外源NO及反向调控PEG胁迫下苜蓿萌发种子抗氧化酶及其同工酶动态的研究

以紫花苜蓿为材料,用一氧化氮供体硝普钠(SNP)及一氧化氮清除剂c-PTIO对苜蓿种子进行浸种处理,采用分光光度法和同工酶电泳技术来研究外源NO及反向调控对PEG胁迫下紫花苜蓿抗氧化酶活性及其同工酶的影响,并探讨NO调控苜蓿种子耐旱性的生理机制。结果表明:PEG胁迫下外施0.1mmol·L~(-1) SNP,第6天时较PEG处理POD活性降低了32.72%;第4天时SOD、CAT活性较PEG处理升高了10.48%、23.60%,有效缓解了PEG对紫花苜蓿萌发中种子的氧化损伤,提高其抗氧化能力。PEG胁迫下添加c-PTIO抑制了苜蓿萌发期的抗氧化系统活性。从同工酶的谱带数量和强弱来看,POD同工酶各区带活力均随PEG胁迫时间的延长而增加,在第2天酶带只有1条,而第4天酶带呈现9条;SOD和CAT同工酶表达量变化不显著,但酶带强弱有一定变化,S3酶带随处理时间的延长表达量逐渐减弱;CAT同工酶谱带则一直保持2条带,无明显强弱变化。因此,外源NO在PEG胁迫下紫花苜蓿萌发中抗氧化酶快速响应并在维护氧自由基代谢平衡中起重要保护作用。     

外源钙对PEG渗透胁迫下苜蓿叶片POD和CAT同工酶的影响

为研究外源钙对干旱胁迫下苜蓿幼苗过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)同工酶的影响,试验以两种抗旱性不同的苜蓿幼苗为研究对象,在20%聚乙二醇(PEG)模拟干旱胁迫条件下,通过对两种苜蓿幼苗施加不同浓度的CaCl2,采用聚丙烯凝胶电泳技术对POD、CAT同工酶进行电泳分析。结果表明:不同浓度的氯化钙对两种同工酶酶谱和酶活均产生一定的影响;POD同工酶出现总带数为65条,酶带最多有8条,最少有4条;CAT同工酶出现总带数为84条,酶带最多有9条,最少有5条;供试12份材料的POD和CAT同工酶酶谱在A区的酶带无变化、活性较强,在B区和C区出现新酶带,活性较弱。     

盐胁迫对金盏菊生长、抗氧化能力和盐胁迫蛋白的影响

用NaCl浓度为0(对照),10,50,100,200,300 mmol/L分别处理金盏菊,对不同盐浓度下金盏菊生长、抗氧化能力和盐胁迫蛋白的变化进行了研究。结果显示,在不同浓度NaCl胁迫下,与对照相比,金盏菊鲜重、干重、叶绿素含量、SOD和POD活性均呈先上升后下降趋势,而MDA含量呈先下降后上升趋势;Na⁺含量、细胞质膜透性呈上升趋势,而根系脱氢酶活性、K⁺含量、CAT活性则呈下降趋势。电泳结果显示,POD有8个谱带;10 mmol/L NaCl处理诱导盐胁迫蛋白产生,而其他浓度盐胁迫均无盐胁迫蛋白诱导产生。因此,10 mmol/L NaCl处理对金盏菊生长有一定促进作用,而随着NaCl浓度逐渐增加,其生长受抑制程度也逐渐加重。综合分析表明,金盏菊耐盐阈值为100 mmol/L。     

外源NO及反向调控PEG胁迫下苜蓿萌发种子抗氧化酶及其同工酶动态的研究

以紫花苜蓿为材料,用一氧化氮供体硝普钠(SNP)及一氧化氮清除剂c-PTIO对苜蓿种子进行浸种处理,采用分光光度法和同工酶电泳技术来研究外源NO及反向调控对PEG胁迫下紫花苜蓿抗氧化酶活性及其同工酶的影响,并探讨NO调控苜蓿种子耐旱性的生理机制。结果表明:PEG胁迫下外施0.1 mmol·L^-1 SNP,第6天时较PEG处理POD活性降低了32.72%;第4天时SOD、CAT活性较PEG处理升高了10.48%、23.60%,有效缓解了PEG对紫花苜蓿萌发中种子的氧化损伤,提高其抗氧化能力。PEG胁迫下添加 c-PTIO抑制了苜蓿萌发期的抗氧化系统活性。从同工酶的谱带数量和强弱来看,POD同工酶各区带活力均随PEG胁迫时间的延长而增加,在第2天酶带只有1条,而第4天酶带呈现9条;SOD和CAT同工酶表达量变化不显著,但酶带强弱有一定变化,S3酶带随处理时间的延长表达量逐渐减弱;CAT同工酶谱带则一直保持2条带,无明显强弱变化。因此,外源NO在PEG胁迫下紫花苜蓿萌发中抗氧化酶快速响应并在维护氧自由基代谢平衡中起重要保护作用。     

卫星搭载和PEG胁迫对苜蓿愈伤组织两种抗氧化酶的影响

为了进一步研究卫星搭载对苜蓿同工酶的影响,试验对卫星搭载和未搭载的苜蓿愈伤组织进行聚乙二醇(PEG)胁迫,测定过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性及同工酶酶谱的变化。结果表明:卫星搭载和PEG胁迫均显著提高了苜蓿愈伤组织POD和SOD活性(P0.05)。卫星搭载的苜蓿愈伤组织POD和SOD同工酶比未搭载分别增加1,2条酶带;经PEG胁迫后,卫星搭载的苜蓿愈伤组织酶谱带均增加1条。说明卫星搭载和PEG胁迫可以提高苜蓿愈伤组织的抗旱性。     

氯化钠胁迫对桑树超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的影响

用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳研究了氯化钠(NaC l)胁迫下桑树超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)同工酶酶谱,分别测定其酶活力。结果表明:在低浓度NaC l胁迫时,桑树叶片SOD的活性升高,CAT活性稍有降低,在高浓度NaC l胁迫时桑树叶片SOD活性降低,CAT活性随NaC l浓度增加活性升高;随着NaC l胁迫时间的延长,SOD的活性呈下降趋势,CAT活性在胁迫初期降低,随NaC l胁迫时间延长活性升高,胁迫超过一定时间后活性降低。同工酶酶谱分析显示,在NaC l胁迫下桑树SOD、CAT同工酶酶谱不仅有活性的变化,也有谱带的消失和新的谱带形成。     

钙对低温胁迫下扁穗牛鞭草根保护酶活性的影响

本研究将生长一致的3个扁穗牛鞭草采用不同浓度CaCl_2溶液处理后,对其进行4℃低温胁迫,研究不同浓度外源Ca~(2+)对各材料根保护酶活性的影响。结果表明,在低温胁迫下,扁穗牛鞭草根内SOD、POD、CAT活性变化趋势总体表现为先升高后降低,适宜浓度的Ca~(2+)能提高扁穗牛鞭草根内保护酶的活性,提高其抗寒性,10mmol/L CaCl_2处理能提高材料1和2扁穗牛鞭草根内保护酶活性,15mmol/L CaCl_2处理能显著提高材料3扁穗牛鞭草根内的保护酶活性。     

干旱胁迫对不同品种苜蓿POD同工酶的影响

为了研究干旱胁迫对苜蓿的过氧化物(POD)同工酶的影响,试验采用聚丙酰胺凝胶方法,测定了聚乙二醇(PEG)干旱胁迫处理对12种不同品种的苜蓿幼苗POD同工酶酶谱的影响。结果表明:干旱胁迫对不同品种苜蓿的POD同工酶酶带数量和酶活性产生一定的影响,苜蓿各品种间及干旱胁迫处理后的酶带数有所不同,POD同工酶谱带最多有10条,最少有4条。不同苜蓿品种的POD同工酶酶谱在A区的酶带变化较小,酶活性较强;B区出现新酶带,但酶活性较弱;C区酶带变化不同,酶活性最弱。     

褪黑素引发对敖汉苜蓿种子碱性盐胁迫的缓解作用

采用100μmol/L褪黑素(MT)溶液和蒸馏水(WT)引发敖汉苜蓿种子,以未引发种子作为对照(CK-0),使用NaCl、Na_2SO_4、NaHCO_3、Na_2CO_3配制为0、25mmol/L、50mmol/L混合碱性盐溶液(CK、25S、25J、50S、50J)进行胁迫处理,探索碱性盐胁迫下种子发芽率和抗氧化酶的变化,研究MT引发苜蓿种子对碱性盐胁迫的生理响应。结果表明,低浓度混合盐25S(pH 9.26)处理可以促进种子发芽,高浓度混合盐50J(pH 11.21)处理则抑制种子的发芽,而MT引发可以显著(P0.05)缓解种子发芽率的下降。各碱性盐处理中,混合盐50J(pH 11.21)处理下种子丙二醛(MDA)含量达到最高水平,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性却均处于最低水平,但SOD和POD活性对于盐胁迫的反应与CAT不同。在高浓度或高pH盐溶液(50S和25J)处理中,MT引发显著(P0.05)降低了种子的膜脂过氧化程度,提高了SOD、POD和CAT活性。可见,MT通过增强抗氧化酶活性,降低膜脂过氧化损伤来维持种子的发芽能力。     

混合盐碱胁迫对藜麦种子萌发和幼苗抗氧化特性的影响

针对西北地区藜麦栽培土壤限制问题,研究盐碱胁迫对藜麦种子萌发及抗性相关酶特性的影响,探讨藜麦对盐碱土壤的适应机制,为藜麦在盐碱地的栽培实践提供理论依据。将中性盐(NaCl、Na_2SO_4)和碱性盐(NaHCO_3、NaCO_3)按不同比例混合模拟出20种混合盐碱条件对藜麦种子进行胁迫,分析盐碱胁迫下藜麦种子的发芽率、发芽势、发芽指数和抗氧化酶活性及同工酶表达。结果表明:5种盐碱胁迫均引起藜麦种子发芽率,发芽势,发芽指数降低,且随着盐浓度的增加,萌发受到显著抑制(P0.05),对藜麦种子萌发影响较大。A,B处理组各浓度盐碱胁迫下超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和谷光甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性均高于CK;C,D,E处理组SOD活性均低于CK,但GR活性在50mmol·L-1盐碱浓度时高于CK。过氧化物酶(peroxidase,POD)活性在盐碱浓度为50mmol·L-1时最高,随盐浓度增加POD活性比CK降低4倍,过氧化氢酶(catalase,CAT)活性随盐碱浓度的增加而下降。SDS-PAGE分析发现,盐碱胁迫可诱导SOD,POD,CAT,GR同工酶出现新的条带,但随着盐碱浓度的增加,酶带的表达量降低。上述结果说明,盐碱胁迫抑制藜麦种子萌发,其中Na_2SO_4和NaHCO_3对藜麦种子萌发抑制效应明显。本试验条件下,藜麦的耐盐碱阈值为50mmol·L-1,其中盐碱浓度是影响藜麦种子萌发的主要因素,盐组分值对藜麦种子萌发影响次之。     

铝和酸胁迫对苜蓿根瘤菌生长和抗氧化酶系的影响

在铝和酸胁迫下,比较分析了天蓝苜蓿和紫花苜蓿根瘤菌的生长及SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)、POD(过氧化物酶)、及GR(谷胱甘肽还原酶) 等抗氧化酶系响应特点。铝胁迫设5个梯度,即0,25,50,75,100 μmol/L;酸胁迫设4个pH水平,即4,5,6,7。结果表明,铝和酸胁迫下,2种苜蓿根瘤菌的OD_A600均显著降低,生长受到抑制,且天蓝苜蓿根瘤菌的OD_A600显著高于紫花苜蓿根瘤菌。在pH水平为4和5时,紫花苜蓿根瘤菌没有生长。在铝毒胁迫下,天蓝苜蓿根瘤菌的SOD酶活性一定程度减小后缓慢上升,而CAT、POD和GR酶活性随铝浓度增大显著下降;紫花苜蓿根瘤菌的SOD,CAT及GR酶活在低Al胁迫下无显著变化,在高铝胁迫下显著下降。随着pH水平的下降,天蓝苜蓿和紫花苜蓿根瘤菌均表现为SOD、CAT、POD、GR酶活性的显著下降。在不同铝及酸胁迫下,天蓝苜蓿根瘤菌各抗氧化酶活性显著高于紫花苜蓿根瘤菌。综合分析认为天蓝苜蓿根瘤菌较之紫花苜蓿根瘤菌有较强的耐酸、耐铝性。     

混合盐碱胁迫对藜麦种子萌发和幼苗抗氧化特性的影响

针对西北地区藜麦栽培土壤限制问题,研究盐碱胁迫对藜麦种子萌发及抗性相关酶特性的影响,探讨藜麦对盐碱土壤的适应机制,为藜麦在盐碱地的栽培实践提供理论依据。将中性盐(NaCl、Na_2SO_4)和碱性盐(NaHCO_3、NaCO_3)按不同比例混合模拟出20种混合盐碱条件对藜麦种子进行胁迫,分析盐碱胁迫下藜麦种子的发芽率、发芽势、发芽指数和抗氧化酶活性及同工酶表达。结果表明:5种盐碱胁迫均引起藜麦种子发芽率,发芽势,发芽指数降低,且随着盐浓度的增加,萌发受到显著抑制(P<0.05),对藜麦种子萌发影响较大。A,B处理组各浓度盐碱胁迫下超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和谷光甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性均高于CK;C,D,E处理组SOD活性均低于CK,但GR活性在50mmol·L-1盐碱浓度时高于CK。过氧化物酶(peroxidase,POD)活性在盐碱浓度为50mmol·L-1时最高,随盐浓度增加POD活性比CK降低4倍,过氧化氢酶(catalase,CAT)活性随盐碱浓度的增加而下降。SDS-PAGE分析发现,盐碱胁迫可诱导SOD,POD,CAT,GR同工酶出现新的条带,但随着盐碱浓度的增加,酶带的表达量降低。上述结果说明,盐碱胁迫抑制藜麦种子萌发,其中Na_2SO_4和NaHCO_3对藜麦种子萌发抑制效应明显。本试验条件下,藜麦的耐盐碱阈值为50mmol·L-1,其中盐碱浓度是影响藜麦种子萌发的主要因素,盐组分值对藜麦种子萌发影响次之。     

盐胁迫对NHC牧草叶片保护酶系统，MDA含量及膜透性的影响

以Hoagland培养液培养NHC牧草（NewHy Crested Wheatgrass）,3周后对幼苗进行NaCl和土壤盐胁迫处理。结果表明在300mmol／L土壤盐处理条件下,NHC牧草各生理指标极显著变化,7d后死亡。其他各处理条件下,超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、丙二醛（MDA）含量及膜透性均随处理液浓度的增加而极显著增加。盐胁迫下,NHC牧草通过增加SOD、POD、CAT酶活性提高耐盐性,降低MDA含量及膜透性增加带来的盐伤害。NHC牧草耐盐临界浓度分别为土壤盐200mmol／L,NaCl浓度300mmol／L。同样浓度条件下,土壤盐溶液对NHC牧草的伤害比NaCl溶液更大。     

外源甜菜碱对NaCl胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗抗性的影响

甜菜碱(glycine betaine, GB)作为一类重要的渗透调节物质,与提高植物抗逆性密切相关。为了探究外源甜菜碱对NaCl胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa)种子萌发及幼苗抗逆性的影响,本研究选取‘甘农3号’紫花苜蓿为供试材料,采用150 mmol·L–1的NaCl溶液模拟中度盐胁迫,设置外源甜菜碱6个梯度浓度(0、10、20、30、40、50 mmol·L–1),并采取叶施和根注两种施用方式,分别对种子萌发和盆栽幼苗生长进行处理,通过分析种子萌发过程及幼苗期生长过程中的相关指标,探究外源甜菜碱缓解NaCl对苜蓿胁迫的生理机制。结果表明:1)苜蓿受到NaCl胁迫后,种子萌发期的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、胚芽胚根长显著降低(P 0.05),苗期的株高、组织含水量、叶绿素、可溶性糖、游离脯氨酸各指标显著降低,MDA显著升高,SOD、POD及CAT的活性增强。2)添加不同浓度的外源甜菜碱后,6项萌发性状和8项生理抗逆指标都显著升高,MDA显著降低。结果显示,叶施30 mmol·L–1与根注40 mmol·L–1时抗逆效果最佳,不仅有效提高了苜蓿种子及幼苗的抗盐能力,还能促进苜蓿在盐渍环境下的生长发育。     

PEG胁迫对尖叶胡枝子幼苗SOD和POD同工酶的影响

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术研究不同浓度PEG处理尖叶胡枝子幼苗叶片SOD和POD同工酶及酶活性的变化。结果表明,不同浓度PEG处理,SOD和POD同工酶谱带数目没有变化,无新酶带的出现或酶带的减少,分别为SOD1-4和POD1-3。由迁移率可以看出,尖叶胡枝子幼苗叶片在不同浓度PEG处理下,共有10种SOD同工酶基因表达和6种POD同工酶基因表达。SOD和POD酶活性在低浓度(5~10%)PEG处理下增加,高浓度(15%)的PEG处理下降低。     

NaCl胁迫下紫花苜蓿幼苗抗氧化酶活性的研究

以紫花苜蓿品种金皇后(Medicago sativa L.‘Golden Empress’)为试验材料,用不同浓度NaCl(0,40,80,120和160mmol·L^-1)对其幼苗进行胁迫处理,分别对叶片和根部的超氧阴离子自由基(O₂^·-)、丙二醛(MDA)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸(Vc)和总抗氧化能力(T-AOC)等指标进行测定,旨在揭示紫花苜蓿幼苗地上、地下部分对盐胁迫的反应及抗氧化防御机制,为苜蓿耐盐性评价及新品种选育提供理论依据。结果表明:随着NaCl盐浓度增加,苜蓿根中O₂^·-和Vc先增加后减少,MDA含量和POD活性增加,SOD,CAT和T-AOC活性减少;苜蓿叶片中O₂^·-先增加后减少,MDA,Vc含量和SOD活性增加,POD,CAT和T-AOC活性减少。综合表明,相对于地上部分来说,盐对苜蓿幼苗根系的伤害更大。     

外源NO供体SNP对盐胁迫下苜蓿叶片POD活性的影响

试验通过对盐胁迫下苜蓿幼苗叶片分别喷施不同浓度的一氧化氮(NO)供体SNP,研究了SNP对100 mmol/L Na Cl胁迫下苜蓿幼苗叶片POD活性的影响。结果表明,0.5 mmol/L和1.0 mmol/L SNP能提高在长时间100 mmol/L Na Cl胁迫下苜蓿幼苗叶片POD活性,其通过减轻细胞膜脂过氧化程度,维持质膜结构稳定性,从而减小损伤程度,对损伤具有较好的缓解作用;0.1 mmol/L和0.2 mmol/L的SNP对POD活性影响不明显,无明显缓解效果。说明SNP对POD活性的调节和植物的保护作用与SNP自身浓度相关,同时,SNP不仅可以通过调节POD活性增强苜蓿抗氧化能力,而且能通过调节其他保护酶类起到对苜蓿的保护作用,缓解盐胁迫造成的伤害。     

盐胁迫对景天三七保护酶系统、MDA、Pro及可溶性糖的影响

为研究景天三七幼苗耐盐机制,用不同浓度NaCl溶液50、100、2004、00 mmol/L处理景天三七幼苗,第0、3、7、15、30 d取样,分别测定鲜重、SOD、POD、CAT、MDA、Pro、可溶性糖含量。结果盐胁迫下,景天三七幼苗50 mmol/L处理平均日增重,比对照显著增加4.8%;100 mmol/L处理与对照相比差异不显著;200 mmol/L处理比对照显著降低了16.17%;400 mmol/L处理,植株死亡。MDA、SOD、POD、CAT、Pro、可溶性糖含量均随盐浓度增加而增加,并且在处理第30 d时,各项指标均趋于稳定。并且说明景天三七最大耐盐浓度为200 mmol/L,而且在50 mmol/L低盐处理下,鲜重比对照增加了2.7%,低盐胁迫激活了植物的某些生理机制,以利植物生长。     

外源NO对NaCl胁迫下燕麦幼苗抗氧化酶活性和生长的影响

为了探讨外源NO是否能减轻盐胁迫对燕麦（Avena sativa）幼苗的伤害,以水培生长到四叶一心的燕麦幼苗为研究材料,在150 mmol/L NaCl胁迫下,探讨了0.06 mmol/L外源NO供体硝普钠(SNP)处理对白燕6号和内散2号2个燕麦品种幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及丙二醛(MDA）含量、质膜透性、叶绿素含量和植株干质量的影响。结果表明,NaCl胁迫下,施入外源NO可提高燕麦叶片SOD、CAT、POD和APX活性,降低MDA含量和质膜透性,并能缓解叶绿素含量的下降,提高植株干质量,从而减轻NaCl胁迫对燕麦幼苗的伤害;但外源NO对不同抗氧化酶活性影响不同,其中对提高SOD、CAT、APX活性的作用相对较大,而对提高POD活性的作用相对较小。     

高温胁迫下苜蓿抗氧化系统及叶绿素含量对草酸的响应

在40℃高温胁迫条件下,对经5 mmol/L草酸处理后的苜蓿叶片细胞膜透性、叶绿素含量和抗氧化系统进行研究.与对照相比,处理组苜蓿Medicago sativa叶片的细胞膜透性和丙二醛(MDA)含量降低,叶绿素含量和过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)等抗氧化系统的活性增强,表明草酸提高了苜蓿的耐热性.