葡聚六糖诱导后对黄瓜细胞内钙信使的影响

为明确葡聚六糖诱导黄瓜后对钙信使的影响,以黄瓜叶片为试材,测定葡聚六糖诱导后黄瓜细胞内Ca2+含量及Ca2+-ATPase活性变化,同时用免疫胶体金电镜技术观察了对钙调素(Calmodulim,CaM)分布的影响。结果表明,葡聚六糖诱导后黄瓜可溶性钙含量在12 h即达到高峰值,全钙含量在24 h达到高峰值,144 h不溶性钙达到峰值,Ca2+-ATPase活性在48 h达到最高峰。电镜下观察到在黄瓜的细胞核、叶绿体、液泡、细胞间隙、线粒体、细胞壁都有CaM分布,以叶绿体和细胞壁较多,清水对照在叶绿体和细胞壁有较少分布。葡聚六糖激活钙信使系统,可能参与光合作用,从而提高植物抗病性。     

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。     

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.     

化学合成的几丁寡糖类似物诱导黄瓜对镰孢霉枯萎病的抗性

    报道3种化学合成的寡糖(β-1,3-乙酰氨基葡聚二糖,β-1,3-乙酰氨基葡聚三糖和Lewisa三糖)诱导黄瓜对镰孢霉枯萎病(Fusarium oxysporum f. sp. cucumerium)的抗性.在黄瓜胚根期,β-1,3-乙酰氨基葡聚二糖和β-1,3-乙酰氨基葡聚三糖浸泡种子胚根后,表现抗病性,相对诱导抗性效果分别为21.9和22.3,β-1, 3-乙酰氨基葡聚糖的最低有效诱导浓度为5 μg·mL-1;而Lewisa三糖处理不表现抗病性.在黄瓜幼苗期,用β-1,3-乙酰氨基葡聚二糖和β-1,3-乙酰氨基葡聚三糖叶面喷雾,均表现抗病性,相对诱导抗性效果分别是28.5和23.5,β-1,3-乙酰氨基葡聚糖的最低有效诱导浓度为10 μg·mL-1;而Lewisa三糖同样处理后不表现抗性.化学合成的几丁寡糖类似物(β-1,3-乙酰氨基葡聚二糖和β-1,3-乙酰氨基葡聚三糖)和Lewisa三糖诱导黄瓜抗性的差异可能是由于糖残基、还原末端取代基及(或)其主链结构的差异.     

葡聚六糖对黄瓜幼苗叶片光合速率及光化学效率的影响

寡糖片段在植物中作为一种早期信息分子可调节植物光合作用,但对于其调控机理尚不明确,有必要进一步探讨。用10μg.mL-1的葡聚六糖(P6)处理黄瓜叶片后能显著提高净光合速率(Pn),其效应可持续7d。葡聚六糖处理对胞间CO2浓度(Ci)无明显影响,但可显著提高气孔导度(Gs)和蒸腾速率(E),诱导24h后与对照相比分别提高107.1%和56.0%,说明其不是通过减少气孔限制来提高光合作用。同时,黄瓜叶片叶绿素含量、PSII反应中心的最大光化学效率(φPo)、光合机构电子传递的量子产额(φEo)、捕获的激子将电子传递到电子传递链中超过QA的其他电子受体的概率(ψO)、单位叶面积反应中心的数量(RC/CSo)等有所升高,而非光化学猝灭的最大量子产额(φDo)、初始荧光(Fo)和最大荧光(Fm)有所下降。可见,葡聚六糖可能通过增加叶绿素含量以及保持高效的光能吸收、传递和转换而使黄瓜叶片捕获更多光能,进而提高光合速率。     

葡聚六糖诱导草莓抗叶枯病对叶片防御酶系活性的影响

感染叶枯病的草莓经喷施人工合成的植物抗病性诱导剂葡聚六糖后,提高了草莓叶片中的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)3种防御酶的活性.以0.5%的葡聚六糖稀释50倍液,诱导间隔期为7d,连续诱导3次的效果较好.     

黄瓜幼苗干旱-低温交叉适应与渗透调节的关系

 【目的】探讨干旱诱导黄瓜幼苗对低温胁迫的交叉适应机理。【方法】以‘津优3号’幼苗为试材,用10 %聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟干旱预处理黄瓜幼苗2 d,未经预处理的作对照。恢复2 d后在光照培养箱中进行低温(昼/夜温度8℃/5℃)处理。【结果】低温胁迫可使黄瓜幼苗叶片的相对含水量、水势和渗透势显著降低,可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白的含量明显增加。胁迫前经PEG预处理,黄瓜幼苗叶片的相对含水量、水势和渗透势的降低幅度明显减小,脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量则显著增加。低温胁迫结束时(7 d)时,PEG处理黄瓜幼苗叶片的相对含水量比对照高24.7个百分点,水势和渗透势分别比对照高0.35 MPa和0.13 MPa;脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量分别比对照高41.4 %、80.8 %和260.7 %。【结论】干旱预处理可诱导黄瓜幼苗对低温胁迫的交叉适应性,这种适应性与渗透调节能力的增强有关。     

乙烯利诱导黄瓜叶片胞间隙几丁质酶累积的变化

以"津春4号"黄瓜为试材,研究喷施不同质量浓度乙烯利对黄瓜幼苗叶片胞间隙液几丁质酶的诱导积累及对幼苗生长的影响。结果显示,与对照相比,乙烯利处理后黄瓜叶片胞间隙液蛋白质量浓度增加;几丁质酶活性水平也随乙烯利处理质量浓度的增加出现不同幅度上升,其中,252mg/L的乙烯利对几丁质酶诱导作用最强;通过SDS-PAGE电泳,观察到252mg/L乙烯利处理后第1天,一种27.0ku几丁质酶在胞间隙积累,并在随后的取样时间显著表达。Western blotting分析进一步证实了上述结果。此外,与对照相比,质量浓度分别为126mg/L和252mg/L乙烯利处理后第7天,黄瓜幼苗株高增量显著降低,252mg/L处理的茎粗增量显著增加。乙烯利可以诱导黄瓜叶片胞间隙几丁质酶的累积,诱导的效果与黄瓜叶片对乙烯利质量浓度的感受直接相关。     

黄瓜花原基启动细胞团及其组织化学的研究

以黄瓜幼苗为材料，通过花芽分化形态学、组织切片及显微图像定量仪对细胞内DNA,RNA和蛋白质含量的测定等研究，确定了花原基的启动细胞团及其形成计时，并对花原基启动细胞团进行了组织化学研究，结果表明，花原基启动细胞团的细胞内DNA,RNA和蛋白质的含量以及RNA/DNA的含量明显高于未启动时叶腋表皮下的细胞，说明花原基启动分化期间进行着活跃的生理代谢活动。Ca2+定位研究表明，叶腋表皮下细胞内的Ca2+颗粒少，主要分布于液泡。而花原基启动细胞团细胞的胞壁和细胞间隙中分布着大量的Ca2+颗粒。     

细胞壁糖蛋白与大豆灰斑病抗性关系的研究

利用电镜细胞化学方法，对大豆灰斑病抗、感品种在受到病菌侵害时，大豆叶片细胞壁糖蛋白的变化进行了观察。随着病变程度的加深，糖蛋白在细胞壁表面的积累，均呈现由薄到厚最终大部分的脱落这一有规律的变化。在抗病品种中糖蛋白在细胞壁表面的积累，较感病品种更为显著，菌丝侵染点周围的糖蛋白有成团聚增现象，形成凝固的团状，当细胞受到较严重损害时，糖蛋白呈块状的脱落于细胞间隙。而在感病品种中糖蛋白多呈现出絮状，常在病菌侵染的初期从细胞壁的表面脱落，此时细胞器大都完好。这一现象表明细胞壁表面糖蛋白的变化与大豆灰斑病的抗病性存在有密切的关系，并且在抗病品种中它的抗性作用更加明显。     

高眼压兔眼房水丛管腔内皮细胞的电镜观察

探讨房水丛管腔内壁内皮细胞及其细胞间连接在高眼压房水流出中的作用。巩膜环扎法造成兔眼高眼压动物模型；透射电镜观察持续不同时间高眼压兔眼房水丛内壁内皮细胞及其细胞间连接的超微结构变化。结果：高眼压３ｄ，１周房水丛内皮细胞南变薄，胞突互相包绕形成假空泡，细胞连接和间隙正常；高眼压３，４周内皮细胞更薄，胞质内大空泡减少，细胞间连接存在，细胞间隙无扩张，假空泡消失。     

水涝胁迫下海滨锦葵幼苗根尖细胞内Ca~(2+)分布与变化

采用醋酸双氧铀染色与透射电镜技术,以海滨锦葵为试验材料,连续观测水涝胁迫下及涝后恢复期间海滨锦葵根尖细胞内Ca~(2+)的分布与变化特性。结果显示:随着水涝时间延长,海滨锦葵根尖细胞间隙与细胞核、液泡中钙离子沉积密度逐步降低,质体外膜上存在Ca~(2+)分布,但低于对照组,而Ca~(2+)向细胞质移动,在局部区域聚集,导致细胞质钙离子增加。水涝去除20 d后,细胞壁中出现钙离子沉积,细胞间隙、质体外膜上与液泡中所分布钙离子增加,细胞质所聚集的Ca~(2+)逐步分散,基本不存在Ca~(2+)沉积。研究认为,水涝胁迫下,海滨锦葵根尖细胞内Ca~(2+)浓度迅速上升;涝后恢复期间,Ca~(2+)浓度逐渐下降,起着外界信号传递的作用。     

Bacteria--plant cell surface interactions: active immobilization of saprophytic bacteria in plant leaves

Fibrillar structures, originating from the plant cell wall in the intercellular spaces of leaves of ;Red Kidney' bean, Phaseolus vulgaris L., engulfed a saprophytic bacterium, Pseudomonas putida, after its initial attachment to the host walls. Phytopathogenic bacteria, Pseudomonas phaseolicola and Pseudomonas tomato, did not adhere to the plant cell wall nor were they encapsulated. Bean lectins may be involved in the attachment and encapsulation processes.     

pH值对绿豆种子萌发和幼苗生长的影响

[目的]研究不同pH值溶液及其不同浸泡时间对绿豆种子萌发和幼苗生长的影响,为在南方地区通过科学育苗减少土壤酸胁迫提供科学依据.[方法]用pH值6.0~8.0溶液分别浸泡绿豆种子6、12 h,观察绿豆种子萌芽及幼苗生长状况.[结果]当溶液pH值为7.5时,绿豆种子萌发速度最快、数量最多,2d后浸种6、12h的发芽率分别为87.5%和92.5%;浸种6、12h,播种4d后分别以pH值7.5和7.0处理的幼苗株高最高.浸种6、12h时,分别以pH值6.5、7.0处理的绿豆幼苗鲜重最高,而均以pH 8.0处理的幼苗干重最高.[结论]在广西贺州地区,适宜绿豆发芽及苗期生长的浸种溶液pH值为7.0~7.5,pH过高或过低均不利于绿豆的萌发和生长.     

白粉病菌胁迫下甜瓜叶片中Ca2+的细胞化学定位及外源Ca2+对POD、CAT和SOD同功酶的影响

【目的】对接种白粉病菌前后的甜瓜叶片中Ca2+ 进行细胞定位分析,并探讨外源Ca2+ 对白粉病菌胁迫下3种同工酶的影响,为研究甜瓜在白粉病胁迫下的信号转导及抗病机制奠定基础。【方法】通过电镜和细胞化学技术对抗病性不同的甜瓜幼叶在白粉病菌胁迫下的Ca2+ 进行超微细胞化学定位研究,采用Hoagland营养液栽培法,对不同外源Ca2+作用并接种白粉病菌的甜瓜叶片的POD、CAT和SOD同工酶进行分析。【结果】接种白粉病菌2 d时,Ca2+在抗病品种和感病品种叶肉细胞胞质内聚集;液泡和细胞间隙内Ca2+水平急剧下降;接种白粉病菌6 d后,抗病品种‘MR-1’胞质内Ca2+水平又逐渐恢复至接种前的状态,Ca2+主要分布在液泡和细胞间隙,而感病品种‘JS’叶肉细胞内Ca2+在细胞基质中分布集中并聚集成大的沉淀颗粒,细胞结构逐渐破坏,直至死亡,在液泡和细胞间隙未发生Ca2+恢复现象。外源Ca2+对3种同工酶谱的作用结果为：与对照相比,营养液增施6 mmol•L-1 CaCl2可明显缓解白粉菌对甜瓜的伤害,其POD、CAT和SOD同工酶活性高于对照水平;营养液增施75 mmol•L-1 的LaCl3 显著抑制了甜瓜幼叶POD、CAT和SOD同工酶的活性。【结论】白粉病菌胁迫下,抗病性不同的甜瓜叶片中Ca2+的时空定位分布有差异：抗病品种中Ca2+由胞内钙库（即液泡）释放入细胞基质,之后又被泵回液泡,而感病品种中Ca2+仅发生从液泡向胞质释放的过程;外源Ca2+可能增加了Ca2+向甜瓜叶片内的运输,促进白粉病胁迫信号向植株体内的传递,提高甜瓜叶片保护酶的表达量及其活性氧清除水平,从而延缓白粉病胁迫对甜瓜叶片的伤害。     

钙对枳生长发育及柑橘溃疡病抗性的影响

【背景】柑橘溃疡病是由柑橘黄单胞杆菌柑橘致病变种（Xanthomonas citri subsp. citri,Xcc）引起的细菌性病害,可侵染枝、叶、果,危害几乎所有的柑橘主栽品种。前期对湖南省39个柑橘园的调查结果显示柑橘果园土壤酸化和交换性钙缺乏严重,叶片中均存在钙缺乏现象。钙是植物所需大量元素之一,钙缺乏会造成植物营养失衡,生长势下降,植物免疫水平受影响。然而,钙元素对柑橘溃疡病抗性的影响尚不明确。【目的】分析对柑橘溃疡病敏感的枳（Poncirus trifoliata）在不同钙浓度处理下叶片注射接种Xcc后的致病差异,探讨钙在Xcc侵染枳叶片过程中的作用。【方法】采用沙培法对枳实生苗进行0、0.75、3、30 mmol·L^-1钙浓度处理,分别测定枳生长期的生物量、叶绿素a和b浓度、根系和叶片钙元素含量、观察根系活性氧（ROS）的产生和胼胝质沉积,并分析枳叶片接种Xcc后细胞壁合成相关基因及免疫途径相关基因诱导表达变化特征。【结果】以3 mmol·L^-1钙处理为对照,0、0.75和30 mmol·L^-1钙处理后,枳地上部和地下部生长发育均受抑制,叶绿素a和b浓度降低;根系与叶片中的钙含量与外源钙施加量成正比;不同钙浓度处理后根系中产生ROS和胼胝质沉积,在3 mmol·L^-1处理时达到最大值;枳叶片接种Xcc后,随着钙浓度增加,叶片症状逐渐减轻,但Xcc的生长量无明显差异;相较于3 mmol·L^-1处理,参与细胞壁合成相关基因PtCESA4在0 mmol·L^-1处理下受Xcc诱导先上调表达后下调表达,在30 mmol·L^-1处理下受Xcc诱导上调表达,PtPME和PtFLA在0 mmol·L^-1处理下受Xcc诱导下调表达,在30 mmol·L^-1处理下受Xcc诱导上调表达;叶片接种Xcc 0、2、4、6 dpi后免疫途径相关基因PtGSL、PtGST1、PtWRKY22在30 mmol·L^-1处理下受Xcc诱导表达水平高于0 和3 mmol·L^-1处理。【结论】钙缺乏和过量均会影响枳生长发育,引起叶片失绿,根系产生ROS和胼胝质沉积均有所减少。施钙后接种Xcc,叶片表面的感病症状明显减弱,但菌含量与对照无显著差异。钙可能通过调控细胞壁合成相关基因促使细胞壁增厚,从而抑制Xcc突破叶片表皮形成典型症状。