水杨酸介导的植物系统获得抗性信号的传导途径

水杨酸(SA)是植物系统获得抗性(SAR)所必需的内源信号分子,在介导SAR的信号传导中起着十分重要的作用,这一点已经在烟草、黄瓜和拟南芥等植物中得到证实。水杨酸结合蛋白(SABP)与过氧化氢酶的活性相似,其与SA结合能抑制过氧化氢酶的活性,使植物细胞中过氧化氢水平升高,促使SAR的产生。病程相关基因非表达子1(NPR1)是在SAR信号转导途径中的关键性调控因子。     

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。     

生物过氧化氢酶研究进展

过氧化氢酶是一类广泛存在于动物、植物和微生物体内的末端氧化酶,其功能是催化细胞内过氧化氢分解,防止膜脂过氧化,在论述过氧化氢酶类型划分,结构特点基础上,对CAT在农业及其相关食品与乳制品业纸浆和造纸业以及农业环保上的应用等进行了介绍     

柠条锦鸡儿抗坏血酸过氧化物酶基因(CkAPX)和谷胱甘肽还原酶基因(CkGR) cDNA片段的克隆及表达分析

抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)是植物体内抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统的重要组成部分,是植物清除活性氧(ROS)的主要酶。根据前期对不同干旱地区柠条锦鸡儿叶片的转录组测序结果,克隆了2个与清除过氧化氢相关的基因:抗坏血酸过氧化物酶基因(CkAPX)和谷胱甘肽还原酶基因(CkGR)片段,长度分别为509bp和519bp。序列分析表明APX蛋白和GR蛋白在不同物种中相对保守,在已克隆APX和GR基因的物种中,柠条APX蛋白与豆科植物蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的亲缘关系最近,GR蛋白与豆科植物鹰嘴豆(Cicer arietinum)的亲缘关系最近。对安塞、神木和东胜的柠条叶片中的CkAPX和CkGR的表达量和酶活性分析表明,随着降雨量的减少干旱叶片中柠条CkAPX和CkGR的表达量和活性均呈上升趋势,说明此2基因在增强柠条锦鸡儿的抗旱性方面起重要作用。     

植物体内的保护酶系统

植物在逆境条件下产生的活性氧自由基(ROS)会对植物的细胞膜以及蛋白质等大分子物质产生破坏作用,从而影响到植物的正常生长与发育。同时在逆境条件下植物体内存在保护酶系统,即抗氧化酶系统,能够消除体内多余的自由基,植物体内的抗氧化酶主要有超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD),综述了3种抗氧化酶的主要特征及功能,以为植物体内保护酶系统的研究提供参考。     

植物抗氧化系统对水分胁迫及复水响应研究进展

干旱是影响植物正常生长发育的主要环境胁迫因素之一。从抗氧化酶（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶）和抗氧化物质（抗坏血酸和谷胱甘肽）2个方面综述了植物抗氧化系统对水分胁迫及复水响应的研究进展。     

乙烯诱导短季棉叶片衰老中抗氧化物酶及基因的变化

室内条件下,分析了乙烯诱导的短季棉叶片衰老过程中,过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶以及过氧化物酶的活性变化,并对不同酶编码基因的表达差异也进行了研究;此外还探讨了过氧化氢在乙烯对不同酶类调控中的作用。结果表明,乙烯诱导的叶片衰老中,过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶的活性及基因表达都逐渐降低,过氧化物酶的活性及基因表达则逐步升高;然而,当过氧化氢清除剂或者抑制剂存在时,乙烯对抗氧化物酶及其基因表达不产生影响,过氧化氢介导了乙烯对不同抗氧化物酶的调控。     

分光光度法测定植物过氧化氢酶活性的研究

H2O2在240nm波长下有强烈吸收峰,过氧化氢酶能分解过氧化氢,使反应溶液吸光度(A240)随反应时间增加而降低.根据测量吸光率的变化速度即可测出过氧化氢酶的活性.本试验是在其他反应条件相同的情况下,从相同质量的3种不同植物(小麦叶片、豌豆、黄瓜)中提取的3种过氧化氢酶(A、B、C)与同体积同浓度的过氧化氢作用,根据其反应速度的不同得出A、B、C的活性大小,从而得出了在质量相同的情况下从黄瓜中可以提取更多的过氧化氢酶.     

微生物几丁质酶及其在植物病害防治中的作用

几丁质酶广泛存在于植物、动物及微生物细胞和组织中,参与多种生理过程。研究发现许多动物、植物、微生物都可以产生几丁质酶。笔者主要对微生物几丁质酶的特性、功能及几丁质酶在植物真茵病害防治中的应用方面进行了综合论述,并对几丁质酶在植物病害生物防治和抗病基因工程中的应用前景进行了展望。     

抗植物真菌病害基因及其介导的抗性机理

抗植物真菌病害基因种类繁多,其介导的抗性机理各不相同。在试验研究中应用比较成功的主要有9类,分别是:细胞毒素RNA酶基因、RNA酶抑制剂编码基因、几丁质酶基因、β-1,3-葡聚糖酶基因、核糖体失活蛋白基因、植保素合成酶基因、抗真菌蛋白基因、过氧化物酶基因和病程相关蛋白基因。     

Inhibition of biogenic amine uptake by hydrogen peroxide: a mechanism for toxic effects of 6-hydroxydopamine

Hydrogen peroxide, dialuric acid, or 6-hydroxydopamine inhibited the uptake of dopamine, norepinephrine, and serotonin into rat brain synaptosomal preparations. The addition of catalase protected all systems, but catalase was only partially protective for 6-hydroxydopamine acting upon catecholamine uptake. The data show that 6-hydroxydopamine generates hydrogen peroxide and that hydrogen peroxide can damage the biogenic amine uptake systems. Part of the damage caused by the 6-hydroxydopamine that accumulates in the catecholamine nerve terminals in vivo may be attributed to the hydrogen peroxide.     

梭梭HaNAC12转录因子抗逆功能验证

【目的】验证梭梭NAC转录因子基因（HaNAC12）的抗逆功能,以期解析梭梭响应逆境胁迫的分子机制,为梭梭及其他作物抗逆遗传改良提供理论参考。【方法】通过实时荧光定量PCR对HaNAC12基因在干旱、高盐、ABA处理下的表达模式分析。利用同源重组法、农杆菌介导喷花法、喷洒除草剂等方法构建并筛选HaNAC12转基因拟南芥...     

Characteristics of NaCl-induced oxidative stress and dynamics of antioxidant enzyme activity in winter triticale organs

The characteristics of development of oxidative stress and change in activity of antioxidant enzymes in winter triticale shoots and roots under the effect of 120 mM NaCl are investigated. It is shown that the salinity stress response of plants has a diphasic character. The stress response phase (12?C24 h) is characterized by a 2.5-fold increase in the amount of hydrogen peroxide and, accordingly, in the intensity of lipid peroxidation, diagnosed by the increase in the amount of malondialdehyde by 2?C3 times in the plant shoots and roots. Both the H₂O₂ level and intensity of oxidative processes stabilized in the next phase of specific adaptation (24?C96 h). A general tendency of a change in the activity of guaiacol peroxidase and catalase, enzymes decomposing hydrogen peroxide in roots and shoots, is not found.     

巴西橡胶树HbMT2植物表达载体的构建及遗传转化烟草

将巴西橡胶树金属硫蛋白基因HbMT2插入到植物表达载体pCAMBIA 1304,得到HbMT2基因的植物表达载体pCAMBIA1304-HbMT2.通过电击法将该载体导入根癌农杆菌菌株中并转化烟草.将获得的具有潮霉素(Hyg)抗性的再生植株进行PCR鉴定.结果表明目的基因已经整合到烟草基因组中.抗逆性分析试验显示,转基因烟草对H202处理和紫外线照射耐受性显著提高;重金属离子胁迫下,转基因烟草叶绿素含量、过氧化物酶和过氧化氢酶活性明显高于对照.     

姜荷花观赏苞片衰老生理和永生花的制作技术

姜荷花(Curcuma alismatifolia Gagnep.)是姜科姜黄属草本球根花卉,不育苞片在长圆形穗状花序上呈荷花状排列,花型雅致。本研究以姜荷花品种“清迈粉”为研究对象,对姜荷花自然生长状态下花序衰老过程中观赏苞片的丙二醛(MDA)含量、过氧化氢(H₂O₂)含量、脯氨酸(Pro)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理生化指标进行了测定,以期通过对上述指标的研究为延长自然生长状态下姜荷花苞片观赏期奠定基础,结果表明：随着观赏苞片衰败进程,苞片持续受到活性氧伤害,在苞片全部展开达到盛花期时,SOD清除超氧根离子的能力达到顶峰。苞片初花期在清除过氧化氢起重要作用的是CAT,而苞片衰败期POD在清除过氧化氢中起重要作用。盛花期时,观赏苞片中脯氨酸含量最高,超氧化物歧化酶活性最强,耐逆性最佳。另外,本研究探索了姜荷花永生花制作技术,该技术的出现既可丰富永生花的产品种类,又可以为花卉产业带来经济效益,实际应用价值较高。     

苹果转录因子MdWRKY40b抗白粉病的机理

【目的】探究苹果白粉病相关基因MdWRKY40b调控苹果抗白粉病的机理,为苹果白粉病的抗性育种提供理论依据。【方法】以苹果品种‘嘎拉’叶片为材料提取总RNA,并以cDNA为模板克隆MdWRKY40b 552 bp特异性片段,采用Gateway技术将该基因片段的正反向序列构建入RNAi表达载体pB7GWIWG2(Ⅱ)中,然后利用农杆菌介导法对苹果叶片进行转化获得转基因植株,苹果叶片选用组培苗茎尖处幼嫩叶片;利用RT-qPCR技术对转基因植株中MdWRKY40b、超氧化物歧化酶基因（SOD）、过氧化氢酶基因（CAT）、过氧化物酶基因（POD）以及β-1,3-葡聚糖酶基因（β-1,3-glucanase）的表达量进行分析;进一步以1年生植株为材料,通过白粉病菌（Podosphaera leucotricha）接种试验,分析转基因植株对白粉病的抗病性;然后以接种白粉病菌后0、5、10、15、20 d的转基因植株及其对照植株叶片为材料,进行氯化硝基四氮唑蓝液（NBT）和二氨基联苯胺法（DAB）染色来分析病菌侵染期间植物材料中超氧阴离子和过氧化氢的积累量,进一步对病菌侵染期间植株中SOD、POD、CAT和β-1,3-葡聚糖酶等酶活性进行测定。【结果】经过PCR检测,确定获得3个MdWRKY40b基因沉默株系,分别为RNAi-1、RNAi-2和RNAi-3;RT-qPCR结果显示3个转基因株系MdWRKY40b基因沉默效率分别为95.2%、92.2%、79.8%,转基因植株中SOD、CAT、β-1,3-glucanase的表达量相较野生型显著上调;人工接种白粉病菌后发现,与野生型植株相比,转基因植株叶片中的粉状病斑显著减少,超氧阴离子和过氧化氢的积累量显著降低,SOD、CAT、POD等调节植物超氧阴离子代谢的抗氧化酶以及抗病相关的β-1,3-葡聚糖酶的活性显著增强。【结论】MdWRKY40b的沉默使得苹果植株对白粉病的抗病性增强,推测转基因植株中SOD、CAT、β-1,3-glucanase的上调表达提高了苹果植株对白粉病的基础抗性,导致植物对超氧阴离子的清除能力增加,维持了植物体在响应病菌侵染过程中的低浓度超氧阴离子含量,从而减少高浓度超氧阴离子对植物的损伤。     

干旱胁迫下二倍体、四倍体萝卜抗氧化酶活性比较

研究干旱胁迫下二倍体和同源四倍体萝卜超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,超氧阴离子(O2-)产生速率,过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量,电解质渗透率和可溶性蛋白质含量的变化。结果表明:干旱胁迫过程中,四倍体与二倍体的变化趋势一致:SOD、POD和CAT活性分别呈"V"、"W"、"N"形曲线变化,可溶性蛋白质含量先上升后下降,四倍体高于二倍体;O2-产生速率和H2O2含量先上升后下降,MDA含量先上升保持稳定后再下降,电解质渗透率整体呈上升趋势,四倍体低于二倍体。四倍体适应干旱逆境的能力强于二倍体,田间试验表明四倍体具丰产性。     

茶氨酸诱导烟草幼苗抵御干旱胁迫的研究

通过施用茶氨酸来减轻干旱胁迫对烟草幼苗的毒害,并从抗氧化物质和抗氧化酶来探讨其作用机理。结果表明,在干旱胁迫下,0.25 mmol·L-1茶氨酸能显著改善烟草幼苗的生长情况,提高其存活率;外源茶氨酸预处理不仅能显著提高干旱胁迫下烟草幼苗谷胱甘肽(GSH)含量,还参与调节烟草幼苗超氧化物酶(SOD)过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸还原酶(APX)活性,降低相对电导率、脯氨酸、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量。茶氨酸诱导烟草幼苗抵御干旱胁迫是通过激发植物体抗氧化物质及抗氧化酶活性调节的综合结果。