干旱胁迫对委陵菜膜脂过氧化作用及保护酶活性的影响

用聚乙二醇模拟干旱胁迫,研究了干旱胁迫对5种委陵菜属植物膜脂过氧化作用及保护酶活性的影响。结果表明:随着干旱胁迫程度的加重5种委陵菜的MDA含量呈递增趋势,其中伏委陵菜与三叶委陵菜的增幅较大,表明其膜脂抗过氧化能力最弱,细胞被破坏的程度最大,抗旱能力最弱。SOD、POD、CAT活性随着干旱胁迫程度的增加呈现先上升后下降的变化趋势,表明在轻度干旱胁迫下5种委陵菜均能启动保护酶系统提高抗性,但随着胁迫程度增加,其保护酶系统平衡遭到破坏,加剧膜脂过氧化而造成膜损伤。     

干旱胁迫对鸭茅根、叶保护酶活性、渗透物质含量及膜质过氧化作用的影响

以2种不同耐旱性的鸭茅基因型(敏感型“01998”和耐旱型“宝兴”) 为研究对象,研究干旱胁迫下鸭茅根、叶膜质过氧化作用,渗透调节和保护酶活性的生理变化,探讨鸭茅耐旱机制。结果表明, 随着干旱胁迫时间的延长,2种基因型鸭茅根系及叶片电导率,丙二醛含量逐渐增加,渗透调节物质可溶性糖和游离脯氨酸不断积累,而可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性呈先上升后下降趋势。其中,叶片脂膜过氧化产物MDA累积和膜透性增幅较大,说明在持续的干旱胁迫下叶片所受伤害重于根系。而渗透物质积累方面,叶片中可溶性糖和可溶性蛋白的含量高于根系,而根系中的游离氨基酸的相对增加量则大于叶片,这可能与叶片是糖的主要产生部位,而根系则可以合成氨基酸有关。研究还表明,干旱胁迫第24天,耐旱型品种“宝兴”根系及叶片APX、POD活性显著高于“01998” 表明重度干旱胁迫并没有降低APX和POD酶清除H₂O₂和单态氧的能力,说明“宝兴”鸭茅在干旱条件下抗氧化清除系统响应更积极、更持久。     

氮素对不同氮效率小黑麦基因型叶片保护酶活性和膜脂过氧化的影响

采用盆栽试验,以氮高效小黑麦基因型(PI429186)和氮低效小黑麦基因型(CIxt74)为材料,设置4个氮素水平0,0.25,0.50,和1.00 g N/盆,探讨氮素供应对不同氮效率小黑麦各生育期 (苗期、分蘖期、拔节期和最佳刈割时期-抽穗期) 植株地上部生物量、叶片保护性酶活性和膜脂过氧化程度的影响。结果表明,1) 在同一生育期同一供氮条件下,氮高效小黑麦基因型地上部生物量显著高于氮低效基因型。在同一生育期,小黑麦地上部生物量随供氮量的增加而增大,氮高效小黑麦基因型增加幅度大于氮低效基因型。2)氮高效小黑麦基因型的超氧化物歧化酶(superxoide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性随生育期表现出在同一供氮条件下强于氮低效基因型的趋势,而膜脂过氧化产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量显著低于氮低效基因型小黑麦。3)相关分析表明,小黑麦地上部生物量与SOD、POD、CAT活性的相关性因生育期不同其相关程度不一;地上部生物量与MDA含量呈负相关关系。这表明氮高效小黑麦基因型叶片保护酶在各生育期通过协同作用,共同起到阻止高浓度氧积累和膜脂过氧化,提高其光合性能,达到增产目的。     

低温胁迫对野牛草细胞膜和保护酶活性的影响

以"中坪一号"野牛草为材料,研究低温胁迫对其幼苗叶片细胞膜透性和保护酶系统的影响。结果表明,低温胁迫对叶片细胞膜造成一定的损伤,胁迫时间越长细胞膜受到的伤害越大,但在一定限度的胁强下,叶片细胞膜不会造成永久性伤害。随低温胁迫时间的延长,叶片中SOD、POD和CAT活性均表现为先升高后降低的变化规律,但三种酶的变化有所不同。POD活性表现为波动较大,当胁迫持续到24h时,POD活性明显降低,几乎与对照持平,说明POD对低温更敏感;SOD活性一直保持较高的水平;CAT活性与SOD活性变化保持一致,这两种酶在低温适应性调节过程中表现出协同作用。     

采后热处理和钙处理对‘黄冠’梨膜脂过氧化和保护酶活性的影响

以‘黄冠’梨果实为材料,研究了采后热处理（38 ℃热空气24 h）,钙处理（6% CaCl2浸果15 min）及热加钙处理（6% CaCl2 38 ℃）对果实低温贮藏过程中果实膜脂过氧化和保护酶活性的影响,以清水浸果为对照。结果表明,38 ℃、6%CaCl2及38 ℃ 6%CaCl2处理对果实贮藏期相对电导率的升高和果实硬度的下降有较好的抑制作用,延迟了POD、SOD活性高峰,使其峰值显著高于对照,显著抑制了果实贮藏后期LOX活性的增加及POD、SOD活性的下降;38 ℃处理对果实O2-的生成速率、MDA含量和PPO活性几乎没有影响,6%CaCl2及38 ℃ 6%CaCl2处理减慢了果实贮藏后期O2-的生成速率,减少了MDA的积累,降低了贮藏前期PPO的活性及其峰值。总体而言,热处理和钙处理通过维持果实硬度,延缓膜脂过氧化的发生,抑制保护酶活性的下降,提高活性氧的清除能力,保持活性氧代谢平衡,从而延缓果实衰老,其中38 ℃ 6%CaCl2的处理效果最好。     

干旱对草地早熟禾膜质过氧化酶和保护酶活性的影响

采用温室盆栽、人工梯度控水干旱处理方法,分析了过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)及丙二醛(MDA)在4个草地早熟禾品种中的变化规律.结果表明:POD和SOD在整个干旱过程中,均呈先增加后降低的趋势,而CAT呈下降趋势,MDA含量呈上升趋势且品种间存在差异.各种保护酶的活性在品种中表现不同,SOD活性在兰肯(Kenblue)和男爵(Baron)中表现最高.在蓝月(Bluemoon)中最低,黑石(Blackstone)居中;POD活性最强的品种是兰肯,其次是男爵、黑石和蓝月;CAT的活性大小在4个品种中依次为兰肯>男爵>黑石>蓝月.     

IAA改善PEG处理下白三叶幼苗叶片抗氧化保护和渗透调节能力

以‘Pixie’白三叶(Trifolium repens cv.‘Pixie’)为试材,通过PEG(聚乙二醇-6000)模拟干旱胁迫,研究植物生长素(IAA)对白三叶幼苗抗旱性的影响。结果表明,1μmol·L~(-1) IAA能够显著(P0.05)提高15%PEG(-0.3 MPa)干旱胁迫下白三叶幼苗的抗旱性;外源IAA不同程度地提高了白三叶幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,以及还原型ASA和GSH的含量,降低相对电导率、丙二醛、超氧阴离子和过氧化氢含量,有效缓解了叶片膜质损伤和氧胁迫伤害;外源IAA亦可显著提高白三叶叶片总氨基酸和游离脯氨酸含量,有效降低了渗透势,提高叶片相对含水量。相似地,干旱条件下外源1μmol·L~(-1) IAA提高了离体叶片相对含水量并有效缓解了膜质损伤,但60μmol·L~(-1)极性运输抑制剂(NPA)以及60μmol·L~(-1)合成抑制剂(L-AOPP)不同程度地加剧了叶片失水和膜质损伤。以上结果表明:1μmol·L~(-1)IAA通过提高干旱胁迫下白三叶抗氧化保护能力和渗透调节能力,改善了白三叶幼苗的抗旱性。     

NaCl胁迫对白三叶生长及保护酶的影响

利用盆栽试验,对白三叶(Trifolium repens L.)2份耐盐品种1212和83-160以及2份敏盐品种83-159和81-1进行苗期耐盐性研究,通过对存活率、株高、电导率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性等指标的测定与分析,探讨盐胁迫下白三叶生长情况及保护酶活性的响应。结果表明:随着盐浓度的升高,4个品种的存活率和相对株高均呈显著下降趋势,电导率呈上升趋势。耐盐品种1212和83-160的存活率和相对株高均显著高于敏盐品种81-1和83-159,电导率则显著低于敏盐品种,说明敏盐品种在盐胁迫下细胞受损更严重。随着胁迫时间的延长SOD,POD和CAT活性均表现为先急剧上升后下降之后再上升的趋势,耐盐品种和敏盐品种变化差异显著,在盐胁迫后5 d和10 d时,耐盐品种的3种酶活性低于敏盐品种,而盐胁迫后20 d时,耐盐品种酶活性和敏盐品种趋于一致,这可能是由于盐胁迫前期敏盐品种比耐盐品种中积累了更多的活性氧而使诱导酶活性提高。     

达乌里胡枝子抗氧化保护系统及膜脂过氧化对干旱胁迫及复水的动态响应

采用盆栽控水法,对达乌里胡枝子进行不同梯度干旱胁迫(适宜水分,CK;中度干旱,DR₁;重度干旱,DR₂)和复水处理,研究其在胁迫过程中的抗氧化保护系统及膜脂过氧化的动态响应。结果表明,1) 在整个胁迫过程中,随着胁迫时间的延长,干旱胁迫使SOD、POD、CAT、APX活性高于对照,且随着胁迫强度的增加,SOD活性为DR₁2,CAT、APX活性为DR₁>DR₂,而POD活性在胁迫开始后前6 d内为DR₁>DR₂,之后则为DR₂>DR₁;与对照相比,干旱胁迫下AsA含量变化不明显,Car含量则高于对照,随着胁迫时间的延长,AsA含量先降低后升高,Car则呈上升趋势;干旱胁迫下O₂^·-含量高于对照,膜脂过氧化导致MDA含量升高,细胞膜相对透性改变,随着干旱胁迫强度的增加,MDA含量在胁迫开始后前6 d为DR₂>DR₁,之后各处理组组间差异不显著(P>0.05),O₂^·-含量为DR₁>DR₂。2) 复水后,APX、CAT、Car、O₂^·-均呈上升趋势,其他指标则呈下降趋势。3) 通过隶属函数法对该种的抗旱能力进行综合评价得出,达乌里胡枝子抗旱能力较高,且中度胁迫下该种的抗氧化能力高于重度胁迫,中度胁迫可能更适合于该植物的生长发育。     

水分胁迫对甘草叶片和根系细胞超微结构与膜脂过氧化的影响

以一年生乌拉尔甘草为材料,利用透射电镜技术,观察水分胁迫下根皮层细胞和中柱细胞,以及叶片叶肉细胞超微结构的变化,同时结合丙二醛含量测定,分析水分胁迫对甘草根叶细胞超微结构和膜脂过氧化的影响。结果显示,随着干旱胁迫时间的延长,甘草根系、叶片细胞的细胞器结构均发生明显变化,表现为:细胞核变形,染色质凝聚并边缘化;线粒体内腔空化;叶绿体基粒片层结构逐渐模糊,淀粉粒降解;根系中高尔基体扁平囊出芽形成小囊泡等。不同组织以及不同细胞器对干旱胁迫的敏感程度不同,其中根皮层组织的细胞器形态变化早于中柱细胞和叶片。胁迫初期,无论是根系还是叶片,都以细胞核较早发生染色质凝聚,并早于细胞膜脂过氧化损伤。以上特征与细胞程序性死亡特征相似,推测干旱胁迫初期诱导根、叶细胞发生程序性死亡可能是甘草抵御干旱胁迫的机制之一。     

亚精胺对水分胁迫下白三叶脯氨酸代谢、抗氧化酶活性及其基因表达的影响

以广泛栽培的“拉丁诺”白三叶为供试材料,对其在不同水分胁迫处理下叶片相对含水量、活性氧成分、膜脂过氧化产物、抗氧化酶活性、脯氨酸含量及其代谢酶活性等生理指标进行测定,并利用RT-PCR技术分析4种抗氧化酶基因在不同胁迫条件下的表达特性,分析外源亚精胺缓减水分胁迫的效应。结果表明,水分胁迫下白三叶叶片相对含水量逐步降低,活性氧和丙二醛含量不断升高,外源亚精胺能显著提高胁迫下叶片相对含水量,有效降低活性氧和膜脂过氧化产物的积累;外源亚精胺使水分胁迫下白三叶抗氧化酶活性和基因表达量发生改变,提高了水分胁迫下白三叶叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化酶(APX)基因的表达从而提高抗氧化酶活性,缓解了水分胁迫造成的氧化胁迫伤害;外源亚精胺提高了脯氨酸合成代谢关键酶Δ’-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)和分解代谢关键酶脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性,促进了水分胁迫下脯氨酸的代谢,但对脯氨酸合成代谢鸟氨酸途径中关键酶——鸟氨酸转氨酶(OAT)没有影响。外源亚精胺能有效提高白三叶的抗水分胁迫能力,这与亚精胺诱导了胁迫下白三叶抗氧化酶基因表达,提高抗氧化酶活性和促进脯氨酸的代谢从而减轻由水分胁迫造成的氧化伤害、稳定了细胞膜系统及提高渗透调节能力密切相关。     

一氧化氮参与调节PEG渗透胁迫下白三叶抗氧化酶活性及其基因表达

以 ‘拉丁诺’ 白三叶为材料,采用药理学实验,研究15%PEG-6000渗透胁迫下,离体叶片内源NO荧光产生及NO含量动态变化,NO清除剂及合成抑制剂对白三叶叶片抗氧化酶活性及其基因表达量的影响以及外源NO供体(SNP)对渗透胁迫的缓解效应。渗透胁迫可诱导白三叶叶片NO荧光产生,NO含量升高,提高抗氧化酶活性,上调抗氧化酶基因表达水平,而Hb、NR、NaVO₃和L-NAME则显著抑制了胁迫诱导的NO含量、抗氧化酶活性及其基因表达水平的提升;外源根施50 μmol/L SNP促进了胁迫下叶片抗氧化酶活性的提高,并有效减缓了相对含水量的下降,抑制电解质渗透率(EL)和MDA含量的升高。以上结果表明,NO是白三叶响应渗透胁迫的重要信号分子,并可能通过调控氧化酶基因表达和提高抗氧化酶活性,以减轻渗透胁迫对白三叶幼苗的过氧化伤害。     

NO参与Spd诱导白三叶抗氧化酶活性及其基因表达

以‘拉丁诺’白三叶为试材,采用药理学实验,探讨一氧化氮(NO)信号在外源亚精胺(Spd)诱导抗氧化酶活性及其基因表达中的作用。研究结果显示,20 μmol/L的外源Spd可显著提高白三叶叶片硝酸还原酶(NR)和一氧化氮合酶(NOS)活性,诱导白三叶离体叶片NO积累,并且具有时间效应,在处理第2 h达到最大值;50 μmol/L NO清除剂牛血红蛋白(Hb)、5 mmol/L 硝酸还原酶(NR)抑制剂偏钒酸钠(NaVO₃)以及200 μmol/L一氧化氮合酶(NOS)抑制剂NG-硝基-L-精氨酸甲酯盐酸盐(L-NAME)处理均可不同程度地逆转Spd诱导的NO含量的升高。外源Spd亦可提高白三叶叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性及其基因的相对表达量,而Hb、NaVO₃和L-NAME不同程度地抑制了Spd诱导的SOD、POD、CAT、APX酶活性及其基因表达。以上结果表明:Spd可能通过激活硝酸还原酶和一氧化氮合酶途径诱导产生NO,且NO信号参与了Spd调控白三叶叶片抗氧化酶活性及其基因表达。     

假俭草低温胁迫的伤害与适应

假俭草经低温4、8、12℃处理12h，叶片的电解质渗透率和丙二醛含量缓慢增加。随温度的降低，叶片的过氧化酶活性快速升高、游离脯氨酸大量积、可溶性糖含量急剧增加。试验结果表明：假俭草具强的抗寒能力，能通过一系列保护性的生理生化反应来适应低温胁迫，以减轻低温伤害。     

亚精胺对PEG渗透胁迫下白三叶种子萌发及幼苗抗旱效应的影响

以‘拉丁诺’白三叶(Trifolium repens cv.Ladino)为试材,研究不同浓度PEG-6000(聚乙二醇-6000)渗透胁迫下亚精胺(spermidine,Spd)对白三叶种子萌发和幼苗抗旱的影响。结果表明,20μmol·L-1 Spd浸种能够显著(P0.05)提高10%和15%PEG-6000渗透胁迫下白三叶种子的萌发率和萌发指数,显著促进15%PEG-6000渗透胁迫下胚根的伸长生长和幼苗的单株鲜重,但对单株干重影响很小;20%PEG-6000渗透胁迫下,外源添加20μmol·L-1 Spd能不同程度地提高白三叶幼苗叶片超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性,降低电解质渗透率(EL)和丙二醛(MDA)含量,有效缓解叶片相对含水量(RWC)下降。表明渗透胁迫下Spd能有效促进白三叶种子的萌发,增强幼苗抗氧化能力,从而减轻渗透胁迫对白三叶幼苗的过氧化伤害,提高植株的耐旱性。     

Na＋对水分胁迫下白三叶抗氧化防御和有机渗透调节物质的影响

以“拉丁诺”（Ladino）白三叶为供试材料,研究NaCl对PEG（聚乙二醇6000）水分胁迫下白三叶幼苗叶片相对含水量、根系活力、叶绿素含量、活性氧成分、膜相对透性和膜脂过氧化、抗氧化防御及有机渗透调节物质积累的影响。外源NaCl能显著提高水分胁迫下叶片相对含水量和根系活力,有效降低叶绿素的分解;通过增强水分胁迫下叶片SOD、POD和CAT活性及抗坏血酸-谷胱甘肽循环（AsA-GSH cycle）关键酶活性,维持了细胞内显著较低的活性氧、电解质渗透率和MDA含量,缓解了胁迫对细胞造成的氧化性伤害;50 mmol／L NaCl对正常水分条件下白三叶的生长也具有一定的促进作用;但外源NaCl预处理使水分胁迫下白三叶叶片内可溶性糖和游离脯氨酸含量显著降低。说明NaCl显著提高白三叶的抗旱性与增强胁迫下白三叶抗氧化防御系统密切相关,并非促进了植物体内有机渗透调节物质的积累,而可能像其他旱生植物一样是通过富集Na＋提高其渗透调节能力来发挥作用。     

IAA、NAA对白三叶种子发芽的影响

用吲哚乙酸、萘乙酸对白三叶种子进行了发芽试验。结果表明,用２０ｍｇ／Ｌ的吲哚乙酸和２ｍｇ／Ｌ的萘乙酸处理,不仅可提高白三叶种子的发芽率,而且可促进种子早期萌发及胚根胚芽生长,有利于有短时间内快速成坪。但吲哚乙酸易被破坏,故使用工奈乙酸效果最佳。     

卡那霉素对白三叶种子发芽及无菌苗生长的影响

通过室内发芽试验研究了卡那霉素(Kan)对白三叶Trifolium repens种子萌发及幼苗生长的影响,结果表明,Kan对白三叶种子发芽势和发芽率没有影响,但对根系和地上部分的生长作用显著.表现为须根受到抑制、主根变短增粗、株高降低、叶片数减少及单株平均生长量减少,出现白化现象,且随着Kan浓度增加,抑制作用增强.由此设定Kan对白三叶无菌苗根系生长的有效浓度为10～20 mg/L;对地上部分生长的有效作用浓度为30 mg/L;对白化苗的有效浓度为40 mg/L.     

白三叶在庆阳市苹果园生态系统中的重要作用

随着人们物质生活水平的不断提高和绿色环保食品的迅速发展,苹果Malus pumila 生产逐渐由数量型向质量型、环保型产品转变.通过对三叶草Trifolium repens 的生长特性、营养价值、生态效益和经济效益等方面的初步探讨,论证了白三叶是苹果园生草覆盖的理想草种.大力推广果园种植白三叶,是增加果农收入和发展畜牧业的良好措施.     

白三叶叶蛋白提取及纯化工艺

以白三叶（Trifolium repens）为材料探讨了叶蛋白的提取工艺和纯化方法。对白三叶叶蛋白提取中加热时间、温度、pH值、料液比、酸的种类等单因素以及纯化试剂甲醇、乙醇、丙酮、四氯化碳、水等进行了研究。结果表明,各单因素最佳参数为加热时间9 min,温度90 ℃,pH值 4.0,料液比1∶2,沉淀的酸为硝酸。对加热时间、加热温度、pH值和料液比进行4因素3水平正交试验,发现影响叶蛋白提取因素为pH值>温度>时间>料液比,最佳提取工艺为加热时间9 min,温度80 ℃,pH值4.0,料液比1∶2。对叶蛋白纯化结果表明,纯化剂对叶蛋白纯度的影响依次为甲醇>乙醇>丙酮>四氯化碳>水,但各种纯化剂之间差异不显著（P>0.05）。