活性氧和一氧化氮在植物抗病反应中的作用

活性氧和一氧化氮是生物体内普遍存在的信号分子 ,参与多种生理功能的调控 ,对生物体正常生长发育具有重要意义。最近的研究认为 ,在环境条件胁迫下 ,植物体也能通过类似哺乳动物体内 NADPH氧化酶和一氧化氮合酶途径产生活性氧和一氧化氮。活性氧和一氧化氮在植物抗病反应中具有直接杀伤病原物、参与细胞壁的氧化交联、激活抗病相关基因的表达和依赖转录的防卫反应、诱导寄主细胞过敏性坏死等重要作用。本文据近年的研究结果对以上几个方面作一综述     

活性氧物质在植物抗病中的作用

简述了活性氧的产生及清除。综述了活性氧在植物抗病中的作用,主要包括:直接杀死入侵病原菌,增强细胞壁的强度和氧化交联,诱导植保素合成、系统获得抗性、过敏性反应、细胞程序性死亡和防卫基因的表达,激活或与其他信号分子协同作用。总结了活性氧在植物体中的负作用。     

NO在植物抗病反应中的信号作用

综述了NO的产生与检测,NO在植物抗病反应中的作用,NO的药理学研究及其清除。     

活性氧和超氧化物歧化酶在植物抗病反应中的作用

活性氧在植物体内的代谢平衡受众多环境胁迫因子的影响超氧化物歧化酶作为生物自由基的清除剂,具有清除逆境胁迫时体内过量的超氧化物自由基,维持活性氧代谢平衡的功能在植物-病原物相互作用过程中,活性氧和超氧化物歧化酶参与了植物的抗病反应,并起着重要作用本文综述了有关方面的研究进展     

植物与病原物互作中的活性氧代谢及其作用

介绍了活性氧的种类、代谢途径和测定方法,以及植物人存在的抗氧化机制、植物与病原物互作中活性氧的产生及遗传基础,重点对活性氧在植物与病原物互作中抗病信号转导、抗菌作用、膜脂氧化、细胞壁强化、植保素合成和过敏性细胞死亡等方面进行了综述。     

植物一氧化氮及其对活性氧代谢的影响

介绍了植物一氧化氮(NO)的来源;论述了活性氧系统对NO的响应及NO对活性氧代谢调节的可能途径。     

一氧化氮在植物抗逆境信号转导中的作用

概述了NO分子在植物体内的来源,在信号转导、生物和非生物胁迫响应等过程中作用,以及NO与植物中其他信号分子的关系。     

Ca^2＋对植物——微生物互作反应的调控

植物对微生物信号接收，传递及应答的研究是当前的植物－微生物互作的分子生物学领域中最具吸引力的课题之一，Ca^2 是迄今为止唯一被证实的植物细胞内信号，大量研究表明，Ca2 也参与了植物－微生物互作的信号传递，近15年来，随着细胞生物学，生物化学，分子生物学研究技术的飞速发展，人们对Ca2 在植物－微生物互作中生理意义的认识大为加深，从Ca2 信号的研究方法，Ca2 在植物抗病防卫反应中的作用，Ca2 在植物－微生物共生关系中的作用及C 2 信号研究中存在的问题及展望等几方面综述了近年来相关研究的进展。     

活性氧与一氧化氮在逆境胁迫下的相互关系

简要介绍了逆境胁迫下活性氧、一氧化氮与其他信号分子之间的相互关系,非生物胁迫尤其是水分胁迫下活性氧自由基对植物的伤害机理及一氧化氖与活性氧的响应,生物胁迫植物抗病虫反应中一氧化氮与活性氧的表现及相互关系。     

植物体内活性氧（ROS）的产生及其作用研究进展

活性氧（Reactive oxygen species,ROS）是植物体内正常代谢的信号小分子,在植物的生长发育和抗逆反应中具有重要作用。综述了植物体内ROS产生的过程、对植物蛋白的修饰及在植物体内的主要功能。     

外源一氧化氮对铝胁迫下烟草叶片呼吸作用和活性氧代谢的影响

为探明外源一氧化氮(NO)提高烟草耐铝性的生理机制,采用水培法研究了NO供体硝普钠(SNP)对铝胁迫下2个不同耐铝性烟草品种云烟100(耐铝)和云烟105(敏感)植株生长、叶片活性氧(ROS)含量、呼吸作用和线粒体抗氧化酶活性的影响。结果表明,铝胁迫显著降低了烟草叶片总呼吸速率、细胞色素呼吸速率、交替呼吸速率、细胞色素氧化酶(COX)活性和丙酮酸含量,导致叶片O—·2产生速率升高和H2O2大量积累,植株生物量显著下降,且云烟105变幅高于云烟100;外源NO处理显著缓解铝对烟草植株生长的抑制,提高叶片总呼吸速率、细胞色素呼吸速率、交替呼吸速率、COX活性和丙酮酸含量,降低叶片O—·2产生速率和H2O2含量,且对云烟105的缓解效果显著高于云烟100。此外,外源NO处理进一步提高铝胁迫下烟草叶片线粒体超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,且云烟105增幅显著大于云烟100。综上所述,外源NO处理可通过提高烟草叶片呼吸作用和线粒体抗氧化酶活性来清除线粒体内ROS含量,从而缓解铝对烟草的毒害作用,且对敏感基因型的缓解效应较耐铝基因型更为明显。     

植物体内一氧化氮的合成及其对非生物胁迫响应的研究进展

一氧化氮在植物的生长发育和对胁迫的反应过程中参与了多种生理活动。植物通过NO合成酶、硝酸还原酶、非酶促途径3种途径合成NO;大多数非生物胁迫都能诱导NO的产生。植物细胞中的NO具有双重作用:低浓度的NO能够促进植物的生长与发育,提高植物的抗逆性;而高浓度的NO则对植物细胞有毒害作用。在对非生物胁迫的反应中,NO能够减轻活性氧对植物细胞的伤害,并和其他的信号分子结合,共同调节胁迫响应基因的表达。     

一氧化氮对植物抗旱和抗病性的调控

一氧化氮(NO)在植物的各个生理过程中都发挥着重要的信号调节作用。主要综述了NO分子在植物中的合成、化学特性及其信号分子作用,以及NO在植物抗旱中对气孔的调控作用和对植物抗病性的影响。     

植物体内活性氧代谢及其信号传导

活性氧是植物体内一类化学性质很活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称。它们能对机体细胞造成氧化损伤，但同时在各种防卫反应中起着积极的作用，概述了近年来植物体内活性氧代谢及其信号传导取得的研究成果。     

植物细胞活性氧及其胞内信号转导

研究表明,活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)有很高的生物学活性,高浓度的活性氧是毒性分子,可以引起细胞内大分子的氧化损伤;低浓度的活性氧则作为普遍存在的信号分子起作用,ROS能诱导细胞防御基因的表达和引起适应性反应。     

Metabolism of Reactive Oxygen Species in the Cytoplasmic Male-Sterile Cotton Anther

Reactive oxygen species （ROS） in plant cell, including superoxide （O2^-）, hydrogen peroxide （H2O2）, and malondialdehyde （MDA）, are thought to be important inducible factors of cell apoptosis if excessively accumulated in cells. To elucidate the metabolic mechanism of ROS production and scavenging in anthers of the cytoplasmic male-sterile （CMS） cotton, CMS line, maintainer, and hybrid F1 anthers, were employed for studying the relationship between CMS and metabolism of ROS, by comparing ROS changes in the sterile and fertile anthers at different developmental stages. The results showed that during the abortion preliminary stage （sporogenous cell division stage）, anthers of CMS line had higher contents of O2^-, H2O2, and MDA than those of maintainer or hybrid F1. Simultaneously, the higher activities of superoxide dismutase （SOD）, catalase （CAT）, and peroxidase （POD） in scavenging ROS were measured in the anthers of the CMS line, indicating that an increase of ROS in anthers of abortion preliminary stage had an inducible effect on the antioxidant enzymes. But during the abortion peak of CMS anther （pollen mother cell meiosis stage）, on the one hand, contents of O2^-, H2O2, and MDA were extraordinarily high in CMS anthers, on the other hand, the activities of SOD, CAT, and POD were excessively low, which disrupted the balance between the production and elimination of ROS and led to pollen mother cells apoptosis at this stage. In the following two stages （uninucleate microspore stage and mature pollen stage）, the contents of O2^- and H2O2 in the aborted anthers were approximated to contents in the fertile anthers of the maintainer and hybrid F1. However, MDA contents were continuously raised and enzymic activities of SOD, CAT, and POD were consistently decreased in sterile anthers, which indicated that ROS still had harmful effects on the anthers after the apoptosis of the male cells. Excessive accumulation of O2^-, H2O2, and MDA and significant reduction of ROS scavengingenzyme activities were coinstantaneous with male cells apoptosis in the anthers of the cotton CMS line. But when the restorer gene was transferred into the CMS line, excessive production of ROS could be eliminated in the anthers of hybrid F1.     

镉胁迫下外源钙对白菜氧化应激和NO含量的影响

为了解镉胁迫下外源钙对白菜生理响应的调控机制,通过水培实验研究了在Cd(100μmol·L-1)胁迫下Ca(5 mmol·L-1)对白菜(Brassica pekinensis)叶片钙离子和镉离子含量、ROS和MDA含量、抗氧化酶活性、还原性谷胱甘肽和内源NO含量变化的影响,并使用0.2 mmol·L-1的三氟拉嗪(TFP)研究了Ca2+-CaM信号在其中的转导功能。结果表明:(1)Cd胁迫降低了白菜叶片的Ca含量,而外源Ca增加了Ca含量并降低Cd含量,但TFP对叶片Ca、Cd含量无明显影响;(2)Cd诱导白菜叶片ROS爆发,引起质膜过氧化,并抑制了SOD活性,提高了APX、CAT和POD活性及GSH含量,增加了叶片过氧化压力,施加外源钙后降低了这种压力,而TFP的加入却降低了这种缓解作用;(3)Cd抑制了叶片NO含量,补充外源钙后提高了NO含量,而TFP降低了外源钙对NO的上调。研究可知,外源钙能降低白菜叶片Cd含量,增强Ca含量,并通过Ca2+-CaM信号途径调节抗氧化酶和GSH含量,维持叶片ROS平衡,提高叶片内源NO的表达,从而增强白菜Cd的耐性。