、SOD和POD活性。[结论]植物防卫反应信号分子NO广泛参与红松幼苗对UV-B胁迫的应答与防御。外源NO对红松幼苗由于UV-B辐射引起的氧化损伤有明显的缓解作用。     

高温胁迫下一氧化氮和脱落酸的信号功能研究

[目的]研究高温胁迫下ABA和NO的信号功能及相互作用关系。[方法]以2种不同耐热性的芦苇愈伤组织为材料,用不同浓度ABA、SNP、fluridone、L-NNA、cPTIO预处理24 h后,将材料置于45℃高温胁迫2 h,研究2种芦苇的相对生长量、相对电导率、丙二醛含量以及NOS活性、内源ABA、NO含量的变化。[结果]外源ABA和NO处理可以明显地降低高温胁迫在2种芦苇中所引起的相对电导率和MDA含量的增加,显著地缓解氧化损伤,减轻生长受抑的程度。Fluridone、L-NNA和cPTIO处理对沼泽芦苇没有明显影响,但是可以明显促进沙丘芦苇的相对电导率和MDA含量的增加。高温胁迫可以诱导沙丘芦苇愈伤组织ABA和NO含量的显著增加,NOS活性也显著升高,但对沼泽芦苇没有明显影响。在沙丘芦苇中,外源ABA处理能够提高NOS活性,促进NO的释放;Fluridone处理则抑制高温胁迫下NOS活性的升高,并抑制NO释放量的增加,而SNP以及NO的清除剂cPTIO和NOS抑制剂L-NNA对ABA含量均无明显影响。[结论]ABA在高温胁迫下的抗性作用可能是通过NO实现的。     

NO对缺氮胁迫下棉花幼苗生理生长的调控效应

【目的】探讨外源一氧化氮（Nitric oxide,NO）对氮素胁迫下棉花幼苗生长和叶片生理性状的影响,为NO的供体硝普钠（Sodium nitroprusside,SNP）调控棉花生长发育提供理论依据。【方法】采用水培处理,设置两个对照：以全营养素Hoagland营养液培养棉花幼苗为对照1（CK1）,缺氮Hoagland营养液培养棉花幼苗为对照2（CK2）。在CK2的基础上,利用SNP处理棉花幼苗,设置5个处理,每个处理SNP浓度分别为50、100、200、500和1 000 μmol•L-1,研究NO对氮胁迫下棉花幼苗生理生长的调控效应。【结果】氮素胁迫对棉花幼苗产生抑制作用,导致棉苗的光合系统及蛋白质、脯氨酸含量产生变化。低浓度外源NO能明显促进氮素胁迫下棉花幼苗的生长,显著提高叶绿素、脯氨酸及可溶性蛋白含量,其中以100 μmol•L-1 SNP缓解胁迫效果最好。而高浓度的外源NO则加剧氮素胁迫对棉苗的抑制。【结论】低浓度外源NO（SNP:50—100 μmol•L-1）的确能缓解氮素胁迫对棉花幼苗造成的伤害,提高棉花幼苗对氮素胁迫的耐性。     

外源H2O2对低温胁迫下大红柑生长及叶片生理指标的影响

以陕西汉中地区栽培的柑橘品种大红柑秋梢为试材,采用Hoagland营养液培养方法,研究了外源过氧化氢（H2O2）对低温（4 ℃）胁迫下大红柑叶片生长状况及生理指标的影响,筛选缓解柑橘低温伤害的最佳H2O2处理浓度,并探讨外源H2O2处理对柑橘耐寒能力的影响机制。结果显示,随低温胁迫时间的延长,大红柑叶片卷曲和叶片细胞膜伤害程度逐渐加重。0.1和1.0 mmol·L-1 H2O2处理均能缓解低温胁迫引起的大红柑叶片卷曲和萎蔫,但1.0 mmol·L-1 H2O2比0.1 mmol·L-1 H2O2缓解低温胁迫对大红柑的伤害效果更为显著。1.0 mmol·L-1 H2O2显著降低叶片中相对电导率（REC）和丙二醛（MDA）含量的升高,减轻叶片细胞中超氧阴离子（O.-2）和内源H2O2含量的积累,提高超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性,从而降低低温对柑橘叶片细胞膜的伤害。较高浓度的外源H2O2不仅未起到缓解作用,反而产生了一定的毒害作用。     

外源一氧化氮对增强UV-B辐射后小麦幼苗膜脂过氧化系统的影响（摘要）（英文）

[目的]以硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）作为外源一氧化氮（nitric oxide,NO）供体,研究了不同浓度一氧化氮对增强UV-B辐射胁迫后小麦幼苗膜脂过氧化系统的影响。[方法]试验设置3个组：对照组（CK）、紫外线UV-B处理组（B）、UV-B和硝酸钠（SNP）复合处理组（B＋SNP）,分别于处理后的第0、1、2、3、4天取样进行丙二醛（MDA）含量及CAT、POD、SOD等生理生化指标的测定,3次重复,并进行统计学分析。[结果]UV-B辐射后,小麦幼苗中丙二醛（MDA）含量上升,过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性下降,导致小麦幼苗产生氧化损伤;在UV-B辐射之后施加不同浓度的SNP,可以不同程度地缓解UV-B辐射胁迫下小麦幼苗根和叶的氧化损伤,使MDA含量下降,抗氧化酶CAT、POD、SOD活性上升。其中,0.1 mmol/LSNP对叶的氧化损伤缓解作用较明显,0.01 mmol/L SNP则对根的氧化损伤缓解作用较明显。[结论]外源NO供体SNP对小麦幼苗由于UV-B辐射引起的氧化损伤有明显的缓解作用,可增强植物对逆境胁迫的适应能力。     

外源一氧化氮对冷害胁迫下棉花幼苗生长、抗氧化系统和光合特性的影响

【目的】探讨外源NO供体硝普钠（SNP）提高新疆棉花抗逆能力的内在机制。【方法】以棉花新陆早13号、新陆早33号为材料,通过室内人工模拟低温逆境的方法,研究SNP（100 μmol•L-1）对冷害胁迫下棉花幼苗的生长、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数及活性氧代谢的影响。【结果】在正常生长条件下SNP对棉花幼苗生长、过氧化氢（H2O2）、脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白质和超氧化物歧化酶（SOD）影响不大,但显著提高了过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性;此外,叶绿素含量、净光合速率（Pn）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、最小荧光产量（F0）和最大光化学效率（Fv/Fm）无明显影响,而气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、光合电子传递速率（ETR）和光系统Ⅱ实际量子效率（ΦPSⅡ）显著增加;冷害胁迫下,外源NO处理显著提高了叶片的生长速率、SOD、POD、CAT、APX和GR的活性以及Pro和可溶性蛋白质含量,减少了H2O2和膜脂过氧化产物MDA的积累;外源NO明显提高了棉花叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ETR和ΦPSⅡ,降低Ci和增加非光化学猝灭系数（NPQ）,避免过量的光伤害,维持较高的光系统Ⅱ活性。【结论】低温胁迫下,外源NO通过促进抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的提高,降低H2O2和MDA的积累,保护了细胞膜结构的稳定性,从而减轻了冷害胁迫对棉花光系统Ⅱ的伤害,增强棉花的抗冷性。     

外源一氧化氮对增强UV-B辐射后小麦幼苗膜脂过氧化系统的影响

[目的]以硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）作为外源一氧化氮（nitricoxide,NO）供体,研究了不同浓度一氧化氮对增强UV-B辐射胁迫后小麦幼苗膜脂过氧化系统的影响。[方法]试验设置3个组：对照组（CK）、紫外线UV-B处理组（B）、UV-B和硝酸钠（SNP）复合处理组（B＋SNP）,分别于处理后的第0、1、2、3、4天取样进行丙二醛（MDA）含量及CAT、POD、SOD等生理生化指标的测定,3次重复,并进行统计学分析。[结果]UV-B辐射后,小麦幼苗中丙二醛（MDA）含量上升,过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性下降,导致小麦幼苗产生氧化损伤;在UV-B辐射之后施加不同浓度的SNP,可以不同程度地缓解UV-B辐射胁迫下小麦幼苗根和叶的氧化损伤,使MDA含量下降,抗氧化酶CAT、POD、SOD活性上升。其中,0.1mmol/LSNP对叶的氧化损伤缓解作用较明显,0.01mmol/LSNP则对根的氧化损伤缓解作用较明显。[结论]外源NO供体SNP对小麦幼苗由于UV-B辐射引起的氧化损伤有明显的缓解作用,可增强植物对逆境胁迫的适应能力。     

NO对UV-B辐射下南方红豆杉幼苗生理特性的影响

以5年生盆栽南方红豆杉幼苗为试验材料,研究UV-B辐射增强条件下,喷施外源一氧化氮供体硝普钠对南方红豆杉幼苗针叶光合色素质量分数、自由基质量分数、次生代谢物质质量分数等生理指标和生理机制的影响。结果表明:喷施0.1 mmol·L-1SNP显著增加针叶叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素及总叶绿素质量分数,提高次生代谢产物质量分数,降低针叶内H2O2质量分数(p0.05);UV-B处理显著降低针叶光合色素质量分数及叶绿素a/b,提高紫杉醇质量分数,增加针叶内H2O2质量分数(11.1%,p0.05)和羟基自由基(·OH)水平(100%,p0.05);与UV-B相比,UV-B+SNP显著降低了针叶H2O2质量分数和·OH水平(p0.05)。UV-B+SNP处理下南方红豆杉针叶类黄酮的质量分数((35.40±0.05)mg·g-1)及单宁的质量分数((30.90±0.31)mg·g-1)明显高于其他处理(p0.05)。研究证实NO作为信号分子可以诱导南方红豆杉提高光合色素质量分数、降低自由基水平、促进次生代谢产物合成积累。     

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。     

外源NO调控红松幼苗光合作用与抗氧化酶活性的浓度效应

[目的]探讨不同浓度外源NO对红松针叶光合色素和抗氧化酶活性的影响。[方法]以3年生红松针叶为试验材料,测定喷施不同浓度外源NO供体硝普钠溶液(0、0.01、0.10、0.50和1.00 mmol/L SNP)处理下其光合色素含量、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量和过氧化氢(H_2O_2)含量等生理指标。[结果]净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和呼吸速率(Rd)会随着SNP浓度增加而增加,分别在SNP喷施0.10和0.50 mmol/L时达到最大值;喷施0.01 mmol/L SNP有效提高了气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、光合色素含量、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性,而超氧化物歧化酶(SOD)活性、H_2O_2含量和MDA含量在喷施外源NO时显著降低。[结论]施加适量浓度外源NO会显著增加光合参数、光合色素含量、CAT活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、POD活性,但施加外源NO降低了SOD活性、H_2O_2含量、MDA含量,从而降低了细胞膜脂过氧化程度,减轻了红松幼苗受到的伤害。     

外源NO和H_2O_2对镉胁迫下蚕豆种子萌发及幼苗生长的保护效应

[目的]探讨NO、H2O2在调控镉胁迫下蚕豆的生理生化机理。[方法]采用水培方法,研究了硝普钠（SNP,作为外源NO供体）、双氧水（H2O2）及其体积比例组合（1∶1）浸泡处理对镉胁迫下蚕豆种子活力的影响;并采用土培方法,研究了上述3种处理对镉胁迫下蚕豆幼苗氧化损伤的保护效应。[结果]与SNP和H2O2单独处理相比,二者互作处理可显著增强镉胁迫下蚕豆种子活力,从而缓解了重金属镉对蚕豆种子萌发的毒害作用;并且SNP和H2O2互作处理对缓解镉胁迫下蚕豆幼苗的氧化损伤存在正协同效应,主要表现在增强了根系活力,提高了叶绿素含量和脯氨酸含量,并降低了MDA含量（P〈0.05）。[结论]NO和H2O2的互作处理更有效地减弱了叶绿素的降解反应,提高了叶片细胞的渗透调节能力和耐毒能力。     

水分胁迫诱导的玉米叶片钙调素基因表达及其与ABA和H_2O_2的关系

以玉米(Zea mays L.)为材料,探讨了水分胁迫下玉米钙调素(CaM)基因CaM1、CaM2和CaM3在叶片中转录水平的变化;并对水分胁迫下脱落酸(ABA)积累和H2O2产生与CaM基因表达的关系进行了研究.结果表明,25% PEG 6000模拟的水分胁迫能够诱导上述玉米CaM基因在叶中的表达,其中对CaM1和CaM3的影响较为显著,3个基因具有各自不同的表达模式.外源ABA处理也能显著诱导这3个基因的表达,施用ABA合成抑制剂FLU明显抑制了水分胁迫下CaM基因表达,暗示水分胁迫下CaM基因表达增强依赖于ABA的积累.外源H2O2处理下3个CaM基因均出现2次表达增强的情况,ROS抑制剂或清除剂并不影响外源ABA诱导的CaM基因的前期表达,仅抑制了后期表达,暗示H2O2参与ABA诱导的CaM基因表达后期的调控,它们之间可能存在交谈机制,并且这种机制在不同CaM基因之间具有普遍性.     

外源一氧化氮对NaCl胁迫下番茄幼苗生理影响

 【目的】探明NO对NaCl胁迫下番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）幼苗的生长和叶片氧化损伤具有保护作用。【方法】在100 mmol·L-1 NaCl胁迫下，研究了0.05～0.8 mmol·L-1外源NO供体硝普钠 （SNP）处理对番茄幼苗生长、叶片保护酶活性和氧化损伤的影响。【结果】0.1 mmol·L-1 SNP处理缓解NaCl胁迫伤害的效果最好，显著提高了番茄幼苗生长，叶片叶绿素含量，保护酶SOD、POD、CAT、APX活性，脯氨酸和可溶性糖含量。显著降低了MDA和O2-含量。【结论】外源NO缓解番茄幼苗NaCl胁迫具有剂量效应，以0.1 mmol·L-1 SNP的效果最好，从而增强植株的耐盐性。     

Trxs过量表达对UV-B胁迫的大麦幼苗叶片抗氧化酶活性的影响

以过量表达硫氧还蛋白s基因(Trxs)的转基因大麦(LSY-11-1-1,T)及其非转基因对照(LSY,CK)为材料,采用水培法研究了UV-B胁迫条件下转基因大麦幼苗(UVB-T)与对照(UVB-CK)叶片中Fv/Fm值、H2O2与MDA含量以及抗氧化酶活性的变化.结果表明,UV-B处理引起大麦幼苗叶片Fv/Fm值降低,H2O2和MDA含量升高,过氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)与过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性出现不同程度的增加;UVB-T的Fv/Fm值极显著高于UVB-CK,而H2O2和MDA含量均极显著低于UVB-CK,同时,其上述抗氧化酶活性普遍高于UVB-CK,而且UVB-T的CAT活性变化趋势与UVB-CK明显不同,其CAT出现2次活性高峰,而UVB-CK仅出现1次.     

Ca2+参与硝普钠(SNP)对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控

研究干旱胁迫下外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理对小麦幼苗叶片NO水平的影响及其与Ca2+的关系.在15%PEG-6000胁迫下测定NO含量和NO合成酶活性,结果表明,干旱胁迫下小麦幼苗叶片一氧化氮合酶(NOS)活性显著增加,且钙依赖型cNoS(CaM的组成型NOS)快速调控NO产生,但是随着胁迫时间的延长,不依赖钙iNOS(CaM的诱导型NOS)的活性在NOS活性比例缓慢增加,而硝酸还原酶(NR)产生NO的能力只占总NR提取物活性的很小一部分;0.1 mmol/L SNP处理可显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NOS和NR活性,诱导NO水平提高,显著缓解膜脂过氧化;用质膜Ca2+通道抑制剂LaCl3与SNP共处理,显著减弱或抵消SNP促进NO合成作用.SNP显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO合成酶活性和NO含量,有效缓解膜的氧化损伤,而Ca2+参与SNP对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控.