GSH/GSSG对盐胁迫下番茄幼苗谷胱甘肽化修饰和抗氧化系统的影响

以营养液栽培‘中蔬四号’番茄(Solanum lycopersicum Mill.)为研究材料,研究不同时期的盐胁迫下叶面喷施5 mmol/L还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)和1 mmol/Lγ-谷氨酰半胱氨酸合成酶抑制剂(inhibitor of gamma-glutamylcysteine synthetase,BSO)对番茄幼苗叶片GSH和抗坏血酸(ascorbic acid,As A)水平、抗氧化酶活性及谷胱甘肽化抗氧化酶活性的影响。结果表明:盐胁迫、盐胁迫+BSO两种处理下喷施外源GSH显著升高了番茄幼苗叶片中GSH和As A含量、GSH/GSSG和As A/DHA比率以及超氧化物歧化酶(superoxidase dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(dehydroascorbate reductase,DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(monodehydroascorbate reductase,MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)的活性(NaCl+GSH处理除15 d的MDHAR活性;NaCl+BSO+GSH处理除15 d的DHAR活性);添加GSSG诱导的谷胱甘肽化修饰使盐胁迫下番茄幼苗叶片的SOD、MDHAR(15 d)、DHAR(5和15 d)、GR(5和10 d)、GPX(5和15 d)活性显著增加,同时GSH处理能够诱导上述酶发生去谷胱甘肽化修饰,从而维持细胞内的氧化还原平衡。由此表明外源GSH能够通过蛋白质谷胱甘肽化修饰对植物进行氧化还原(Redox)调控,以维持番茄体内Redox平衡,从而缓解盐害对番茄幼苗叶片造成的氧化胁迫,减少NaCl对植株造成的伤害。本研究为明确GSH/GSSG与番茄耐盐性的关系及其潜在生理机制,有效缓解番茄盐害提供了一定的理论支持。     

两种生态型黄瓜幼苗光系统I抗氧化酶对弱光的响应

以2种生态型黄瓜品种为材料,在人工气候室内,研究了弱光对光系统I(PSI)水-水循环电子传递过程中一系列酶活性的影响,以期了解黄瓜苗期弱光响应的生理机制。结果表明,在弱光胁迫的早期,超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化氢酶(APX)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性比对照有所增加,但随着黄瓜幼苗对弱光的不断适应,3种酶活性逐渐降低。此时,耐弱光型品种(S1)叶片中的SOD、APX和DHAR活性增幅要明显高于S404,而单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性在两供试材料中与对照相比均有所减弱。弱光下,S1叶片中MDHAR活性高于S404,而GR活性却低于S404。因此,耐弱光型黄瓜品种具有较高地清除活性氧和自由基的能力,可能通过调节NADPH在PS I水-水循环电子传递链中的分配来更好地适应弱光逆境。     

一氧化氮和亚甲基蓝对盐胁迫抗虫棉根系的抗氧化能力的影响

 通过检测抗氧化酶活性和抗氧化物含量,研究一氧化氮和亚甲基蓝对盐胁迫抗虫棉根系的抗氧化能力的影响。在正常条件和盐胁迫条件下分别用一氧化氮和亚甲基蓝处理抗虫棉幼苗,检测抗坏血酸(ASA)含量、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、谷胱甘肽还原酶(GR)活性、谷胱甘肽(GSH/GSSG)值、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性,并作对比。结果表明：正常生长条件下添加NO能促进棉花幼苗生长,而添加亚甲基蓝(MB)显著抑制抗虫棉幼苗的生长;添加NO显著缓解了盐胁迫对棉花幼苗生长的抑制,提高了根系的抗氧化能力,盐胁迫下添加NO的同时添加MB可不同程度地降低以上抗氧化物质含量和抗氧化酶活力,解除NO对盐胁迫的促长作用。     

外源NO对高温胁迫下茄子幼苗生长和抗氧化系统的影响

为探讨外源一氧化氮供体硝普钠(SNP)缓解高温胁迫对茄子幼苗伤害的可行性,以茄子(Solanum melongena L.)品种‘特旺达’为试验材料,在人工气候箱内,研究了0.05～5 mmol/L的SNP对高温胁迫(43±1)℃/(38±1)℃(昼温/夜温)下茄子幼苗生长和活性氧代谢系统的影响。结果显示:(1)高温显著抑制了茄子幼苗的生长,且显著降低了叶绿素含量;0.1 mmol/L SNP处理下,茄子幼苗的生长促进效果最明显,叶绿素含量升高幅度最大。(2)用0.1 mmol/L SNP处理显著降低了高温胁迫下的茄子幼苗丙二醛(MDA)含量、超氧阴离子(O2·-)产生速率和过氧化氢(H2O2)含量;同时茄子幼苗中的渗透性物质(脯氨酸,可溶性蛋白,可溶性糖)含量显著增加。(3)茄子幼苗在高温胁迫下的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性及抗氧化物质抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量经过0.1 mmol/L SNP处理后,均显著增加,As A/DHA、GSH/GSSG比值降低。添加NO清除剂血红蛋白部分或完全逆转了上述作用。本研究表明,在高温胁迫下的茄子幼苗经0.1 mmol/L SNP处理,其抗氧化酶活性和渗透调节物质含量显著提高,对细胞膜系统的稳定性有维持作用,因此缓解了高温胁迫下茄子幼苗的氧化损伤,增强了茄子的耐热性。     

外源2,4-表油菜素内酯对高温胁迫下西葫芦幼苗生长和AsA-GSH循环的影响

为研究外源2,4-表油菜素内酯(EBR)对高温胁迫下西葫芦幼苗生长和As A-GSH循环的影响,本研究以‘德绿808’为研究材料,通过喷施不同浓度(0～2.0 mg/L)外源EBR,而后进行(38±1)℃(昼)/(33±1)℃(夜)的高温胁迫,测定并分析各生长指标和与As A-GSH循环相关的生理指标。结果表明:(1)在高温胁迫下,西葫芦幼苗生物量积累、叶片叶绿素含量显著降低;MDA含量、O_2·-产生速率和H_2O_2含量显著升高;APX、MDHAR、DHAR和GR活性显著增强;As A、DHA、GSH和GSSG含量显著升高,As A/DHA、GSH/GSSG比值显著下降。随着高温胁迫时间的延长,除GSH含量和GSH/GSSG比值呈先上升后下降趋势外,其余各指标都呈持续升高或降低趋势。恢复常温后GSH含量继续降低,APX活性持续升高,其余各指标都有回转趋势。(2)外源EBR处理能够缓解高温胁迫对西葫芦幼苗造成的伤害,其中以0.5 mg/L EBR处理效果最好。与HT处理相比,0.5 mg/L EBR处理下西葫芦幼苗生物量积累、叶绿素含量显著增加,MDA含量、O_2·-产生速率和H_2O_2含量显著降低,APX、MDHAR、DHAR和GR酶活性,抗氧化物质ASA、GSH显著提高,两者还原型物质DHA、GSSG含量显著下降。本研究结果表明外源2,4-表油菜素内酯缓解西葫芦幼苗高温胁迫具有剂量效应,以0.5 mg/L EBR的效果最好,这为西葫芦夏季耐热栽培提供理论依据。     

转基因水稻抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统对锌镉互作的应答

实验分析了转GST和CAT 1双抗氧化酶基因水稻和非转基因水稻(Oryza sativa L.中花11号)抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统在锌、镉及锌镉复合处理条件下的变化。结果显示,在单一镉胁迫下,转基因水稻(T)地上部分的CAT和GST活性都比非转基因水稻(N)的高,而前者的DHAR活性和GSH氧还状态则低于后者的;T根系CAT、APX和GR的活性也高于N的,但其GST、SOD和DHAR的活性则低于N的。单一锌处理时,T地上部分的CAT、GST、DHAR、APX和GR活性及ASA氧还状态都比N的高;其根系CAT和APX的活性也高于N的,但GSH氧还状态则低于后者的。锌和镉复合处理时,T地上部分的CAT和GR活性都比N的高,其SOD和DHAR活性及ASA和GSH氧还状态却低于后者的;T根系的CAT、GST和APX活性都比N的高,而前者的SOD、GR和DHAR活性及GSH氧还状态则比后者的低。转基因水稻和非转基因水稻之间抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统变化的差异,可能是外源基因和内源功能相关组分协同作用的结果。     

甜樱桃‘红灯’果实发育过程中AsA积累与相关酶活性变化

为了解甜樱桃果实抗坏血酸积累的特点及其生理机理,本研究以‘红灯’果实为试验材料,测定其发育过程中抗坏血酸(AsA)含量、谷胱甘肽(GSH)含量及AsA代谢相关酶活性的变化。结果表明:在‘红灯’果实发育过程中,AsA含量在花后0 d最高,之后快速下降再缓慢下降。GSH含量在花后10 d下降,随后迅速上升,在花后20 d达到最大值,后期又下降。AsA、GSH单果积累量发生于其整个发育期,在果实快速生长期积累量最大。果实发育过程中AsA代谢相关酶活性变化有所不同,L-半乳糖脱氢酶(GalDH)活性在整个果实发育期变化不大,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性呈现"降-升-降"的变化趋势;然而,L-半乳糖醛酸内酯酶(GalLDH)、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)的活性与AsA的含量变化趋势基本一致,均在花后0 d活性最高,随后是快速下降期和缓慢下降期。相关性分析表明,GalLDH、MDHAR活性与AsA含量呈极显著相关。本研究对提高甜樱桃抗坏血酸含量具有指导意义。     

小麦近等基因系与白粉病菌互作的生理指标研究

小麦品种百农3217感白粉病,它的一个近等基因系(Xbd/百农3217(BC7F6))含抗病基因xbd,具有抗白粉病功能。以这两个品系为试验材料,接种白粉菌,分析了0~6 d两个品系叶片中过氧化氢(H2O2)的含量和7种代谢酶的活性,这些代谢酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽转硫酶(GST)等。目的是探讨在白粉菌和小麦植物的互作过程中,感病、抗病植物生理指标之间的差异。试验结果表明:接种白粉病菌后,H2O2含量在感病品系中显著下降,在抗病品系中显著上升;在白粉菌侵染进程中,CAT酶活性,感病与抗病品系无明显差异;感病品系叶片内SOD、GR、GPX、APX和GST活性在接种后期显著上升,高于抗病品系;DHAR活性变化则无明显规律。在白粉病侵染小麦植株过程中,H2O2具有重要作用,多种代谢机制共同参与,各种酶的总体表现影响了H2O2含量的变化。     

冠菌素对低温胁迫下棉花幼苗AsA-GSH循环的调控效应研究

【目的】研究冠菌素(Coronatine, COR)对低温胁迫下棉花幼苗营养器官抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统的影响,探索其抗逆机理。【方法】以新陆早57号为材料,设4个处理,幼苗2叶期叶面喷施清水后进行25℃(CK)和4℃(LT)处理,幼苗2叶期叶面喷施冠菌素(0.01μmol·L~(-1))后进行25℃(COR)和4℃(LT+COR)处理,1 d后采集各处理根、茎和叶,测定抗氧化物质含量和酶活性。【结果】与CK相比,LT处理引起棉花幼苗根、茎和叶中抗坏血酸过氧化物酶和单脱氢抗坏血酸还原酶活性、氧化型抗坏血酸、还原型谷胱甘肽和谷胱甘肽含量下降,谷胱甘肽过氧化物酶活性、还原型抗坏血酸和抗坏血酸含量升高,脱氢抗坏血酸还原酶和谷胱甘肽还原酶活性无差异,叶中氧化型谷胱甘肽含量减少。与LT相比,(LT+COR)处理使棉花幼苗根、茎和叶中抗坏血酸过氧化物酶、单脱氢抗坏血酸还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶活性升高,还原型抗坏血酸、氧化型抗坏血酸、还原型谷胱甘肽、抗坏血酸和谷胱甘肽含量增加,氧化型谷胱甘肽含量、还原型抗坏血酸与氧化型抗血酸的含量比、还原型谷胱甘肽与氧化型谷胱甘肽含量比在叶中变化明显。【结论】COR可以调控棉花幼苗抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统,缓解低温对棉花幼苗造成的损伤,对叶片缓解作用最强。     

盐胁迫下LaCl3和CPZ对稻苗抗氧化酶类活性的影响

以质膜Ca2+通道阻断剂LaCl3和钙调素(CaM)拮抗剂氯丙嗪(CPZ)对水稻幼苗预处理以阻碍Ca2+*CaM信使传导后, 览研究了盐胁迫下, 稻苗保护酶活性的变化. 结果表明: 0.15 mol/L NaCl胁迫下, LaCl3和CPZ预处理显著加剧稻苗过氧化氢酶 (CAT)活性和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性下降; 对谷胱甘肽还原酶(GR)活性则无明显影响; 而超氧化     

高温高湿对辣椒抗氧化系统的影响及不同品种抗氧化性差异研究

选用10个具有代表性辣椒品种(系),于人工气候室内分别在正常和高温高湿条件下,研究苗期抗氧化系统生理性状的变化以及不同品种(系)抗氧化性差异。结果表明:10个辣椒品种(系)抗坏血酸(AsA)含量增加,谷胱甘肽(GSH)、类胡萝卜素(CAR)含量下降,类黄酮(Fla)含量变化不一致;脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性增强。根据各生理指标的相对值通过隶属函数法10个辣椒品种(系)的抗氧化性强弱顺序为:I>C>W>D>J>H>F>G>E>K。     

两种生态型黄瓜幼苗光系统Ⅰ抗氧化酶对弱光的响应

以2种生态型黄瓜品种为材料,在人工气候室内,研究了弱光对光系统Ⅰ(PSI)水-水循环电子传递过程中一系列酶活性的影响,以期了解黄瓜苗期弱光响应的生理机制.结果表明,在弱光胁迫的早期,超氧化物歧化酶( SOD)、抗坏血酸过氧化氢酶(APX)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性比对照有所增加,但随着黄瓜幼苗对弱光的不断适应...     

腐植酸对干旱胁迫下谷子幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

为探讨腐植酸（HA）对干旱胁迫下谷子抗氧化系统的调节机制,以晋谷21号和张杂10号为材料,采用浸种法研究了不同浓度腐植酸（0、50、100、200、300mg/L）对干旱胁迫下谷子幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环的影响。结果显示,100和200mg/L腐植酸处理显著提高了干旱胁迫下谷子幼苗叶片抗坏血酸过氧化物酶（APX）和脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）的活性,促进了抗氧化物质AsA和GSH的再生,使AsA/DHA和GSH/GSSH值增加,有效缓解了活性氧的积累。研究表明,腐植酸可通过提高AsA-GSH循环相关酶活性及抗氧化物质含量,缓解干旱胁迫对谷子幼苗造成的氧化损伤,从而提高谷子的抗旱性。     

橡胶树HbDHAR2基因克隆及表达分析

脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)通过调节抗坏血酸水平在植物生长发育和抗逆过程中发挥重要作用.为明确橡胶树DHAR基因的序列特征、表达特性以及潜在的生物学功能,采用RT-PCR技术,从橡胶树中克隆了DHAR基因HbDHAR2.该基因开放阅读框为639 bp,编码212个氨基酸.预测HbDHAR2蛋白等电点为5.69,分子量...     

水杨酸对节节麦根在水分亏缺下氧化与抗氧化反应的影响

研究分析了水杨酸(SA)对20％聚乙二醇6000(PEG6000)引起节节麦幼苗根中活性氧(ROS)水平和抗氧化酶活性的影响,结果发现,PEG能够显著提高节节麦根中超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)的含量,明显降低超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性;SA能明显抑制PEG诱导的MDA和O2-的积累,缓解PEG对SOD、GR和CAT活性的抑制作用,但对APX的活性没有明显影响。这表明SA可能主要通过影响SOD、GR和CAT的活性缓解了水分亏缺对节节麦造成的伤害。     

外源2,4-表油菜素内酯对盐胁迫下对水稻幼苗生理特性的影响

为探讨外源2,4-表油菜素内酯(EBR)对盐胁迫下水稻幼苗生理特性的影响。以水稻品种‘湘早籼45号’为试验材料,在盐胁迫下喷施不同浓度外源EBR,研究其对水稻幼苗光合色素及抗氧化系统的影响。结果表明:盐胁迫能显著抑制水稻幼苗光合色素的合成,并对抗氧化系统造成损伤。1μmol/L EBR溶液能有效缓解盐胁迫下水稻幼苗光合色素含量的降低,在盐胁迫24 h时最为明显,其叶绿素a、类胡萝卜素和总叶绿素含量相比对照分别提高51.77%、52.35%、57.62%。同时,1μmol/L EBR溶液喷施能显著提高盐胁迫24 h时的叶片SOD、CAT活性和根系CAT活性,以及盐胁迫恢复后(72 h)的根系SOD活性和叶片POD活性,相比CK2增加了2.91%～24.86%,并且能有效降低MDA含量的积累。因此,在生产上,喷施1μmol/L EBR溶液能有效缓解盐胁迫下水稻幼苗受到的损伤。本研究为盐胁迫下EBR调控水稻幼苗耐盐生理调控机制提供了理论基础。     

Cd2+胁迫对番茄幼苗抗坏血酸-谷胱甘肽循环代谢的影响

通过温室水培试验,研究0．05mmol／L Cd^2 胁迫及解除Cd^2 胁迫对番茄幼苗根系和叶片中抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA—GSH)循环代谢的动态影响。结果表明,胁迫条件下,番茄根系和叶片中脂质过氧化产物-丙二醛(MDA)含量增加,细胞膜受损伤;抗坏血酸过氧化酶(APX)活性在胁迫1,3d上升,随后下降,而谷胱甘肽还原酶(GR)活性在胁迫1d时下降,随后上升;抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量上升,且根系上升幅度大于叶片;解除胁迫后,叶片中MDA含量随时间延长逐渐减少,接近对照,而根系中MDA含量持续上升。APX、GR活性和AsA、GSH含量都能够渐渐恢复,但仍高于对照,根系中GSH含量持续维持较高水平,叶片和根系各参数的恢复程度有差异．     

水分胁迫条件下钙赤合剂和磷浸种对冬小麦幼苗净光合速率和抗氧化系统的影响

以豫麦49为研究材料,在水分胁迫条件下研究钙赤合剂(Ca-GA)和磷(P)浸种对幼苗净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)、渗透调节物质脯氨酸(Pro)、膜脂过氧化物丙二醛(MDA)及抗氧化酶系统的影响。结果表明:与清水浸种处理相比,Ca-GA浸种和P浸种处理后的幼苗在重度水分胁迫条件下其光合速率和水分利用效率增加,MDA含量降低,Pro含量增加,过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)活性增强,抗坏血酸-过氧化物酶(APX)活性变化不大,抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量升高。以上结果表明:Ca-GA浸种和P浸种处理均有效降低了水分胁迫导致的抗氧化系统紊乱,使幼苗保持一定的光合速率和较高的水分利用效率。总体上看,Ca-GA浸种和P浸种可有效提高小麦幼苗抗旱性。     

外源NO对铝胁迫下萝卜种子萌发及幼苗生理特性的影响

为探究外源NO对萝卜铝胁迫的缓解作用,以高浓度铝胁迫(0.5 mmol·L~(-1))下的萝卜品种春红1号为试验材料,以SNP为NO供体材料,研究不同浓度((0μmol·L~(-1)、25μmol·L~(-1)、50μmol·L~(-1)、100μmol·L~(-1)、150μmol·L~(-1)、200μmol·L~(-1))SNP对铝胁迫下萝卜种子萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明,高浓度的铝离子对萝卜生长有严重抑制作用,施加100μmol·L~(-1) SNP能够促进萝卜种子发芽,增加萝卜幼苗光合色素含量,提高过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,降低根尖的O_2~(·-)产生速率和H_2O_2含量。研究表明,适宜浓度的NO可有效缓解铝胁迫对萝卜种子和幼苗的毒害。     

镉胁迫对大球盖菇菌丝生长及抗氧化系统的影响

本研究以质量浓度为0、0.2、0.6、1.0、2.0和10 mg/L的Cd胁迫培养的大球盖菇(Stropharia rugosoannulata)菌丝为试验材料,研究不同浓度Cd胁迫对菌丝中Cd积累量、菌丝生长状况及形态、细胞膜氧化损伤、非酶类抗氧化剂、以及抗氧化酶活性的影响。结果表明,随着Cd胁迫浓度的升高,冻干菌丝中积累的Cd含量逐渐升高,从0.530 mg/kg升高至669.91 mg/kg,存在显著差异性(P0.05)。Cd胁迫对大球盖菇的菌丝生长具有抑制作用,对生长速度的抑制率为10%～36%。Cd胁迫浓度的增加,促进了丙二醛(MDA)含量的升高,同时也促进了非酶类抗氧化剂抗坏血酸(ASA)含量、还原型谷胱甘肽(GSH)含量的增加,使其都在10 mg/L的Cd处理浓度下达到最高值,分别为对照组的2.63、1.88和18.49倍。过氧化氢(H2O2)含量则先上升后下降,被H2O2激发的谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和超氧化物歧化酶(SOD)活力也都呈现先上升后下降的趋势。低浓度Cd胁迫时,大球盖菇菌丝可能主要靠SOD和CAT来清除细胞中的活性氧(ROS);高浓度Cd胁迫时,则可能主要靠抗坏血酸-谷胱甘肽循环(As A-GSH)来清除细胞中的ROS。本试验为深入开展大球盖菇菌丝应答Cd胁迫的分子机制研究提供科学依据。