烟草中活性氧的研究进展

烟草在衰老过程中和逆境条件下会产生大量活性氧,活性氧会导致细胞的氧化甚至死亡,然而适当浓度的活性氧会增加植物的抗虫抗病性。为了更好地了解烟草中活性氧的来源和作用,本文归纳总结了烟草中活性氧的产生原因、功能和测定方法等,并在文章的最后做出总结和展望。     

活性氧物种在环境污染物降解转化中的应用研究进展

利用活性氧物种这类具有氧化能力的含氧自由基或含氧的非自由基衍生物降解环境污染物是一种绿色高效的污染控制和环境修复手段,但活性氧物种在环境污染物降解转化过程的产生和作用机制有待深入研究。本文综述了近年来活性氧物种(羟基自由基、超氧阴离子自由基、单线态氧和过氧化氢)在环境污染物去除方面的最新研究进展,介绍了几类常见的活性氧物种的化学性质、产生途径和检测方法,归纳和总结了活性氧物种在大气环境净化、有机废水处理和有害微生物杀灭等方面的应用和深层作用机制,同时对在环境污染物降解转化中活性氧物种的产生技术开发、含量定量检测和协同降解效应等方面进行了展望。     

活性氧与果实成熟衰老

活性氧在果实的成熟衰老过程中起着重要的作用。本文概述了活性氧对采后果实的伤害 ,活性氧与果实衰老、乙烯及 Ca2 的关系 ,并从自由基的角度对果实成熟衰老的可能机理进行了探讨。     

共培养对小鼠胚胎内部活性氧含量影响

文章旨在研究输卵管上皮细胞共培养对小鼠胚胎内部活性氧含量影响,探索共培养克服胚胎发育阻滞机理。用小鼠输卵管上皮细胞对合子进行共培养,DCFDA测定胚胎内部H2O2含量,以外源性H2O2对输卵管上皮细胞和胚胎进行阴性对照,用Hochest 33342和PI染色检测细胞凋亡情况,以MTT法测定输卵管上皮细胞活力。结果表明,共培养能显著提高2-细胞发育率、降低胚胎内部H2O2含量(P<0.05),提高4-细胞率及降低胚胎内部H2O2含量(P>0.05)。外源性H2O2能够使合子凋亡甚至死亡,导致共培养细胞活力下降(P<0.05),未能显著地促进胚胎发育(P>0.05)。结果表明共培养能够降低胚胎细胞内部活性氧,克服胚胎发育阻滞,促进胚胎发育。     

活性氧在种子萌发过程中的作用研究进展

种子是农业生产中最基本的生产资料。种子成功整齐发芽是作物生长发育、高产稳产的第1步。活性氧(ROS)是一类多功能化合物,在种子萌发过程中发挥着关键作用。本研究介绍了ROS的种类、产生部位以及对种子萌发的“氧化窗口”效应,总结了ROS调控种子萌发的机制并对未来研究提出展望。目前ROS调控种子萌发的研究集中于：(1)当条件合适时,ROS维持在一个适当的水平,启动赤霉素(GA)等信号转导途径、抑制脱落酸(ABA)途径,调控细胞膨大,促进种子萌发;(2)当面临不利环境时,ROS的过量积累会对生物大分子造成氧化损伤,诱导ABA途径,抑制种子萌发。ROS通过生物分子氧化、种皮弱化和胚乳衰退解除种子休眠。今后,需进一步探索对种子萌发起到积极作用的“氧化窗口”范围,同时结合转录组学和代谢组学技术筛选种子萌发中调控ROS含量相关基因,更好地了解ROS促进种子萌发的机制。图3表1参94     

转hpa1Xoo基因棉花活性氧产生及防卫相关基因的表达

采用H2O2和酶活性检测、DAB染色、定量实时PCR等方法研究转hpalXoo基因棉花T-34叶组织中的活性氧.结果显示:无病原菌侵染时,T-34和出发品种Z35均未产生活性氧.在接种黄萎病菌分生孢子悬浮液后,与Z35相比,在T-34叶组织中接菌0-8 h H2O2含量变化呈现2个峰值;接菌8 h时PAL和POD酶活性显著增强;DAB染色显示褐红色斑产生;2个防卫基因ghAOX1和hsr203J超表达.这些结果表明,转hpalXoo基因棉花为某些防卫基因超水平表达提供了分子基础,使受到病原菌侵染时才诱导产生的高水平活性氧及相关基因表达,并且组成型表达的HarpinXoo赋予转基因棉花对黄萎病菌的抗性.     

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.     

小叶黄杨冬季叶片呈色与其类胡萝卜素及活性氧关系研究

研究常绿阔叶植物冬季变色的生理生化响应对揭示其冬季变色机制具有理论意义,也可为北方冬季绿色景观维护起实际指导作用。本文以‘丽城’小叶黄杨植株冬季不同光照下呈现绿色(GG)、绿棕色(GB)、棕色(BB)、红棕色(RB)和亮红色(RR)5种颜色叶片为对象,研究了不同呈色叶片的色素含量、分布与其活性氧指标(活性氧含量、抗氧化酶活性及氧化损伤程度)的关系。结果表明:绿色(GG)叶片叶肉组织全部呈现绿色,红色叶片在栅栏组织外部细胞层及海绵组织下部细胞层均有不同范围的红色区域出现,且红色深度和范围与叶片表型颜色相一致;与绿色叶片GG相比,冬季变色叶片(GB、BB、RB、RR)类胡萝卜素(Car)含量显著增加,光抑制程度明显加重,活性氧相关指标如过氧化氢(H2O2)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著升高,且叶片越红,PSⅡ光化学效率越小,Car和H2O2含量越高,两者呈显著正相关;总叶绿素[Chl(a+b)]含量RR最低,RB最高;不同颜色叶片间过氧化物酶(POD)活性变化无一定规律。此外,红色程度最深的RB、RR两种叶片具有最低的超氧自由基(O-2)及丙二醛(MDA)含量,且O-2与Car呈显著负相关。综上所述,不同呈色叶片Car的积累量不同,并且与H2O2水平密切相关,H2O2的增加可能促进了抗氧化酶SOD、CAT活性及Car含量的上调,使红色叶片免受氧化伤害。‘丽城’小叶黄杨冬季叶片呈色与活性氧密切相关,但是不同活性氧种类作用不同,H2O2在其中可能起着积极作用,值得进一步研究。      

非生物胁迫下植物体内活性氧和丙酮醛代谢的研究进展

活性氧（ROS）和丙酮醛（MG）是植物响应非生物胁迫过程中不可或缺的组成部分。低剂量的ROS或MG参与信号交流、种子萌发、植物生长发育及非生物胁迫应答等过程,而过量的ROS或MG具有高反应性和细胞毒性,会导致植物处于氧化胁迫或MG胁迫状态。为了维持植株体内ROS和MG的动态平衡,植物自身进化出了一系列的ROS和MG产生及清除机制。文章归纳总结了植物体内ROS和MG的合成代谢过程、分解代谢过程以及两者合成和分解代谢间的关系,阐明了不同非生物胁迫（干旱、温度、盐、碱、盐碱和重金属胁迫）条件下植物体内ROS和MG代谢间的调节情况。提出今后应加强植物体内MG的信号作用、乙二醛酶系统响应非生物胁迫的机理以及乙二醛酶系统耐逆基因工程开发的深入研究,以期为非生物胁迫下植物体内ROS和MG代谢机制的深入研究提供借鉴。     

Enols and other reactive species

Rapid advances in the chemistry of enols and other reactive species have been made possible recently by the development of methods for generating these short-lived substances in solution under conditions where they can be observed directly and their reactions can be monitored accurately. New laboratory techniques are described and a sample of the new chemistry they have made available is provided; special attention is given to ynols and ynamines and the remarkable effects that the carbon-carbon triple bonds of these substances have on their acid-base properties.     

皱纹盘鲍血细胞分类及活性氧产生机理的研究

研究了皱纹盘鲍Haliotis discus hannai Ino血细胞的组成、数量、吞噬作用及活性氧产生机理。皱纹盘鲍血细胞分为透明细胞和颗粒细胞两大类。透明细胞无颗粒,具嗜碱性细胞质,约占循环血细胞总量的60％;颗粒细胞含嗜酸性颗粒。这两种血细胞都有吞噬作用,尤其是颗粒细胞,经酵母细胞刺激后,血细胞释放活性氧,还原氮蓝四唑(NBT)形成甲欣沉淀,有化学发光现象。长期饥饿的皱纹盘鲍,血细胞活性氧量低于正常水平。     

黄花苜蓿抗旱性研究进展

目的研究植物根围促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR)对小麦苗期抗旱性的生理机制。方法选取淮麦33种子,播种于装有营养土的盆钵中,待长至三叶一心时进行根围促生菌菌剂[枯草芽孢杆菌AR菌株、枯草芽孢杆菌SM菌株、枯草芽孢杆菌XY菌株和菌株合剂(AR∶SM∶XY=10∶10∶1)]处理,LB培养基 (CK₂)和清水(CK₁)为对照,通过断水模拟干旱胁迫,断水第15天进行抗旱形态和生理指标的测定,断水第4~15天连续测定小麦幼苗的抗旱系数。结果在干旱胁迫条件下,经不同根围促生菌处理的小麦幼苗根冠比、叶片相对含水量、叶绿素含量、脯氨酸含量和根系活力均显著高于对照(CK₁和CK₂)(P<0.05),相对电导率和丙二醛含量显著低于对照(P<0.05),抗旱系数显著高于对照(P<0.05)。说明干旱胁迫下,接种不同根围促生菌可增强小麦幼苗耐旱性,不同根围促生菌诱导小麦幼苗抗旱能力的有差异,具体表现为合剂> XY> SM> AR。结论小麦浇灌根围促生菌有利于提高小麦幼苗的抗旱能力,其中以合剂表现最佳。     

Inhibition of pyruvate kinase M2 by reactive oxygen species contributes to cellular antioxidant responses

Control of intracellular reactive oxygen species (ROS) concentrations is critical for cancer cell survival. We show that, in human lung cancer cells, acute increases in intracellular concentrations of ROS caused inhibition of the glycolytic enzyme pyruvate kinase M2 (PKM2) through oxidation of Cys(358). This inhibition of PKM2 is required to divert glucose flux into the pentose phosphate pathway and thereby generate sufficient reducing potential for detoxification of ROS. Lung cancer cells in which endogenous PKM2 was replaced with the Cys(358) to Ser(358) oxidation-resistant mutant exhibited increased sensitivity to oxidative stress and impaired tumor formation in a xenograft model. Besides promoting metabolic changes required for proliferation, the regulatory properties of PKM2 may confer an additional advantage to cancer cells by allowing them to withstand oxidative stress.     

小麦抗条锈病过敏性坏死反应中的活性氧代谢

【目的】探讨活性氧在植物抗病菌侵染反应中的作用。【方法】以小麦洛夫林13为供试植物,条锈病菌单孢菌系CY23-2、CY25-8和CY29-3为供试病菌,从小麦与条锈病菌之间典型的过敏性坏死反应(HR)中,探讨活性氧的积累、保护酶系活性变化和原生质膜的透性改变与过敏性坏死反应(HR)的关系。【结果】不亲和条锈病菌CY23-2和CY25-8侵染可引起小麦叶片内2个活性氧的积累高峰,分别出现在接种后第2天和接种后第5～6天。亲和条锈病菌CY29-3的侵染只引起1个活性氧积累高峰,出现时间与不亲和互作的第2个活性氧高峰期一致。不亲和互作中,小麦叶片上产生过敏性坏死反应只出现在第1次活性氧突增之后,表明第1次活性氧突增与HR的产生有关;伴随着小麦叶片中强度极高活性氧的突增,叶片细胞原生质膜遭到破坏,细胞内物质外渗,细胞不久死亡。表明高强度活性氧突增会导致细胞的死亡;对2种互作体系中可清除活性氧的酶系(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶)活性分析可知,接种后第2天活性氧突增的主要成分是H2O2,接种后第6天活性氧突增的主要成分是O2.-。【结论】H2O2是HR发生的主要信号物,超氧阴离子O2-.等在细胞死亡中起着关键的作用。     

低温胁迫对菜用大豆生长、叶片活性氧及多胺代谢的影响

选用两种耐低温性不同的菜用大豆品种——‘沪宁95-1’(耐低温)和‘台湾75’(低温敏感),对低温胁迫下两者的生长、叶片活性氧及多胺代谢进行了比较。结果表明,低温胁迫后两者生物量积累显著受到抑制,但‘沪宁95-1’受抑制程度显著小于‘台湾75’;低温胁迫下两者叶片抗氧化酶活性、O·-2生成速率、H2O2和MDA含量均显著升高,但‘沪宁95-1’叶片抗氧化酶活性显著高于‘台湾75’,O·-2生成速率、H2O2和MDA含量则显著低于‘台湾75’;低温胁迫后‘沪宁95-1’叶片不同形态腐胺、亚精胺和精胺含量均显著上升,‘台湾75’叶片不同形态腐胺含量显著下降,游离态、结合态亚精胺和精胺含量显著上升,束缚态亚精胺和精胺含量变化不显著。以上结果表明,低温胁迫下不同形态腐胺、束缚态亚精胺和精胺与‘沪宁95-1’较低的生长抑制、较低的氧化损伤以及较高的保护酶活性有关,可能在菜用大豆耐寒性方面发挥重要作用。     

漆酶活化产生的活性氧类自由基与竹粉板性能的关系

为研究漆酶处理毛竹材制板过程中产生的活性氧类（ROS）自由基相对浓度对竹粉板性能的影响规律,该文以酶用量、反应体系pH值、处理时间、处理温度及Cu2+浓度作为酶处理因子,在不同的酶处理条件下对竹粉进行漆酶活化处理,并于每种处理条件下分别进行自由基相对浓度的检测和竹粉板制板试验。结果表明:①板材的内结合强度（IB）、静曲强度（MOR）、吸水厚度膨胀率（TS）等物理力学性能都与漆酶处理毛竹材产生的ROS自由基相对浓度关系密切。②ROS自由基相对浓度与板材的IB、MOR均呈对数函数关系,而与TS呈双曲线函数关系,其相关系数均在0.93以上。      

镉、铅胁迫对匍匐翦股颖叶片中活性氧的影响

通过2种重金属离子和抗霉素A处理匍匐翦股颖Agrotis stolonifera幼苗叶片,利用2',7'-二氯荧光黄双乙酸酯溶液对重金属胁迫和抗霉素A处理后叶片中产生的过氧化氢(H2O2)反应形成具荧光物质DCF的特性,用荧光光度分析法分析了叶片中H2O2产生与积累规律.所有观测数据均通过统计分析.结果表明,与对照比较,5.0μmol · L-1的抗霉素A处理后匍匐翦股颖叶片中的DCF荧光值是对照叶片的2.41倍,重金属离子处理后叶片中的DCF荧光值增加了6.63% ～73.00%.说明抗霉素A与2种重金属离子均极显著地引起叶肉组织中H2O2含量的增加,重金属胁迫确实会诱发植物细胞内ROS的产生.     

活性氧抑制剂对绞股蓝皂苷抑癌作用的影响

【目的】研究活性氧清除剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)对绞股蓝皂苷(Gypenosides,Gyp)作用下人结直肠癌SW620细胞生长抑制的作用。【方法】采用MTT法检测NAC对Gyp作用下SW620细胞增殖的影响;采用流式细胞仪观察NAC对Gyp处理的SW620细胞的线粒体膜电位、DNA片段生成及细胞凋亡的影响。【结果】NAC可以对抗Gyp对SW620细胞的增殖抑制;可解除Gyp诱导SW620细胞凋亡过程中引起的线粒体膜电位降低,从而抑制DNA片段生成的增加,进而抑制Gyp诱导的SW620细胞凋亡。【结论】Gyp在诱导SW620细胞凋亡的过程中启动了关键因子活性氧,从而导致线粒体膜电位下降、DNA损伤,并最终诱导细胞凋亡;活性氧抑制剂可以削弱这种影响。     

外源GABA对NaCl胁迫下番茄幼苗活性氧代谢及叶绿素荧光参数的影响

采用水培法,研究了外源添加2.5 mmol/L GABA(γ-氨基丁酸)对NaCl胁迫下‘金棚一号'番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)幼苗活性氧(ROS)代谢及叶绿素荧光参数的影响.结果表明:NaCl胁迫处理导致番茄幼苗ROS积累,同时抗氧化酶(SOD、CAT)活性显著提高,但抗氧化酶活...     

盐碱胁迫下GABA对番茄幼苗活性氧代谢及光合性能的影响

采用番茄‘中杂9号’为试验材料,在营养液中加入NaCl和NaHCO3模拟盐碱胁迫,研究外源GABA对幼苗生长、活性氧代谢及光合性能的影响。结果显示:与对照相比,盐碱混合胁迫处理的幼苗地下部和地上部鲜重均显著降低,虽然SOD、POD、CAT活性明显升高,但O_2·-产生速率和MDA含量仍显著增高,导致幼苗光合能力减弱;外源GABA显著增加了胁迫后的幼苗地上部和地下部鲜重,显著提高幼苗根系和叶片中的SOD、POD和CAT活性,显著降低O_2·-产生速率和MDA含量;幼苗光合能力也得到显著改善;而正常条件下外源GABA处理显著提高了幼苗的3种抗氧化酶活性,但对其他参数的影响较小。结果表明,外源GABA通过提高番茄幼苗抗氧化酶活性、降低O_2·-产生速率和MDA的积累;缓解了盐碱胁迫对幼苗光合系统的损害,提高了番茄幼苗的耐盐碱性。