稀土镨对镉胁迫下水稻根系生长及生理特性的缓解效应

采用水培法,研究了不同质量浓度(10、20、40、60、80、100mg/L)的稀土镨(Pr)对Cd胁迫下水稻根系生理特性的影响,结果表明,在50μmol/LCd胁迫下,水稻根系干重、根系活力、SOD、APX和CAT活性明显降低,与对照相比,分别下降了31.6%、46.1%、23.3%、57.6%、40.1%,POD活性、质膜透性、膜脂过氧化产物MDA和脯氨酸含量显著增加,分别为对照的1.61、2.05、1.82、1.63倍.10～80mg/L的Pr处理对Cd胁迫下水稻根系生长有不同程度的缓解效应,可减轻Cd对根系的伤害,Pr缓解Cd胁迫的作用与提高根系活力、增加脯氨酸含量、降低MDA含量和细胞膜透性、维持SOD、APX和CAT活性有关.Pr处理的最适质量浓度为40mg/L,但100mg/L的Pr处理反而加重Cd胁迫.     

海雀稗对海盐胁迫的生理响应

将0,6.8,13.6,20.4,27.2,34 g/L的海盐同1/2Hoagland营养液混合对海雀稗(Paspalum vaginatum Swartz)进行灌溉处理,研究海雀稗叶片中抗氧化酶活性以及丙二醛、游离脯氨酸含量随胁迫时间延长的动态变化.结果表明:随海盐浓度的增大,海雀稗叶片中的SOD,POD和CAT活性呈上升趋势,CAT活性在海盐浓度6.8g/L以上的处理间差异不显著,SOD和CAT活性在胁迫14d后基本稳定,POD活性除海盐浓度34g/L外其他各处理在胁迫21d后稳定;各海盐浓度处理下海雀稗叶片MDA含量随胁迫时间的延长逐渐增大,海盐浓度为20.4,27.2,34g/L的处理,叶片MDA含量在胁迫21 d后趋于稳定,其他各处理在胁迫28 d时叶片MDA含量显著低于21 d水平,35 d时又上升并恢复至21 d水平;海盐处理浓度≥20.4g/L时,游离脯氨酸发生积累,且积累量与海盐浓度成正比.     

铜胁迫下不同茶树的生理响应及亚细胞水平铜分布特性

为了分析不同茶树对Cu胁迫的生理响应及组织亚细胞Cu分布特性,采用水培法,探讨铁观音、肉桂2种茶树在不同浓度Cu胁迫下,茶树根部、叶部生理响应及其亚细胞Cu分布特征,以期为重金属对茶树毒害机制和茶树对重金属的自我防御研究提供理论依据。结果表明,随着Cu胁迫浓度的增加,茶树根部、叶部SOD、POD、CAT活性呈现下降趋势,且肉桂对Cu胁迫的耐受性高于铁观音。相同浓度Cu胁迫下2种茶树不同组织亚细胞中的Cu含量根部大于叶片。正常条件下,2种茶树根部、叶部亚细胞组分中细胞器的Cu含量最高,当胁迫Cu浓度0 mg/L、≤40 mg/L时,细胞溶质Cu含量最高,当胁迫Cu浓度40 mg/L时,细胞壁Cu含量最高。Cu胁迫下,铁观音主要采取提高细胞溶质和细胞器中Cu离子含量来降低Cu离子毒害,而肉桂主要以提高细胞壁中Cu离子的结合率来降低Cu离子毒害,可见不同的茶树在Cu胁迫下所表现的解毒模式存在着一定差异。     

水杨酸对低温胁迫下紫罗兰的生理效应

以紫罗兰为材料,通过叶面喷施不同浓度水杨酸的方法,研究水杨酸对6℃低温胁迫下紫罗兰植株抗低温能力的影响。结果显示,低温胁迫下,紫罗兰的叶绿素含量和POD酶活性显著下降,MDA含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和SOD酶、CAT酶、APX酶活性显著增强,外施水杨酸后,显著提升了叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和SOD、CAT、APX、POD酶活性,显著降低了MDA含量。结果表明,水杨酸可以通过提升SOD、CAT、APX、POD等抗氧化酶的活性来维持细胞的稳定性,缓解低温胁迫对紫罗兰的生长的抑制,并以0.4 mmol/L的水杨酸效果最好。     

盐胁迫对番茄幼苗(Lycopersicon esculentum L.)抗氧化酶活性和同工酶的影响(英文)

【目的】研究盐胁迫对番茄幼苗抗氧化酶活性和同工酶的影响。【方法】以番茄(Lycopersicon esculentum L.)F144种子为材料,种子萌发2d后用120mmol/L NaCl处理7d,测定幼苗谷胱甘肽还原酶(GR),谷胱甘肽过氧化物酶(GPX),过氧化氢酶(CAT),超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性以及同工酶。【结果】在120mmol/L NaCl作用下,CAT和APX活性显著提高,GR和GPX活性提高不显著,而SOD活性无显著变化。SDS-PAGE分析发现,番茄幼苗叶中的GR有两条同工酶,分子量分别为50kDa和46kDa,GPX有3条同工酶,分子量分别为60、50和48kDa,CAT有两条主要的同工酶,APX有3条主要同工酶,SOD有3条同工酶;在120mmol/L NaCl作用下,GR中分子量为46kDa的同工酶消失,GPX中的48kDa和60kDa同工酶受到显著抑制,CATⅠ、CATⅡ和APXⅡ增强,而SOD的同工酶没有变化。【结论】CAT和APX是主要的盐胁迫抗氧化清除剂。     

喷施6-糠氨基嘌呤对铝胁迫大麦幼苗的缓解效应

摘要 采用营养液培养试验,研究叶面喷施不同浓度6-糠氨基嘌呤(6-KT) (100、200、400和800 μmol/L)对铝胁迫大麦幼苗生长、叶片叶绿素含量、游离脯氨酸含量、活性氧清除酶活性的影响.结果表明:与单独铝胁迫相比,喷施100～400 μmol/L 6-KT可改善大麦幼苗生长,提高叶绿素含量,降低叶片丙二醛(malondialdehyde,MDA)和脯氨酸含量,降低叶片过氧化物酶(peroxidase,POD)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性;喷施200和400 μmol/L 6-KT亦可降低过氧化氢酶(catalase,CAT)活性;当喷施200 μmol/L6-KT时各指标的增幅最大,与对照组值最接近,但当喷施浓度为800 μmol/L时植株生物量、叶绿素含量下降,而MDA、脯氨酸含量和抗氧化酶活性上升.表明适宜浓度的外源6-KT可有效缓解大麦由于铝毒害引发的生长抑制和氧化胁迫,但浓度过高则产生氧化作用.     

甘薯幼苗对海水胁迫的生理生化响应

研究了海水处理对甘薯幼苗生长发育、膜透性、保护性酶活性、渗透调节物质含量和离子吸收分布的影响,结果表明:①10%海水处理对甘薯幼苗的生长没有抑制作用,25%和40%的海水胁迫对甘薯幼苗的生长具有一定的抑制作用;②脯氨酸含量随着海水处理浓度的提高、处理时间的延长而不断升高,可溶性糖含量在不同浓度海水处理下均在处理6 d时达到最高值;③在10%、25%海水胁迫下,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)3种酶活性均随着海水处理浓度的提高、处理时间的延长不断升高,在40%海水处理3 d、6 d时,甘薯幼苗叶片的SOD、POD和CAT酶活性均较对照不断升高,而在处理10 d时,SOD酶活性骤然降低,POD酶活性略微降低,CAT酶活性则继续升高;④10%和25%海水处理的甘薯幼苗叶片的丙二醛(MDA)含量和膜透性与对照差异不大,40%海水处理的甘薯叶片MDA含量与膜透性(ELP)值大幅上升; ⑤随着海水处理浓度的增加和处理时间延长, 甘薯幼苗根、茎和叶部的Na 、Cl-含量显著增加,且茎部和根部的Na 、Cl-含量明显高于叶部,甘薯植株各部分的K 含量随着海水浓度的增加和处理时间的延长不断降低.     

维生素B1对油菜氧化胁迫的调节作用

［目的］研究VB1对甲基紫精（MV）介导的油菜幼苗氧化胁迫伤害的影响。［方法］以油菜种子为试验材料,用4种不同浓度的MS、MV、VB1及MV＋VB1培养液处理油菜种子,通过测定不同处理下的油菜幼苗鲜重和植物体内SOD、CAT和APX活性以及丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）的含量,研究VB1对缓解油菜幼苗氧化胁迫作用的影响。［结果］MV可抑制油菜植株的生长,诱导植株体内丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）含量的增高以及CAT、SOD和APX酶活性的增加;VB1在一定程度上缓解MV介导的油菜幼苗氧化胁迫的伤害,其缓解程度大小与VB1的浓度有关,当VB1的浓度为2.0 mmol/L时,缓解作用最大。［结论］VB1对MV引起的油菜幼苗氧化胁迫有一定的调节作用,其作用大小与MV和VB1的浓度有关。     

镉胁迫下不同耐性水稻植株幼苗生长和抗氧化酶的变化

以耐Cd性不同的两个水稻品种(秀水63和秀水09)为试验材料,采用溶液培养方法,比较研究不同浓度Cd(0,1,5,10,25,50,100μmol/L)胁迫不同时间后水稻幼苗生长、脯氨酸、丙二醛(MDA)和抗氧化酶活性的变化.结果表明:随Cd胁迫浓度增加和胁迫时间延长,水稻幼苗生长明显受抑,株高和地上部干重增长、叶绿素含量明显下降,且秀水63降幅大于秀水09;处理3d后,较高浓度Cd(≥50 μmol/L)胁迫造成叶片MDA含量明显增加,随着胁迫时间的延长,高于10 μmol/L Cd胁迫对MDA含量有显著影响,特别是秀水63.叶片脯氨酸含量、SOD、POD活性随Cd胁迫浓度增加和胁迫时间延长呈增加的趋势,且秀水09的增加幅度高于秀水63,而CAT活性表现为先增加后降低,在较高浓度Cd胁迫下(≥25 μmol/L)秀水63降幅较大.可见,较高的脯氨酸含量和较强抗氧化酶活性是秀水09耐镉性强于秀水63重要原因之一.     

氯化镧对玉米幼苗抗盐性的影响

采用溶液培养法研究氯化镧对盐胁迫下新单29幼苗根和叶抗氧化特性、渗透调节物质和单株生物量的影响。结果表明,10μmol/L LaCl3显著增加盐胁迫下叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性、还原型抗坏血酸(AsA)质量摩尔浓度及根系过氧化氢酶(CAT)、GR和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性及AsA质量摩尔浓度;30μmol/L LaCl3显著增加盐胁迫下叶片超氧化物歧化酶(SOD)、CAT、APX和GR活性、AsA质量摩尔浓度、脯氨酸质量分数及根系GR、DHAR活性、AsA质量摩尔浓度与可溶性糖质量分数;60μmol/L LaCl3显著增加盐胁迫下叶片SOD、CAT、APX和GR活性、AsA质量摩尔浓度、脯氨酸质量分数及根系DHAR活性和AsA质量摩尔浓度;90μmol/L LaCl3仅造成盐胁迫下叶片脯氨酸质量分数、根系DHAR活性及根叶AsA质量摩尔浓度显著增加。10~60μmol/L LaCl3均显著降低盐胁迫下根系和叶片丙二醛(MDA)质量摩尔浓度,从而显著增加单株生物量。90μmol/L LaCl3却显著增加盐胁迫下根系MDA质量摩尔浓度,使单株生物量下降。说明,外源施加低浓度的氯化镧可显著增强新单29幼苗的抗盐性,高浓度则不利于抗盐性的提高。     

利用cDNA-AFLP分析铜胁迫下紫鸭跖草基因差异表达(英文)

[目的]探讨紫鸭趾草在铜胁迫下部分基因的生物学功能,从分子生物学的角度研究植物的耐铜机理,拟通过该研究解决铜污染问题。[方法]以具有铜离子富集能力的植物紫鸭跖草(Setcreasea purpurea Boom)为试验材料。通过cDNA-AFLP以及银染技术,获得90个差异表达片段,扩增得到其中17个片段,经纯化鉴定最终获得6个差异片段的序列,并对其进行了BLASTX比对。[结果]6条差异表达片段可能在铜离子对紫鸭趾草的胁迫中产生作用。其中编号为E5MG-3的差异序列与拟南芥mRNA序列(登录号为AAM62956.1)同源性达49%;E4MB-2与马铃薯mRNA序列(登录号为A5A7I7.1)同源性达53%;E6MG-1与芋mRNA序列(登录号AAO62313.1)同源性达65%。由此推测差异表达基因与细胞信号传导、抗氧化、新陈代谢以及蛋白质修饰等有关。[结论]该研究为进一步揭示紫鸭趾草铜胁迫响应的调控网络奠定基础。     

紫鸭跖草细胞中铜的分配和化学形态特征研究(英文)

[Objective] The aim of this study was to reveal the mechanism of Cu2+ hyper-accumulator in Setcreasea purpurea Boom from the angle of distribution characteristics and binding form of Cu2+ in tissue cells.[Method]The distribution characteristics of Cu2+ in subcells of Setcreasea purpurea Boom was studied by the technique of differential centrifugation,and the binding form of Cu2+ in roots and leaves of Setcreasea purpurea Boom was also investigated by the sequential chemical extraction method and the enzymolysis method.[Result]Cu2+ in roots mainly distributed in the cell wall which is accounting for one third of the Total Cu2+ in roots,while Cu2+ in leaves mainly distributed in the chloroplast which is accounting for a quarter to the Total Cu2+ in leaves.Under the high concentration of Cu2+ or the extended treatment duration,the translocation of Cu2+ in root cells into the cell wall increased but the translocation of Cu2+ in root cells into the plastid decreased,while the translocation of Cu2+ in leaf cells into the chloroplast increased but the translocation of Cu2+ in leaf cells into the cell wall decreased.Cu2+ in leaves was mainly combined with amino acid,small molecular polymeric pigments,protein and polysaccharide,while Cu2+ in roots was mainly combined with cell wall substances such as cellulose and membrane-bound protein.[Conclusion]The distribution characteristics and binding form of Cu2+ in cells is possibly one of the dominant mechanisms for Cu2+ hyper-accumulator in Setcreasea purpurea Boom.     

铜胁迫下紫鸭跖草特异性蛋白质性质研究(英文)

[目的]研究紫鸭跖草在铜胁迫下表达的特异性蛋白质,以期探明紫鸭跖草耐铜机理。[方法]以超积累铜植物紫鸭跖草(Setcreasea pur-purea Boom)为试验材料,通过水培、电泳和层析等方法,分析其表达的特异性蛋白质分子量、表达时间以及表达时铜的最低浓度,同时对该特异性蛋白质进行了分离纯化。[结果]铜胁迫下紫鸭跖草诱导表达特异性蛋白质的最低铜浓度为 50 μmol/L,表达的时间是第 4 周,其分子量为 89.4kDa。[结论]该研究结果表明紫鸭跖草耐铜特性与其表达的特异性蛋白质密切相关。     

盐胁迫下外生菌根菌Paxillus抗氧化酶活性的变化

[目的]通过测定2种菌株的抗氧化酶活性来研究其抗盐机理。[方法]以外生菌根真菌Paxillus involutus的2种菌株MAJ和NAU作为材料,研究在不同NaCl浓度(0、100、200、500 mmol/L)处理条件下抗氧化酶活性的变化。[结果]100 mmol/L NaCl可以促进菌株MAJ和NAU的增长及其生物量的增加;短期盐胁迫(1 d)诱导了菌株MAJ中SOD、CAT和POD活性的升高,但随着盐处理时间的延长,这些酶活性在100和200 mmol/L盐胁迫下均有所降低;而菌株NAU在长期盐胁迫(9 d)下能更好地维持各抗氧化酶活性,尤其是APX、GPX和POD。[结论]盐处理的菌株抗氧化酶活性明显高于对照菌株。     

紫鸭跖草细胞中铜的分配和化学形态特征研究

[目的]为从Cu在组织细胞中的分配特征和结合形态的角度揭示紫鸭跖草超积累Cu的机理。[方法]利用差速离心技术研究Cu在紫鸭跖草中的亚细胞分配特征,并运用化学试剂顺序提取法和酶解法研究Cu在紫鸭跖草根和叶中的赋存形态。[结果]根部Cu的分布位点主要是细胞壁,占根部全Cu的1/3以上;而叶部以叶绿体中的Cu占叶片全Cu的比例较大,约为1/4。在高浓度Cu处理或处理时间延长的情况下,根细胞中Cu向细胞壁的分配增多,向质体中的分配减少;而叶细胞中Cu向叶绿体中的分配增多,向细胞壁的分配减少。叶片中Cu主要与氨基酸、小分子色素、蛋白质、多糖等结合;而根部Cu主要与纤维素、膜结合蛋白等细胞壁物质结合。[结论]Cu在细胞内的分配和存在形态可能是紫鸭跖草超积累Cu的重要机理之一。     

热激对冷胁迫下玉米幼苗质膜透性和抗氧化酶活性的影响

以玉米幼苗为材料,研究热激对玉米幼苗在冷胁迫过程中的存活率、质膜透性、抗氧化酶活性的影响。结果表明,热激处理提高了玉米幼苗在冷胁迫中的存活率。表明热激能提高玉米幼苗的抗冷性。同时热激也提高了冷胁迫过程中的抗氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽还原酶（GR）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸专一性过氧化物酶（APX）、愈创木酚过氧化物酶（GPX）的活性,而降低冷胁迫过程中的质膜透性。表明热激通过抗氧化酶的抗氧化作用保护细胞免受破坏或破坏程度受到削弱,从而提高植物抗冷性。     

SO_2胁迫对茶条槭叶片6种保护酶活性的影响

[目的]研究不同SO2胁迫处理对茶条槭叶片6种保护酶活性的影响。[方法]利用SO2静态熏气系统对3年生茶条槭苗木进行胁迫处理,研究不同SO2浓度（0～6.0 mg/m3）和熏气时间（0～6 h）下茶条槭叶片6种保护酶活性的变化趋势。[结果]随着SO2浓度的增加,PPO和APX活性一直降低,SOD、CAT、POD和GR活性表现为先迅速上升后下降的趋势,其中GR活性下降较平缓;在不同时间SO2处理中,CAT和GR活性随着胁迫时间的延长先迅速上升而后下降,而SOD、POD、PPO和APX活性均随着胁迫时间的延长而降低,其中SOD和GR活性变化幅度较平缓。[结论]PPO、POD和APX活性下降可能是茶条槭幼苗SO2伤害的原因之一,而SOD、CAT和GR活性变化平缓是茶条槭幼苗响应SO2胁迫的适应性机制。     

高锰胁迫与低pH对黄瓜根系氧化胁迫和抗氧化酶的复合效应

 以黄瓜为材料，研究了pH 6.5和pH 4.5条件下高锰胁迫对根系氧化胁迫和抗氧化酶活性的影响。结果表明，随着锰浓度的提高，黄瓜根系膜脂过氧化产物MDA的含量呈明显的上升趋势，降低pH进一步加剧了膜脂过氧化程度，导致黄瓜的根系和地上部生长均受到明显抑制。高锰胁迫下Mn-SOD和Fe-SOD活性增加，在清除O2-·方面发挥重要作用。CAT对高锰胁迫比较敏感，高锰和低pH处理导致其活性明显下降，而GPX以及抗坏血酸－谷胱甘肽循环过程中的重要酶类APX、DHAR和GR在低pH和一定范围的高锰处理下活性上升，对降低高锰胁迫下活性氧伤害具有重要作用。     

铝胁迫下不同耐性的小黑麦及其异源亲本活性氧代谢研究

[目的]将耐铝的黑麦(389和390)与不耐铝的四倍体小麦(5020)远源杂交获得耐铝的小黑麦(5020×389和5020×390),比较铝胁迫下小黑麦及其异源亲本活性氧代谢。[方法]通过水培及Al胁迫处理,检测不同处理时间小黑麦及其亲本的膜稳定性、活性氧含量及代谢。[结果]Al Cl3处理后5020、5020×389和5020×390的MDA含量与质膜透性显著增加,铝处理2和12 d,与无铝处理相比增幅为57.7%、11.1%、10.8%和22.8%、17.4%、2.2%。Al促进5020、5020×389和5020×390活性氧含量的显著提高,铝处理2 d时,H2O2含量分别增加了63.2%、47.1%、37%,O2-产生速率分别增加了63.2%、41.1%、37%,且在铝处理12 d时,只有5020活性氧显著增加。5020、5020×389和5020×390的SOD活性在铝处理2和12 d时分别增加了74.5%、63.2%、61.7%和45.1%、31.4%、20.1%。Al处理12 d时,与对照相比5020除了CAT外APX、GPX、GR活性均减小显著减小了74.1%、69%、18%;5020×389和5020×390叶中APX、GPX、GR活性增加显著分别增加了3.56倍、9.54倍与2.96倍、1.22倍与2.4倍、5.74倍。5020、5020×389和5020×390的GSH含量和GSSH含量均在铝处理12 d显著增加分别增加了54.0%、118.2%和25.3%、18.0%和22.0%、12.3%。[结论]小黑麦5020×389和5020×390表现为耐铝,且耐铝性5020×390稍强于5020×389。同时,研究表明不同耐铝品种间叶中APX、GPX和GR活性差异是小黑麦及其异源亲本耐铝性差异显著的原因之一。APX与GPX可能是5020×390耐铝的主要作用酶,GR可能是5020×389耐铝的主要作用酶。     

外源NO对渗透胁迫下茶树种子萌发的影响

为探讨NO对渗透胁迫下茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)种子萌发的影响,用20%PEG6000模拟干旱处理,分别添加0、20、50、100、200和300μmol·L~(-1)硝普钠(SNP,NO外源供体)。结果表明,外源NO能显著促进渗透胁迫下茶树种子的萌发,且呈现一定的浓度效应,在NO供体SNP浓度为100μmol·L~(-1)时效果最佳。随着外源SNP浓度的增加,茶树种子的萌发及生长受到了抑制,种子的发芽率、发芽指数、根长和活力指数均呈降低的趋势。进一步研究表明100μmol·L~(-1)的SNP能促进SOD、POD、CAT、APX、GR和GPX等抗氧化酶活性的提高,降低MDA含量及相对电导率。推测添加外源NO后,抗氧化酶活性提高,降低了茶树种子的氧化损伤,从而缓解了渗透胁迫对茶树种子萌发的抑制作用。