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。     

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。     

水杨酸对镉胁迫下葡萄根系质膜ATPase和自由基的影响

【目的】研究水杨酸对镉胁迫下葡萄根系特性的影响,探讨缓解葡萄镉伤害的途径。【方法】以‘泽香’葡萄扦插苗为试材,在水培条件下,研究水杨酸预处理对氯化镉胁迫下葡萄根系活力、质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性以及活性氧和一氧化氮(NO)生成的影响。【结果】0.10mmol·L-1氯化镉能够提高根系活力和质膜Ca2+-ATPase活性;1.0mmol·L-1氯化镉明显促进根系超氧阴离子()、H2O2和NO的生成,显著抑制根系活力及质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性。50μmol·L-1水杨酸显著降低1.0mmol·L-1氯化镉处理下根系、H2O2和NO的生成,阻止根系活力及质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性下降,而随着浓度升高至200μmol·L-1,水杨酸的这种作用减弱。【结论】水杨酸缓解葡萄根系镉伤害的适宜浓度为50μmol·L-1;在该浓度下,水杨酸通过降低镉胁迫下自由基的产生而减轻镉对葡萄根系活力和质膜ATPase的损伤。     

Cr6+胁迫对高丹草幼苗根质膜氧化及ATPase活性的影响

【目的】研究不同浓度Cr6+处理对高丹草幼苗根质膜氧化及ATPase活性的影响,阐明重金属Cr对植物的毒害机理,为铬污染地区优质牧草的种植提供理论依据。【方法】采用不同浓度(0(对照),0.5,1.0,1.8mmol/L)K2CrO4胁迫处理高丹草幼苗,测定根长、根干质量、根系中的Cr含量、根系O2.-产生速率和H2O2、丙二醛(MDA)含量及根质膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase活性的变化。【结果】与对照相比,随着Cr6+处理浓度的增加,高丹草幼苗根长和根干质量均呈先升高后降低的变化趋势,O2.-产生速率、H2O2和MDA含量及细胞质膜相对透性显著升高(P<0.05),且与Cr6+处理浓度呈正相关。0.5 mmol/L Cr6+浓度处理时,H+-ATPase、Ca2+-ATPase活性与对照差异不显著(P>0.05),而在1.0,1.8 mmol/L Cr6+处理时,ATPase活性显著降低(P<0.05),并且与膜脂过氧化水平呈负相关。【结论】低浓度Cr6+处理对高丹草幼苗根系质膜ATPase活性影响较小,较高浓度Cr6+处理使AT-Pase活性及根生长受到抑制。     

温度预锻炼和Ca~(2+)对温度胁迫下黄连膜脂过氧化及保护酶活性的影响

为了明确温度预锻炼和Ca2+对温度胁迫下黄连生理指标的影响,以2年生黄连为材料,以25℃为对照,设计2组试验,探索温度胁迫下黄连膜脂过氧化及保护酶活性的变化。结果表明:在低温(-5～15℃)或高温(35℃)胁迫下,黄连丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量增加,Pr(蛋白质)含量降低;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在低温胁迫下升高,在高温胁迫下降低,而过氧化氢酶(CAT)活性在低温和高温胁迫下都升高;进行12h温度预锻炼或CaCl2溶液浇灌,可以有效降低黄连MDA和Pro增加量,促使黄连Pr含量上升、SOD和POD活性升高。在受试的3个CaCl2浓度中,以100mmol/L CaCl2对膜系统的保护作用最佳。这表明,温度预处理和Ca2+能在一定程度上降低温度胁迫对黄连的伤害,可作为提高黄连抗逆性的一种途径。     

氯化镉胁迫下葡萄根系生理反应的品种差异

【目的】研究不同葡萄品种根系对镉胁迫的生理反应,探讨葡萄耐镉性的品种差异。【方法】以9个葡萄品种的扦插苗为试材,在水培条件下,研究了0.5 mmol.L-1氯化镉(CdCl2)处理后,葡萄根系活力、质膜H+-ATPase活性和丙二醛(MDA)含量的变化。【结果】正常情况下,9个葡萄品种的根系活力由高到低的顺序为玫瑰香巨峰瑰宝皇家秋天奥迪亚无核乍娜红地球泽香达米娜;经0.5 mmol.L-1氯化镉处理16 h后,葡萄各品种的根系活力均降低,下降幅度由大到小的顺序为巨峰皇家秋天玫瑰香瑰宝红地球乍娜达米娜泽香奥迪亚无核。氯化镉处理后,9个品种根系质膜H+-ATPase活性均降低,根系MDA含量均显著升高,其中巨峰葡萄H+-ATPase活性下降幅度最大,MDA含量升高幅度最大,奥迪亚无核葡萄根系MDA含量升高幅度最小。【结论】不同葡萄品种根系对镉胁迫的敏感性和耐受性存在显著差异;在所试9个品种中,巨峰葡萄的根系活力和H+-ATPase活性对镉胁迫最敏感,更易受到氯化镉伤害;奥迪亚无核葡萄的根系活力对镉胁迫有较强的耐性,对氯化镉处理最不敏感。     

钙对高温下巨峰葡萄叶片光合作用和叶绿素荧光的影响

 【目的】分析钙对高温胁迫下葡萄叶片光合、荧光参数的影响,以探明钙在高温胁迫下对叶片光合机构的保护作用。【方法】选取高温时期,以田间生长的巨峰葡萄为试材,研究CaCl2、CaCl2+Ca2+螯合剂EGTA、CaCl2+钙调素抑制剂氯丙嗪（CPZ）预处理对高温胁迫下葡萄叶片的光合、荧光参数及丙二醛（MDA）含量的影响。【结果】喷施CaCl2显著提高了高温胁迫下葡萄叶片的净光合速率（Pn）,使光系统Ⅱ（PSⅡ）维持较高的活性,光化学猝灭系数（qP）、PSⅡ的天线转换效率（Fv’/Fm’）、光系统Ⅱ最大光化学效率（Fv/Fm）均极显著高于对照,初始荧光（Fo）极显著小于对照,膜脂过氧化产物MDA含量稍低于对照;添加抑制剂EGTA、CPZ明显抑制了光合作用,2个处理的Pn分别比钙处理的低29.4%、26.5%;其PSⅡ功能和活性也受到了显著抑制,导致叶片中MDA含量分别比钙处理高33.7%和40.2%。【结论】喷施CaCl2有效缓解了高温对葡萄叶片光合作用的抑制以及对PSⅡ系统的损害。     

外源亚精胺对等渗盐胁迫下番茄幼苗抗氧化系统的影响

【目的】探讨等渗盐胁迫下外源亚精胺(Spd)对番茄幼苗抗氧化系统的影响。【方法】采用水培法，以盐敏感型番茄品种‘中杂9号’为材料，以150 mmol/L NaCl和100 mmol/L Ca(NO3)2模拟等渗盐胁迫环境，设置5个处理，分别为：对照.1/2倍Hoagland营养液+叶面喷水；单独NaCl处理.150 mmol/L NaCl溶液+叶面喷水；单独Ca(NO3)2处理.100 mmol/L Ca(NO3)2溶液+叶面喷水；NaCl+Spd处理.150 mmol/L NaCl溶液+叶面喷0.25 mmol/L Spd；Ca(NO3)2+Spd处理.100 mmol/L Ca(NO3)2溶液+叶面喷0.25 mmol/L Spd，研究等渗盐胁迫下外源Spd对番茄幼苗生物量,超氧阴离子自由基（O-·2）、过氧化氢（H2O2）、丙二醛（MDA）含量,相对质膜透性及抗氧化酶（SOD、POD、CAT、APX）活性的影响。【结果】与对照相比，等渗NaCl、Ca(NO3)2胁迫下，番茄幼苗生物量和SOD、POD、CAT、APX活性均显著降低，相对质膜透性、MDA、O-·2和H2O2含量均显著增加。与单独NaCl或Ca(NO3)2胁迫相比，2种盐胁迫下再喷施Spd后明显增加了番茄幼苗生物量和抗氧化酶活性，显著降低了相对质膜透性、MDA、O-·2和H2O2含量，且外源Spd对NaCl胁迫的调控效应更为显著。【结论】外源Spd可通过提高抗氧化酶活性来增强番茄幼苗清除体内活性氧（ROS）及降低膜透性的能力，缓解盐胁迫对番茄幼苗生长的抑制作用，从而提高番茄抗盐性。单独Ca(NO3)2胁迫下植物受到的氧化伤害程度低于单独NaCl胁迫。     

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。     

外源CaCl2预处理对高温胁迫烟草叶片光合作用的影响

 【目的】研究喷施不同浓度CaCl2对高温胁迫下烟草叶片光合荧光特性及活性氧清除酶系统的影响,探讨外源Ca2+对高温胁迫下烟草叶片光合作用的保护机制。【方法】以烟草品种K326为材料,喷施0、10、20、30 mmol?L-1CaC12,43℃高温处理2 h,测定处理前后及恢复1 d 后烟草叶片光合速率、叶绿素荧光诱导动力学曲线、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢(H2O2)含量和抗氧化酶活性等生理指标。【结果】高温胁迫下,CaCl2处理缓解了净光合速率(Pn)和PSII最大光化学效率(Fv/Fm)的降低程度。施钙显著缓解了PSII反应中心电子传递受阻程度和放氧复合体受破坏的程度,使PSII维持较高的活性。施钙明显激活了高温胁迫下烟草叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,减少了H2O2的积累;膜脂过氧化产物MDA含量显著降低。以喷施20 mmol?L-1 CaCl2时,烟草叶片的抗氧化酶活性较高,光合活性最高。【结论】施钙增强了烟草叶片抗氧化酶活性,H2O2的积累降低,从而减轻了高温胁迫对烟草叶片PSII反应中心和放氧复合体(OEC)的破坏,提高了烟草叶片的耐热性。     

高温胁迫对葡萄幼树生理指标和超显微结构的影响

【目的】 研究高温胁迫对葡萄生理指标和超显微结构的影响,探讨葡萄在高温胁迫下的生理响应机制。 【方法】 以一年生欧亚种‘赤霞珠’和刺葡萄‘君子1号’扦插苗为试验材料,在35℃、40℃和45℃植物培养箱中连续处理48 h,以25℃培养的植株作为对照,检测葡萄叶片的相对电导率、相对含水量、叶绿素总量、抗氧化酶活性、丙二醛（MDA）/超氧阴离子/过氧化氢含量、叶绿素荧光参数和光合参数,并通过扫描电镜和透射电镜对气孔形态和叶绿体结构进行观察。 【结果】 在35℃和40℃高温处理后,‘赤霞珠’和‘君子1号’的植株形态、相对电导率、相对含水量、叶绿素总量、叶绿素荧光参数均无显著变化,但净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）显著降低;在45℃高温处理后,‘赤霞珠’和‘君子1号’号均出现胁迫症状,相对电导率显著增加,相对含水量、叶绿素总量、Fv/Fm、ΦPSII、Pn、Tr和Gs显著降低,且‘君子1号’各参数的变化幅度大于‘赤霞珠’。随着处理温度的升高,葡萄叶片中丙二醛/超氧阴离子/过氧化氢含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性不断增加,而过氧化氢酶（CAT）在中度高温胁迫下活性最高,且‘赤霞珠’SOD和CAT活性的增加幅度大于‘君子1号’。扫描电镜观察发现,常温下‘赤霞珠’的气孔密度大于‘君子1号’,在高温处理后葡萄叶片的气孔开张度减小,但气孔大小无显著变化。用透射电镜观察发现,高温处理使叶绿体的体积变大、形状变圆,叶绿体膜解体,出现大量巨型淀粉粒,并在‘君子1号’叶绿体上观察到大量嗜锇颗粒。 【结论】 ‘赤霞珠’的气孔密度大,叶绿体结构稳定,高温处理后SOD和CAT活性大幅增加是其耐热性高的重要原因。     

低温驯化对菊花品种抗寒性的影响

【目的】明确低温驯化的对于菊花耐冷性的积极作用,以期为菊花耐低温的深入研究和菊花抗寒品质的进一步挖掘提供理论参考。【方法】以姹紫嫣红和金龙腾云2个菊花品种为试验材料,分别设低温处理（-4℃下24 h）和低温驯化（先4℃下24 h即低温驯化过程,然后-4℃处理24 h）,以常温（25℃）为对照,测定并分析叶片中叶绿素含量、抗氧化酶活性、相对电导率（REC）、丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）及活性氧等生理指标变化,分析各生理指标的相关性,并运用隶属函数法进行2个菊花品种的耐低冷性综合评价。【结果】低温驯化和低温处理后,2个菊花品种叶片的叶绿素含量和抗氧化酶活性均表现出逐渐降低的趋势;而叶片的REC及MDA和Pro含量则表现出逐渐上升的趋势。经过低温驯化的2个品种叶片中的过氧化物酶（POD）活性、REC及MDA、Pro、过氧化氢（H₂O₂）和超氧阴离子（O-₂）含量均显著低于低温处理（P<0.05,下同）。其中,金龙腾云品种在POD活性、REC及Pro和O-₂含量表现明显,MDA和H₂O₂含量则在姹紫嫣红品种上表现明显;叶绿素含量和POD活性则显著高于低温处理;在金龙腾云品种上叶绿素a、叶绿素b含量及POD活性分别比低温处理提高38%、54%和18%,类胡萝卜素含量在姹紫嫣红品种中比低温处理增长一倍。相关分析显示,金龙腾云的耐冷性大于姹紫嫣红。在未经低温驯化条件下,金龙腾云的耐冷性表现优于低温驯化;而姹紫嫣红的耐冷性表现劣于低温驯化。【结论】低温驯化后,2个菊花品种生理特性均优于低温处理,金龙腾云比姹紫嫣红更耐冷,低温驯化对菊花叶片的机械损伤能起到一定的保护作用,降低了菊花细胞质膜受伤害的程度,进而提高菊花对低温的抵御能力。     

15个葡萄砧木耐热性差异评价

【目的】研究15个葡萄砧木品种新梢的生长及叶片叶绿素荧光参数对高温的响应，评价其耐热性的差异性，筛选出耐热性较强的砧木，为砧木的耐热性选择提供理论依据。【方法】在吐鲁番自然高温条件下，研究15个葡萄砧木品种在田间高温下的生长情况并测定叶片的荧光参数，利用隶属函数法分析评价其耐热性。【结果】在40℃高温气候条件下，110R和Fercal叶片卷曲，山河2号轻微卷曲，其它砧木均无卷曲，叶缘正常，叶片上无斑点；植株生长前期速率随温度升高而下降，后期生长速率平稳。15个砧木品种的耐热性分为6类。【结论】砧木山河2号的耐热性最强，140R最弱。     

牵牛子种子提取物对朱砂叶螨触杀活性的测定

 【目的】研究牵牛子石油醚提取物中流分8对朱砂叶螨生物活性的作用机理。【方法】采用玻片浸渍法和叶片残毒法测定了流分8对朱砂叶螨成螨和卵的室内毒力,并采用生化方法测定了谷胱甘肽-S-转移酶、乙酰胆碱酯酶、单胺氧化酶、Ca2+-ATP酶活性的影响,通过透射电镜观察流分8对螨体内亚显微结构的破坏。【结果】流分8对朱砂叶螨成螨和卵均有很强的生物活性,对成螨和卵的LC50分别是0.4686 mg?ml-1和1.2212 mg?ml-1,LC90分别是2.5935 mg?ml-1和3.1234 mg?ml-1。牵牛子流分8处理朱砂叶螨后,螨体内解毒酶谷胱甘肽-S-转移酶被激活,这说明流分8中存在对朱砂叶螨有毒的物质;而乙酰胆碱酯酶、单胺氧化酶、Ca2+-ATP酶均受到不同程度的抑制,这可能引起神经传递的阻断,从而导致螨体的死亡。透射电镜下可见,流分8对螨体内表皮结构、肌纤维、细胞核膜、线粒体、内质网等均有不同程度的破坏。【结论】牵牛子可以有效杀死朱砂叶螨,作为新型植物源农药具有一定的开发价值。     

拟南芥β-1,3-葡聚糖酶基因(BG1)在不同组织及非生物胁迫下的表达研究

[目的]研究拟南芥β-1,3-葡聚糖酶基因(BG1)在不同组织及胁迫条件下的表达规律.[方法]研究以拟南芥为材料,以28S rRNA为内参,利用半定量RT-PCR法研究了低温(4℃)、高温(37℃)、NaCl胁迫(200 mmol/L)和与之等渗的PEG(21.5;)干旱胁迫处理在不同组织(叶、薹、花、果)ep BGl的表达情况.[结果](1)正常植株中,BG1在不同组织的表达量不同:花、果>叶>薹.(2)胁迫处理对BGI的表达量有影响.在叶中,盐胁迫不影响其表达,其他处理都使其表达量减少;在薹中,除低温处理使其表达量明显增加,其他情况的表达都减少,37℃和干旱胁迫后几乎不表达;在花中,NaCl胁迫处理后表达量明显增加,PEG处理及高温胁迫后表达量下降;在果实中,BGI在PEG胁迫后表达量稍有增加,而37℃和盐胁迫表达稍有下降.[结论]在正常植株中,BG1的表达具有差异性;BG1对各种胁迫处理的响应不同.     

NO处理延缓采后枇杷果实木质化劣变及其与能量代谢的关系

【目的】枇杷果实采后生命活动旺盛,衰老速度快,常温下极易变质腐烂。低温贮藏虽然可以有效延长贮藏期,减少腐烂,但会出现果皮难以剥离、果肉木质化并褐变、质地糙硬少汁等品质劣变现象,这是造成冷藏枇杷商品性丧失和损失的主要原因,已成为其市场拓展的限制因素,是当前枇杷果实在冷链集散和流通中急需解决的关键问题。探讨外源NO处理对冷藏枇杷果肉木质化劣变进程的作用机制,并分析木质化劣变与能量代谢的关系,以期为进一步研究采后枇杷果实低温品质劣变进程调控的分子生物学机理和贮运保鲜技术奠定基础。【方法】将‘解放钟’枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.）果实在密闭容器中用0（对照组）、15和25 μL•L-1 NO熏蒸2 h后,取出通风20 min,然后将各处理果实置于5℃、相对湿度85%条件下贮藏,测定冷藏期间各处理组果实细胞膜透性、硬度、出汁率、木质素含量、ATP含量、ADP含量、AMP含量、能荷值及琥珀酸脱氢酶（SDH）、细胞色素氧化酶（CCO）、H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性的变化,并分析NO处理后木质素含量与能荷值间的相关性。【结果】随着贮藏时间的延长,枇杷果实细胞膜透性和硬度逐渐上升,出汁率逐渐下降,贮藏10 d后木质素含量迅速上升,果实冷害症状明显。与对照组相比, NO处理能延缓细胞膜透性和硬度的上升及出汁率的降低,显著抑制木质素的合成,较好地保持细胞膜的完整性,从而减轻果实冷害的发生。冷藏期间,枇杷果实ATP含量逐渐下降,贮藏前10 d ADP含量迅速下降并最终维持在较低水平,贮藏中后期（15-30 d）SDH、CCO、H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性急剧下降,表明线粒体功能受损导致枇杷果实能荷水平迅速下降。与对照组相比,NO处理可以延缓ATP、ADP含量的下降,且显著抑制贮藏中后期SDH、CCO、H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性的降低,保持枇杷果实较好的线粒体功能;贮藏30 d后,15 和25 μL•L-1 NO处理的枇杷果实能荷值分别比对照组高11.8%和12.9%。相关性分析表明,15和25 μL•L-1 NO处理的枇杷果实能荷值和木质素含量呈极显著负相关,相关系数（r）分别为 -0.715**、-0.598**。【结论】低温条件下,能量代谢失调与枇杷果实木质化劣变密切相关,NO处理可以通过调节SDH、CCO、H+-ATPase、Ca2+-ATPase线粒体代谢相关酶活性,维持较高的能量水平,从而有效地提高冷藏枇杷果实抗低温的能力,进而延缓果实木质化进程,其中以25 μL•L-1 NO处理效果较好。