棉花细胞质雄性不育花药的活性氧代谢

【目的】阐述棉花细胞质雄性不育花药的活性氧产生与清除的代谢规律。【方法】以棉花细胞质雄性不育系、保持系和杂种F1的不同发育时期花药为材料，分析3个活性氧指标（超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛）和活性氧清除酶（超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶）的含量变化，比较3种材料的活性氧产生与清除的代谢状况差异。【结果】比较分析发现，在不育系败育初期的花药中，超氧阴离子（O2•–）、过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）3个对细胞有毒性的活性氧指标均高于保持系或杂种F1的花药，同时对活性氧具有清除作用的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）3个抗氧化酶活性也随着提高，表明败育初期花药的活性氧增加对抗氧化酶有诱导作用。但在败育盛期的不育花药中，一方面O2•–、H2O2和MDA含量极显著高，另一方面SOD、CAT、POD酶活性却极显著低，导致活性氧产生与清除失去平衡，这时花粉母细胞大量凋亡。在败育后的花药中，O2•–和H2O2含量与可育花药相近，但MDA含量仍持续提高，以及SOD、CAT、POD酶活性持续降低，表明雄性细胞凋亡后活性氧对花药仍有不利影响。【结论】花药O2•–、H2O2和MDA的过量积累，以及其清除酶活性的显著降低，这一过程在棉花不育花药中是与雄性细胞凋亡同步发生的，但在恢复基因引入后的杂种F1花药中，过量产生的活性氧可被清除。     

雄性不育湿地松败育与SOD、POD活性及MDA含量的关系

为研究湿地松(Pinus elliottii Engelm.)雄性败育与SOD、POD活性及MDA含量的关系,以南宁市林业科学研究所湿地松种子园中的雄性不育株和雄性可育株为试验材料,对其小孢子叶球和针叶的SOD、POD活性及MDA含量进行测定比较。结果表明,雄性不育株和可育株湿地松小孢子叶球SOD活性在整体上差异不明显。POD活性及MDA含量在同一时期不育株比可育株高,且差异明显。针叶SOD和POD活性雄性不育株比可育株低,POD活性差异很明显。针叶MDA含量雄性不育株和可育株差异不明显。在小孢子发育过程中,SOD、POD活性及MDA含量在多数采样时期雄性不育株小孢子叶球明显比针叶高,而可育株小孢子叶球均比针叶低。研究认为,小孢子叶球中较高的POD活性及MDA含量可能是引起湿地松雄性败育的重要生理原因。     

新型化学杀雄剂CHA1对油菜膜脂过氧化及保护酶活性的影响

对新型化学杀雄剂CHA1诱导油菜品种638和82089雄性不育过程中叶片和花蕾SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)和CAT(过氧化氢酶)酶活性变化及MDA(丙二醛)含量变化进行研究。结果表明,CHA1处理下,油菜叶片中SOD、POD和CAT酶活性都升高,MDA含量降低;而在花蕾中SOD酶活性升高,POD和CAT酶活性降低,MDA含量升高。表明在CHA1处理油菜花蕾败育过程中,细胞中发生了氧化保护酶的活性变化和膜脂过氧化。     

棉花胞质雄性不育细胞形态学观察及生理生化特性的研究

【目的】细胞质雄性不育是一个优越的杂交优势育种系统。因此,棉花细胞质雄性不育的研究对提高棉花高产有重要的意义。【方法】本试验以细胞质雄性不育系C2P5A为试验材料,保持系C2P5B为对照,利用石蜡切片观察花药不同时期的发育情况,并测定叶、花朵及不同时期花药的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛的含量,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的酶活性及叶片的关合速率。石蜡切片观察不育系的败育时期和败育特点,并分析引起不育系败育的原因。【结果】石蜡切片观察到不育系败育发生在小孢子减数分裂期的四分体时期,不育系内绒毡层没有发育,四分体没有形成;不育系可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量及光合速率比保持系低,不育系丙二醛(MDA)含量高于保持系,而过氧化氢酶(CAT)在败育前较低于保持系,过氧化物酶活性在不育系败育时较高。【结论】引起不育系败育的原因可能是绒毡层没有进一步发育,不能给小孢子母细胞提供营养物质。不育系可溶性糖、可溶性蛋白含量及光合速率较低,造成营养不足,使小孢子母细胞分化受阻;脯氨酸的含量低,花药抗逆性差,花药容易褐化。不育系丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)及过氧化物酶(POD)酶活性的异常,造成细胞内不能及时清除自由基,导致活性氧对细胞膜造成伤害,不利于花药的正常减数分裂。     

K型温敏雄性不育小麦KTM3315A的鉴定及花粉败育特点的初步分析

为了解小麦温敏雄性不育系KTM3315A的染色体组成,揭示其雄性败育特点,采用分子标记和A-PAGE技术对KTM3315A是否含有T1BL.1RS易位染色体进行了鉴定。通过醋酸洋红、DAPI和I2-KI染色,观察花粉败育的细胞学特点及类型,并对不同发育时期(减数分裂、单核早期、单核晚期、二核期和三核期)花药中的保护酶(POD、SOD和CAT)活性进行了测定。结果表明:KTM3315A具有小麦1BS的特异扩增条带,但缺少黑麦1RS的特异扩增条带,与KTM3315A在ω区不具有黑麦特异蛋白谱带的结果相对应,推测KTM3315A为非1B/1R类型的K型温敏雄性不育小麦;KTM3315A在不育条件下的三核期花粉粒经I2-KI染色表现为染色不均匀,花粉败育,其花粉败育类型为染败;3种活性氧代谢的保护酶活性在不同育性条件下呈现出不同的变化趋势,在不育和可育条件下,POD、SOD和CAT活性在单核晚期均表现显著差异,推测KTM3315A的雄性不育与活性氧代谢的保护酶活性有关,其败育发生的关键时期可能在单核晚期。     

甜椒细胞质雄性不育新种质花蕾败育与活性氧代谢关系研究

通过测定甜椒胞质雄性不育系A(G05106)及其保持系B(G05107)花蕾中抗氧化酶活性和抗氧化物质含量,研究了胞质雄性不育与活性氧代谢的关系.结果表明:与保持系相比,不育系中的产生速率、H2O2和MDA含量显著高于保持系,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD) 活性略高于保持系,过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性相对较低.此外,不育系中抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量显著低于保持系.说明活性氧是促使甜椒花蕾败育的重要因素之一.     

甜椒细胞质雄性不育新种质花蕾败育与活性氧代谢关系研究

通过测定甜椒胞质雄性不育系A(G05106)及其保持系B(G05107)花蕾中抗氧化酶活性和抗氧化物质含量,研究了胞质雄性不育与活性氧代谢的关系.结果表明:与保持系相比,不育系中的产生速率、H2O2和MDA含量显著高于保持系,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD) 活性略高于保持系,过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性相对较低.此外,不育系中抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量显著低于保持系.说明活性氧是促使甜椒花蕾败育的重要因素之一.     

低温胁迫下S-诱抗素对“北红”葡萄新梢抗冻性的影响

为了提高贺兰山东麓酿酒葡萄新梢春季的抗冻性,本试验以酿酒葡萄"北红"为试材,研究发芽后喷施不同质量浓度的S-诱抗素对低温胁迫下葡萄新梢中可溶性物质含量、膜透性及活性氧代谢相关酶活性的影响.结果表明,低温胁迫下,枝蔓喷施S-诱抗素能明显提高葡萄新梢中可溶性糖和脯氨酸的含量,提高活性氧代谢关键酶SOD、CAT和POD酶活性,显著降低了相对电导率和MDA含量.150 mg/L的S-诱抗素显著提高了SOD、CAT和POD酶活性,并且使相对电导率和MDA含量显著降低.因此,在春季葡萄萌芽后,喷施适量质量浓度的S-诱抗素可通过调节新梢中可溶性物质含量和活性氧代谢关键酶活性显著提高新梢的抗冻性.     

核质互作型雄性不育水稻分蘖期超氧化物歧化酶和丙二醛含量变化

为进一步了解水稻雄性不育现象,研究了核质互作型雄性不育水稻不育系451A及保持系451B分蘖期叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)含量的动态变化情况。结果表明,不育系水稻营养生长阶段的分蘖期SOD、POD、CAT活性以及MDA含量表现异常,不育系水稻SOD活性高于保持系,不育系水稻CAT活性低于保持系,导致不育系水稻MDA含量较高,这可能引起了水稻能量、物质代谢异常,膜脂过氧化逐渐积累,从而造成了花粉败育。     

甘蓝型油菜隐性核不育系花蕾生理生化特性研究

为探究甘蓝型油菜隐性核不育性与活性氧及其他物质的代谢关系,本研究以隐性核不育系‘绵油11号’的可育和不育花蕾为材料,对不同发育阶段花蕾的抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性及MDA、可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量进行分析。结果表明:在花蕾各个发育阶段,不育花蕾抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)明显低于可育花蕾,进而导致活性氧在花蕾组织中的积累;而可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量亦低于相应的可育花蕾;但MDA含量并无显著差异。综上,在生理生化水平上,不育植株花蕾中活性氧的异常、物质代谢紊乱是导致不育花蕾败育的关键因素。这对甘蓝型油菜隐性核不育的成因提供了新的理论依据,为进一步高效利用油菜杂种优势奠定了基础。     

NaCl胁迫对中华补血草活性氧清除能力的影响

[目的]探讨NaCl胁迫对中华补血草活性氧清除能力的影响。[方法]用500 mmol/L NaCl对中华补血草进行处理,分别测定叶片渗透势,MDA含量以及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性。[结果]MDA含量能维持较低水平,但在处理5 d时达到最高点,而3种抗氧化酶活性呈先升高后下降的趋势,在处理的第5天降至最低,与MDA含量测定结果一致。[结论]补血草在短时间NaCl处理时能依靠抗氧化酶系统及时清除活性氧,减少氧化损伤,维持生长。     

黄萎菌诱导棉花活性氧及保护酶系的变化研究

以棉花耐黄萎病品种中棉41和感黄萎病品种冀棉11为材料,通过测定黄萎菌诱导前后活性氧积累及保护酶系活性的变化,研究其与棉花抗性的关系。结果表明:在接种黄萎菌后36h,2个品种的棉花叶片O2-产生速率均达到高峰,而中棉41O2-产生速率明显高于冀棉11;同时,叶片内丙二醛(MDA)的含量也均达到一个高峰,中棉41中MDA含量高于冀棉11;在接种后24h和36h,冀棉11和中棉41棉花叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性分别达到一个高峰,且冀棉11变化幅度大于中棉41;对于过氧化物酶(POD)的活性,在接种后24h,2个品种均达到一个高峰,但是耐病品种中POD活性增加幅度不及感病品种。在棉花与黄萎病菌互作的过程中,活性氧和保护酶系参与不同的抗性反应途径。     

低温胁迫对“琉球红”杜鹃生理特性的影响

[目的]研究"琉球红"对低温的耐受能力。[方法]试验采用盆栽方法,以"琉球红"杜鹃为试验材料,研究了"琉球红"杜鹃叶片中3种保护酶活性[过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)]、相对电导率、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量等理化指标,在0、-3和-6℃(T_1、T_2和T_3)低温条件下,处理1、2、3、4、5、6 d时的变化情况。[结果]在低温胁迫下"琉球红"杜鹃叶片中MDA含量,可溶性蛋白含量,及"琉球红"杜鹃叶片保护酶CAT、POD和SOD活性先升高,且在低温胁迫4 d时,MDA含量、可溶性蛋白含量和酶活性达到最高,随着低温胁迫时间的增加,MDA含量、可溶性蛋白含量和保护酶活性开始下降,在低温胁迫6 d时达到最低,且杜鹃叶片出现轻微萎蔫情况与对照变化较为明显。试验证明"琉球红"杜鹃在-6℃低温胁迫3 d内保持着正常的生理指标,在低温胁迫3 d后,包括外部形态特征、保护酶活性均发生较明显变化。在低温胁迫下"琉球红"杜鹃通过提高保护酶活性及可溶性蛋白含量等,减少了活性氧(ROS)的积累和膜脂过氧化产物的产生,增强了"琉球红"杜鹃耐低温胁迫的能力,但是随着低温胁迫时间的增加,植物细胞受到不可逆的破坏,导致抗氧化酶活性下降,试验表明,"琉球红"杜鹃能耐受的较低温度为-3℃。[结论]该研究可为宁波及周边城市将"琉球红"作为绿化植物提供参考。     

玉米细胞核雄性不育突变体K305ms的生理生化分析

为探讨⁶⁰Co-γ辐射诱变获得的玉米细胞核雄性不育突变体K305ms的生理生化特征,以不育株K305ms及其姊妹交群体中的可育株K305F为材料,对雄花发育不同时期花药和颖壳中的可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性进行了测定。结果表明,与可育株K305F相比,不育株K305ms雄花发育过程中花药与颖壳的可溶性蛋白含量和游离脯氨酸含量均不同程度降低,且K305ms花药的SOD和CAT活性明显降低,而POD活性显著或极显著升高。说明玉米细胞核雄性不育可能与花药发育过程中物质代谢和抗氧化系统异常有关。     

萝卜雄性不育系与保持系的生理生化指标分析

以萝卜雄性不育系及其保持系为试材,测定了不同发育时期叶片、花和花蕾中脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛、超氧阴离子以及SOD、POD、CAT的活性。结果表明,盛花期花蕾和花朵中,不育系脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖的含量均低于保持系,丙二醛和超氧阴离子含量高于保持系,SOD、POD和CAT酶活性变化与萝卜的雄性不育相关。     

低温和异丙隆对大麦生理生化特性的影响

以0,3,6,9 g·L-1异丙隆对大麦品种保大麦1号叶面喷施处理,24 h后分别在－2,0,2℃低温条件下处理4和8 h,随后测定其SOD活性、POD活性、可溶性蛋白质含量、MDA含量、脯氨酸含量、相对电导率和O·-2产生速率,结果表明：低温对各生理生化指标有显著影响,SOD较POD在活性氧清除中作用更大,所用异丙隆浓度并未对大麦产生明显的伤害作用。     

外源ABA对低温下雷公藤幼苗的生理响应

以1年生的雷公藤扦插苗为试验材料,对其外施浓度分别为5、10、15、20、25 mg·L-1脱落酸(ABA)溶液,以喷施蒸馏水为对照(CK),并进行连续7d的低温胁迫处理.研究低温胁迫下ABA对雷公藤幼苗叶片质膜透性、丙二醛(MDA)、保护酶和脯氨酸等生理生化指标的影响.研究表明,喷施浓度为15-20 mg·L-1的A...     

冷胁迫对棉苗抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响

以早熟、中熟、晚熟3种不同熟性的5个棉花品种幼苗进行4°C冷胁迫处理,通过分析胁迫条件下过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量的变化,比较不同棉花品种苗期抗冷性差异。结果表明,在4°C胁迫处理的3天中,POD活性呈现先上升后下降的趋势,冷处理第二天中熟品种N177的POD活性显著增强,为对照的239.9%;SOD活性在处理的3天中,都有不同程度的增加,其中晚熟品种K-1活性变化最显著,为对照的162.4%;不同品种MDA含量均随着处理时间的延长而增加,早熟品种N52增加幅度最小,综合分析,5个棉花品种中,早熟品种N52抗冷性较强。     

夜间低温胁迫下钙对番茄幼苗根系活力及活性氧代谢的调控作用

研究夜间低温胁迫下(25℃/6℃,昼/夜)钙、钙离子螯合剂(EGTA)和钙离子通道抑制剂(LaCl3)对番茄幼苗根系中根系活力、可溶性蛋白含量、膜质过氧化程度及活性氧(ROS)代谢的调控作用。结果表明,夜间低温胁迫(蒸馏水灌根)显著降低番茄幼苗根系活力、可溶性蛋白含量,增加根系MDA、H2O2含量及O2-.产生速率,抑制SOD、CAT和POD活性;45 mmol.L-1CaCl2灌根显著提高夜间低温胁迫下番茄幼苗根系活力、可溶性蛋白含量及SOD、CAT和POD活性,降低根系MDA含量、H2O2含量及O2-.产生速率;EGTA、LaCl3灌根加剧夜间低温胁迫导致的番茄根系活力的降低及活性氧的增加。表明夜间低温胁迫对番茄幼苗地下部根系的活性氧代谢产生显著的影响,而Ca2+通过提高保护酶活性、降低膜质过氧化水平来提高番茄植株根系的低温耐受性,进一步防止植株低温伤害。