Microscopic detection of reactive oxygen species generation in the compatible and incompatible interactions of Alternaria alternata Japanese pear pathotype and host plants

 Reactive oxygen species (ROS) generation was examined in the interaction of Alternaria alternata Japanese pear pathotype and host plants using three methods: nitro blue tetrazolium (NBT) method for microscopic detection of O₂ ⁻, diaminobenzidine (DAB) methods for microscopic detection of H₂O₂, and cerium chloride methods for ultrastructural detection of H₂O₂. ROS generation was detected by NBT and DAB methods at appressoria on leaves of susceptible cultivars and heat-shocked leaves of resistant cultivars but not in leaves of resistant cultivars. Ultrastructural detection by the cerium chloride method identified ROS generation at cell walls of appressoria and penetration pegs in susceptible, resistant leaves and heat-shocked leaves. These differences in the ultrastructural and microscopic data in resistant areas were due to the restriction of ROS generation in limited areas, the side facing the plant surface, of appressoria and penetration pegs. Therefore, ROS generation was apparently induced regardless of the resistance or susceptibility of the cultivar with the difference being in the volumes generated. After evaluating the pathological role of ROS generation in fungal structures, such generation was found to be associated with early penetration of cell walls in pear plants. Additionally, ROS generation in plants was also found in degrading pectin layers near infected hyphae and in plasma membrane modification sites in susceptible leaves but not in resistant leaves. ROS generation in susceptible leaves might be accompanied with plasma membrane damage, although the role of ROS generation in the pectin layers is not clear. ROS generation in both fungal and plant cells during their interaction was likely associated with the expression of susceptibility. Received: June 3, 2002 / Accepted: July 31, 2002     

温湿度调控对番茄灰霉病菌产生的细胞壁降解酶的影响

 番茄灰霉病菌在致病过程中能够产生4种细胞壁降解酶,以PMG酶活性最高,其次是β-葡萄糖苷酶和PG酶,Cx最少。灰霉病菌在不同温度下侵染番茄叶片时产生的致病酶活性不同,4种酶在20℃时表现了最高的活性,15℃次之,当温度达到25℃时,各种酶的活性都急剧下降,随着温度的再升高,酶活更低。随着湿度的增高,病菌产生的细胞壁降解酶的活性也增加,当相对湿度达到90%以上时,4种酶的活性也达到最高。温湿度对番茄灰霉病菌产生细胞壁降解酶的影响趋势,与其对发病的影响趋势是一致的。     

三种暖季型草坪草在干旱条件下脯氨酸含量和抗氧化酶活性的变化

 测定了土壤干旱条件下矮生狗牙根、沟叶结缕草和地毯草相对含水量和相对电导率的变化。结果表明，矮生狗牙根的耐旱性较强，沟叶结缕草次之，而地毯草对干旱敏感。干旱胁迫下，地毯草积累脯氨酸最多，沟叶结缕草次之，矮生狗牙根最少，草坪草的脯氨酸的积累与耐旱性呈负相关。地毯草超氧化物歧化酶(SOD)活性持续升高，过氧化氢酶(CAT)活性在短暂升高后降低，过氧化物酶(POD)活性降低；矮生狗牙根和沟叶结缕草的SOD活性先升后降，CAT和POD活性则维持较高水平，表明草坪草的耐旱性与抗氧化酶活性有关。     

硅对黄瓜幼苗生长及活性氧清除系统的影响

在水培条件下,研究了营养液中硅对黄瓜幼苗生长和活性氧清除系统的影响。结果表明,施硅处理可以促进黄瓜植株的生长,叶片中叶绿素含量增加,内源抗氧化物质抗坏血酸(AsA)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性升高,丙二醛(MDA)含量降低。     

冰核细菌对仁用杏胚珠超微结构的影响

 应用透射电镜对两个仁用杏品种‘白玉扁’和‘一窝蜂’接种冰核细菌并低温处理后的胚珠超微结构进行了观察, 发现冰核细菌对胚珠的超微结构有一定影响: (1) 使珠心细胞发生严重的质壁分离,细胞质中存在大量泡状结构, 线粒体的内部结构完全被破坏, 呈透明状, 而且有些珠心细胞中形成同心圆状的多膜内含物; (2) 使胚囊中卵细胞的细胞核外膜膨胀, 甚至核膜局部解体, 细胞质中细胞器减少。这些变化致使胚珠发育不正常, 影响受精而导致减产或绝收。接种冰核细菌并低温处理比单纯低温处理对胚珠超微结构的破坏程度重。     

不同镉水平对白菜生长及抗氧化酶活性的影响

 不同镉(cd)水平对白菜[Brassica campestris L．ssp．chinensis (L．)Makino]两个品种生长及抗氧化酶活性研究结果表明：cd 1 mg·L^-1 对两品种生长(除‘杭州油冬儿’地上部干质量)及叶绿素 含量无显著影响，cd 10 mg·L^-1显著抑制植株生长(除‘沪青1号’根干质量)，减少叶绿素含量。cd可诱导叶片中活性氧0₂^-. 、H₂O₂的产生，引起膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的累积。Cd 1 mg’L 显著增加‘沪青1号’过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及‘杭州油冬儿’抗坏血酸过氧化物酶(APx) 活性。cd 10 mg·L 显著降低两品种叶片超氧化物歧化酶( SOD ) 、CAT、APX及‘沪青1号’POD活性， 显著增加脱氢抗坏血酸还原酶(DR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性。     

武夷菌素对番茄灰霉菌的抑制作用及对番茄抗病性相关酶活性的影响

采用凹陷载玻片法测定了武夷菌素对番茄灰霉菌分生孢子萌发的抑制作用,在离体番茄叶片上测定了被武夷菌素处理后的番茄灰霉菌菌丝和分生孢子致病性的变化以及武夷菌素对番茄幼苗体内抗病性相关酶活性的影响。结果表明:武夷菌素对番茄灰霉菌的分生孢子有较强的抑制作用,其EC₅₀为14.1μg／mL。浓度为100μg／mL的武夷菌素可完全抑制孢子的萌发。武夷菌素能使灰霉菌菌丝和分生孢子的致病性明显下降,同时还能诱导番茄体内抗病性相关酶(SOD、POD、PPO、PAL)活性的增强,提高番茄幼苗的抗病性。     

玉米叶片受新月弯孢菌侵染后的细胞病理学变化

 本文利用透射电子显微镜技术与细胞化学技术研究了玉米叶片受弯孢菌侵染后的超微结构和细胞壁的组成成份变化。透射电镜观察发现,病菌侵入后,菌丝先在寄主细胞间扩展,随着寄主细胞病变、坏死,菌丝可进入寄主细胞形成胞内菌丝。随病菌侵入和在寄主体内扩展,寄主细胞先后发生了一系列的超微结构变化,叶绿体、液泡等细胞器解体,出现质壁分离现象,并最终解体、坏死、变形。细胞化学标记定位发现,受侵寄主细胞壁中纤维素、木聚糖和果胶质的标记密度明显低于未接种的健康组织,表明细胞壁降解酶(如纤维素酶、木聚糖酶和果胶酶)的产生与病菌侵染和致病过程密切相关。     

稻瘟菌激发子CSB I专化性及相关性质研究

 以一套水稻抗稻瘟病近等基因系为材料,接种稻瘟菌(Magnaporthe grisea)细胞壁来源的糖蛋白激发子CSB I,其诱导植保素的积累在高度非亲和性互作水稻远高于亲和性互作水稻;研究同时表明,CSB I可专化性诱导完全非亲和性互作和高度非亲和性互作水稻的过敏性坏死反应;表明该激发子具有小种-品种专化性。经热、胰蛋白酶和过碘酸钠处理后的生物活性检测结果表明,CSB I的活性位点为糖基部分。经pH稳定性检测,CSB I在酸性及相对弱碱性条件下较稳定;而在强碱性条件下,激发子活性下降较多,甚至完全丧失。对CSB I诱导活性的有效浓度测定表明,激发子诱导水稻叶片酶活性升高的最低有效浓度为0.07~0.70 nmol/L。     

论农药的宏观毒理学

农药一旦喷撒到目标物上,即开始了向有害生物作用靶位转移的漫长历程。作者建议把此历程区分为两个范畴:进入有害生物体内以后的体内剂量转移是传统的生理毒理学研究领域,属于'微观毒理学’范畴;之前发生在生物体外的剂量转移历程尚未被作为毒理学问题研究,但许多边缘科学的大量科学事实和现象说明它们实际上属于毒理学问题,应属于'宏观毒理学’范畴。文章对农药宏观毒理学现象的7个方面进行了毒理学本质的分析和综述,并指出,对农药宏观毒理学的研究将大幅度提高农药的使用技术水平,大幅度降低农药用量,并将促进农药剂型和高性能助剂乃至新型合理化农药的研究开发。