水稻细胞质雄性不育花药和叶片中的活性氧代谢研究

为探究水稻雄性不育与活性氧代谢的内在关系,以水稻细胞质雄性不育系天丰A及保持系天丰B生殖生长期的花药和叶片为材料,对其O₂^-产生速率、H₂O₂和MDA含量以及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性的变化进行测定。结果显示：生殖生长期间,不育系花药中O₂^-产生速率、H₂O₂和MDA含量总体高于保持系,抗氧化酶SOD、CAT活性总体低于保持系,而POD活性始终比保持系花药高;不育系与保持系叶片中仅表现出H₂O₂、MDA含量和CAT活性的差异。以上结果综合表明,不育系与可育系活性氧代谢的差异主要存在于花药中,花药发育过程中O₂^-、H₂O₂代谢失调和MDA过量积累以及保护酶活性下降或功能转变可能是导致雄性不育的重要因素。     

多胺氧化酶(PAO)调控光诱导玉米中胚轴伸长的生理机制

以长中胚轴玉米自交系PH4CV为材料,在黑暗和光照两种处理条件下研究了玉米中胚轴长度与多胺氧化酶(Polyamine Oxidase, PAO)活性、H₂O₂含量、过氧化物酶(peroxidase, POD)活性及木质素含量的关系。通过添加5 mmolL^-1 PAO抑制剂2-羟乙基肼(2-hydroxyethylhydrazine, 2-HEH)和5 mmolL^-1 H₂O₂清除剂N,N’-二甲基硫脲(N,N’-Dimethylthiourea, DMTU)及组织化学染色,研究了影响中胚轴伸长的H₂O₂来源及其积累部位。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法,探究了光对ZmPAO基因表达的影响。结果表明,光照处理显著抑制了玉米中胚轴的伸长,同时显著增加该部位的PAO活性、H₂O₂含量、POD活性及木质素含量。相关性分析表明,玉米中胚轴长度与PAO活性、H₂O₂含量和木质素含量呈极显著负相关,与POD活性呈显著负相关;PAO活性与H₂O₂含量、POD活性和木质素含量均呈正相关。外源PAO抑制剂和H₂O₂清除剂处理试验,玉米中胚轴表皮纵切面细胞长度显微观察及中胚轴H₂O₂组织化学染色表明,PAO氧化分解多胺(Polyamines, PAs)产生的H₂O₂参与了中胚轴细胞伸长的生理调控,从而抑制了中胚轴的伸长。表达分析表明,ZmPAO基因在黑暗环境下的表达量相对稳定,光刺激0.5 h后表达量迅速升高,3 h后达到最大值,随后逐渐下降,10 h后趋于稳定。本研究表明,PAO在接受光刺激后活性升高,氧化分解PAs产生H₂O₂,从而诱导POD氧化胞壁的单木质醇并聚合为木质素,使细胞壁硬化,造成细胞伸长受阻。研究结果为进一步探讨PAO活性调控光诱导玉米中胚轴伸长的生理机制和阐明玉米中胚轴对光逆境的响应机理提供了理论依据。     

桐花树果实乙酸乙酯部位体外抗氧化活性研究

为了研究桐花树果实乙酸乙酯部位的抗氧化作用,考察了乙酸乙酯部位对DPPH自由基,羟自由基的清除效果,测定了其总还原力以及对H₂O₂诱导小鼠氧化溶血和对小鼠肝匀浆MDA生成的抑制作用。结果表明：桐花树果实乙酸乙酯部位对DPPH自由基和羟自由基的清除率随着样液质量浓度的增加而升高。0.01、0.05、0.1 mg/mL桐花树果实乙酸乙酯部位对H₂O₂对小鼠红细胞溶血抑制的抑制率分别为47.64%、67.09%、81.99%。与阴性对照组相比,0.5~2.0 mg/mL桐花树果实提取物均可极显著地抑制小鼠肝匀浆自发的产生MDA(P<0.01)。可见,桐花树果实乙酸乙酯部位具有明显的抗氧化活性。     

外源过氧化氢对烟草花芽分化的影响初探

通过盆栽试验,对外源H₂O₂处理的烟草活性氧代谢及烟草花芽分化情况进行了初步研究。结果表明：（1）外源H₂O₂处理显著影响了烟草体内活性氧代谢,H₂O₂和O₂ ^-含量迅速增加;保护酶POD和CAT活性迅速被激活,SOD的激活滞后于POD和CAT。喷施H₂O₂处理的中后期H₂O₂的含量下降。（2）外源H₂O₂胁迫改变了开花基因的表达、现蕾时烟草叶片数以及花芽的发育进程。5和15d的外源H₂O₂处理明显抑制了烟草FLC基因的表达,促进了LFY基因的表达,促使烟草花发育提前。试验结果表明烟草体内活性氧平衡状态的变化影响烟草的花发育进程。     

NO对损伤诱导的豌豆幼苗叶片抗氧化系统的影响

为了明确损伤后豌豆幼苗叶片内NO产生的途径及NO对其诱导的抗氧化系统的作用,以豌豆幼苗为试材,研究损伤胁迫下其内源NO含量、NR和NOS活性的变化,以及只有NO供体SNP处理和NO清除剂PTIO、NOS抑制剂L-NAME、NR抑制剂NaN₃喷施后损伤处理过24 h 时对豌豆幼苗叶片内H₂O₂和O₂ ^-·含量变化及对抗氧化酶SOD、POD、CAT、APX等的活性影响。结果表明,损伤处理后0~60 h 内豌豆幼苗叶片内NO含量呈双峰曲线;其中损伤处理早期（第1 峰值）NO的主要来源是NOS酶促途径,而后期（第2 峰值）NO的主要来源是NR酶促途径;损伤处理24 h 豌豆幼苗叶片内NO含量最高,此时H₂O₂和O₂ ^-·含量接近对照水平,而SOD、POD、CAT、APX等的活性显著高于对照,NO供体SNP处理时有类似的结果,NO清除剂PTIO 处理后H₂O₂和O₂ ^-·含量升高,SOD、POD、CAT、APX等的活性降低。以上研究结果表明,NO可能通过增强保护酶的活性来降低损伤诱导的膜脂过氧化程度。     

强耐冷性水稻新品系J07-23抗氧化系统对长期冷水胁迫的响应

为了阐明强耐冷性水稻对长期冷水胁迫抗性的生理基础, 以水稻新品系J07-23和冷敏感的栽培稻秀子糯为试验材料, 研究长期冷水胁迫(19℃)下参试材料在开花期剑叶活性氧代谢、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量的变化以及成熟后的穗部性状。结果表明, 在长期冷水胁迫下, 秀子糯剑叶的O₂产生速率、H₂O₂含量和MDA含量显著增加, 抗氧化系统中SOD、CAT和GR活性显著升高; J07-23剑叶H₂O₂含量显著增加, 而O₂产生速率和MDA含量无显著变化。J07-23的抗氧化酶(SOD、CAT、POD、APX和GR)活性极显著升高, 抗氧化剂(AsA和GSH)含量及AsA/DHA值和GSH/GSSG值也显著增加。依据耐冷性评价标准, J07-23具有极强耐冷性, 冷水胁迫下高的抗氧化酶活性和抗氧化剂含量是其耐冷性的生理生化基础。     

盐碱胁迫下外源H2O2对毛白杨生理特性的影响

研究外源H₂O₂对盐碱胁迫下毛白杨生理特性的影响规律,为提高毛白杨盐碱地造林效果提供理论依据。在盆栽条件下,设置营养液（对照,H1）、营养液+NaHCO₃+NaCl(H2)、营养液+NaHCO₃+NaCl+H₂O₂(H3)、营养液+H₂O₂(H4)4个处理,3次重复。结果表明,H2与H1相比显著提高了毛白杨超氧阴离子、过氧化氢、MDA含量及相对电导率,H3与H2相比显著降低了超氧阴离子、过氧化氢含量,相对电导率和MDA含量降低不显著,H4与H1之间无显著差异;H2与H1相比显著提高了SOD、POD、CAT、APX活性,提高了AsA和GSH含量,H3与H2相比提高了毛白杨保护酶活性和H₂O₂清除系统活性,H4与H1相比显著提高了毛白杨AsA含量;H2与H1相比显著提高了毛白杨可溶性糖含量,H3与H2相比降低了可溶性糖含量;H1与H2相比、H3与H2相比均提高了毛白杨可溶性蛋白和游离脯氨酸含量。综合分析认为,外源H₂O₂会激发毛白杨生理响应机制并缓解盐碱胁迫效果显著。     

NaCl胁迫下西瓜种子对蛭石引发的响应

以西瓜品种“小皇冠”和“早佳8424”种子为试验材料，采用种子萌发袋发芽的方法，研究在不同浓度(0,50,75,100,125 mmol/L) NaCl溶液胁迫下，蛭石引发处理对西瓜种子发芽指标及幼苗生理特性的影响，探讨引发处理对缓解西瓜盐胁迫伤害的可行性。结果表明，随着NaCl浓度增加对西瓜种子萌发的抑制作用逐渐加剧，引发处理提高了NaCl胁迫下西瓜种子发芽势和发芽率；NaCl胁迫下，西瓜胚根超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性升高，过氧化氢(H₂O₂)、丙二醛(MDA)和可溶性糖含量增加；引发处理下胚根的SOD、POD、CAT活性增强，MDA和H₂O₂含量减少，可溶性糖含量增加。研究表明，引发处理能促进NaCl胁迫下西瓜种子萌发，促进可溶性糖的积累，诱导抗氧化酶活性，降低MDA和H₂O₂的积累，增强西瓜幼苗的耐盐性。     

异源表达四季秋海棠BsRbohD基因高光下促进花色素苷合成积累

为了探究四季秋海棠BsRbohD基因的功能,本研究以异源表达四季秋海棠BsRbohD基因的‘哥伦比亚’野生型拟南芥为材料,通过最大光化学效率(F_v/F_m)、活性氧(ROS)水平、花色素苷含量及相关合成基因表达的变化来分析BsRbohD基因与花色素苷之间的关系。结果显示:四季秋海棠BsRbohD基因异源转入拟南芥后可正常表达。在对照条件下,两个过表达株系OE1、OE2的超氧阴离子(O₂·^-)产生速率和过氧化氢(H₂O₂)含量虽然略高于野生型,但F_v/F_m、花色苷含量和相关结构基因没有显著差异;高光条件下,与野生型相比,BsRbohD在OE1和OE2中显著表达,使得O₂·^-产生速率和H₂O₂含量显著增加;之后,花色素苷的含量及合成相关基因的表达响应高光而显著上调的时间显著提前、上调幅度也较野生型高。本研究的结果表明,四季秋海棠Bs...     

水稻光氧化突变体812HS的光合和抗氧化特性

本研究旨在通过梅雨前后自然光强明显变化的情况下对水稻叶片光氧化突变体812HS与野生型812S的PSII光化学活性、抗氧化酶活性等生理特性的比较研究,探讨812HS易受光氧化损伤现象的光合生理原因。结果表明,大田自然光照出现强光照前,812HS与812S的叶绿素含量、PSII活性、光合磷酸化活性、净光合速率、抗氧化酶活性和活性氧含量均无显著差异。自然强光照开始(梅雨结束)一段时间后,两种水稻的上述各项指标都发生了明显的变化。突变体812HS的叶绿素含量、PSII活性、非循环式光合磷酸化活性和净光合速率均较812S明显降低。高光强下812HS叶片中抗氧化酶CAT和POD活性的上升幅度则小于812S,从而使其体内富集了更多的O₂^?、H₂O₂和MDA。光氧化突变体812HS对高光照强度较敏感的PSII活性和较低的CAT、POD活性可能是其发生叶片光氧化现象的生理成因。     

褪黑素对低温胁迫下棉花种子萌发特性的影响

低温胁迫严重影响棉花种子萌发,为明确褪黑素对低温胁迫下棉花种子萌发的调控作用,本研究以海岛棉品种‘新海41号’为试验材料,分析不同褪黑素浓度处理对低温胁迫(15℃)下棉花种子的萌发特性、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)和过氧化氢含量影响。结果表明,低温下棉花种子发芽率、发芽势和发芽指数较常温对照分别降低17.41%、13.52%和74.96%,胚根长度降低40.35%,SOD、POD、CAT活性略有增高,MDA和H₂O₂含量有所增加。低浓度的褪黑素（10 μmol/L和20 μmol/L）处理显著增加了低温胁迫下棉花种子发芽势、发芽率、发芽指数以及胚根长度,增强抗氧化酶的活性,减少MDA、H₂O₂的产生,其中20 μmol/L褪黑素处理后,与低温对照相比SOD、POD、CAT活性分别上升3.53%、29.47%、3.45%,MDA和H₂O₂含量分别减少13.93%和8.08%。适宜浓度的褪黑素处理能有效缓解低温胁迫对棉花种子萌发的损伤,增强种子耐低温性,其中20 μmol/L褪黑素处理效果最好。     

转小麦铁蛋白基因酵母的抗氧化活性

铁蛋白是广泛存在于动、植物和微生物中的储铁关键蛋白,具有调节铁代谢平衡、消除亚铁离子引起的氧化毒性等作用。本研究克隆了小麦铁蛋白基因,构建其真核表达载体,经筛选、检测得到具有形成活性小麦铁蛋白多聚体能力的转基因酵母。转基因酵母与转空载体的对照酵母相比不仅可有效清除过氧化氢(H₂O₂),而且还具清除羟自由基(^.OH)和超氧阴离子(O₂^?)的能力;×OH、O₂^?和H₂O₂对转基因酵母的半致死浓度(LD₅₀)分别为0.40、1.00和36.91 mmol L^-1,比对照酵母分别提高了37.93%、47.06%和77.03%。不同浓度转基因酵母对×OH、O₂^?和H₂O₂清除能力的回归方程分别为一元三次多项式、对数方程和负指数方程。说明小麦铁蛋白基因的真核表达产物可以有效清除3种活性氧,而且具有较为复杂的互不相同的作用机制。     

外源褪黑素降低黄瓜体内霜霉威残留的生理生化分析

为探究褪黑素(melatonin,Mel)对黄瓜体内农药降解中的调控作用,以黄瓜‘Y3F604’为材料,以氨基甲酯类农药霜霉威(C₉H₂₀N₂O₂)为处理试剂,采用灌根的方法研究外源施用1 mmol/L Mel对黄瓜体内霜霉威残留的影响,同时探究O₂^-·、H₂O₂、MDA、GSH和GSSG含量以及抗氧化酶和解毒酶的变化情况。结果表明,外源1 mmol/L的Mel处理显著降低了霜霉威处理48 h后黄瓜体内的霜霉威残留量。在霜霉威胁迫下,黄瓜叶片中O₂^-·、H₂O₂和MDA的含量明显增加,而外源Mel处理能够有效抑制霜霉威胁迫下黄瓜体内的O₂^-·、H₂O₂和MDA积累。与对照相比,外源Mel处理显著提高了霜霉威胁迫下SOD、CAT、POD、APX、GPX等抗氧化物酶活性,进一步促进GSH含量和总谷胱甘肽含量的增加,提高GSH/GSSG、GST与GR解毒酶活性。因此,外源施用Mel可提高黄瓜在霜霉威胁迫下的抗氧化能力和解毒能力,从而加速黄瓜体内霜霉威的代谢,是促进蔬菜残留农药降解的新途径。     

H2O2对吸胀冷害下花生种子萌发的影响

为探明H₂O₂浸种对吸胀冷害下花生种子萌发和生理代谢的影响,选择豫花9326和豫花37为材料,用50mmol/L H₂O₂进行低温（5℃）浸种,以灭菌水低温浸种为对照,进行发芽试验。结果表明,与对照相比,处理后豫花9326的发芽势、发芽率和发芽指数分别提高了31.25%、18.52%、50.53%,豫花37分别提高了14.58%、3.64%、36.13%,种子电导率分别显著降低了47.67%和23.67%,其中豫花9326发芽相关指标增长比例高于豫花37。与对照相比,用H₂O₂处理的豫花9326在萌发的第0、4、6天丙二醛含量分别降低了0.22%、7.05%和32.55%,可溶性糖含量分别显著提高了48.27%、53.42%和52.29%,可溶性蛋白含量分别显著增加了59.66%、13.04%和43.76%,脱落酸（ABA）含量呈先降低后升高的变化趋势,赤霉素（GA）含量和GA/ABA比值均呈显著增长的趋势。H₂O₂浸种可能是通过维持种子细胞膜的完整性、增加可溶性物质含量以及调控内源激素含量,来提高花生种子对吸胀冷害的抗性,从而提高发芽率、发芽势和发芽指数。本研究可为花生萌芽期耐寒性的调控技术提供方法和理论依据。     

‘紫加1号’花色苷提取工艺及抗氧化活性分析

旨在优化‘紫加1号’嫩茎叶花色苷提取工艺,并探讨其体外抗氧化活性。采用溶剂浸提法提取‘紫加1号’嫩茎叶花色苷,通过单因素试验和正交试验,分析浸提时间、浸提温度、料液比、乙醇浓度和提取次数对花色苷提取率的影响,确定提取‘紫加1号’花色苷的最佳工艺。通过水杨酸法、邻苯三酚自氧化法和DPPH法对‘紫加1号’花色苷的体外抗氧化活性进行测定。结果表明,花色苷最佳提取工艺为浸提温度50℃、浸提时间2.5 h、料液比为1:100 g/mL、乙醇浓度为55%、提取2次,此条件下得率为62.34 mg/100g,接近实际值56.23 mg/100g,说明结果准确可靠。同时,‘紫加1号’花色苷对羟基自由基(·OH)、超氧基自由基(O₂^-·)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH)有明显的清除作用,半数抑制浓度(IC₅₀)依次为0.488 mg/mL、0.764 mg/mL和0.032 mg/mL。该法能够有效提取‘紫加1号’嫩茎叶花色苷,且获得的花色苷具有明显的体外抗氧化活性。     

不同种类绿茶提取物抗氧化活性研究

测定了三种绿茶的总多酚、黄酮和花青素含量,利用亚铁离子螯合能力、DPPH清除能力和铁还原力法对三种绿茶提取物的抗氧化活性进行分析,结果表明绿茶中以黄山毛峰的总酚含量最高。黄酮含量基没有显著性差异。花青素的含量由大到小依次是信阳毛尖、黄山毛峰和营州芽峰。亚铁离子螯合能力,黄山毛峰>信阳毛尖>营州芽峰。在稀释倍数为2时,黄山毛峰的亚铁离子螯合能力分别是信阳毛尖和营州芽峰的1.32倍和1.38倍。在0.25-1mgDW/mL的浓度下,黄山毛峰的对DPPH的清除能力要显著高于信阳毛尖和营州芽峰,而信阳毛尖和营州芽峰之间无显著性差异。在稀释倍数为2时,黄山毛峰的铁还原力分别是信阳毛尖和营州芽峰的1.35和1.4倍。     

低温胁迫对石榴光合特性和抗氧化能力的影响

从生理水平分析低温胁迫对不同品种石榴幼苗光合特性和抗氧化活性的影响,筛选低温对石榴影响的代表性评价指标,为石榴抗寒性育种研究和抗寒性评价体系建立提供科学依据。以1年生喀什酸石榴(抗寒性强)和突尼斯软籽石榴(抗寒性弱)2个品种幼苗为试验材料,采用盆栽方式,通过人工模拟低温的试验方法在人工气候室中设置5个温度水平的处理2、4、6 d,探究低温处理期间对2种石榴幼苗叶片光响应曲线(P_max、AQY、LCP、LSP)、叶片水分饱和亏(WSD)、活性氧自由基(H₂O₂、O₂^·-)和抗氧化酶活性(POD、SOD、CAT、APX)的影响,利用主成分分析进行抗寒性生理生化指标的筛选。结果表明,随低温胁迫时间的延长,2种石榴的最大光合速率、表观量子效率和光饱和点呈下降趋势;随着胁迫温度的下降和低温胁迫时间的延长,细胞膜的完整性受到破坏,叶片水分饱和亏、H₂O₂含量和产生速率呈上升趋势;随胁迫温度的降低,抗氧化酶活性呈现先升高后降低的趋势。主成分分析表明...     

外源一氧化氮供体SNP对水稻叶片中由硒引起的脂质过氧化的调节作用

一氧化氮(nitric oxide, NO)是植物中一种重要的信号分子, 在诱导种子萌发, 影响植物生长发育, 促进植物细胞衰亡等方面发挥着重要作用。然而对于外源NO是否参与了Se诱导的脂质过氧化调节过程仍不为人知。我们研究了0.2 μmol L^-1和20 μmol L^-1Na₂SeO₃及一氧化氮供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)处理对水稻叶片叶绿素、H₂O₂和硫代巴比妥酸反应产物(Thiobarbituric Acid Reactive Substances, TBARS)含量, 愈创木酚过氧化物酶(guaiacol peroxidase, GPX)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)以及抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase, APX)活性等生理生化指标的影响。结果表明, 1 μmol L^-1SNP处理促进GPX、APX和CAT活性, 缓解膜脂过氧化, 降低TBARS含量;显著提高0.2 μmol L^-1Na₂SeO₃处理下水稻叶片中叶绿素含量。在20 μmol L^-1Na₂SeO₃处理下, 外加1 μmol L^-1SNP更加显著促进GPX和CAT活性, 与此同时明显降低20 μmol L^-1Na₂SeO₃处理引起的H₂O₂含量上升, 并降低TBARS含量。NO对植物中由Se引起的脂质过氧化具有调节作用。     

外源注射褪黑素对小麦抵抗叶锈菌侵染的影响

为了探究褪黑素在小麦与叶锈菌互作中的作用,以小麦品种洛夫林10(简称L10)与叶锈菌生理小种260组成不亲和组合为研究对象,通过外源注射甲基紫精(甲基紫精作为一种氧化剂诱发产生超氧阴离子,可以有效增加活性氧的含量),诱导产生活性氧,利用褪黑素清除活性氧的能力确定褪黑素最佳作用浓度;然后在小麦幼苗叶片中注射褪黑素并接种叶锈菌生理小种260,通过DAB染色观察H₂O₂含量变化;通过Rohringer染色检测HR面积;通过测定小麦过氧化物酶和过氧化氢酶活性,探究外源注射褪黑素对小麦抗氧化能力的影响;通过以上研究以明确褪黑素在小麦与叶锈菌互作中的作用。结果表明：外源注射甲基紫精引起的活性氧增加,其清除最适的褪黑素注射浓度为10μmol/L。对不亲和组合的DAB染色结果显示,注射10μmol/L褪黑素后,叶锈菌侵染诱发的小麦叶片H₂O₂积累量少于对照组,表明褪黑素参与了H₂O₂清除作用;Rohringer染色结果表明,经过外源性褪黑素处理后小麦HR细胞面积减小,有效...     

三角梅自然越冬过程的生理生化响应

为研究不同品种三角梅的低温适应能力,以2年生健康成熟的‘巴西紫’、‘花叶大红’、‘绿樱’、‘云南紫’、‘珍珠白’、‘柠檬黄’和‘中国红’7种三角梅为试验材料,测定其在自然越冬过程中的丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性蛋白和过氧化氢(H₂O₂)含量,超氧自由基(O₂^·-)产生速率及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性。结果表明,不同品种三角梅的MDA、脯氨酸、可溶性蛋白和H₂O₂含量在自然越冬期间的变化趋势显著不同,‘柠檬黄’的脯氨酸含量随着温度降低而逐渐降低;‘绿樱’和‘巴西紫’随着自然温度变化出现先降低后升高。‘巴西紫’、‘花叶大红’、‘绿樱’和‘云南紫’的H₂O₂含量在越冬期间均随着温度降低先升高后降低再升高然后又降低。‘云南紫’的POD活性先升高后降低;而‘中国红’的POD活性则表现为随着温度的降低而逐渐降低。因此,不同的三角梅品种间的低温适应力存在极大差异,‘中国红’、‘巴西紫’和‘柠檬黄’表现了较强的低温适应能力;‘绿樱’、‘云南紫’低温抵抗能力稍弱,但也正常完成越冬;而‘花叶大红’和‘珍珠白’则需要通过落叶来适应越冬期间的低温环境。