葡聚六糖诱导后黄瓜幼苗细胞内Ca2+水平变化的细胞化学研究

采用改进的焦锑酸钙细胞化学方法 ,探讨了葡聚六糖诱导后Ca2 在黄瓜幼苗细胞中超微结构定位变化动态。结果表明 ,在正常情况下 ,黄瓜幼苗的细胞壁和细胞间隙存在大量Ca2 。葡聚六糖诱导后2h,细胞壁和细胞间隙Ca2 沉淀物明显减少 ;诱导后4h ,细胞壁和细胞间隙只偶尔能看到有少量Ca2 沉淀物 ,细胞质中Ca2 沉淀物增多 ;诱导后7h ,Ca2 又重新流回细胞壁和细胞间隙     

葡聚六糖诱导黄瓜结构抗性及系统信号传导机制

为研究葡聚六糖诱导黄瓜对霜霉病的系统抗性机制,采用生理生化方法测定了诱导后黄瓜不同叶位叶片中木质素和可溶性酚含量,苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)活性,Ca2+、水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)的含量变化.结果表明:葡聚六糖可以诱导黄瓜对霜霉病的系统抗性,经葡聚六糖处理的植株不同叶位叶片木质素和可溶性酚含量,PAL和POD活性,Ca2+、SA和JA含量都明显升高,说明葡聚六糖是通过积累结构抗性物质,经SA和JA传递抗病信号,从而诱导黄瓜对霜霉病的系统抗性.     

葡聚六糖诱导植物防卫反应的信号传导

以烟草悬浮细胞和黄瓜为试材,采用常规试验方法测定防卫反应相关指标,探讨葡聚六糖诱导植物后防卫反应信号传导的途径。结果表明:葡聚六糖诱导后,烟草悬浮细胞在50min时pH值达峰值,为5.75;60min时一氧化氮(NO)含量达峰值,为38.4μmol.mL-1,80min时苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性达到峰值,为3.06U·g-1.FW-1;30min时过氧化氢(H2O2)含量达峰值,为3.8μmol·g-1.FW-1,同时过氧化氢酶(CAT)活性也达峰值为129.3U·g-1.FW-1。添加不同抑制剂EGTA、新霉素、氯化锂(LiCl)等测定发现,细胞胞内和胞外Ca2 参与调控葡聚六糖诱导的NO释放及H2O2迸发。葡聚六糖诱导黄瓜产生对霜霉病菌的系统抗性,处理叶及其上位叶和下位叶的防效分别为81.34%、52.12%、6.69%。测定黄瓜叶片PAL、H2O2及其清除酶CAT、SOD活性发现,处理叶活性达到高峰之际,其上位叶和下位叶的活性也先后达峰值,此间抗病信号发生了系统传导。     

葡聚六糖对烟草悬浮培养细胞活性氧的作用

研究了葡聚六糖对烟草悬浮培养细胞活性氧的作用.结果表明:葡聚六糖可以诱导烟草悬浮细胞活性氧的进发,活性氧进发蜂值出现在30 min,同时活性氧相关酶系活性也升高,超氧化物歧化酶(SOD)活性最高峰在处理后60 min,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)变化趋势与活性氧相似.添加不同抑制剂EGTA、新霉素、氯化锂(LiCl)等测定发现,细胞胞内和胞外Ca2+参与调控葡聚六糖诱导的活性氧进发.     

草莓果实成熟衰老与Ca~(2+)、CaM、Ca~(2+)-ATPase和活性氧代谢的关系

 研究了春星草莓果实成熟衰老过程中Ca2 + 、CaM含量、Ca2 + ATPase活性和活性氧代谢的变化 ,结果表明 ,随果实成熟衰老 ,可溶性Ca2 + 含量和SOD活性呈下降趋势 ,O2-·产生速率呈升高趋势 ,Ca2 + ATPase活性先达到高峰后降低。CaM含量以采前白熟期和采后明显衰老期为最高。与常温 (2 5℃ )贮藏相比 ,低温 (4℃ )贮藏中上述生化变化较为缓慢。表明细胞内钙信使系统的活化和活性氧自由基的积累与果实成熟衰老密切相关。     

钙对盾叶薯蓣产量和皂素含量的影响

[目的]明确钙对盾叶薯蓣产量和皂素含量的影响。[方法]用0、20、40、80、120mg/kg钙分别处理盾叶薯蓣的实生苗,测定盾叶薯蓣产量、皂素含量、叶片叶绿体Ca2+-ATPase的活性和土壤中有效钙含量。[结果]随钙肥用量的升高,盾叶薯蓣产量、皂素含量均呈先上升后下降的趋势。钙肥用量为80mg/kg时,单株平均产量最高,为38.967g/株;有效钙含量最低(10.721mg/100g);叶绿体Ca2+-ATPase活性最高[26.740μmol/(mg.h)]。钙肥用量为40mg/kg时,皂素含量最高,为2.56%。[结论]在一定的范围内,钙肥可明显提高盾叶薯蓣产量和皂素产量。Ca2+通过影响叶绿体Ca2+-ATPase的活性而影响Ca2+吸收,进而影响盾叶薯蓣产量,但是Ca2+-ATPase的活性变化与皂素含量未显示出相关性。     

钙处理对低温胁迫下枇杷幼苗Ca2+-ATPase活性和膜脂过氧化水平的影响

【目的】探讨钙处理对低温胁迫下枇杷叶片Ca2+-ATPase活性和膜脂过氧化的调节机制,为枇杷抗寒性研究提供依据。【方法】采用外源钙(5 mmol/L CaCl2)和钙调素拮抗剂三氟拉嗪(Trifluoperazine,TFP,100mmol/L)处理Hoagland营养液砂培法培养的2年生"早钟6号"枇杷(Eriobotryajaponica Lindl.cv.Zaozhong No.6)容器幼苗,设钙预处理、TFP预处理和先TFP后钙处理,以未做预处理为对照,于-6℃人工气候室进行低温胁迫处理,研究钙处理对低温胁迫下枇杷成活率、CaM含量以及Ca2+-ATPase、CAT、SOD活性和H2O2、MDA含量的影响。【结果】与对照相比,钙处理显著提高了低温胁迫后枇杷幼苗的成活率、叶片细胞CaM含量以及质膜、内质网膜、液泡膜和线粒体膜Ca2+-ATPase活性,并激活了CAT和SOD活性,降低了细胞H2O2和MDA含量;而钙调素拮抗剂TFP对钙处理所诱导的上述生理效应均有抑制作用,削弱了幼苗对低温胁迫的抗氧化能力,加剧了低温对幼苗的伤害。【结论】钙处理提高了枇杷幼苗的抗冻能力,Ca2+-CaM信使系统可能参与了低温胁迫下枇杷抗冻性的诱导和调控。     

葡聚六糖对黄瓜幼苗活性氧代谢的影响

葡聚六糖是一种新型寡糖类抗病诱导剂,它能激活植物的防卫系统。采用10mg.L-1的葡聚六糖处理黄瓜幼苗后,叶片中H2O2含量明显增加,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性上升,过氧化氢酶(CAT)活性明显下降,而丙二醛(MDA)含量变化不大。这些结果表明,活性氧积累与葡聚六糖诱导的抗病作用密切相关。     

水分胁迫下玉米叶片中一氧化氮与钙和钙调素的相互作用

以玉米(Zea mays L.)为材料,研究水分胁迫下玉米叶片中NO与Ca2+和钙调素(CaM)含量之间的关系。结果显示:Ca2+鳌合剂、Ca2+通道阻塞剂和CaM拮抗剂预处理均抑制了水分胁迫诱导的NO产生和一氧化氮合酶(nitric ox-idesynthase,NOS)活性的提高,同时也能抑制水分胁迫诱导的叶片线粒体NO产生,而对叶绿体NO产生并没有影响;NO清除剂羟基2苯基4,4,5,5四咪唑1羟基3氧化物(2-4-carboxypheny l-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide,c-PTIO)能抑制水分胁迫条件下Ca2+和CaM的产生以及CaM1基因表达,但对水分胁迫最初诱导的玉米叶片叶肉细胞原生质体Ca2+和玉米叶片中CaM1基因表达以及CaM含量增加没有影响。上述结果表明:水分胁迫下NO和Ca2+/CaM之间存在相互作用。     

Ca2+和Ca2+-ATPase在小麦颖果筛分子分化中的动态变化

 【目的】探讨Ca2+ 和Ca2+-ATPase在小麦颖果筛分子（sieve elements,SEs）分化过程中的动态变化及其在SEs的细胞程序性死亡（programmed cell death,PCD）中的作用。【方法】用透射电子显微术观察小麦颖果韧皮部分化过程中的超微结构变化;用Ca2+特异性荧光染色法和焦锑酸钾沉淀法,对小麦颖果韧皮部分化过程中的Ca2+进行组织和亚细胞水平的定位;同时用铅盐沉淀法对Ca2+-ATPase进行定位。【结果】超微结构观察发现,在SEs发育初期,细胞壁逐渐加厚,且内壁呈突起状,随着分化的进行,SEs细胞壁较以前明显变薄且平滑。Ca2+荧光试验表明,花后6～10 d,SEs细胞壁中有Ca2+的积累,其中花后9 d,SEs细胞壁Ca2+浓度最高;到花后14 d,细胞壁Ca2+浓度下降至对照水平。Ca2+亚细胞定位表明,在SEs中,花后1～2 d Ca2+主要分布在细胞膜上和细胞核中;花后4 d,SEs细胞质中Ca2+浓度增加,并且线粒体中也出现Ca2+颗粒;但到花后5～8 d,Ca2+主要分布在SEs细胞壁中,此时线粒体中未发现Ca2+颗粒;在花后10～18 d,Ca2+再次从细胞壁转移到胞内;花后20 d,SEs中Ca2+消失。在中间细胞（intermediary cells,ICs）中,花后1～18 d始终都有Ca2+颗粒,主要分布在细胞内壁上和液泡中。在SEs发育过程中,Ca2+-ATPase的活性发生显著变化。花后3 d时,SEs中的Ca2+-ATPase活性最弱;花后4～14 d SEs有较强的Ca2+-ATPase活性,且主要分布在SEs的细胞壁、细胞膜、胞间连丝等部位和线粒体、细胞核等细胞器上。【结论】Ca2+和Ca2+-ATPase在小麦颖果SEs的分化过程中呈动态变化,Ca2+可能参与介导了SEs的PCD过程。此外,Ca2+和Ca2+-ATPase可能对SEs细胞壁的加厚和SEs的功能实施有一定调控作用。     

巨金钙对调节红富士苹果果实品质生理机制的研究

研究了巨金钙(主要成分为黄腐酸钙)对红富士苹果果实生理生化特性的影响及其作用机理,结果表明:喷钙后果实可溶性固形物、VC和蛋白质含量增加,而硬度、果实可滴定酸的含量下降;与Ca有密切关系的N、K、Mg含量显著提高,而 K/Ca、K/(Ca+Mg)、N/Ca都降低;喷钙还促进了SOD、CAT和POD等保护酶类及Ca2+-ATPase活性的提高,从而防止果实生理性病害的发生,钙以大营养元素和第二信使的双重作用调节着果实的代谢和发育.     

喷钙对红富士苹果果实Ca2+-ATPase活性及品质的影响

研究了不同钙肥对红富士苹果果实品质和Ca2 -ATPase活性的影响。结果表明,喷钙后单果重增加,果形指数增大,Vc含量提高,可溶性固形物和花青苷含量增大,果实的叶绿素和可滴定酸含量下降。不同钙肥间,喷巨金钙的效果最好,其次为氨基酸钙,再次为翠康钙宝,最后为钙宝2000。钙肥对Ca2 -ATPase活性影响极为显著,其活性明显高于对照,而不同钙肥间的变化趋势与果实品质的变化趋势相同。     

The Maturation and Senescence in Relation to Ca2+ , CaM Content and Ca2+ -ATPase Activity and Active Oxygen Metabolism in Strawberry Fruits

The changes in content of Ca2 + and CaM, Ca2 + -ATPase activity and active oxygen metabolism during strawberry (Fragaria ananassa Duch. cv. Chunxing) fruits maturation and senescence were investigated in this study. The results showed that the soluble Ca2 + content and SOD activity in fruits tended to decline and O2.-production rate to increase, the Ca2+ -ATPase activity peaked at first and then declined during fruits maturation and senescence. There were the highest CaM content at white stage in preharvest fruits and at marked senescence stage in postharvest ones. The above biochemical changes in fruits stored at low temperature (4℃) were slower than those stored at normal temperature(25℃ ). Thus, it indicated that the stimulation of calcium messenger system and accumulation of active oxygen free radical were closely related to fruits maturation and senescence.     

Effects of Exterior Abscisic Acid on Calcium Distribution of Mesophyll Cells and Calcium Concentration of Guard Cells in Maize Seedlings

In this study, the direct effects of exterior abscisic acid （ABA） on both calcium distribution of mesophyll cells and cytosolic calcium concentration of guard cells were examined. The distribution of Ca^2＋ localization were observed with calcium antimonate precipitate-electromicroscopic-cyto-chemical methods after treated with ABA and pretreated with ethylene glycol-bis-（2-aminoethylether）-N,N,N＇,N＇-tetraacetic acid （EGTA）, verapamil （Vp）, and trifluoperazine （TFP）. The laser scanning confocal microscopy was used to measure the cytosolic calcium concentrations of guard cells under different treatments. The results showed that the cytosolic Ca^2＋ concentration of mesophyll ceils was induced to increase by ABA, but to decrease in both outside cell and the vacuoles within 10 rain after treatments. The cytosolic calcium concentration of guard cells was increased gradually with the lag in treatment time. However, both EGTA and TFP could inverse those effects, indicating that the increase of cytosolic calcium induced by exterior ABA was mainly caused by calcium influx. The results also showed that calmodulin could influence both the calcium distribution of mesophyll cells and calcium concentration of guard cells. It shows that calmodulin participates in the process of ABA signal transduction, but the mechanism is not known as yet. The changes both calcium distribution of mesophyll cells and calcium concentration of guard cells further proved that the variations of cytosolic Ca^2＋ concentration induced by ABA were involved in the stomatal movements of maize seedlings.     

毛白杨花粉败育过程中Ca^2＋-ATPase的异常变化

为研究木本植物花粉败育过程中Ca2+ ATPase的影响,本文利用氯化铈沉淀和电镜细胞化学方法,对不同育性毛白杨花药在小孢子发生发育过程中Ca2+ ATPase进行了定位。结果表明:Ca2+ ATPase在可育花药小孢子母细胞时期大量分布于小孢子母细胞质膜、液泡膜及内膜系统,花药内壁细胞内膜系统和绒毡层细胞质膜,随后Ca2+ ATPase在上述细胞中均减少甚至消失,并于小孢子时期和成熟花粉时期分别在小孢子和花药内壁细胞中再次沉积;不育花药小孢子母细胞以及此时期绒毡层细胞质膜上并无明显Ca2+ ATPase,花药表皮、药室内壁以及中层的Ca2+ ATPase都高于同一时期的可育花药,其绒毡层细胞解体不完全。由上述结果推测:毛白杨不育花药内小孢子母细胞和药壁中Ca2+ ATPase分布异常,影响细胞内钙离子的主动转运,可能导致钙离子异常累积,进而通过影响小孢子母细胞和药室内壁细胞的正常代谢、绒毡层细胞的及时降解而导致花粉败育。      

茉莉酸甲酯诱导的采后香蕉果实耐冷性与活性氧信号的关系

 【目的】探讨茉莉酸甲酯（MeJA）对采后香蕉果实耐冷诱导的效果及其对活性氧代谢、Ca2+-ATPase活性的影响。【方法】香蕉果皮用10 µmol•L-1 MeJA处理1 min,在20℃恒温培养1 d（取样作第0天）,然后置于7℃下离体培养10 d,测定果皮冷害指数、细胞膜透性、过氧化氢和超氧阴离子含量、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、NADPH氧化酶以及Ca2+-ATPase活性的变化。【结果】与对照香蕉果皮相比,10 µmol•L-1 MeJA处理的冷害指数较低、细胞膜透性增加缓慢;MeJA处理诱导了果皮H2O2含量和 产生速率的提高,并维持了前4 d的高水平,而MeJA处理降低了CAT和APX的活性,并在前4 d维持了较低的水平;研究还发现,MeJA处理还诱导了NADPH氧化酶和Ca2+-ATPase活性的升高。【结论】MeJA诱导的活性氧猝发可能作为信号分子参与诱导了香蕉果皮冷害和耐冷诱导,并可能与钙信号相关。