H2S和NO在大白菜抵抗高温胁迫中的作用

结合药理学和植物生理生化的方法,通过外源施加供体或清除剂,并观察幼苗生长的变化,意在研究H_2S和NO两种气体信号分子在大白菜抵抗高温胁迫中的生理作用及相互影响。实验结果表明:高温胁迫明显抑制大白菜幼苗的生长,导致植株叶片明显萎蔫卷曲。胁迫条件下,植株可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量以及相对电导率均显著升高,内源H_2S和NO含量明显上升,外源生理浓度H_2S和NO处理可明显缓解高温胁迫对幼苗生长的影响,并且两种信号分子存在相互作用,外源H_2S缓解内源NO含量的上升,而外源NO对内源H_2S含量变化并没有显著影响。综上,气体信号分子H_2S和NO交叉互作参与大白菜抵御高温胁迫。     

硫化氢在番茄耐受镉胁迫过程中的作用

[目的]研究硫化氢(H_2S)在番茄耐受镉胁迫中的作用。[方法]采用5.0 mmol/L的镉溶液配合H_2S和H_2S生成抑制剂来处理番茄幼苗,研究H_2S在番茄幼苗耐受镉胁迫的过程中对MDA、植物螯合肽编码基因、金属转运蛋白编码基因以及H_2S生成基因表达的影响。[结果]镉胁迫促进番茄幼苗根尖细胞的死亡,镉浓度越高,其对番茄幼苗的氧化损伤越大;外源施加H_2S会减轻镉胁迫所产生的氧化胁迫;同镉处理组相比,在同时施加H_2S的处理组中,植物螯合肽编码基因、金属转运蛋白编码基因以及H_2S生成基因的表达上调。[结论]H_2S可能通过提高植物螯合肽、金属转运蛋白以及H_2S生成酶的表达来减轻重金属对番茄幼苗的损害。     

H2S对镉胁迫下白菜幼苗根系渗透胁迫的调节作用

以水培白菜幼苗为材料,研究了气体信号分子H_2S对重金属镉胁迫下白菜幼苗根系细胞膜透性和渗透调节物质的影响。结果表明,在2.5 mmol·L~(-1)和5 mmol·L~(-1)CdCl_2胁迫下,随处理时间的增加,白菜根系的膜脂过氧化产物丙二醛含量增加,白菜幼苗根细胞的相对电导率增大,细胞膜透性增大;H_2S的外源供体NaHS(1、5、10μmol·L~(-1))预处理,均使镉胁迫引起的白菜根细胞相对电导率显著下降并提高根部的相对含水量;5μmol·L~(-1)NaHS预处理可增加镉胁迫下白菜幼苗根部可溶性糖和脯氨酸的含量,可溶性蛋白和甜菜碱含量则无明显变化,1μmol·L~(-1)羟胺(H_2S生成抑制剂)处理降低了镉胁迫下可溶性糖和脯氨酸含量。因此,H_2S可以通过调节白菜幼苗根的渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸的合成来降低镉对根系的伤害。     

硫化氢调节谷子幼苗P-ATPase响应镉胁迫

为了研究H_2S对谷子幼苗中ATPases活性的影响及其与金属转运蛋白HMAs基因表达调控的关系,以及H_2S对谷子幼苗细胞内Cd离子的解毒作用。在Cd胁迫条件下,对可溶性糖和可溶性蛋白以及ATPase活性进行测定,对谷子HMA家族转运蛋白进行系统进化分析并对H_2S对转运蛋白HMAs转录水平的影响进行分析。结果表明,在Cd胁迫条件下,谷子幼苗的可溶性糖和可溶性蛋白含量降低,ATPase活性被抑制,同时HMA家族基因表达量升高;H_2S处理可使可溶性糖含量提高的同时增强ATPase的活性,此外HMA的基因表达量也有相应变化。研究表明,硫化氢可以调节谷子幼苗P-ATPase的表达和活性,进而缓解Cd胁迫对谷子幼苗的毒害作用。     

镉/铬胁迫对谷子幼苗生长和NADPH氧化酶及抗氧化酶体系的影响

为了探讨重金属镉(Cd)、铬(Cr)胁迫对谷子幼苗生长和生理的影响,采用营养液培养法,检测不同浓度的Cd、Cr胁迫对谷子幼苗生长以及过氧化氢(H_2O_2)含量、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、NADPH氧化酶和抗氧化酶活性的影响。结果表明:不同浓度(50/1000μmol·L~(-1))两种金属(Cd、Cr)胁迫下,谷子幼苗株高、根长显著减小(P0.05),H_2O_2和MDA含量升高,叶绿素含量降低;随Cd、Cr的浓度升高,根和叶片中NADPH氧化酶活性显著增强,高浓度Cd、Cr可导致过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著升高;同时Cd、Cr诱导编码NADPH氧化酶基因Sirboh D和Sirboh F的表达,而超氧化物歧化酶(SOD)活性呈低浓度增加高浓度下降的趋势。由此可知,Cd、Cr对谷子幼苗的胁迫使其发生一系列生理指标变化,造成植株不同程度损伤,植株自身则通过增强抗氧化酶活性对机体起到保护作用。