铝诱导蚕豆气孔保卫细胞凋亡研究

植物叶表面的气孔保卫细胞是研究信号转导的模式实验系统,对环境变化反应灵敏而准确,采用蚕豆叶面气孔保卫细胞,研究了铝(AlCl3)对细胞的毒性效应.结果表明,在1～10mmol·L-1范围内,AlCl3可使气孔保卫细胞活性降低,部分细胞死亡,且随着浓度的增高细胞死亡率增高;死细胞呈现核固缩、核降解、凋亡小体等典型凋亡特征.凋亡抑制剂z-Asp-CH2-DCB或TLCK与AlCl3共同作用时,保卫细胞死亡率显著降低;一定浓度的抗坏血酸(AsA)或过氧化氢酶(CAT)以及Ca2+螫合剂乙二醇四乙酸酯(EGTA)或Ca2+通道抑制剂LaCl3与AlCl2共同作用时,细胞死亡率降低.研究结果表明,铝诱导的蚕豆保卫细胞死亡可能是一种细咆凋亡过程,由胁迫诱发的活性氧介导,通过激活质膜钙通道,引起胞内Ca2+水平改变,进而介导细胞凋亡.     

甲醛胁迫下蚕豆保卫细胞中过氧化氢的积累及其对气孔导度和开度的影响

以蚕豆为试材,对甲醛(HCHO)处理0、24、48、72 h的蚕豆叶片进行气孔开度、导度、细胞内H2O2含量和抗氧化酶活性的测定,并用荧光显微检测法进行了H2O2的亚细胞定位检测。结果表明:气体HCHO处理的72 h内,由于蚕豆叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性从284.52 U·min-1·g-1 FW升至291.44 U·min-1·g-1 FW,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先升高后降低,导致蚕豆叶片中H2O2含量从1.31μmol·g-1 FW升至2.39μmol·g-1 FW;较短时间(24~48 h)的HCHO处理下蚕豆叶片H2O2主要分布在保卫细胞的胞质中,72 h后不仅保卫细胞的胞质中H2O2积累增多,积累H2O2的叶绿体数量也增多;HCHO持续处理72 h内蚕豆叶片气孔开度和导度分别下降46.50%和78.80%,涂抹抗坏血酸(ASA)的实验证实,H2O2对蚕豆叶片气孔开度和导度的调节起到关键作用。研究认为,0.46~0.72 mg·m-3的HCHO胁迫致使蚕豆叶片中积累的H2O2定位于保卫细胞,是蚕豆叶片气孔开度减小和导度降低的主要原因。     

过氧化氢参与水杨酸诱导的蚕豆气孔关闭过程观察

利用表皮条生物分析、激光扫描共聚焦显微术、显微注射等技术,研究观察了蚕豆气孔关闭过程,结果表明,SA浓度在1~1 000μmol/L时诱导的气孔关闭具有可逆性,而10-2mol/L时导致的气孔关闭不可逆;20 U/mL的过氧化氢酶(catalase,CAT)与SA共同处理时可逆转SA诱导气孔关闭作用的83%~90%。以H2O2荧光探针H2DCFDA结合激光扫描共聚焦显微术,直接检测保卫细胞内H2O2的产生,结果表明,与外源10-5mol/L的H2O2的处理结果类似。外施或通过显微注射技术而在保卫细胞内引入100μmol/L的SA均可引起保卫细胞内DCF荧光快速增强。在保卫细胞内显微注射CAT可完全阻止SA导致的DCF荧光增强。表明SA诱导的气孔关闭可能与H2O2的产生有关。     

磷脂酰肌醇3-磷酸对UV-B诱导蚕豆保卫细胞中过氧化氢产生和气孔关闭的影响

【目的】研究磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）催化产物磷脂酰肌醇3-磷酸（PI3P）对紫外线B（UV-B）诱导保卫细胞中过氧化氢（H2O2）产生和气孔关闭的影响,为进一步阐明植物细胞转导UV-B辐射信号的机制提供依据。【方法】以蚕豆（Vicia faba L.）表皮条为材料,采用PI3K的抑制剂沃曼青霉素（WM）和LY294002（LY）来抑制PI3P的形成,采用二苯基碘（DPI）和水杨基氧肟酸（SHAM）分别抑制H2O2形成的NADPH氧化酶途径和细胞壁过氧化物酶途径,通过气孔开度分析和激光扫描共聚焦显微镜技术,确定PI3P在0.8 W•m-2 UV-B辐射诱导蚕豆保卫细胞H2O2产生和气孔关闭中的作用。【结果】WM和LY能显著抑制UV-B诱导的保卫细胞H2O2产生和气孔关闭;外源H2O2处理能显著逆转WM和LY对UV-B诱导气孔关闭的抑制效应,但WM和LY不能抑制外源H2O2诱导的气孔关闭;UV-B诱导的保卫细胞H2O2产生和气孔关闭能被活性氧清除剂和SHAM显著抑制,但不能被DPI抑制。【结论】PI3P通过诱导蚕豆保卫细胞中产生于过氧化物酶途径的H2O2形成来介导UV-B辐射诱导的气孔关闭。     

水分胁迫诱导的离体蚕豆叶片与保卫细胞脱落酸积累

研究了蚕豆离休叶片失水10％后,叶片与其气孔保卫细胞脱落酸含量的变化及其与叶龄的关系。未受胁迫叶片脱落酸含量在成熟叶片中高于幼嫩叶片,保卫细胞中脱落酸含量均在很低的水平。在叶片自然失水10％的10min内,叶片的脱落酸含量几乎无变化,但保卫细胞的脱落酸含量增加5倍以上。4h后,叶片脱落酸含量也显著增加,从最幼嫩叶片到成熟叶片分别达到处理前的25,26,17,10和6倍。因是离休叶片,排除了脱落酸的其他来源,说明叶片在失去膨压时合成并积累脱落酸;所有保卫细胞脱落酸含量都增加30倍以上,以第2,3片完全展开叶片的保卫细胞最为敏感,其脱落酸含量增加40倍以上。失水处理后保持湿润恢复膨压的叶片和其保卫细胞的脱落酸含量没有增加。分析了在水分胁迫下保卫细胞中增加的脱落酸的可能来源。     

从蚕豆叶片中提取保卫细胞原生质体方法的改进

以蚕豆为试材,对其进行不同表皮撕取方式、不同离心分离方式处理后制备保卫细胞原生质体的实验,确定了蚕豆叶片保卫细胞制备过程中表皮的撕取和原生质体分离的方式,建立了一套高效制备高纯度保卫细胞原生质体的方法.     

一氧化氮在脱落酸和黑暗诱导蚕豆气孔关闭中的作用

[目的]研究一氧化氮（NO）在脱落酸（ABA）和黑暗诱导的蚕豆（Vicia faba）气孔关闭中的作用。[方法]以蚕豆叶片下表皮为材料,借助表皮条分析和激光扫描共聚焦显微镜技术对NO在ABA和黑暗诱导的气孔关闭中的作用进行了探索。[结果]ABA和黑暗都能诱导蚕豆气孔关闭,而且ABA和黑暗诱导都能提高保卫细胞胞质内的NO水平。NO专一性清除剂2,4-羧基苯-4,4,5,5-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物（cPTIO）、一氧化氮合酶（NOS）抑制剂NG-氮-L-精氨酸-甲酯（L-NAME）能够大大抵消ABA和黑暗诱导气孔关闭的效应,并能阻断ABA和黑暗诱导的气孔保卫细胞内NO水平的提高,表明NO是ABA和黑暗诱导蚕豆气孔关闭的共同信号分子。[结论]该研究可为探索保卫细胞信号转导网络积累一定的资料,并为提高植物抗逆能力和促进农业生产提供理论依据。     

激光共聚焦显微技术在乳腺细胞凋亡研究中的应用

激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)是普通荧光显微镜、激光和计算机及相应软件组合的产物,它实现了连续光学切片,并广泛应用于活细胞三维重构及动态分析。乳腺细胞凋亡是乳腺生物学的重要研究内容,是乳腺发育、泌乳及退化过程的一个关键特征。近年来有关乳腺细胞凋亡的研究已经有了长足进展,文章综述了激光扫描共聚焦显微镜技术在乳腺细胞凋亡研究中的应用。     

枇杷叶片气孔保卫细胞叶绿体数目分析

[目的]研究枇杷叶片保卫细胞的叶绿体数目差异,探讨其变化规律。[方法]取43份枇杷资源嫩叶进行处理,在20倍显微镜下进行统计,随机选择50个保卫细胞计算叶绿体数目。[结果]枇杷叶片保卫细胞叶绿体数目在11～17,平均为13.19个,品种间差异大。不同品种叶绿体数目变异幅度不同,在9～14,仅栎叶枇杷的叶绿体数目大于16。[结论]栎叶枇杷可能是多倍体,这可为枇杷资源的倍性鉴定提供参考。     

蚕豆叶片气孔对甲醛污染的反应研究

[目的]探讨植物气孔对甲醛污染的响应机制,筛选对甲醛降解能力强的室内绿化植物,利用植物对甲醛污染进行监测。[方法]采用密闭反应仓法研究蚕豆叶片气孔对不同浓度甲醛污染处理的响应。[结果]2种蚕豆幼苗叶片气孔的长度和宽度均随甲醛浓度的增加和处理时间的延长而变小。松滋青皮蚕豆品种的叶片经甲醛污染处理24 h后,虽然气孔的面积比对照减小,但差异未达显著水平(P>0.05),但是随着处理时间的延长,2种蚕豆的气孔面积与对照相比均达显著差异水平(P<0.05)。[结论]普通蚕豆叶片气孔对甲醛污染的反应比松滋青皮蚕豆叶片气孔的反应更敏感。     

蚕豆品种比较试验报告

经过田间试验,临蚕6号单产最高,其次为青海14号,分别较对照青海12号增产6.3%和2.0%。青海15号和青海13号单产低于对照青海12号,分别较青海12号减产21.5%和8.4%。     

硫酸铝对蚕豆根尖细胞遗传毒性效应的研究

以蚕豆根尖为材料,采用蚕豆根尖细胞的微核试验方法和染色体畸变试验方法,研究硫酸铝对蚕豆根尖细胞的遗传毒性效应.以不同浓度的硫酸铝为诱变剂,测定蚕豆根尖细胞的有丝分裂指数、微核率和染色体畸变率.结果表明:不同浓度的硫酸铝对蚕豆根尖细胞有丝分裂指数的影响有差异;能诱发较高频率的微核率,即在一定浓度范围内,其微核率随硫酸铝处理浓度的升高而增加;硫酸铝还能诱导染色体产生多种类型的畸变,染色体畸变率随着硫酸铝处理浓度的增加而升高,随着硫酸铝浓度的进一步增加染色体畸变率却呈现下降,但均明显高于对照组.     

Endogenous nitric oxide and hydrogen peroxide detection in indole-3-butyric acid-induced adventitious root formation in Camellia sinensis

Nitric oxide(NO)and hydrogen peroxide(H_2O_2)are essential signaling molecules with key roles in auxin induced adventitious root formation in many plants.However,whether they are the sole determinants for adventitious root formation is worth further study.In this study,endogenous NO and H_2O_2 were monitored in tea cutting with or without indole-3-butyric acid(IBA)treatment by using the fluorescent probes diaminofluorescein diacetate(DAF-2DA)and 2’,7’-dichlorodihydrofluorescein diacetate(DCF-DA),respectively.The overproduction of NO and H_2O_2 was detected in the rooting parts of tea cuttings treated with or without IBA.But little NO and H_2O_2 was detected before the initiation phase of tea cuttings even with IBA treatment indicating that they might be not directly induced by IBA.Further carbon and nitrogen analysis found that the overproduction of NO and H_2O_2 were coincident with the consumption of soluble sugars and the assimilation of nitrogen.These results suggest that rooting phases should be taken into consideration with the hypothesis that auxin induces adventitious root formation via NO-and H_2O_2-dependent pathways and sink establishment might be a prerequisite for NO and H_2O_2 mediated adventitious root formation.     

春蚕豆试管苗生根培养研究

[目的]为利用组织培养技术进行蚕豆种子快繁提供理论依据。[方法]以青海9号蚕豆为供试材料,研究了不同种类的生长调节剂、BA与生长调节剂、高浓度IBA和基部遮光法对青海9号试管苗的生根作用。处理30 d后,统计生根株数、每株生根数和根长,计算生根率。[结果]单一使用IAA时生根率为0,单一的IBA在1.0 mg/L浓度下的效果最好,生根率为53.20%,平均每株生根数为3.39条,平均根长2.84 cm。在3种不同浓度的IAA和BA组合作用下,生根率均为0;3种不同浓度的IBA和BA组合作用下,以0.04 mg/L BA+1.4 mg/L IBA处理的效果最好,生根率为73.10%。100 mg/L的IBA效果最好,生根率50.32%,平均生根数3.21条,平均根长为2.26cm。基部遮光法处理的生根效果不如黑暗培养的效果好。[结论]0.04 mg/L BA+1.4 mg/L IBA处理的生根率最高。     

不同污水对蚕豆根尖微核诱导率的影响

[目的]探讨不同工业污水对环境的污染程度。[方法]采用蚕豆根尖微核技术,测定了雅安2种类型工业污水对蚕豆根尖细胞微核的遗传毒性。[结果]铸造厂污水和制药厂污水诱发的蚕豆根尖微核细胞率分别为21.65‰和23.55‰。卡方分析结果显示,2种污水样品诱发的微核细胞率与阴性对照间差异极显著。[结论]不同类型的工业污水对蚕豆根尖细胞微核的诱导程度有差异,蚕豆根尖细胞微核对各种工业污水的遗传毒性十分敏感。     

洗发水浓度对蚕豆根尖细胞遗传毒性的研究

[目的]研究了3个品牌洗发水浓度对蚕豆根尖细胞的遗传毒性效应,为洗发水对人体产生遗传毒性问题的认识提供参考。[方法]利用微核技术,对蚕豆根尖细胞的微核千分率及染色畸变百分率进行了统计观察,并进行了显微摄影。[结果]诱变4 h时,各试验组与对照组之间的微核率差异显著或极显著(P<0.05或P<0.01),且表现为明显的剂量-效益关系。3个品牌洗发水中,康王的诱变作用最强,飘柔最低。[结论]洗发水作为一种有机污染物,对人体有潜在的危险性,应引起高度重视。     

蚕豆种子离体萌发和快繁技术研究

以蚕豆为研究对象,比较了种子处理对种子发芽率的影响、培养基中添加AC,Vc和PVP对抑制外植体褐化的效果以及培养基中添加MET、香蕉、椰汁和马铃薯对试管苗繁殖系数及玻璃苗的影响。结果表明发芽时保留种皮、接种时胚根向上对蚕豆种子的萌发有着至关重要的影响,用5.0mg/LGA3溶液浸种12h有利于种子萌发;培养基中添加0.5g/LAC能有效抑制外植体的褐化,并能使植株生长健壮;培养基中添加150mg/L椰汁能提高繁殖系数,有效抑制玻璃苗的发生。     

乙醇对蚕豆某些生理特性的作用

[目的]研究乙醇对蚕豆生理特性的作用。[方法]将蚕豆浸泡萌发后的幼苗培养在相同土壤肥力、相同体积的花盆中,分别用浓度1.0%、1.5%、2.0%乙醇及蒸馏水（CK）300 m l浇灌幼苗,第28天测量叶面积,用浸提法测量蚕豆叶片的叶绿素含量。[结果]浓度1.0%乙醇处理的叶绿素含量高于CK,而浓度1.5%、2.0%乙醇处理与CK呈负相关,其中浓度2.0%乙醇处理最低;叶面积与CK呈负相关。[结论]浓度1.0%乙醇对叶绿素a、b、总含量有促进作用,但与叶片面积呈负相关。     

三唑酮处理对蚕豆幼苗生长的影响

[目的]为三唑酮应用于蚕豆壮苗、抗倒伏,提高产量提供理论依据。[方法]研究了不同浓度（0、10、20、40、60、80、100 mg/L）三唑酮浸种和不同处理方式（水浸＋喷水,水浸＋喷三,三浸＋喷水,三浸＋喷三）对蚕豆幼苗形态指标和叶绿素含量的影响。[结果]各试验处理条件下,三唑酮浸种蚕豆幼苗株高、节间距受到明显抑制,主根长度有所缩短,叶面积减小,叶绿素含量显著增加。同时,以10mg/L三唑酮浸种和叶面喷施相结合的处理抑制蚕豆幼苗生长较明显。[结论]三唑酮能够矮化蚕豆幼苗,具有一定的壮苗效应,并能提高植株抗倒伏的能力。