Ca2+ 参与硝普钠对干旱胁迫下小麦叶片NO水平的调控

研究干旱胁迫下外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理对小麦幼苗叶片NO水平的影响及其与Ca2+的关系.在15%PEG-6000胁迫下测定NO含量和NO合成酶活性,结果表明,干旱胁迫下小麦幼苗叶片一氧化氮合酶(NOS)活性显著增加,且钙依赖型cNoS(CaM的组成型NOS)快速调控NO产生,但是随着胁迫时间的延长,不依赖钙iNOS(CaM的诱导型NOS)的活性在NOS活性比例缓慢增加,而硝酸还原酶(NR)产生NO的能力只占总NR提取物活性的很小一部分;0.1 mmol/L SNP处理可显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NOS和NR活性,诱导NO水平提高,显著缓解膜脂过氧化;用质膜Ca2+通道抑制剂LaCl3与SNP共处理,显著减弱或抵消SNP促进NO合成作用.SNP显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO合成酶活性和NO含量,有效缓解膜的氧化损伤,而Ca2+参与SNP对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控.     

外源NO对干旱胁迫下大豆种子的萌发及幼苗生长的影响

为了探索外源NO对干旱胁迫下大豆种子的萌发及幼苗生长的影响,用5％ PEG-400模拟干旱胁迫,测定不同浓度的SNP处理后大豆种子萌发和幼苗生长指标的变化.结果表明,干旱胁迫十分明显地使大豆种子的萌发和幼苗的生长受到抑制.在SNP浓度为0～0.50 mmol/L时,种子萌发和幼苗生长的指标均有所提高,其中0.1 mmol/L SNP处理后,种子的发芽率和发芽指数最高,与ck 2相比分别提高了22.6％和1.45;用0.3 mmol/L SNP处理后,种子的发芽势及幼苗的芽长和根长最高,与ck 2相比种子的发芽势提高了20％o,幼苗的芽长增长了1.3 cm,根长增长了1.5 cm;0.5 mmol/L SNP处理后,种子的幼苗鲜重最大;而用0.7 mmol/L SNP及以上浓度处理后,种子的萌发及幼苗的生长都受到了抑制.因此,在SNP浓度为0.1 mmol/L时最适合种子的萌发,在SNP浓度为0.3 mmol/L时最适合幼苗的生长.     

外源甜菜碱对干旱胁迫下小麦幼苗叶绿体抗氧化酶及psbA基因表达的调节

为了探究外源甜菜碱对干旱胁迫下小麦幼苗的生长调节作用,以优质高产、高抗旱的小麦品种矮抗58为材料,四叶期分别用0.1、1.0和10.0 mmol L⁻¹的GB预处理小麦叶片,同时在根部施加30%聚乙二醇(PEG-6000)以模拟干旱环境,研究其对小麦超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT),过氧化物酶(POD),丙二醛(MDA)、超氧阴离子自由基()产生速率、叶绿素含量及相对含水量的影响,并采用Real-time PCR测定叶绿体psbA基因表达水平的变化。结果表明,干旱胁迫明显减少小麦叶片相对含水量和叶绿素含量,降低SOD、CAT及POD活性,提升MDA含量和O₂^?产生速率,抑制psbA基因表达水平,而外施GB具一定浓度效应,在适当浓度下能明显缓解这些胁迫反应,调控干旱胁迫下小麦叶绿体抗氧化酶活性以清除多余活性氧,减缓相对含水量及叶绿素含量的降低,提升psbA基因的表达水平,从而加快受损D1蛋白的周转并提高小麦的抗干旱胁迫能力。     

喷施生长素和赤霉素对土壤干旱条件下小麦幼苗生理特性的影响

在土壤干旱过程中,叶面喷施２×１０－５ｍｏｌ／Ｌ的生长素（ＩＡＡ）或５×１０－４ｍｏｌ／Ｌ的赤霉素（ＧＡ３）可阻止小麦幼苗磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（ＰＥＰＣａｓｅ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）和过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性的变化,且二者的作用效果相似。对于超氧物歧化酶（ＳＯＤ）,ＩＡＡ使其活性强化,而ＧＡ３则对其起着抑制作用。ＩＡＡ还能提高干旱条件下小麦幼苗的叶绿素含量,但对气孔阻力和叶水势影响不大;而ＧＡ３对叶绿素含量、气孔阻力和叶水势均无明显影响。     

Ca2+、PEG预处理对干旱胁迫下小麦幼苗某些酶活性的影响

本文结果表明，Ｃａ＾２＋、ＰＥＧ预处理小麦种子具有提高其幼苗ＲＷＣ及ＳＯＤ、ＣＡＴ、ＰＯＤ的活性和降低膜透性的效应，在干旱胁迫下植株生长抑制减轻。随着干旱胁迫的加强、ＳＯＤ、ＣＡＴ、ＰＯＤ活性迅速上升并始终维持较高水平，具体表现为浸种处理ＰＥＧ〉Ｃａ＾２＋〈Ｈ２Ｏ；ＲＷＣ表现为ＰＥＧ〉Ｃａ＾２＋〉Ｈ２Ｏ，植株生长抑制程度表现为ＰＥＧ〈Ｃａ＾２＋〈Ｈ２Ｏ。解除干旱胁迫后，Ｃａ＾２＋，ＰＥＧ浸种处理的     

CPPU对干旱胁迫下小麦幼苗叶片的蛋白响应及生育期差异的影响

采用叶面喷施调吡脲(N-(2-chloro-4-pyridyl)-N’-phenylurea,CPPU)处理,分析干旱胁迫下CPPU对小麦幼苗叶片蛋白质及各种生理生化指标的影响,以探讨CPPU提高小麦抗旱性的分子机制。以小麦品种河农822为材料,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)研究喷施CPPU后幼苗叶片中蛋白质组变化情况;用常规方法检测过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明,经SDS-PAGE电泳技术发现,与对照相比,干旱胁迫下喷施CPPU后出现分子量为125,80,55,40,35,33,25 kDa等7条特异性条带,消失了30 kDa的电泳条带。与干旱对照相比,喷施CPPU后叶片中蛋白条带中多了40 kDa特异性条带,消失了30 kDa的电泳条带;并且在干旱胁迫下,喷施100 mg CPPU后使幼苗体内的POD活性提高37.06%,可溶性蛋白含量增加63.50%,可溶性糖含量增加87.51%,脯氨酸含量增加109.57%,MDA含量降低46.06%。与干旱对照相比,喷施CPPU的幼苗叶片中出现了一条特异性条带,消失了一条特异性条带,且在70 kDa和大约20 kDa处的蛋白含量明显高于2个对照,在32kDa和大约25 kDa处的蛋白含量下降。100 mg CPPU可促进干旱胁迫下幼苗体内的可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量显著增加,POD活性显著提高,MDA含量降低。说明叶面喷施CPPU能够增强幼苗对干旱胁迫的适应性。     

外源NO对干旱胁迫下樱桃番茄种子萌发的影响

以樱桃番茄种子为试验材料,采用10％聚乙二醇(PEG)溶液模拟干旱胁迫,研究一氧化氮(NO)对干旱胁迫下樱桃番茄种子萌发的影响.结果 显示,低浓度的NO可提高在干旱胁迫下樱桃番茄种子的发芽率、发芽势、发芽指数、平均发芽速度,对干旱胁迫下种子萌发有着促进作用;高浓度的NO抑制发芽率、发芽势、发芽指数、平均发芽速度;其中以...     

干旱锻炼对小麦幼苗期抗氧化特性的影响

为探究干旱锻炼对小麦幼苗期抗氧化特性的影响,设置对照处理和干旱锻炼处理,在一心一叶时用PEG6000营养液进行干旱锻炼,之后恢复霍格兰氏全营养液,在三叶一心时分别进行干旱胁迫处理,观测幼叶中与抗氧化特性相关物质的动态变化.研究发现,随干旱程度及胁迫时间的增加,叶片SOD、POD活性、可溶性蛋白不同程度的减小,MDA、可...     

小麦不同生育期水分胁迫对产量的影响及干旱诊断方法初探

两年的盆栽试验表明,小麦孕穗期对水分胁迫最为敏感,其次为开花期.干旱主要是通过减少籽粒数来影响产量的.用红外测温仪测定干旱麦田和湿润麦田的叶丛温差,是诊断小麦干旱之简便而有效的方法.     

5-ALA对干旱胁迫下小麦幼苗光合作用及D1蛋白的调节作用

为了探究5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid,5-ALA）对干旱胁迫下小麦幼苗光合作用损伤的缓解机制,选用矮抗58小麦品种为试验材料,在两叶一心期对叶片喷施浓度为100mg/L的5-ALA,处理3d后对根部施加20%聚乙二醇6000（PEG-6000）模拟干旱环境,2d后取样进行光合以及psbA基因表达分析和D1蛋白含量测定。结果表明,干旱胁迫明显降低了小麦叶片的相对含水量以及叶绿素含量,而喷施外源5-ALA能够明显缓解干旱造成的伤害,同时也减缓了干旱胁迫下小麦幼苗净光合速率（P_n）、实际光化学效率（Φ_PSⅡ）、原初光化学效率（F_v/F_m）和光化学猝灭系数（q_P）值的降低,以及非光化学猝灭系数（q_N）值的升高,并且提高了psbA基因表达水平和D1蛋白的含量。以上结果显示,喷施外源5-ALA可缓解干旱胁迫下小麦幼苗的光合性能,同时诱导psbA基因表达水平提高,加快新D1蛋白的合成与受损D1蛋白的降解,从而提高小麦幼苗的干旱胁迫耐受性。     

干旱胁迫下一氧化氮对小麦离体根尖离子吸收的影响

为阐明干旱胁迫下一氧化氮(NO)对植物的保护机制,利用干旱敏感性不同的3个小麦(Triticum aestivum L.)品种的离体根尖,比较了NO对干旱胁迫的响应及其对离子吸收的影响。在干旱胁迫下, 耐旱品种陇春8139根尖中大量产生NO, K⁺和Ca²⁺被大量吸收, 而Cl^-1被排出体外, 质膜H⁺-ATPase活性升高; 而干旱敏感品种甘麦8和定西24的根尖中NO、离子含量和质膜H⁺-ATPase活性的变化呈相反趋势。NO供体硝普纳(SNP)处理使3个品种根尖中的K⁺和Ca²⁺含量增加,Cl^-1含量下降,并能提高质膜H⁺-ATPase活力;NOS抑制剂N^ω-nitro-L-arginine(LNNA)和NO清除剂2-phenyl-4,4,5,5-tetramethyl-imidazoline-1-oxyl- 3-oxide(PTIO)能够逆转这一效果。Na⁺含量在所有处理下都没有明显变化。试验结果证明,NO能够通过调节质膜H⁺-ATPase活力影响植物对离子的选择吸收,从而提高耐旱性。     

干旱胁迫下一氧化氮对小麦离体根尖离子吸收的影响

为阐明干旱胁迫下一氧化氮(NO)对植物的保护机制,利用干旱敏感性不同的3个小麦(Triticum aestivum L.)品种的离体根尖,比较了NO对干旱胁迫的响应及其对离子吸收的影响。在干旱胁迫下, 耐旱品种陇春8139根尖中大量产生NO, K⁺和Ca²⁺被大量吸收, 而Cl^-1被排出体外, 质膜H⁺-ATPase活性升高; 而干旱敏感品种甘麦8和定西24的根尖中NO、离子含量和质膜H⁺-ATPase活性的变化呈相反趋势。NO供体硝普纳(SNP)处理使3个品种根尖中的K⁺和Ca²⁺含量增加,Cl^-1含量下降,并能提高质膜H⁺-ATPase活力;NOS抑制剂N^ω-nitro-L-arginine(LNNA)和NO清除剂2-phenyl-4,4,5,5-tetramethyl-imidazoline-1-oxyl- 3-oxide(PTIO)能够逆转这一效果。Na⁺含量在所有处理下都没有明显变化。试验结果证明,NO能够通过调节质膜H⁺-ATPase活力影响植物对离子的选择吸收,从而提高耐旱性。     

干旱胁迫对小麦叶片叶绿素和类胡萝卜素含量的影响及染色体调控

以中国春-Synthetic 6x小麦染色体代换系及其亲本为材料,在不同生育时期对其叶片叶绿素、类胡萝卜素含量进行测定.结果表明,正常水分条件下(对照),5A、5B代换系叶片的叶绿素含量与5B代换系叶片的类胡萝卜素含量在孕穗期、开花期和灌浆期均显著或极显著高于中国春.干旱胁迫下,叶绿素和类胡萝卜素含量低于对照,3A、4D代换系叶片的叶绿素含量与2A、4D代换系的类胡萝卜素含量始终显著或极显著高于中国春.由此表明,正常水分条件下,Synthetic 6x的5A、5B染色体上可能存在诱导叶绿素含量增高的有利基因,5B染色体上可能存在诱导类胡萝卜素含量增高的有利基因.干旱胁迫下,Synthetic 6x的3A、4D染色体上可能存在诱导叶绿素含量增高的有利基因,2A、4D染色体上可能存在诱导类胡萝卜素含量增高的有利基因.     

外源NO对PEG胁迫下苜蓿幼苗抗氧化酶及同工酶的影响

为研究外源NO对聚乙二醇-6000(PEG)拟干旱胁迫下紫花苜蓿抗氧化酶活性及其同工酶的影响。本试验用一氧化氮供体硝普钠(SNP)或一氧化氮清除剂c-PTIO对干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗进行处理,并采用分光光度法和聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对抗氧化酶及其同工酶研究。结果表明:SNP+PEG处理能显著提高紫花苜蓿幼苗的地上部干重和根干重,分别增加了100.00%、61.54%;而不同处理的SOD、POD、CAT活性都随着处理时间的延长呈现先升高后降低的趋势,在处理的第4天,SOD、CAT活性达到最大值,在处理的第6天,SOD活性达到最高。在处理的第4天,SNP+NO处理POD活性降低了32.18%,而POD、CAT活性升高了9.81%、43.37%,说明SNP能够通过不同程度影响抗氧化酶活性而缓解PEG对紫花苜蓿的氧化损伤。PEG+c-PTIO则抑制了紫花苜蓿幼苗的抗氧化酶活性。不同时间各处理紫花苜蓿幼苗POD同工酶都呈现9条酶带,其中P1、P5、P6酶带不同处理之间酶活性明显不同;SOD同工酶在处理过程中产生相对迁移率分别为0.610、0.470和0.345的3条酶带。PEG+SNP处理酶带颜色较深。而CAT同工酶形成了两条相对迁移率分别为0.322、0.259的酶带,各处理之间无明显的变化。说明外源SNP能有效的缓解PEG对紫花苜蓿幼苗造成的氧化损伤,促进植物的生长。本研究结果为紫花苜蓿的耐旱生理机制研究提供了一定的科学依据。     

外源一氧化氮供体SNP对受旱小麦光合色素含量和PS II光能利用能力的影响

以-0.5 MPa PEG模拟干旱胁迫, 0.1 mmol L^-1 SNP作为外源NO供体, 从荧光诱导动力学角度研究了干旱胁迫下SNP对小麦光合色素含量的变化和PS II光能利用能力的影响。结果显示, 干旱胁迫虽然引起光合色素含量的增加, 却减少了PS II反应中心的开放比例(qP), 从而限制PS II对光能的利用(F’_v/F’_m)和光合功能的正常运行(L_PFD)。经SNP和PEG同时处理的小麦光合色素含量明显增加, 细胞膜相对透性降低, 避免因干旱引起的光合功能的限制(L_PFD); SNP还能增加受旱小麦PS II开放反应中心的比例(qP), 使更多的光能传递给PS II反应中心, 减少激发能用于非光化学反应的热耗散(NPQ), 从而促使更多的激发能用于光化学反应(F’_v/F’_m)。另外, SNP减轻了干旱胁迫对PS II反应中心施加的激发压力, 引起Q_A的还原程度(1-qP)降低。因此, 干旱条件下外源NO供体SNP可能参与了受旱小麦光合色素的合成和PS II对光能的利用。     

外源一氧化氮供体对盐胁迫下小麦幼苗叶片谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响

研究了外源一氧化氮（NO）供体SNP对150 mmol/L NaCl胁迫下小麦幼苗叶片谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响。结果表明，与单独盐胁迫相比，0.1 mmol/L的SNP处理明显提高了小麦幼苗叶片还原型谷胱甘肽（GSH）的含量，略微降低了氧化型谷胱甘肽（GSSG）的含量，明显提高了GSH/GSSG，这可能与其诱导谷胱甘肽还原酶（GR）的活性有部分关     

水分胁迫下一氧化氮对小麦幼苗根系生长和吸收的影响

以25%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱, 利用一氧化氮(nitric oxide, NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP) 处理小麦幼苗, 探讨外源NO对水分胁迫下小麦幼苗根系生长和吸收的影响。结果表明, 50 mol L^-1 SNP可增加小麦主根长度及侧根数目, 分别比对照增加11.94%和83.78%。同时, SNP可使水分胁迫下小麦的根系活力提高55.88%, 根系K⁺ 的含量提高42.52%。膜片钳全细胞电流显示, SNP处理可增强小麦根细胞质膜内向K⁺ 电流, 而NO的专一清除剂c-PTIO可以逆转SNP的上述效应。因此认为, 外源NO可通过提高小麦根系活力, 增强根细胞质膜内向K⁺ 通道的活性, 从而促进根细胞对K⁺ 的吸收以适应水分胁迫。