硒代蛋氨酸对阳光玫瑰葡萄抗氧化水平以及色氨酸代谢的影响

为了探索根施有机硒对葡萄抗氧化水平以及色氨酸代谢的影响,以盆栽阳光玫瑰葡萄为试材,采用1.0 mg/L Se2-(分别来自分析纯硒代蛋氨酸和主要成分为硒代蛋氨酸的富硒酵母)处理扦插苗和幼树,分析有机硒对葡萄根系和叶片谷胱甘肽氧化循环、抗氧化水平以及色氨酸代谢物质和部分酶活性的影响。结果表明,硒代蛋氨酸处理扦插幼苗对根系谷胱甘肽氧化循环有一定的促进作用,而对其抗氧化水平影响不显著。移栽后期发现经过硒代蛋氨酸处理的幼树叶片的谷胱甘肽氧化循环效率得到进一步提高,抗氧化水平也略高于对照,显著降低了色氨酸含量,而显著提高了5-羟色胺含量。后期富硒酵母处理对葡萄叶片和根系的褪黑素合成相关酶活性产生一定的影响,其中叶片5-羟色胺-N-乙酰转移酶(SNAT)和芳香烷基胺-N-乙酰基转移酶(AANAT)活性均高于根系,而N-乙酰-5-羟色胺-O-甲氧基转移酶(ASMT)和咖啡酸-O-甲基转移酶(CAMT)活性均低于根系。富硒酵母处理显著降低了叶片和根系的SNAT活性。     

GSH/GSSG在植物应对非生物胁迫中的作用综述

谷胱甘肽(GSH)是广泛存在于植物体内的一种重要的抗氧化物质,可以清除细胞代谢中产生的多余活性氧自由基,从而减少膜脂过氧化对细胞造成的伤害。谷胱甘肽二硫化物(GSSG)是GSH的氧化形式。近年来研究发现谷胱甘肽氧化还原对(GSH/GSSG)作为信号分子在植物应对逆境胁迫中起重要作用。本文综述了近年来GSH,尤其是GSH/GSSG的作用,为后续通过调控GSH/GSSG调节植物抗性提供参考。     

伴生小麦对黄瓜抗坏血酸-谷胱甘肽循环及产量的影响

以黄瓜品种“津早1号”为试材,采用田间试验的方法,研究了伴生小麦对黄瓜叶片抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环相关生理指标和产量的影响,以期为小麦与黄瓜伴生栽培模式的应用提供参考依据。结果表明:当第4片叶叶龄为50、60、70 d时,伴生小麦处理的黄瓜叶片丙二醛(MDA)含量均低于单作处理,而伴生处理的还原型谷胱甘肽(GSH)含量、GSH/氧化型谷胱甘肽(GSSG)均高于单作处理。另外,伴生处理各取样时期的抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性都高于单作处理,而伴生处理抗坏血酸(AsA)的含量仅在40、60、70 d时显著高于单作处理。总之,伴生小麦栽培模式在一定程度上增强了黄瓜叶片的抗坏血酸-谷胱甘肽循环,进而提高了黄瓜抗氧化能力。     

硒代蛋氨酸对两个葡萄幼苗抗氧化能力的影响

以盆栽"阳光玫瑰"和"早夏香"2个品种葡萄幼苗为试材,采用硒代蛋氨酸处理2个品种使基质硒含量在1.0 mg·L^-1,研究了硒代蛋氨酸对葡萄幼苗生长和生理参数的影响,以期为富硒葡萄的生产提供参考依据。结果表明:Se-Met处理增加了2个品种的硒含量和比叶重,提高了"阳光玫瑰"叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量,而"早夏香"表现不明显。Se-Met处理增加了"阳光玫瑰"叶片丙二醛含量和抗氧化能力,降低了"早夏香"丙二醛含量和抗氧化能力。Se-Met处理使2个品种叶片可溶性蛋白质含量和游离氨基酸含量显著提高,硒含量与比叶重、叶绿素a、叶绿素a+b、可溶性蛋白质、游离氨基酸和丙二醛含量呈正相关。Se-Met处理提高了"阳光玫瑰"谷胱甘肽过氧化酶活性,降低了"早夏香"的活性,而硒对"阳光玫瑰"谷胱甘肽转移酶活性影响不显著,但是显著降低了"早夏香"的活性。总之,盆栽基质硒在1.0 mg·L^-1的处理下,显著提高了葡萄叶片硒含量,在叶片和根系生理参数上看"阳光玫瑰"优于"早夏香"。     

蚯蚓和铁对苹果根系生长影响研究

在苹果根际用不同价态、不同浓度的铁处理玉米秸秆后接种蚯蚓。试验表明:蚯蚓在20 000 mg/L二价铁和三价铁处理的秸秆中可以成活并把秸秆转化为蚯蚓粪,促进苹果根系生长;蚯蚓对二价铁的适应性高于三价铁;没有用铁处理的秸秆接种蚯蚓新根量明显少于用铁处理的;2种不同价态的铁都是以5 000 mg/L的新根量最多;蚯蚓显著促进根系生长,没有接种蚯蚓的处理新根量显著少于接种蚯蚓的处理。     

铅胁迫对姜叶片活性氧代谢的影响

以‘莱芜大姜’为试材,采用污灌方式研究不同水平铅（Pb）胁迫（土壤Pb 含量分别为0、150、450 和1 350 mg · kg-1）对姜叶片活性氧代谢的影响。结果表明,随Pb 胁迫水平的升高及胁迫时间的延长,姜叶片中生成速率和H2O2 含量显著升高,但过度Pb 胁迫则使其降低,而丙二醛（MDA）含量和电解质渗漏率则持续增加。Pb 胁迫40 d 时,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽还原酶（GR）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）等抗氧化酶活性随Pb 胁迫水平的升高显著增强,还原型抗坏血酸（AsA）、总抗坏血酸（AsA + DHA）及还原型谷胱甘肽（GSH）、总谷胱甘肽（GSH + GSSG）等抗氧化物质含量显著升高,AsA/DHA、GSH/GSSG 比值显著增加;随胁迫时间的增加,抗氧化酶活性及抗氧化物质含量则多以150 mg · kg-1 的轻度Pb 胁迫的较高,过度的Pb 胁迫则使其显著降低,表明AsA-GSH 循环遭受严重破坏。     

H2S与ABA缓解低温胁迫对黄瓜幼苗氧化损伤的交互效应

为了探明硫化氢（H2S）与脱落酸（ABA）在提高植物耐冷性中的互作关系,以黄瓜幼苗为试材,叶面分别喷施1.0 mmol · L-1硫氢化钠（NaHS,H2S供体）、0.15 mmol · L-1次牛磺酸（HT,H2S清除剂）、50 μmol · L-1ABA、3 mmol · L-1 Na2WO4（钨酸钠,ABA合成抑制剂）、3 mmol · L-1 Na2WO4 + 1.0 mmol · L-1 NaHS、0.15 mmol · L-1 HT + 50 μmol · L-1 ABA及去离子水（H2O）,研究低温（8 ℃昼/5 ℃夜）胁迫下H2S和ABA对黄瓜幼苗活性氧积累及抗氧化系统的影响。结果表明,低温胁迫48 h,NaHS和ABA预处理的幼苗冷害指数显著降低。ABA可以提高L–/D–半胱氨酸脱巯基酶（LCD/DCD）活性及其基因表达量,促进内源H2S产生;NaHS处理的9–顺式–环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）活性及其基因相对表达也明显增加,内源ABA含量快速升高。低温下NaHS和ABA处理均可减少活性氧积累,提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性与基因相对表达量,增加抗坏血酸（AsA）和谷胱甘肽（GSH）含量及还原型/氧化型抗坏血酸（AsA/DHA）和还原型/氧化型谷胱甘肽（GSH/GSSG）比例,从而减轻低温胁迫对黄瓜幼苗的过氧化伤害。ABA合成抑制剂Na2WO4处理后,H2S对黄瓜幼苗抗氧化能力的促进效应明显减弱;同样,ABA对黄瓜幼苗活性氧的调控作用也被H2S清除剂HT所逆转。可见,H2S和ABA可诱导黄瓜幼苗耐冷性,二者在信号转导过程中存在交互效应和“对话”机制。     

2,4-表油菜素内酯对低温胁迫下辣椒幼苗抗氧化系统的影响

以辣椒品种"湘研16号"为试材,采用人工气候箱模拟低温环境,研究了2,4-表油菜素内酯(EBR)对低温胁迫下辣椒幼苗体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及抗坏血酸(As A)和谷胱甘肽(GSH)含量的影响,以期为油菜素内酯调控辣椒幼苗耐低温胁迫的机理研究提供参考依据。结果表明:抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性在低温胁迫下高于CK,而EBR处理的叶片酶活性显著增加。同时,EBR提高了低温胁迫下辣椒幼苗叶片中抗坏血酸(As A)和谷胱甘肽(GSH)含量,降低了MDA含量。由此可见,EBR能显著增加保护酶活性和非酶抗氧化物的含量,增强植株抗氧化能力,有效缓解低温胁迫引起的膜脂过氧化伤害,降低了低温胁迫对辣椒幼苗生长的抑制作用。     

不同浓度硒对Ca(NO3)2胁迫下番茄幼苗生长及几项生理指标的影响

以"中蔬4号"番茄为试材,采用营养液栽培法,研究了不同浓度外源硒(Se)对75mmol·L-1 Ca(NO_3)_2胁迫下番茄幼苗生长、根系活力、叶绿素含量、丙二醛(MDA)以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:施用0.010mmol·L-1的外源硒通过提高Ca(NO_3)_2胁迫下番茄叶片根系活力、光合色素含量和活性氧清除能力、降低膜脂过氧化,保护膜结构的完整性,从而有效缓解了Ca(NO_3)_2胁迫对番茄幼苗生长的抑制和伤害;0.200mmol·L-1的高浓度硒处理显著降低了Ca(NO_3)_2胁迫下番茄叶片根系活力、光合色素含量,从而加剧了Ca(NO_3)_2胁迫对番茄幼苗生长的抑制,而过高的外源硒浓度(0.500mmol·L-1)则直接导致了番茄幼苗植株的死亡。     

低温胁迫下番茄幼苗根穗互作对其抗坏血酸—谷胱甘肽循环的影响

为探讨番茄根系与接穗及其互作效应影响嫁接苗耐冷性的效应大小与生理机制,以耐冷性强的番茄‘060112’(R)和冷敏感番茄‘060911’(S)为试材,采用靠接法进行嫁接,组成双根双穗嫁接苗RS/RS,待嫁接苗成活后通过断根或断穗,形成R/R、R/RS、R/S、S/R、S/RS和S/S共6个根/穗组合处理,置于光强22 klx、光周期12 h/12 h光照培养箱,测定昼夜温度10℃/3℃低温胁迫9 d及25℃/15℃常温恢复3 d时嫁接苗叶片和根系中活性氧水平及As A-GSH循环中关键酶和抗氧化物质的变化。结果表明,低温胁迫显著提高了番茄嫁接苗叶片和根系中H_2O_2含量及超氧阴离子产生速率,但耐冷性强的R根系嫁接苗活性氧水平显著低于冷敏感的S根系嫁接苗,虽然R接穗嫁接苗活性氧水平亦显著低于S接穗嫁接苗,但降幅不及根系嫁接苗的大,表明根系在增强嫁接苗耐冷性中的作用大于接穗。低温胁迫下,各处理嫁接苗叶片和根系As A-GSH循环中关键酶(APX、MDHAR、DHAR、GR)活性和抗氧化物质(As A、DHA、GSH、GSSG)的含量均显著增加,且除DHA和GSSG外,均以R根系或R接穗嫁接苗较高,S根系或S接穗嫁接苗较低,RS根系或RS接穗嫁接苗居中,表明低温胁迫下耐冷性强的R根系或接穗嫁接苗的抗氧化能力显著高于S根系或接穗嫁接苗。具RS双接穗的嫁接苗中又以RS-R叶片的抗氧化能力显著高于RS-S叶片,且互作效应的P值小于0.01(或0.05),表明根、穗对嫁接苗耐冷性存在显著的互作效应。     

Melatonin alleviates cold-induced oxidative damage by regulation of ascorbate–glutathione and proline metabolism in melon seedlings (Cucumis melo L.)

Cold stress is one of the most detrimental environmental factors affecting plant growth and development. Melatonin (MEL), a natural indoleamine compound, responds to various environmental cues. To explore the role of MEL in the response of melon (Cucumis melo L.) seedlings to cold stress, the effects of exogenous MEL on the ascorbate–glutathione (AsA–GSH) cycle and proline metabolism were investigated. Melon seedlings were sprayed with various concentrations of MEL (0, 50, 100, 200, or 400 μM), then exposed to cold stress, 12/6°C (day/night) for 7 d, followed by recovery at 28/18°C for another 7 d. The results showed that MEL, especially the 200 μM treatment, dramatically alleviated growth inhibition caused by cold stress, manifested by increased plant growth and decreased O₂^?¯ production rate and malondialdehyde content. Importantly, exogenous application of MEL enhanced the ratios of reduced and oxidized forms of AsA (AsA/DHA) and GSH (GSH/GSSG), and the activities of ascorbate peroxidase (APX), glutathione reductase (GR), and dehydroascorbate reductase (DHAR) involved in the ascorbate–glutathione (AsA–GSH) cycle in melon seedings grown under cold stress. Besides, MEL pretreatment further increased the contents of proline and soluble protein under cold stress. The results reveal that protective effects of MEL against cold stress in melon seedlings are most likely associated with the regulation of the AsA–GSH cycle and proline metabolism as an effective antioxidant system.     

甜瓜幼苗生长及生理特性对碱胁迫的响应

以"羊角酥"甜瓜(Cucumis melo L.)为试材,分别利用浓度为12.5、25.0、37.5、50.0、62.5、75.0 mmol·L-1Na2CO3进行梯度胁迫处理,对碱胁迫下甜瓜幼苗生长状态、光合特性以及抗氧化能力进行分析,以期为甜瓜碱胁迫的适应性机制研究提供参考依据。结果表明:当Na2CO3浓度为75.0 mmol·L-1时,幼苗株高、茎粗及叶面积受到显著抑制。随着Na2CO3浓度增加,净光合速率(Pn)呈降低趋势,胞间CO2浓度(Ci)变化趋势反之;叶绿素(Chl)含量呈降低趋势;丙二醛(MDA)含量呈上升趋势,游离脯氨酸(Pro)含量在高浓度Na2CO3时急剧增加;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均显著高于对照。Pn下降的主要原因是非气孔限制,高浓度(75.0 mmol·L-1)碱胁迫下,幼苗生长势受抑制,且MDA含量增加显著,Pro积累有利于提高幼苗自身的抗碱性。     

不同光质补光对黄瓜、辣椒和番茄幼苗生长及生理特性的影响

 采用新型半导体光源精确调制光质(红光、黄光、绿光、红蓝组合光和蓝光),对大棚内的黄瓜‘中农21’和‘中农27’,辣椒‘巨无霸5号’和‘镇研六号’,番茄‘荷兰红粉’和‘以色列虹丰’进行定时补光。研究结果表明,不同光质补光对3种蔬菜共6个品种幼苗生长影响显著且存在差异,总体认为,补充红光和红蓝光使幼苗茎粗、鲜样质量和干样质量以及壮苗指数均显著高于对照（无补光处理）,黄瓜‘中农21’、番茄和辣椒的可溶性糖含量也显著提高。在蓝光处理下,辣椒‘巨无霸5号’壮苗指数和干样质量均达到最大且显著高于对照。红光或黄光显著提高黄瓜、番茄‘以色列虹丰’的叶绿素和类胡萝卜素含量。     

外源硅对PEG渗透胁迫下黄瓜种子萌发及相关基因表达的影响

为探明硅缓解聚乙二醇(PEG)渗透胁迫抑制黄瓜种子萌发的调控机理,以‘新春4号’黄瓜(Cucumis sativus L.)种子为试材,PEG模拟干旱胁迫,以蒸馏水为对照,研究硅处理(0.5 mmol·L-1Si)、PEG处理(10%PEG)、PEG与硅共处理(PEG+Si)对黄瓜种子萌发、膜脂过氧化、渗透调节、抗氧化酶系统及碳水化合物代谢的影响。结果表明,与对照相比,10%PEG处理显著抑制黄瓜种子的萌发,其发芽势、发芽率、芽苗全长及鲜质量显著降低,丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量显著升高,抗氧化酶活性升高,PEG+Si处理可显著缓解干旱胁迫对黄瓜种子萌发的抑制作用,发芽势、芽苗全长及鲜质量显著大于PEG处理,MDA及Pro的含量显著低于PEG处理,抗氧化酶活性显著提高;正常条件下,Si处理黄瓜种子的发芽势、发芽率、芽苗全长、鲜质量、MDA含量、Pro含量以及抗氧化酶活性与对照均无显著差异。与对照相比,在种子萌发0～48 h,10%PEG处理的淀粉含量高而可溶性糖含量低,同时降低了α–淀粉酶和β–淀粉酶活性,萌发36 h时,黄瓜种子α–淀粉酶(AMY)和β–淀粉酶(BMY)...     

Alteration of the redox status and its antioxidative capability in the tissue of malignant tumors

AIM: To investigate the changes of the redox status and the antioxidative capability in the tissue of malignant tumors. METHODS: The carcinoma tissues collected from 42 patients with primary cancer in digestive tract (13 cases of esophageal cancer, 14 cases of gastric cancer and 15 cases of colorectal cancer)，the corresponding paratumor mucosa tissues were taken as the control samples. The content of oxidized and reduced glutathion (GSSG and GSH), oxidized and reduced coenzyme II (NADP+ and NADPH) were measured, the GSH/GSSG, NADPH/NADP+ ratios, and the GSH/GSSG, NADPH/NADP+ redox potentials were calculated according to Nernst formula. RESULTS: The levels of GSH and NADPH in cancer tissues were significantly higher than those in corresponding paratumor tissues (P<0.01). The GSH/GSSG redox potential and NADPH/NADP+ redox potential in cancer tissues, however, just slightly deviated to reductive state (a little more negative) than those in paratumor tissues (P<0.05). The contents of GSSG and NADP+ had no apparent difference between cancer tissues and corresponding paratumor tissues (P>0.05). CONCLUSIONS: The significant increase in GSH and NADPH contents in cancer tissues indicates a notable enhancement of its antioxidative capability compared with the corresponding paratumor tissues. Based on this changes, the redox potential in the cancer tissues has only slightly reductive shift, which may suggest an apparent oxidative stress existed in the cancer tissues.     

榆叶梅幼苗干旱胁迫下生理生化指标的变化

以实生苗榆叶梅幼苗为材料,在遮雨棚中盆栽进行干旱胁迫试验,在分别干旱处理3d、6d、9d、12d后采样进行各项指标的测定、观察,系统研究干旱胁迫下榆叶梅幼苗体内多项生理生化指标含量的变化。结果表明:随着干旱胁迫时间的延长及程度的加重,榆叶梅幼苗叶片相对含水量降低;细胞膜透性、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量均呈上升趋势;榆叶梅幼苗叶片中叶绿素a和叶绿素总含量均降低,叶绿素b含量变化不规律。     

碱胁迫下杜鹃花抗氧化体系的响应及亚细胞分布

为探讨杜鹃花属（Rhododendron）植物的耐碱性机理，以3个杜鹃花园艺栽培品种‘胭脂蜜’（R. obtusum‘Yanzhimi’）、‘红珊瑚’（R. obtusum‘Hongshanhu’）及‘红月’（R. obtusum‘Hongyue’）为试验材料，对植株进行为期2个月的NaHCO3和Na2CO3混合碱胁迫处理，观察植株在碱胁迫下的形态变化并测定叶片叶绿体、线粒体和细胞溶质3个亚细胞部位中活性氧及抗氧化体系的活性。结果表明：根据碱害指数，3个杜鹃花品种耐碱性从高到低依次为‘胭脂蜜’>‘红珊瑚’>‘红月’。在碱胁迫下，3个品种的3个亚细胞部位中H2O2和超氧阴离子水平显著提高，导致MDA含量增加，抗氧化酶的变化存在品种间差异。‘胭脂蜜’的3个亚细胞部位中SOD、POD、CAT和GR酶活性显著提高，APX在叶绿体和细胞溶质中的活性显著上升；而‘红珊瑚’仅叶绿体中的CAT和APX、线粒体中的SOD、POD和CAT以及细胞溶质中的SOD、GR活性显著提高；‘红月’的SOD活性在线粒体和细胞溶质中显著提高，CAT活性在叶绿体和线粒体中显著提高，POD及APX活性显著下降，GR活性无显著变化。碱胁迫下，3个品种的非酶促抗氧化剂AsA和GSH含量在叶绿体中降低，在线粒体和细胞溶质中增加。抗碱性强的‘胭脂蜜’在碱胁迫后ROS水平较稳定，MDA含量较低，SOD、POD、APX和GR活性较高。3个亚细胞部位比较发现，细胞溶质中H2O2和超氧阴离子的水平显著高于线粒体和叶绿体，抗氧化酶SOD、POD和GR及抗氧化剂AsA和GSH也主要分布在细胞溶质中，活性氧与抗氧化系统的亚细胞分布具有较高的一致性；APX主要分布在叶绿体中；CAT在线粒体活性最高。碱胁迫下不同亚细胞部位活性氧积累和过氧化损伤程度不同，相应的抗氧化防御体系在各亚细胞的响应也不同，细胞溶质是杜鹃花活性氧产生和清除的主要场所。