根际低氧胁迫下外源亚精胺对黄瓜幼苗多胺和抗氧化系统的影响

采用营养液水培,研究了根际低氧胁迫下不同浓度外源亚精胺（Spd）处理对黄瓜幼苗根系和叶片中多胺含量、抗氧化酶活性、O₂^ˉ 产生速率、H₂O₂和MDA含量的影响。结果表明,营养液中添加0.05 mm ol·L^-1 Spd,可促进低氧胁迫下黄瓜幼苗的生长,缓解低氧胁迫的伤害;低氧胁迫下黄瓜幼苗体内抗氧化酶活性和多胺含量之间存在着密切的关系,0.05 mmol·L^-1外源Spd可明显提高植株体内Spd和Spm含量,降低Put含量,提高（Spd + Spm）/ Put比值,增强抗氧化酶活性,降低O₂^ˉ 产生速率、H₂O₂和MDA含量,从而促进植株的生长,提高植株对低氧胁迫的耐性。     

外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜幼苗活性氧水平和抗氧化酶活性的影响

 在营养液栽培、盐胁迫处理下, 研究了外源亚精胺( Spd) 对黄瓜幼苗活性氧(ROS) 水平和抗氧化酶活性的影响。结果表明, 外源Spd降低了50 mmol·L - 1NaCl胁迫下幼苗叶片和根系内O₂ ^·产生速率、H₂O₂和MDA含量, 提高了SOD、POD和CAT活性; 与抗盐性较强的‘长春密刺’相比, Spd处理对抗盐性较弱的‘津春2号’效果更明显。表明外源Spd通过提高盐胁迫下植株体内抗氧化酶活性, 降低ROS水平, 而缓解NaCl对黄瓜幼苗的伤害, 提高幼苗耐盐能力。     

几种落叶果树H2O2含量变化与自然休眠关系的研究

 以设施栽培中常见的几种核果类果树品种和两个葡萄品种为试材, 分析了芽休眠期间 H₂O₂含量变化动态, 并探讨了温度、生长调节剂及化学破眠物质对H₂O₂含量影响的效应。结果表明: 休眠期间,不同树种( 品种) 芽内 H₂O₂含量存在差异, 基本趋势是晚熟品种高于早熟品种, 花芽高于叶芽, 但葡萄品种相反, 早熟的‘京秀’高于晚熟的‘巨峰’; 休眠期芽内 H₂O₂含量基本呈稳步上升后急剧下降的趋势,不同品种急剧下降的时间略有差别, 且与自然休眠解除的时间相吻合。低温(5 ℃) 处理显著增加了芽中 H₂O₂含量, 中温(10 ℃) 使 H₂O₂含量略有增加, 而高温(20 ℃) 却导致 H₂O₂含量降低。休眠前期50 mg.L^-1 ABA 处理显著提高了芽中H₂O₂含量, 而100 mg.L^-1的GA₃和6-BA 处理有减少 H₂O₂含量的趋势, 但二者差异不明显。热带地区常用的化学破眠物质对芽 H₂O₂的影响因树种( 品种) 、使用时期不同而异, 硫脲、KNO₃前期使用对核果类果树影响明显, CaCN₂对核果类无明显效应, 但对葡萄品种作用显著。果树芽 H₂O₂含量的动态变化表明, H₂O₂可能是低温解除自然休眠的原因。     

H2O2 和Ca2+ 对受低温胁迫香蕉幼苗抗冷性的影响

 研究表明, 香蕉幼苗喷施H₂O₂ 或CaCl₂ 或二者结合使用, 能提高其POD 活性, 降低膜渗漏率, 增加可溶性糖含量及减缓叶绿素降解, 从而提高抗寒力, 二者结合表现出协同效应。H₂O₂ 对提高POD活性, 降低膜渗漏率和减缓Chl. b 降解的效果优于CaCl₂ ; CaCl₂ 则在提高可溶性糖含量和减少Chl. a 降解方面占优。相关性分析表明, POD 活性与膜渗漏率的负相关性达到显著水平, 高POD 活性有利于减少低温下膜渗漏。     

过氧化氢与蝴蝶兰胚性愈伤组织诱导

 从蝴蝶兰类原球茎切块诱导胚性愈伤组织, 诱导期间培养物DNA甲基化程度持续下降, 与H₂O₂含量变化呈极显著负相关。在降低6-BA浓度的培养基中添加H₂O₂可提高愈伤组织诱导率, 在诱导培养基中添加H₂O₂淬灭剂二甲基硫脲降低了愈伤组织诱导率,H₂O₂可能是诱导胚性愈伤组织的信号分子之一。愈伤组织诱导期间SOD活性对H₂O₂水平变化起主导作用。     

甘蓝链格孢菌侵染对白菜保护酶活性和H2O2代谢的影响

 以白菜抗黑斑病苏州青自交系和感黑斑病短白梗自交系为材料,研究其接种甘蓝链格孢菌后保护酶活性及H₂O₂代谢的变化。结果显示,抗感病材料的多酚氧化酶（PPO）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）与接种前相比均升高,且抗病材料的PPO、SOD始终高于感病材料,CAT活性低于感病材料;接种后抗病材料苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性升高,而感病材料的PAL活性降低;抗感病材料接种后过氧化物酶（POD）、H₂O₂均呈上升趋势,且抗病材料的H₂O₂能很快降至较低水平。由此表明：甘蓝链格孢菌侵染白菜后,抗病材料与感病材料相比,能生成较多的PAL和PPO抵抗病原菌的侵染,并能短时迸发H₂O₂刺激抗氧化酶活性升高,使植物体内H₂O₂处于相对较低的水平,降低活性氧伤害。     

抗旱性不同的苹果属植物水分胁迫下核酸代谢及自由基变化

 水分胁迫引起苹果属植物中抗旱性较弱的平邑甜茶和抗旱性较强的新疆野苹果幼苗叶片相对含水量(RWC) 、DNA、RNA 含量下降, O₂^-·、H₂O₂ 含量增高, DNase、RNase 活性上升; 其中DNA 含量下降的幅度小于RNA , DNase 活性上升的幅度小于RNase。抗旱性较强的新疆野苹果在水分胁迫下幼苗叶片的RWC、DNA、RNA 含量下降的幅度以及O₂^-·、H₂O₂含量增高、DNase、RNase 活性上升的幅度均小于抗旱性较弱的平邑甜茶。水分胁迫下平邑甜茶和新疆野苹果幼苗叶片的DNA、RNA 含量与RWC、O₂^-·、H₂O₂ 含量和DNase、RNase 活性间均呈显著相关。     

水杨酸对根际低氧胁迫八棱海棠幼苗活性氧代谢的影响

 采用营养液水培系统,以苹果砧木八棱海棠(Malus robusta Rehd.)为试材,用叶面喷施的方法,研究了外源水杨酸(salicylic acid ,SA)对根际低氧胁迫下八棱海棠叶片活性氧(ROS)代谢的影响。结果表明：低氧胁迫下八棱海棠叶片丙二醛(MDA)、超氧阴离子 (O₂)、过氧化氢(H₂O₂)、谷胱甘肽(GSH)含量和抗氧化酶活性均高于对照,而抗坏血酸(AsA)含量低于对照;外源SA明显抑制MDA和O₂的积累,显著增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性。说明SA作为化学诱抗剂,可抑制低氧胁迫下苹果幼苗体内活ROS的产生,提高抗氧化酶的活性,降低膜脂过氧化水平,从而减轻低氧胁迫对植株的伤害。     

外源多胺对低温胁迫下黄瓜幼苗叶绿素荧光参数的影响

应用外源多胺(Polyamines,PAs)腐胺(Putrescine,Put)、亚精胺(Spermidine,Spd)、精胺(Spermine,Spm)处理2叶1心黄瓜幼苗,然后进行8℃/8℃低温及恢复处理,研究Put、Spd、Spm对黄瓜幼苗叶绿素荧光参数的影响。结果表明,在低温胁迫下黄瓜幼苗叶片叶绿素荧光参数最大荧光Fm、最大光化学效率Fv/Fm、PSII(光系统II)潜在活性Fv/F0均下降,初始荧光F0上升,表明PSII受到了伤害,使得PSII原初光能转换效率、PS潜在活性降低;与单纯低温胁迫相比,外源Put、Spd、Spm预处理均可以提高Fm、Fv/Fm、Fv/F0,而使F0降低。这一结果从叶绿素荧光动力学方面说明Put、Spd、Spm对改善黄瓜的耐冷性有一定的作用。     

过氧化氢在采后香蕉果实耐冷性诱导中的作用

采用外源过氧化氢（H₂O₂）、能诱导植物产生内源H₂O₂的茉莉酸甲酯（MJ）和水杨酸（SA）处理采后香蕉果实,探讨H₂O₂在采后香蕉果实耐冷诱导中的作用,结果表明：在7℃下贮藏,外源20 mmol·L^-1 H₂O₂、0.7 mmol·L^-1 SA、0.1mmol·L^-1 MJ处理能使果实冷害症状推迟2～5d出现;处理还延缓了香蕉果皮细胞膜透性和MDA含量的增加,提高了超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,抑制了过氧化氢酶（CAT）活性,从而导致香蕉果皮H₂O₂积累。推测H₂O₂可能作为信号分子参与诱导了采后香蕉果实的抗冷性。     

盐胁迫下嫁接伽师甜瓜植株生长与多胺以及多胺氧化酶活性的关系

3种浓度NaCl对嫁接伽师瓜植株生长和产量没有显著抑制作用,而对自根伽师瓜植株的生长和产量产生明显的抑制作用,并随处理浓度的提高抑制作用明显增强。150mmol/L的NaCl胁迫35d嫁接伽师甜瓜植株叶片和根系中的3种形态多胺都有不同程度的下降,其中游离态多胺下降幅度最大;高氯酸不溶性结合态多胺含量变化较小。根系中PAO的活性先上升后下降,而叶片中PAO的活性先下降后上升。游离态多胺中,亚精胺和精胺(Spd+Spm)的含量变化与相应部位PAO的活性变化趋势相反,表明PAO在盐胁迫下可能调节了游离态多胺的含量从而影响高氯酸可溶结合态与高氯酸不溶结合态多胺的含量。     

Spd和MGBG对黄瓜子房内源多胺和蛋白质组成的影响及与单性结实的关系

 以黄瓜(Cucumis sativus L. ) 单性结实品系EP26与非单性结实品系ZR22为试材, 研究外源亚精胺( Spd) 和多胺合成抑制剂MGBG处理对子房(幼果) 内源多胺含量和蛋白质组成的影响及其与黄瓜单性结实和幼果发育的关系。结果表明: 花前2 d对ZR22不授粉子房施用外源亚精胺能显著提高子房内源亚精胺、精胺与腐胺水平, 促进其单性结实和果实生长, 而花前2 d对EP26不授粉子房外源施用MGBG则显著降低其子房内源亚精胺和精胺水平, 提高了内源腐胺水平, 导致子房萎蔫。运用SDS-PAGE法研究了外源亚精胺和MGBG处理后子房中可溶性蛋白质组成的变化, 结果表明: ZR-2用外源Spd处理, 开花当天至花后3 d的子房中出现了分子量为55 kD与37 kD的两种特异蛋白质, 花后1 d至花后3 d又出现了88 kD与82 kD两种特异蛋白质; 单性结实品系EP26用MGBG处理子房, 开花当天至花后3 d出现了47 kD与25kD两种特异蛋白质, 引起85 kD、45 kD与10 kD蛋白质的消失。这些结果表明, 外源多胺和多胺合成抑制剂处理可能是通过改变内源多胺水平和蛋白质合成而影响单性结实和子房(幼果) 发育。     

外源亚精胺对NaCl胁迫下黄瓜幼苗耐盐性的影响

在水培条件下,研究了营养液中不同浓度亚精胺对50mmol.L-1NaCl短期胁迫下黄瓜幼苗耐盐性的影响。结果表明,低浓度(0.01～0.10mmol.L-1)亚精胺可以促进NaCl胁迫下幼苗的生长,提高叶片净光合速率及气孔导度,缓解叶绿素在单位叶面积中的积累以及根系活力的升高,提高耐盐性;而高浓度的亚精胺有抑制效应。提高黄瓜幼苗抗盐胁迫能力的最适亚精胺浓度为0.10mmol.L-1。     

低氧胁迫对无土栽培网纹甜瓜幼苗多胺含量的影响

 研究了低氧胁迫处理对无土栽培网纹甜瓜幼苗叶片生长及游离态、结合态、束缚态多胺(腐胺、亚精胺和精胺) 含量的影响。结果表明, 低氧胁迫显著抑制了植株叶片的生长, 幼苗3种形态的腐胺、亚精胺和精胺含量显著提高; 但耐低氧性强的‘星光’比耐低氧性较弱的‘西域一号’幼苗生长较快, 而且游离态、结合态、束缚态的3种多胺含量较高, 表明较高多胺可能参与了网纹甜瓜耐低氧能力的调节。     

氮对低氧胁迫下樱桃根系抗氧化酶活性及线粒体功能的影响

 以‘吉塞拉5号’樱桃组培苗为试材, 研究短期低氧胁迫下氮对樱桃幼苗根系抗氧化酶活性 及线粒体功能的影响。通过溶氧调节仪人为控制营养液溶氧浓度为2 mg·L ^{- 1} , NO₃^- 浓度共设4个水平:0、7.5、15.0、22.5 mmol·L ^{- 1} , 以1 /2 Hoagland营养液正常低氧处理(NO₃^- 浓度7.5 mmol·L ^{- 1} ) 为对照。结果表明: 各处理SOD、POD、CAT酶活性均呈现先升高后降低的趋势。与对照相比, 营养液加氮处理的SOD、POD、CAT酶活性升高, 膜质过氧化程度减轻, 且氮浓度越大酶活性升高幅度越大, 而营养液缺氮处理的酶活性降低, 膜质过氧化程度加重; 营养液缺氮处理樱桃根系线粒体中的H₂O₂和MDA含量、O₂^-·生成速率升高, 而营养液加氮处理可降低O₂^-·的产生及MDA含量, 提高线粒体的氧化磷酸化水平, 保护樱桃根系线粒体膜的完整性, 对线粒体呼吸功能的破坏明显减轻, 且NO₃^- 离子浓度高时效果更好, 说明适当提高营养液中的氮素水平可以缓解低氧胁迫对樱桃根系的伤害。     

不同种类外源多胺缓解番茄盐胁迫伤害的研究

采用水培法，以耐盐能力较弱的番茄品种江蔬14号为试验材料，研究了盐胁迫下不同种类、不同浓度外源多胺对番茄幼苗生长及质膜透性 的影响。结果表明：100 mmol·L^-1的NaCl胁迫12 d，番茄幼苗的株高相对生长率、主根长相对生长率及植株的干质量、鲜质量降低，叶片质膜透性 增加；喷施外源多胺可以缓解盐胁迫对幼苗生长的抑制作用，其中100 mg·L^-1 Spd、100 mg·L^-1 Spm和150 mg·L^-1 Put作用效果最为明显。     

NaCl胁迫对番茄嫁接苗根系多胺含量的影响

以耐盐番茄品种‘影武者’为砧木, ‘宝大903’为接穗, 研究了100 mmol·L^-1NaCl胁迫10 d条件下, 嫁接苗与自根苗生长和根系不同形态(游离态、结合态和束缚态) 多胺含量的变化。结果表明: 嫁接苗的生物量显著高于自根苗; 在整个胁迫期内嫁接苗根系3种形态的腐胺和精胺含量呈上升趋势,3种形态的亚精胺含量呈下降趋势; 自根苗根系游离态和结合态精胺含量在胁迫第6天达到峰值后下降;束缚态精胺含量变化不明显, 3种形态的腐胺、亚精胺含量在整个胁迫期内呈下降趋势。以上结果表明,腐胺和精胺在番茄嫁接苗根系耐盐性方面发挥着重要作用。     

黄瓜花药和花粉高温伤害与多胺和脯氨酸含量的关系

 黄瓜花药在开花期比花粉母细胞形成期(阶段1) 和单核花粉期(阶段2) 腐胺、精胺、亚精胺含量较低, 游离脯氨酸(Pro) 含量较高。高温(35 ℃/ 25 ℃) 使阶段1、阶段2 花药中上述3 种内源多胺含量及开花期花药和花粉中Pro 含量下降。黄瓜花粉在萌发培养基上培养1 h 时3 种内源多胺含量达峰值,此后下降; Pro 含量随着花粉萌发逐步下降; 高温(35 ℃) 下黄瓜花粉萌发后3 种内源多胺含量的上升和Pro 水平的下降趋势被抑制, 但耐热品系XC21、NY21 受高温的影响小于热敏品系新泰密刺或不受影响, 表明多胺和Pro 代谢与耐热性有关。外源鸟氨酸转氨酶(OAT) 的抑制剂3 氨基- 2 , 3 - 二羟基安息香酸(Gabaculine) 能降低黄瓜花粉的萌发能力, 同时提高花粉中内源多胺的含量并降低Pro 的含量, 表明黄瓜花粉萌发过程中可能存在由Pro 合成多胺的途径。     

Polyamines enhance chilling tolerance of cucumber (Cucumis sativus L.) through modulating antioxidative system

Cucumber chilling-resistant cultivar Changchun mici and -sensitive cultivar Beijing jietou were used in this study to investigate the effects of exogenous PAs on protection against chilling injury as well as on changes of physiological features, and the fluctuation of free PAs content in the leaves under chilling stress. Upon chilling treatment, free spermidine (Spd), spermine (Spm) and putrescine (Put) were remarkably induced in the leaves of cv. Changchun mici 1 day after treatment. The induction of Put declined thereafter, whereas Spd and Spm levels increased steadily. In the leaves of cv. Beijing jietou, Put content was increased only at 1 day after chilling while Spd content decreased significantly upon chilling treatment. Chilling reduced soluble protein content, and decreased the activities of antioxidant enzymes, including superoxidase dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) only in Beijing jietou. However, these changes could be renovated by exogenous application of Put and Spd. It was also found that pretreatment with Put and Spd diminished the increased electrolyte leakage and malondialdehyde (MDA) content caused by chilling in the leaves of both cultivars. Pretreatment of methyglyoxal-bis-(guanylhydrazone) (MGBG), the PAs biosynthetic inhibitor cancelled the effects of PAs in most of the treatments. Moreover, histochemical staining and quantitative measurements showed that exogenous application of Put and Spd eliminated but MGBG exaggerated the hydrogen peroxide (H₂O₂) accumulation caused by chilling stress, especially in leaves of Beijing jietou. Interestingly, Changchun mici was found to contain higher endogenous free PAs contents compared to Beijing jietou. While no significant difference of SOD, POD and CAT activities was found between non-chilling Changchun mici and Beijing jietou seedlings, the former exhibited higher APX activity than the latter. These results suggest that PAs play important roles in the tolerance of cucumber against chilling stress, which is most likely achieved by acting as oxidative machinery against chilling injury.