盐胁迫诱导的棉花叶片细胞程序性死亡

为明确盐胁迫是否可以诱导棉花叶片发生细胞程序性死亡,用0.5%的NaCl溶液对棉花叶片进行胁迫处理,在DNA琼脂糖凝胶电泳图谱上观察到明显的DNA拖尾现象,即NaCl处理诱发了DNA核小体间的断裂,从而表现出典型的细胞程序性死亡的生化特征.表明NaCl诱导棉花叶片死亡过程中.存在一个明显的细胞程序性死亡阶段.     

人工模拟干旱条件下赤霞珠葡萄程序性死亡的细胞形态学研究

【目的】研究人工模拟干旱条件下赤霞珠葡萄发生的程序性死亡,为植物细胞程序性死亡的生理学机制研究奠定基础。【方法】用聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG6000)处理欧亚种(V. vinifera L.)酿酒葡萄赤霞珠(Cabernet sauvignon)幼苗,在电镜下观察干旱胁迫不同时间赤霞珠叶片和根系的超微结构。【结果】随着干旱处理时间的延长,根系中各细胞器的形态结构变化普遍早于叶片,叶片海绵组织中各细胞器形态结构发生变化的时间早于栅栏组织,而根系皮层细胞中各细胞器形态结构变化的时间普遍早于中柱细胞。叶片和根系的细胞核随着干旱处理时间的延长均出现了细胞核内染色质的凝聚及边缘化,并发生明显变形;叶片和根系的线粒体外膜降解,内腔空洞化;叶片中的叶绿体基粒片层逐渐模糊不清,内膜出现空洞;根系中高尔基体膨胀,并分解出许多小泡。【结论】干旱胁迫可以诱导赤霞珠叶片及根系发生细胞程序性死亡。     

干旱胁迫对新疆野苹果及平邑甜茶生理生化特性的影响

 【目的】研究干旱胁迫能否诱导新疆野苹果和平邑甜茶发生细胞程序性死亡。【方法】采用20%聚乙二醇（PEG6000）模拟干旱处理苹果属植物平邑甜茶（Malus hupehensis pamp Reld.）和新疆野苹果（M. sieversii (Ledeb) Roem.）。【结果】NBT染色结果表明，平邑甜茶叶片在处理1 d后开始有染色斑出现，4 d后叶片几乎被全部染色；新疆野苹果叶片在处理3 d后开始有染色斑出现，7 d后叶片几乎被全部染色。叶片萎蔫情况观察可以看出：平邑甜茶在处理3 d后开始萎蔫， 4 d后叶片干枯、整个植株死亡；新疆野苹果在处理6 d后开始萎蔫，7 d后整个植株死亡。两个苹果种的叶片相对电导率随处理时间的延长逐渐上升；平邑甜茶在处理3.5 d后相对电导率增幅明显加大，而新疆野苹果在处理6 d后才明显增大。平邑甜茶在处理后DNA和RNA含量就开始明显下降，而新疆野苹果下降速度缓慢。【结论】0.1% NBT染色、相对电导率测定、DNA含量和RNA含量测定等生理生化指标不仅可以作为鉴定苹果属植物在水分胁迫条件下发生细胞程序性死亡的指标，而且可以作为衡量苹果属植物抗旱性及衰老的参考指标。     

对植物细胞程序性死亡（PCD）与基因调控的关系及由此引发其应用前景的猜想

人类对细胞程序性死亡(PCD)现象的研究,逐渐揭示了植物PCD在遗传上所具备的共同特征——受到基因的精确调控。而随着PCD在环境胁迫诱导层面和植物发育层面所起的重要作用,深入到基因层面的研究也在不断进行。而近年来,随着作物抗逆基因工程的兴起,PCD的开发潜能引起了人们重视。     

植物中程序性细胞死亡研究进展

细胞程序性死亡（PCD）是生物体生长发育、细胞分化和病理条件下细胞主动、有序的、受基因控制的死亡过程。细胞程序性死亡不仅是植物导管分子的形成和根、茎、叶等器官正常生长发育的重要环节,同时在植物对抗重金属、盐、病害、衰老等外界环境的胁迫中起到重要的调节作用。缺少动物的免疫系统,植物依靠程序化死亡这种特殊机制,抵抗外界环境的干扰。主要阐述目前植物中的程序性细胞死亡的分子机制研究进展。     

谷氨酸和天冬氨酸对高温胁迫下荞麦幼苗的生理效应

以荞麦高温敏感品种川荞3号和抗逆品种川荞4号为材料,研究高温胁迫下添加不同浓度谷氨酸和天冬氨酸对荞麦幼苗生理特性的影响,结果表明,适当浓度谷氨酸和天冬氨酸处理,能明显降低高温胁迫下荞麦叶片质膜透性及MDA含量,其中,荞麦敏感品种降低较多,适当浓度氨基酸对高温胁迫下荞麦敏感品种质膜结构和功能有重要保护作用;适当浓度谷氨酸和天冬氨酸处理可显著提高荞麦叶片SOD及APX活性,其中,荞麦抗逆品种叶片SOD活性显著高于对照,叶片APX活性可恢复至对照水平;天冬氨酸处理效果好于谷氨酸,谷氨酸和天冬氨酸处理最适浓度为30μmol/L和20μmol/L。     

活性氧在环境胁迫诱导的植物细胞程序性死亡中的作用

细胞程序性死亡（PCD）发生在许多植物生长发育过程中和非生物的逆境条件下,是由细胞自身基因编码的、主动的、有序的细胞死亡形式。活性氧（ROS）在植物的生长、发育和对外界生物和非生物环境刺激的反应及细胞程序性死亡等调控过程中是一个重要的信号分子。本文综述了ROS的产生、对植物在环境胁迫下防御反应的作用以及与其他一些信号分子在植物PCD中的相互作用。     

渗透胁迫下外源氨基酸对荞麦幼苗生理特性的影响

以敏感荞麦(Fagopyrum esculentum Moench)品种川荞3号和抗逆荞麦品种川荞4号为试验材料,探讨外源氨基酸对渗透胁迫下荞麦幼苗生理特性的效应。结果表明,渗透胁迫下适当浓度的外源谷氨酸和天冬氨酸可显著降低荞麦叶片质膜透性和MDA含量,敏感荞麦品种降低幅度较大;显著增加渗透胁迫下荞麦叶片SOD和CAT活性,能使抗逆荞麦品种CAT活性恢复到对照水平。说明适当浓度外源氨基酸处理对渗透胁迫下荞麦幼苗生理特性具有明显改善作用,外源谷氨酸和天冬氨酸处理最适浓度分别为80和40μmol/L,外源天冬氨酸处理效果优于谷氨酸。     

开花期干旱胁迫对向日葵叶片光合特性的影响

以抗旱型向日葵恢复系(TR5)和干旱敏感型向日葵恢复系(SR2)为材料,在开花期干旱胁迫条件下对其叶片的光合作用、叶绿素荧光参数进行比较分析,探讨不同抗旱型向日葵恢复系叶片的光合特性对开花期干旱胁迫响应的差异。试验结果表明,开花期干旱胁迫使TR5和SR2叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率呈降低的趋势,随着干旱时间的延长,降低的幅度逐渐增加,SR2降幅大于TR5。开花期干旱胁迫对TR5和SR2叶片的胞间CO2浓度影响较小。受到开花期干旱胁迫的影响,TR5和SR2的Fv/Fm呈下降的趋势,并且随着干旱时间增加,降低的幅度逐渐增加,SR2的Fv/Fm受干旱影响大于TR5。TR5和SR2的ΦPSII受开花期干旱胁迫影响均极显著降低。不同向日葵材料的ETR受开花期干旱胁迫的影响与对照相比均呈降低的趋势。TR5和SR2的NPQ在开花期干旱胁迫条件下,均呈增加的趋势,随着干旱胁迫的持续两向日葵材料叶片的NPQ增幅不断增加,但TR5的增幅小于SR2。     

逆境条件下的植物细胞程序性死亡

细胞程序性死亡(PCD)普遍存在于植物体发育过程中,是发生在特定阶段的自然的细胞死亡过程。在逆境胁迫因子如病原体、昆虫、低氧、低温、热激、金属离子等作用下,植物为了抵御不良环境的侵害,以C a2 、活性氧、NO等为信号因子,诱导植物体的特定部位发生PCD,形成细胞主动性死亡,从而避免逆境对其他组织进一步伤害,并使植物获得对不良环境的适应性。本文通过对植物PCD的一般特征、环境胁迫因子及诱导PCD信号传递途径、生物学意义和存在问题等进行了综述,为在逆境条件下深入研究植物细胞程序性死亡提供参考。     

NaCl溶液胁迫下促生菌对向日葵种子生长的影响

[目的]验证促生菌uw4在盐胁迫下对向日葵种子生长的影响。[方法]将向日葵种子在促生菌uw4悬浮液中浸泡后放入小花盆中进行沙培,每隔2d浇1次透水,30d后检测生理生态指标。[结果]一定的盐胁迫会降低向日葵种子的出芽率、株高、根长、干重和鲜重等生态指标,促生菌uw4能减轻或缓解盐胁迫作用。盐胁迫下植物叶片中可溶性糖含量、过氧化物酶活力和丙二醛含量都有不同程度的增加,而加入促生菌后植物叶片中可溶性糖含量和过氧化物酶活力2项生理指标增加幅度变大,但丙二醛含量减少。[结论]促生菌uw4能减轻或降低盐胁迫对向日葵种子生长的抑制作用。     

砷胁迫对向日葵苗期生理特性的影响

该实验采用不同浓度砷溶液对向日葵幼苗进行胁迫处理,研究砷胁迫对向日葵苗期生理特性的影响,以期为今后开发利用向日葵进行砷污染土壤修复提供理论依据。结果显示:随着砷胁迫浓度的不断升高,向日葵幼苗叶片的可溶性蛋白含量呈现出先下降后上升的趋势;可溶性糖含量呈现先升高再下降的趋势;POD活性则随着砷胁迫浓度的升高而逐渐升高;在砷胁迫作用下,丙二醛含量与对照组相比变化不明显。     

氨基酸对渗透胁迫下荞麦种子萌发及幼苗生长的效应

以荞麦抗逆品种川荞4号和敏感品种川荞3号为试验材料,研究渗透胁迫下不同浓度氨基酸对荞麦种子萌发及幼苗生长的效应。结果表明,适当浓度谷氨酸和天冬氨酸可显著增加渗透胁迫下荞麦种子发芽率、幼苗鲜重、叶片叶绿素含量和根系活力,适当浓度天冬氨酸处理使抗逆品种种子发芽率和叶片叶绿素含量恢复至对照水平,但适当浓度氨基酸处理时敏感品种增加幅度较大,说明适当浓度氨基酸对渗透胁迫下荞麦种子萌发和幼苗生长具有显著促进效应。荞麦敏感品种氨基酸处理的最适浓度为30μmol/L,荞麦抗逆品种氨基酸处理的最适浓度为20μmol/L,且天冬氨酸的处理效果优于谷氨酸处理。     

苹果属植物抗旱机制研究进展

从叶片形态解剖结构、植物体的主动生理响应、植物细胞程序性死亡、超微弱发光、光合作用、核酸代谢以及抗旱性相关的核酸序列的克隆分析等方面,系统阐述了近年来苹果属植物响应干旱胁迫的研究,为抗旱栽培及抗旱育种提供了理论参考。     

开花期干旱胁迫对向日葵叶片活性氧代谢的影响

以抗旱型向日葵恢复系(TR5)和干旱敏感型向日葵恢复系(SR2)为材料,在开花期干旱胁迫条件下对其叶片的ASAR、HRS、H_2O_2、MDA、POD、CAT和SOD进行比较分析,探讨干旱胁迫下不同抗旱性向日葵叶片活性氧代谢差异。试验结果表明:随着开花期干旱的持续,TR5和SR2叶片中ASAR与对照相比有不同程度的降低,干旱胁迫12 d TR5 ASAR显著高于SR2。干旱胁迫后的前9 d,TR5和SR2的HRS变化差异不显著,干旱第12 d两个恢复系的HRS较对照降低,SR2降幅大于TR5。开花期干旱导致TR5和SR2叶片中H_2O_2和MDA含量增加,随着干旱的持续两个恢复系的H_2O_2和MDA含量与对照相比增加幅度不同,SR2受干旱胁迫影响大于TR5。TR5和SR2叶片中POD、CAT和SOD活性受开花期干旱胁迫影响存在较大差异,但干旱条件下TR5叶片中POD、CAT和SOD活性始终高于SR2,并且能保持较高的酶活性。     

盐碱胁迫对不同水稻品种抗逆和抗瘟性相关酶的影响

为研究盐碱胁迫对不同品种水稻抗逆和抗瘟性的影响,在生理水平上,以抗性品种龙粳31和感病品种空育131为材料,检测它们在盐碱胁迫下苗期叶片内抗性相关酶活性的变化。结果表明,在盐碱胁迫下,水稻光合能力降低;在盐碱和病害共同作用下的水稻叶片中抗逆酶[过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)]活性高于正常土壤下生长的水稻,抗病酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性则相反。可以看出,盐碱胁迫能显著削弱这2个水稻品种的抗稻瘟病能力。     

镉胁迫对野生龙葵抗逆指标的影响

以吉林西部野生龙葵(Solanum nigrum L.)为试验材料,研究镉胁迫对野生龙葵抗逆指标的影响。结果表明,在高浓度镉胁迫下,野生龙葵叶片中脯氨酸和丙二醛的含量都明显增加;野生龙葵叶片中超氧化物歧化酶(SOD)的活性变化随镉胁迫浓度的增大呈现不稳定状态;在高浓度Cd Cl2(200 mg/kg)胁迫下,野生龙葵叶片中过氧化物酶(POD)活性明显提高;在高浓度镉胁迫下,野生龙葵叶片中过氧化氢酶(CAT)活性降低。     

拟南芥热激因子AtHsfA1a在低温胁迫下对细胞程序性死亡中Caspase-3活性的影响

为了研究拟南芥热激因子AtHsfA1a对低温胁迫下细胞程序性死亡(programmed cell death,简称PCD)中含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate specific protease,简称Caspase)活性的影响,进一步确定拟南芥热激因子AtHsfA1a与低温胁迫中PCD的关系。以热激因子AtHsfA1a不同基因型(野生型、基因沉默型)的拟南芥为材料,首先获得单细胞,于4℃处理1 h后,测定热激因子AtHsfA1a的表达量,发现基因沉默型中AtHsfA1a的表达量低于野生型。接着用4',6-二脒基-2-苯基吲哚(4',6-diamidino-2-phenylindole,简称DAPI)进行染色,在荧光显微镜下观察细胞形态,结果表明,低温胁迫后野生型未出现凋亡小体,基因沉默型的细胞出现了细胞凋亡小体。最后根据荧光底物Ac-DEVD-p NA的断裂程度测定Caspase-3活性,结果发现,低温处理后的拟南芥Caspase-3活性明显增强,而AtHsfA1a基因沉默型拟南芥Caspase-3活性比野生型拟南芥的高,说明低温胁迫下拟南芥AtHsfA1a能够抑制Caspase-3蛋白酶的活性。研究结果初步表明,在低温胁迫下拟南芥热激因子AtHsfA1a可以通过抑制Caspase-3蛋白酶的活性而对细胞程序性死亡有一定的抑制作用,这对于揭示植物耐逆境反应机制具有重要意义。     

水稻幼苗响应氰化物胁迫的基因表达谱差异分析

为筛选水稻参与氰化物胁迫响应的关键基因,采用Agilent4×44 K水稻全基因组芯片,分析了氰化钾和铁氰化钾胁迫下水稻幼苗叶片和根系的基因表达特征。结果表明：氰化钾和铁氰化钾处理下,从水稻根系中分别筛选到1841和3037个差异表达基因,从水稻叶片中分别筛选到734和1805个差异表达基因;氰化钾处理下,细胞壁代谢和抗逆相关的基因在根中显著上调表达;铁氰化钾处理下,水稻叶中解毒相关基因显著上调表达,说明氰化物能诱导水稻基因差异表达;与细胞解毒作用和抗逆相关的基因、与细胞壁和次生代谢途径相关的基因以及转录因子类基因的表达均显著上调,表明2种氰化物处理下水稻根系和叶片均可能通过调节其体内的一些代谢途径和一些酶的催化活性来应对氰化物的胁迫,积极诱导与防御相关的基因,并通过主动吸收和转运等代谢过程将氰化物代谢解毒,以降低对植物的伤害。     

Zn2+对高温胁迫下荞麦幼苗耐热性的效应

以不同抗逆性荞麦(Fagopyrum esculentum Moench)品种为实验材料,高温胁迫下采用不同浓度Zn2+处理,测定荞麦幼苗耐热生理指标。结果表明,适当浓度Zn2+处理可显著或极显著降低高温胁迫下荞麦叶片质膜透性,抗逆荞麦品种降低较多;显著或极显著增加高温胁迫下荞麦幼苗根系活力、叶片叶绿素含量及SOD活性,敏感荞麦品种增加较多,且使得抗逆荞麦品种叶片SOD活性恢复到对照水平,Zn2+处理的最适浓度为40μmol/L,说明适当浓度的外源Zn2+处理对荞麦耐热性具有明显促进效应。