外源Ca~(2+)调控野生抚育独一味幼株抗寒生理特性的研究

独一味是青藏高原区濒危保护药用植物,幼株抗寒性较差,为揭示外源Ca~(2+)对调控野生抚育独一味幼株抗寒效应,对甘肃玛曲县野生抚育的独一味幼株带土坨全株移植培养盆,采用不同浓度CaCl_2溶液(0,5,10,15,20和25 mmol·L~(-1))喷施,以喷蒸馏水为对照,然后将培养盆分别置于4,0和-4℃处理24 h,对照留置25℃,处理结束测定叶片膜稳态性、渗透调节机能、膜质过氧化和抗氧化酶活性以及根系三苯基氯化四氮唑还原活力等抗逆指标,旨在探寻提高野生独一味幼株抗寒性的栽培生理调控方法,为独一味野生抚育和驯化栽培提供科学依据。结果表明,外源钙对低温处理后独一味抗逆指标具有显著影响,影响程度因处理浓度的不同而异,以喷施15 mmol·L~(-1) CaCl_2的作用效果最佳,可通过调控叶片可溶性糖和抗氧化酶活性保护膜系统的稳态性和完整性,使叶片相对电导率和丙二醛含量维持在较低的水平,增强了根系活力,有效提高了野生独一味幼株的抗寒性,在独一味野生抚育中具有潜在的应用价值。     

盐胁迫下外源Ca~(2+)对红豆草幼苗抗性生理的影响

以蒙农红豆草为材料,研究了100mmol/L NaCl胁迫下不同浓度外源Ca2+对红豆草幼苗的生长、脯氨酸、可溶性糖和叶绿素含量及根系活力的影响;探讨了Ca2+对盐胁迫伤害的缓解作用。结果表明:随着Ca2+浓度的增加,与CK相比,红豆草脯氨酸、可溶性糖、叶绿素含量及根系活力呈先升高后降低的明显变化趋势,在T3(100mmol/L NaCl+30mmol/L CaCl2)处理下,红豆草脯氨酸、可溶性糖及叶绿素含量与对照相比提高了32.3%,60.0%和9.7%,差异显著(P0.05);T3、T4处理的根系活力显著高于CK(P0.05),其他处理与CK无明显差异;T3处理的株高显著高于对照CK(P0.05),其他处理与CK间无显著差异,达到最佳的效果。     

钌红对玻璃化冷冻牛卵母细胞线粒体Ca2+的调控研究

玻璃化冷冻会严重损伤哺乳动物卵母细胞的线粒体功能,进而极大地限制了其解冻后的发育能力。为此,本试验设置3个钌红（RR）处理组,即牛卵母细胞用含0.5、1、2 μmol／L RR的玻璃化冷冻液进行冷冻,解冻后放入含0.5、1、2 μmol／L RR的体外成熟液中继续培养0.5 h,同时,新鲜卵母细胞一部分不进行冷冻,一部分用不含RR的冷冻液进行玻璃化冷冻,分别作为新鲜对照组和玻璃化冷冻对照组,然后共检测5组牛卵母细胞线粒体Ca²⁺水平、ATP含量及孤雌激活后胚胎的发育能力,进而研究RR对玻璃化冷冻牛卵母细胞线粒体Ca²⁺水平的调控作用。结果显示：①玻璃化冷冻显著提高了牛卵母细胞中线粒体Ca²⁺水平（P＜0.05）,而2 μmol／L RR处理组线粒体Ca²⁺水平显著低于冷冻对照组（P＜0.05）,但与新鲜组相比无显著差异（P＞0.05）;②玻璃化冷冻显著降低了牛卵母细胞中ATP含量（P＜0.05）,2 μmol／L RR处理组卵母细胞中ATP含量显著高于冷冻对照组及0.5、1 μmol/L RR处理组（P＜0.05）;③玻璃化冷冻对照组卵裂率、囊胚率显著低于新鲜对照组（P＜0.05）,1 μmol／L处理组卵裂率、囊胚率与新鲜对照组相比无显著差异（P＞0.05）。综上所述,RR处理能显著抑制解冻后牛卵母细胞线粒体Ca²⁺流入,保护线粒体功能,提高其发育能力。本试验结果为正向调控玻璃化冷冻卵母细胞线粒体Ca²⁺水平,进而提高其发育能力,促进玻璃化冷冻卵母细胞的广泛应用提供了参考依据。     

紫花苜蓿的抗寒生理适应性研究

通过对3个紫花苜蓿Medicago sativa品种根部可溶性糖、全氮、丙二醛（MDA）、游离脯氨酸和游离氨基酸含量动态变化进行分析,研究它们与苜蓿抗寒性之间的关系。结果表明,苜蓿根内可溶性糖、全氮、游离脯氨酸和游离氨基酸含量会在秋冬季升高,并在整个冬季保持较高水平,春季返青时下降,苜蓿根内MDA含量在秋季升高,并随晚秋气温进一步下降而降低。此外,各紫花苜蓿品种综合测定的参数说明,阿尔冈金抗寒性最强,金皇后次之,甘农3号最差。     

H2O2胁迫下豌豆初生根及抗氧化酶系统对外源 Ca2＋的响应

以豌豆品种“陇豌一号”为材料,通过对豌豆种子萌发初期初生根生理特性的研究,探索提高豌豆初生根外源H2 O2胁迫条件下抗性能力的途径。运用生理生化方法,测定 H2 O2胁迫下豌豆初生根在外源 Ca2＋处理后的弯曲率和根系活力,并对豌豆初生根内的丙二醛（MDA）含量、相对膜透性、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）活性进行测定。结果显示,80 mmol／L 的 H2 O2处理下的豌豆初生根正常生长受到显著抑制,但是经过 Ca2＋处理后,根系生长抑制作用得到缓解,根系活力得以恢复。外施10 mmol／L Ca2＋初生根 MDA 值较 CK1降低了37．32％,并显著地提高了 POD,SOD,CAT 和 APX 的活性,其值分别为51．946 U／（mg·min）,865．174 U／g FW,1．9739 mmol／（L·g·min）和2．569μmol／（L·g·min）。总之,外源施加 Ca2＋能够有效降低 H2 O2造成的氧化胁迫,缓解对初生根细胞膜的伤害,降低质膜透性,增强初生根系抗氧化酶活性,达到抵抗逆境胁迫的目的。     

六种紫花苜蓿在高寒地区抗寒生理特性差异比较研究

试验对6种紫花苜蓿（Medicago sativa L.）在高寒地区越冬前后根系生理指标及越冬率进行测定。结果表明：‘公农1号’和‘草原3号’的可溶性糖、可溶性蛋白及游离脯氨酸含量在越冬最冷月含量高于其他品种,其次是‘龙牧806’和‘Wega7F’,均具有较高的越冬能力,而‘敖汉’和国外引进品种‘WL319 HQ’的各项指标略低,抗寒能力较弱。     

外源钙对干旱胁迫下木豆种苗生理特性的影响

通过模拟贵州岩溶地区土壤富钙的生境（CK和50 mmol·L^-1 CaCl₂）,以岩溶地区常见饲用灌木木豆（Cajanus cajan）为材料,研究外源钙对干旱胁迫（CK,5%,10%,20% PEG-6000）下木豆种子的萌发率、保护性酶活性（SOD,POD,CAT）及可溶性蛋白质和GSH含量的变化。结果表明：木豆种子萌发随着干旱胁迫的增强而呈显著线性下降趋势（P<0.01）,施加外源钙对其无显著影响;随着干旱胁迫的增强保护酶SOD和POD成指数关系,CAT成负二次关系;施加外源钙能显著提高低浓度干旱胁迫下木豆种子SOD和POD活性;可溶性蛋白质和GSH含量随着干旱胁迫的增强呈现指数和二次曲线关系,施加外源钙显著提高了木豆种子可溶性蛋白质和GSH含量（P<0.05）。表明外源钙的施加能缓解木豆种子受到的干旱伤害,提高木豆苗期抗旱性。     

外源NO对镉胁迫下玉米幼苗生长和生理特性的影响

采用盆栽试验,研究了外源NO对镉(Cd)胁迫下玉米幼苗膜脂过氧化、渗透调节物质、抗氧化酶活性及叶绿素含量等生理特性的影响。结果表明,与对照比较,100 mg/L的Cd处理降低了玉米幼苗脯氨酸(Pro)和叶绿素含量,减缓了可溶性蛋白和可溶性糖含量的积累,抗氧化酶活性下降,丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子(O₂^-·)产生速率增加、质膜透性增大;与100 mg/L Cd处理比较,添加100 μmol/L硝普钠(SNP)处理显著增加了Cd胁迫下玉米幼苗生物量,提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,增加了幼苗叶绿素和脯氨酸含量、促进了可溶性糖和可溶性蛋白的积累,降低了MDA含量、细胞质膜的透性以及O₂^-·产生的速率。因此,外源NO对Cd胁迫下玉米生长有一定的缓解作用,可以增强玉米幼苗对Cd毒害的抗性。     

玻璃化冷冻对哺乳动物卵母细胞Ca2+的影响机制

卵母细胞冷冻保存是胚胎生物技术(如体外受精、胞浆内单精子注射、体细胞克隆)的重要组成部分,对优良种畜和濒危动物种质资源保存,加速家畜品种改良进程都具有重要意义。与常规冷冻法相比,玻璃化冷冻具有操作简单、降温速率快、耗时短、冷冻效率高等优点,被越来越广泛地应用于家畜卵母细胞的冷冻保存。然而,与新鲜卵母细胞相比,玻璃化冷冻卵母细胞的受精率及发育能力仍不理想,这严重影响了玻璃化冷冻卵母细胞的应用潜力。玻璃化冷冻会引起卵母细胞Ca²⁺浓度升高及钙振荡模式异常,导致其透明带硬化、受精信号紊乱等问题。综合前人研究进展,作者分析了玻璃化冷冻对胞内Ca²⁺浓度、钙振荡模式的影响和作用机制,并指出胞外Ca²⁺内流和胞内钙库Ca²⁺释放是导致冷冻卵母细胞胞内Ca²⁺浓度升高的主要原因,1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)Ⅰ型受体分布异常和线粒体损伤可能是导致冷冻卵母细胞钙振荡模式异常的重要原因,以期为正向调控冷冻卵母细胞Ca²⁺浓度及钙振荡模式提供技术参考,从而进一步提高玻璃化冷冻卵母细胞的受精和后续的发育能力。     

钙对苜蓿幼苗抗寒性及相关生理指标影响的研究

先用50mmol/L CaCl2浸泡图牧吉苜蓿，公农一号苜蓿种子，蒸馏水处理作对照，之后将其幼苗放在低温下胁迫。结果表明：Ca^2 不但能提高图牧吉苜蓉幼苗的抗寒性，而且，也能提高公农一号苜蓿幼苗的抗寒性，同时，图牧吉苜蓿，公农一号苜蓿的超氧化物歧化酶，过氧化物酶，过氧化氢酶等酶活性及脯氨酸与抗坏血酸含量也得到提高。由此推测，Ca^2 提高图牧吉苜蓿，公农一号苜蓿幼苗的抗寒性可能与Ca^2 提高其超氧化物歧化酶，过氧化物酶，过氧化氢酶等酶活性及脯氨酸与抗坏血酸含量有关。     

科尔沁沙地不同苜蓿品种越冬期根颈耐寒生理机制的研究

以内蒙古科尔沁沙地种植的苜蓿品种为研究对象,模拟越冬季不同水分条件对不同秋眠级苜蓿根颈的影响,通过对根颈形态指标及生理指标的研究探讨不同苜蓿品种根颈的耐脱水规律。结果表明:模拟越冬季不同水分显著影响各品种根颈越冬保护性糖的积累及根颈的生理活性,尤其是蔗糖、棉子糖及水苏糖类寡糖的积累。抗寒级数较大的 WL298、WL168 根颈耐脱水较强,骑士T、公农一号根颈耐脱水性中等,而抗寒级数较小的巨能4015根颈耐脱水性较弱,WL363由于积累越冬保护性糖的含量高、再生恢复性较强表现出较强的越冬能力,根颈耐脱水性中等。越冬水分维持在田间持水量90%时,WL298、WL168、骑士T、公农一号的越冬保护性糖及返青后生产性能均强于巨能4015。越冬水分维持在田间持水量40%及以下各品种根颈收缩程度显著增加,WL298、WL168、WL363返青性能较好而骑士T、巨能4015则返青率相对较低。     

NO介导的Ca2+信号对渗透胁迫下紫花苜蓿幼苗光合特征及抗性的影响

以紫花苜蓿幼苗为材料,用聚乙二醇(PEG-6000)作为渗透介质人工模拟干旱条件,外源喷施NO供体硝普钠(SNP)、钙信号试剂CaCl₂、NO抑制剂亚甲基蓝(MB)和Ca²⁺通道阻断剂LaCl₃,对紫花苜蓿幼苗光合特征、抗氧化酶活性及过氧化物酶(POD)同工酶图谱进行研究,探讨了渗透胁迫下NO介导的Ca²⁺信号对紫花苜蓿幼苗光合作用及抗氧化能力的影响。结果表明:在渗透胁迫条件下,施加SNP、CaCl₂均能够有效缓解叶片叶绿素a、类胡萝卜素及总叶绿素含量降低,提高叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)及气孔限制值(L_s),而对胞间CO₂浓度(C_i)没有缓解作用。SNP、CaCl₂及SNP+CaCl₂处理提高了幼苗叶片中抗氧化酶活性和脯氨酸含量,降低了丙二醛(MDA)含量。其中共处理时效果最为显著,第4天 SOD、POD、CAT活性较PEG处理升高了39.29%、30.41%和56.24%,脯氨酸含量增加了45.59%,MDA含量降低了45.59%。POD同工酶图谱在第4天时酶谱带数最多,POD活性最强,且SNP+CaCl₂共处理下出现新酶带。而添加外源NO的同时添加Ca²⁺通道阻断剂LaCl₃,紫花苜蓿幼苗光合速率、抗氧化酶活性及脯氨酸含量均降低,丙二醛含量增加,添加Ca²⁺信号的同时施加NO抑制剂MB也具有相同的作用,说明Ca²⁺信号参与NO信号转导过程并相互作用共同调节渗透胁迫下紫花苜蓿幼苗的生理应答响应。