草莓果实成熟过程中Ca~(2+)-ATPase活性变化及酶学特性

以不同成熟度的草莓果实为试材,研究了草莓果实成熟过程中Ca2+-ATPase活性变化规律、最适pH值、动力学参数Km值和Vmax值。研究结果表明,草莓果实从开始成熟时(绿熟期)Ca2+-ATPase活性不断升高,果实完全成熟时(粉红期)达到最大值,随着成熟后的不断衰老,其活性逐渐降低;该酶的最适pH值为7.0;不同成熟阶段果实Ca2+-ATPase反应所需的Ca2+浓度有所不同,EGTA对各成熟阶段草莓果实的Ca2+-ATPase活性的抑制作用存在明显的差异。经对Ca2+-ATPase的动力学分析表明,不同成熟度果实Ca2+-ATPase的Km值和Vmax值不同,从果实开始成熟Km值逐渐降低,衰老时又逐渐上升,变化趋势与酶活性变化趋势相反;Vmax值变化趋势与酶活性变化趋势相同。2+     

柑橘开花前后子房(幼果)钙、硼营养与IAA、GA_(1/3)动态研究

对单性结实的国庆1号温州蜜柑和自花结实的华农本地早橘在开花前后子房(幼果)发育中钙、硼营养与内源IAA和GA1/3的浓度变化进行了测定。结果表明:1)在盛花期及花前阶段内国庆1号钙与硼浓度均居较高水平,盛花后即下降;而华农本地早盛花前相对较低,盛花后却有一上升过程;2)两品种的钙动态与各自的IAA动态呈显著正相关,国庆1号的硼与IAA亦呈显著正相关,但均与GA1/3无明显关系;3)国庆1号的钙浓度明显低于华农本地早。还就子房(幼果)中内源激素(IAA和GA1/3)与钙、硼营养的吸收及其生长发育的关系进行了讨论。     

NaCl胁迫对南瓜幼苗Na~+及Ca~(2+)含量的影响

采用19个不同类型南瓜品种,研究了300 mmol/L NaCl下,幼苗地上部和根系Na+和Ca2+离子含量和Na+/Ca2+比值的变化。结果表明:NaCl胁迫8 d后,不同南瓜品种幼苗Na+含量均明显增加,离子平衡被打破;南瓜幼苗体内的Na+含量、地上部的Na+/Ca2+比值的变化反映植物对盐离子和营养元素相对的吸收情况;青栗(Q1)南瓜幼苗根系Na+含量和Na+/Ca2+比值明显高于黑蜜南瓜(H2)和黑籽南瓜(H3)。由此可知:不同南瓜品种幼苗体内Na+含量、地上部Na+/Ca2+比值变化趋势与NaCI胁迫下不同南瓜品种幼苗的盐害指数的结果基本一致;进一步验证了Q1耐盐性强与NaCl胁迫下地上部Na+/Ca2+比值较低,Ca2+离子含量较高有关;而品种H2和H3对盐敏感与NaCl胁迫下地上部Na+/Ca2+比值较高,Ca2+离子含量较低有关。     

Ca~(2+)提高黄瓜幼苗耐热性的研究

在黄瓜幼苗二叶期叶面喷施Ca2 + 后 ,进行高温胁迫处理。结果表明 :Ca2 + 能有效地缓解高温下黄瓜幼苗叶片叶绿素含量、叶绿素a/b、光合速率和量子产量的下降速度 ;抑制高温下叶片MDA含量的增加和电解质的外渗 ;维持较高的活性氧清除酶活性 ,提高黄瓜幼苗对高温的耐受能力。     

Ca~(2+)-ATPase抑制剂对采后草莓呼吸速率和花青苷含量的影响

用Ca2+-ATPase抑制剂钒酸钠(SO)和曙红(EB)浸泡处理转红期草莓果实(cv.Darselect)后表明,2者能提高果实呼吸速率,迅速促进外层果肉的花青苷生成,增加其可溶性糖含量,髓部果肉的花青苷生成和可溶性糖的变化较慢,而对果实的失重率影响不大。因此,Ca2+-ATPase抑制剂具有促进果实成熟衰老的作用。     

低温胁迫下北海道黄杨叶肉细胞Ca2+和Ca2+-ATPase的变化

 利用焦锑酸钙沉淀和硝酸铅沉淀的电镜细胞化学方法,以室温生长的北海道黄杨植株为对照,研究了人工4 ℃低温胁迫过程中北海道黄杨（Euonymus japonicus‘Cuzhi’）叶肉细胞Ca²⁺和Ca²⁺-ATPase的动态变化。在4 ℃低温胁迫的初期（3 ~ 12 h）,北海道黄杨叶肉细胞间隙和液泡内的Ca²⁺沉淀颗粒减少,而细胞质和细胞核内的Ca²⁺水平升高,但Ca²⁺-ATPase在细胞的分布几乎没有变化,主要分布在质膜和液泡膜上,有较高的活性;低温胁迫24 h,细胞质和细胞核内增加的Ca²⁺开始回到细胞间隙和液泡中,Ca²⁺-ATPase在质膜和液泡膜上活性增强;在低温胁迫48 ~ 96 h,细胞内的Ca²⁺又回到低温胁迫前的低水平,但Ca²⁺-ATPase在质膜和液泡膜上仍有很高的活性。叶肉细胞内Ca²⁺稳态平衡和Ca²⁺-ATPase的活性变化与植物的抗寒性存在一定的相关性。     

甜橙花粉中游离Ca~(2+)与H~+的分布

本研究利用激光共聚焦技术,检测甜橙花粉中的游离Ca2+和H+的分布特性。结果表明,甜橙花粉中,游离Ca2+的主要分布区域为萌发沟孔附近,在花粉中央也有少量分布,呈现出极性分布的特点;H+也主要富集在萌发沟孔附近,从萌发沟孔到花粉中央,呈强→弱的梯度分布。     

三种瓜类子房发育初期可溶性糖、Pr及POD活性的变化

 黄瓜、西瓜、西葫芦经授粉或外源激素处理的子房和黄瓜未经处理的子房的可溶性糖和可溶性蛋白质(Pr) 含量, 花后4 d 比开花当天分别增加约1/ 2 和1 倍以上, 西瓜和西葫芦未处理子房则分别下降1/ 2 和3/ 4。子房POD 活性与子房发育呈明显负相关, POD 活性高时子房不膨大, 反之则子房发育迅速。     

Ca~(2+)处理对岩报春在北京温室越夏栽培的影响

为提高岩报春植物在北京地区夏季的耐热性,从5月30日开始,分别向其待测植株叶表面喷施CaCl2溶液,每隔3 d喷施1次,浓度梯度为5、10、20 mmol/L。每隔15 d测定1次岩报春植株的形态指标和生理指标,试验进行到8月30日。结果表明:低浓度CaCl2溶液(5 mmol/L)施用比高浓度CaCl2溶液(10、20 mmol/L)施用更能增强岩报春植株耐热性,使其能在北京温室顺利越夏。     

Ca~(2+)和TFP对NaCl胁迫下黄瓜幼苗多胺含量和抗氧化酶活性的影响

采用营养液栽培方法,研究NaCl胁迫下Ca2+和TFP对"津春2号"黄瓜幼苗叶片中多胺含量和抗氧化酶活性的影响。结果表明:Ca2+预处理能显著提高NaCl胁迫下黄瓜幼苗叶片中亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量,降低腐胺(Put)含量,同时叶片中SOD、POD和CAT活性也相应提高,使得株高相对生长率和干重明显增加;TFP预处理能显著增加Put含量,降低黄瓜幼苗叶片中Spd、Spm含量和(Spd+Spm)/Put比值,加重了NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制。表明TFP阻碍Ca2+.CaM信使功能,从而降低盐胁迫下黄瓜幼苗的抗逆性。     

草莓采后微粒体膜Ca2+-ATPase 活性与膜脂过氧化水平

 测定了常温(25 ℃) 和低温(4 ℃) 贮藏的草莓果实中微粒体膜Ca²⁺-ATPase 酶(Ca²⁺-ATPase)与超氧化物歧化酶(SOD) 活性、超氧阴离子(O -·2 ) 产生速率和丙二醛(MDA) 含量的变化。结果显示,随果实衰老, 低温贮藏的果实微粒体膜Ca²⁺-ATPase总活性和质膜、线粒体膜及液泡膜上的Ca²⁺-ATPase 活性, 微粒体膜SOD 活性和O^-·₂ 产生速率呈先升高后降低的趋势, MDA 含量变化与之相反; 常温贮藏的果实Ca²⁺-ATPase活性和O^-·₂产生速率变化较为迅速, 与低温类似, 而SOD 活性逐步下降, MDA 含量不断升高。这些表明, 草莓果实衰老与细胞质内Ca²⁺-稳态的破坏和膜脂过氧化作用的加强有密切关系。     

外源钙对根际低氧胁迫下黄瓜植株钾、钙、镁离子含量和ATPase活性的影响

以黄瓜(Cucumis sativus L.)'新泰密刺'品种为材料,采用营养液栽培,研究了外源Ca2+对根际低氧胁迫下幼苗植株离子含量和ATPase活性的影响。结果表明,常钙低氧处理植株体内K+、Ca2+、Mg2+含量和质膜、液泡膜、内质网膜ATPase活性显著降低;营养液增施4mmol·L-1CaCl2明显缓解了低氧胁迫对植株的伤害,根中K+、Ca2+、Mg2+含量,根系质膜、液泡膜、内质网膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性,显著高于常钙低氧处理,接近或达到对照水平;根际低氧胁迫下营养液增施Ca2+通道抑制剂La3+(50μmol·L-1H+)显著,降低了幼苗体内K+、Ca2+含量,但对Mg2+含量影响不显著,营养液增施La3+显著降低了质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase的活性,但对液泡膜,内质网膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性影响不显著。外源钙通过增加黄瓜体内矿质营养离子的吸收和转运,维持质膜、液泡膜和内质网膜ATPase活性,从而缓解低氧胁迫对植株造成的伤害,增强黄瓜植株的低氧耐性。     

外源乙烯对草莓果实微粒体Ca2+- ATPase活性和膜脂过氧化的调节

 以乳白期‘春星’草莓(Fragaria ananassa Duch．‘Chunxing’)果实为试材，研究了经钙调素(CaM)拮抗剂三氟拉嗪(TFP)、氯丙嗪(CPZ)各100 µmol·L^-1 和钙通道阻塞剂异博定(Verapamil)100 µmol·L^-1 预处理后再用乙烯(50 µL·L^-1 )处理的草莓果实中微粒体“Ca²⁺-ATP酶活性、O₂ 产生速率和MDA含量的变化。结果表明，外源乙烯对微粒体膜O₂ 产生速率无显著影响，处理早期提高微粒体膜Ca²⁺- ATPase总活性，对MDA含量影响不大；后期加速微粒体膜Ca²⁺- ATPase总活性下降，但仍保持较高的MDA含量和线粒体膜Ca²⁺-ATPase活性。CPZ、TFP和Verapamil预处理降低了上述乙烯处理下Ca²⁺- ATPase活性和MDA含量，但对微粒体膜O 产生速率亦无显著影响，这说明细胞内Ca²⁺-和CaM 可能参与了乙烯诱导的膜Ca²⁺-ATP酶活性与膜脂过氧化水平的调节。     

Cu2+、Zn2+和Mn2+对低温胁迫下黄瓜幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

以黄瓜为对象,研究了低温胁迫下不同Cu²⁺、Zn²⁺和Mn²⁺浓度对其幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响。结果表明：低温胁迫下,提高营养液Cu²⁺、Zn²⁺和Mn²⁺浓度能使黄瓜幼苗叶片Fv/Fm、ΦPSⅡ等叶绿素荧光参数明显增强,表明Cu²⁺、Zn²⁺和Mn²⁺浓度的提高能显著增强黄瓜叶片光合机构抗低温损伤的能力。     

脐橙果实发育过程中有机酸合成代谢酶活性的变化

 以红桔砧10 年生罗伯逊脐橙为试材, 研究了果实发育过程中有机酸代谢相关酶活性的变化及其与有机酸积累的关系。结果表明: 在整个果实发育过程中, 柠檬酸合成酶(CS) 和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC) 活性与有机酸含量呈极显著正相关。这不仅证明脐橙果实中存在通过CO₂ 固定合成有机酸的途径, 还说明CS、PEPC 是有机酸合成的关键酶, 抑制CS 的活性能降低果实中有机酸的生成量。     

草莓和番茄果实乙烯自我催化与Ca2+-CaM 的关系

 外源乙烯处理乳白期草莓和绿熟期番茄果实12 h后，诱导草莓乙烯大量合成，使番茄乙烯释放高峰提前2 d出现，同时还促进两种果实的钙调素(Calmodulin，CaM)含量增加。细胞质膜钙离子通道阻塞剂异搏定(Verapamil，Vp)、钙调素拮抗剂氯丙嗪(Chloropromaize，CPZ)和三氟拉嗪(Trifluoperazine，TFP)均抑制了外源乙烯诱导的草莓乙烯合成，表明Ca²⁺-CaM 信使系统可能参与草莓乙烯自我催化作用；Vp抑制外源乙烯诱导的番茄乙烯合成，而CPZ和TFP的作用不显著，说明番茄果实乙烯自我催化作用与胞外Ca²⁺ 内流有关，与CaM的关系不明显。