玻璃化超低温保存中拟南芥幼苗细胞膜ATPase的变化

运用氯化铈(CeCl3)沉淀的电镜细胞化学方法, 研究了玻璃化超低温保存中拟南芥(Arabidopsis thaliana)不同苗龄幼苗细胞ATPase活性变化及玻璃化保护处理对酶活性的影响. 种子萌发48 h形成的幼苗(2 d龄幼苗)细胞膜ATPase活性反应强于种子萌发72 h形成的幼苗(3 d龄幼苗),但直接投入液氮(LN2)冻融后,2 d及3 d龄幼苗的ATPase全部失活. 玻璃化技术保护处理后, 2 d及3 d龄幼苗ATPase活性有不同程度提高. 2 d龄幼苗经玻璃化处理后ATPase活性明显提高,细胞膜ATPase在随之的LN2冻融后仍保持了较高活性;3 d龄幼苗经玻璃化处理后ATPase活性稍有提高,但LN2冻融后酶活性丧失. 幼苗玻璃化超低温保存结果显示,2 d及3 d龄幼苗直接投入LN2幼苗全部死亡. 玻璃化处理后再投入LN2,2 d龄幼苗有76%的成活率,而3 d龄幼苗仍然全部死亡. 结果表明,幼苗细胞膜ATPase活性与幼苗耐受LN2冻融后的成活率相关联. 玻璃化处理可以提高幼苗细胞膜ATPase活性,对2 d龄幼苗抗LN2冻融伤害有保护作用.     

磁场对豌豆种子萌发及生长的影响

为了研究磁场对豌豆种子萌发及生长的影响,选择强度为80～100、180～200 mT的磁场分别处理豌豆萌动种子5、10和15 min,3 d后测定豌豆种子的萌发状况,7 d后测定幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的活性.结果表明,磁场处理不仅促进了豌豆种子的萌发,同时还诱导了SOD、POD和PPO的活性.处理后芽苗菜的发芽率、茎重、茎长以及3种酶的活性都高于对照组.磁场强度180～200 mT、处理时间10 min的试验组发芽率、茎重、茎长增幅最大,磁场强度80～100 mT、处理时间10 min的试验组防御酶活性增幅最大.由此可见,适当的磁场处理可促进豌豆种子的萌发及防御酶的活性提高,可以用来增加豌豆芽苗菜生产效益和提高其营养价值.     

两种低聚糖对烟草种子萌发及幼苗生长的影响

为研究低聚糖对烟草种子萌发、早期幼苗生长及生理生化指标的影响,通过不同浓度浸种,记录种子萌发情况,30 d后观察早期幼苗形态特征,并分别测定了幼苗叶片的叶绿素、MDA、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、细胞膜透性和SOD、POD、CAT等保护酶活性等生理生化指标。结果表明,两种低聚糖处理对烟草的萌发都有一定的抑制作用,但在其生长期可以补充营养,促进幼苗生长发育。     

土壤Cr6+污染对小麦种子萌发和幼苗生理生化特性的影响

通过土培试验,研究Cr6+对小麦种子萌发和幼苗生理生化特性的影响.结果表明,低浓度Cr6+对小麦种子萌发和幼苗的生长有促进作用,叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性、细胞膜透性呈现上升趋势;高浓度Cr6+处理则抑制小麦种子萌发和幼芽的生长,叶绿素含量、POD活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性都下降,相反,细胞膜透性则明显增加.     

盐碱胁迫对沙棘种子萌发及幼苗抗氧化酶活性的影响

采用不同浓度NaCl和NaHCO3溶液处理沙棘(Hippophae rhamnoides L.)种子,并测定其种子萌发率、幼苗鲜质量和抗氧化酶活性。研究结果表明:10～30 mmol.L-1NaCl溶液处理沙棘种子,种子能萌发;40～100mmol.L-1 NaCl和10～20 mmol.L-1 NaHCO3溶液处理的种子萌发受到明显抑制,125～200 mmol.L-1 NaCl和30～200 mmol.L-1 NaHCO3溶液处理的种子完全不萌发。随着NaCl(10～100 mmol.L-1)和NaHCO3(10～20 mmol.L-1)胁迫强度增加,沙棘幼苗鲜质量表现为下降的趋势,SOD、CAT活性呈先增加后降低趋势,POD活性基本呈增加趋势。     

Ce(NH4)2(NO3)6对水稻种子萌发及幼苗生理特性的影响

用不同浓度Ce(NH4)2(NO3)6对水稻种子浸种,探讨了外源Ce(NH4)2(NO3)6对种子萌发及幼苗生理特性的影响.结果表明,10～20mg·L-1Ce(NH4)2(NO3)6浸种24h,可增强水稻种子在萌发时的α-淀粉酶活性,提高种子活力及萌发率,根系活力增强,幼苗叶绿素含量提高,细胞膜相对透性及MDA含量降低.50～100 mg·L-1的Ce(NH4)2(NO3)6浸种后,种子活力及幼苗根系活力下降,幼苗叶绿素含量降低,细胞膜相对透性及MDA含量增加.     

玻璃化法及小液滴玻璃化法对香石竹茎尖超低温保存效果的影响

[目的]探索更有效的香石竹茎尖超低温保存方法,为球宿根花卉的超低温保存提供相关技术支持。[方法]以香石竹茎尖为材料,研究预培养条件(蔗糖浓度、预培养时间)、玻璃化处理时间和玻璃化方法(常规玻璃化法、小液滴玻璃化法)对香石竹茎尖超低温保存效果的影响。[结果]在0.5 mol/L的蔗糖浓度培养基上预培养5 d香石竹茎尖成活率最高,为88.3%;玻璃化处理80 min成活率最高,可达86.7%;常规玻璃化法成活率及再生率在80%以上,小液滴玻璃化法成活率可达90%以上且全部再生,小液滴玻璃化法再生天数比常规玻璃化法少3~5 d。[结论]小液滴玻璃化法是一种有发展前景的超低温保存方法。     

花生萌发种子和幼苗中多胺氧化酶活性的分布

对两个品种的花生(Arachis hypogaea L.)萌发种子(萌发3 d)和幼苗(萌发5 d)的多胺氧化酶(Polyamine oxidase,PAO)活性的分布特点进行了分析.结果表明,花生萌发种子的PAO活性主要分布在胚根,其次是子叶;幼苗中PAO活性主要分布在胚轴和根,其次是初生叶,子叶的PAO活性最低.另外,萌发率高的花生粤油79品种萌发种子各部位的PAO活性均高于萌发率低的湛秋48品种,显示PAO活性的高低与种子活力水平相关.     

水杨酸对盐胁迫下大白菜种子萌发及幼苗生理特性的影响

为了探明水杨酸(SA)对盐胁迫下大白菜种子萌发及幼苗生理特性的影响,在200 mmol/L NaCl胁迫下,研究了不同浓度SA处理下大白菜种子发芽率和幼苗叶片保护酶活性的变化。结果表明:1.0mmmol/LSA处理能够提高盐胁迫条件下大白菜种子萌发的数量、速度和质量,并提高大白菜幼苗叶片保护酶的活性,这些变化都有利于缓解盐害,提高大白菜的抗盐性。     

羽状鸡冠花无菌幼苗的超低温保存研究

以羽状鸡冠花无菌幼苗为材料,研究建立了其玻璃化超低温保存技术程序.具体为:取胚根长2~3 mm的无菌幼苗,25℃装载40min,0℃下PVS2脱水60min,更新PVS2溶液并迅速投入液氮,冻存24h以上.取出玻璃化幼苗,用40℃水浴化冻60s,再用Unloading溶液处理20min,然后将幼苗在恢复培养基上暗培养7d后,转入光照培养(光照强度约40μmol/(m~2·s),14h/d).在此条件下,幼苗再生率可达60%以上.装载时导入0.1mmol/L ASA,卸载时导入400U/mL CAT可提高无菌幼苗存活率.     

Effects of Exogenous Cinnamic Acids on the Growth and Physiological Characteristics of Cucumber Seedlings

In order to study the effects of exogenous cinnamic acids on plant growth, contents of photosynthetic pigment, root activities and ATPase activities of root membrane at cucumber seedling stage, the seedlings of Shandong Mici cucumber were tested. The results showed that seedlings growth, contents of photosynthetic pigment, root activities and ATPase activities of root membrane were inhibited by cinnamic acids. The growth and root activities of seedlings were significantly （P〈0.05） lower in the soil amended with 100 mg kg^-1 cinnamic acids compared to the control. The contents of chlorophyll a, chlorophyll a＋b and carotenoid of seedlings significantly （P〈0.05） decreased in the soil amended with 200 mg kg^-1 cinnamic acids, whereas ATPase activities exhibited a higher sensitivity and greatly decreased in the soil amended with 50 mg kg^-1 cinnamic acids. These results suggested that cinnamic acids could induce a stress condition, and the stress intensities increased with enhanced cinnamic acid concentration.     

Ca2+参与硝普钠(SNP)对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控

研究干旱胁迫下外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理对小麦幼苗叶片NO水平的影响及其与Ca2+的关系.在15%PEG-6000胁迫下测定NO含量和NO合成酶活性,结果表明,干旱胁迫下小麦幼苗叶片一氧化氮合酶(NOS)活性显著增加,且钙依赖型cNoS(CaM的组成型NOS)快速调控NO产生,但是随着胁迫时间的延长,不依赖钙iNOS(CaM的诱导型NOS)的活性在NOS活性比例缓慢增加,而硝酸还原酶(NR)产生NO的能力只占总NR提取物活性的很小一部分;0.1 mmol/L SNP处理可显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NOS和NR活性,诱导NO水平提高,显著缓解膜脂过氧化;用质膜Ca2+通道抑制剂LaCl3与SNP共处理,显著减弱或抵消SNP促进NO合成作用.SNP显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO合成酶活性和NO含量,有效缓解膜的氧化损伤,而Ca2+参与SNP对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控.     

外源脱落酸对大麦幼苗镉胁迫伤害的影响

采用室内培养法,研究了外源脱落酸对重金属镉(Cd)胁迫下大麦幼苗叶片细胞膜透性(CMP)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明,大麦幼苗叶片细胞膜透性(CMP)和丙二醛(MDA)含量随重金属镉(Cd)质量浓度的增加而上升,且在重金属镉(Cd)为10 mg/L(T2)时,MDA含量和CMP与对照达极显著差异;SOD和POD活性表现为先上升后下降的趋势,在Cd2+质量浓度为100 mg/L(T3)时,SOD和POD的活性低于对照,可能已经失活。对重金属镉T2处理的幼苗使用外源脱落酸(ABA)后,可以显著提高其叶片SOD和POD活性,极显著降低叶片细胞膜透性和丙二醛含量,说明使用外源脱落酸能够减轻重金属胁迫对大麦幼苗的伤害。     

土壤水分对胡椒实生苗生长和活性氧代谢的影响

为探讨土壤水分对胡椒生长和叶片活性氧代谢的影响,以胡椒实生苗为研究对象,设置5%、10%、15%、20%和25%共5个土壤质量含水量处理,测定试验开始后第1、3、5、8、14天不同处理的抗氧化酶活性、膜脂过氧化产物及第14天时植株相关生长指标,以期明确适宜胡椒生长的土壤含水量范围。结果表明:1~3 d内,5%土壤水分处理表现出胡椒叶片抗氧化酶活性显著高于其他处理,15%和20%处理最小,受到的胁迫程度最低;而3 d后,由于5%处理胡椒叶片失水严重,抗氧化酶活性显著降低,10%处理仍呈现较高水平;总体趋势上,15%、20%和25%处理的膜脂过氧化程度最低,生长状况也最好。上述结果表明,适宜胡椒生长的土壤质量含水量范围为15%~25%,土壤水分含量过低形成的干旱胁迫会影响胡椒生长,降低叶片抗氧化能力,加重膜脂过氧化伤害程度。     

低温胁迫对竹柏生理生化特征的影响

[目的]对引种的竹柏幼苗进行冬季低温胁迫研究。[方法]通过测定竹柏幼苗叶片质膜相对透性、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛（MDA）含量和叶绿素含量等生理指标,研究竹柏幼苗在自然条件下（18～25℃）的和人控低温（5～6℃）条件下这些生理指标连续5 d的变化规律。[结果]竹柏幼苗叶片可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、丙二醛含量和质膜相对透性均较对照有所上升;叶绿素含量随着低温胁迫时间的延长逐渐下降。[结论]竹柏幼苗对低温胁迫产生了积极的响应,受低温伤害有所降低。     

大豆水杨酸结合蛋白基因GmSABP2的克隆及功能分析

【目的】对大豆（Glycine max）水杨酸结合蛋白基因GmSABP2进行克隆与表达分析,并转化拟南芥进行耐盐、耐干旱分析,进一步了解该基因耐盐、耐干旱的分子机制。【方法】以拟南芥SABP2为探针,搜索大豆基因组数据库,从中挑选出同源性最高的序列,将其命名为GmSABP2。利用电子克隆技术,从大豆叶子中克隆得到大豆水杨酸结合蛋白基因GmSABP2。通过DNAMAN程序进行氨基酸的多序列比对,利用NCBI的CD-search进行氨基酸的保守结构域分析,应用MEGA程序进行系统进化树分析。对大豆幼苗进行盐和干旱胁迫处理来分析其在胁迫下的表型变化。通过Real time-PCR分析大豆幼苗在盐和干旱处理条件下GmSABP2的表达特性。利用Gateway技术构建植物表达载体pEarleyGate103-GmSABP2,转入根癌农杆菌EHA105,利用蘸花法侵染拟南芥,经抗性筛选得到转基因株系。对野生型植株和转基因植株进行盐和干旱胁迫处理,并统计在胁迫条件下两者的种子萌发率、主根长和成熟植株的存活率。【结果】克隆得到GmSABP2的cDNA序列,序列全长1 235 bp,其开放阅读框为786 bp,编码261个氨基酸,分子量为29.15 kD,等电点为5.58。氨基酸序列比对发现大豆和毛白杨、可可以及烟草相似度较高。利用NCBI的CD-search发现大豆SABP2序列中存在一个Abhydrolase_6（pfam：12697）水解酶保守结构域。大豆SABP2蛋白属于α/β水解酶超家族。应用MEGA程序构建多物种的系统发生树,发现大豆和毛白杨及可可亲缘关系较近,而与拟南芥亲缘关系较远。对大豆幼苗胁迫后的表型分析发现,在盐和干旱条件下大豆幼苗均受到明显的胁迫效应。Real time-PCR分析表明大豆幼苗叶子中的GmSABP2在盐和干旱处理条件下均上调表达。拟南芥耐逆性分析发现,在正常培养条件下,野生型植株和转基因株系均能正常萌发、生长。在高盐（150 mmol·L^-1 NaCl）处理条件下,野生型植株的种子萌发率为38%,12 d大小幼苗主根长为0.4 cm,成熟植株的存活率为49%;转基因株系的种子萌发率为67%,12 d大小幼苗主根长为1.1 cm,成熟植株的存活率为78%。在模拟干旱（20% PEG6000）处理条件下,野生型植株的种子萌发率为31%,12 d大小幼苗主根长为0.5 cm,成熟植株的存活率为36%;转基因株系的种子萌发率为57%,12 d大小幼苗主根长为1.0 cm,成熟植株的存活率为66%。【结论】GmSABP2在拟南芥植株对盐和干旱的抗性中有一定的作用。     

亚精胺浸种对玉米幼苗根尖线粒体ATPase活性与结合态亚精胺含量的影响

以抗旱性不同的玉米品种农大108(抗旱性较强)和掖单13(抗旱性较弱)为材料,经过亚精胺(Spd)浸种处理,研究在聚乙二醇(PEG)-6000渗透胁迫下,幼苗根尖线粒体ATPase水解活性与膜上非共价结合态多胺含量的关系。结果表明,渗透胁迫条件下,抗性强的农大108的ATPase活性下降的幅度明显小于抗性弱的品种掖单13,而农大108的线粒体膜上非共价结合态亚精胺的上升幅度明显大于掖单13。亚精胺浸种处理,明显增强了掖单13幼苗的抗性,促进了掖单13在胁迫条件下非共价结合态Spd含量的增加,同时抑制其在胁迫条件下ATPase活性的降低。这些结果表明,亚精胺浸种处理,通过提高玉米幼苗根尖线粒体膜上的非共价结合态Spd含量,维持ATPase活性的稳定,从而提高玉米幼苗的抗渗透胁迫能力。     

矿源黄腐酸对甜椒幼苗生长和耐热性的影响

以“中椒105”甜椒为材料,采用砂培法,研究不同含量（50、175、500和1750 mg·L-1）矿源黄腐酸（MFA）对甜椒幼苗生长,叶片细胞质膜透性、细胞中O2-和H2O2含量及抗氧化酶活性的影响,分析高温胁迫下的耐热性.结果表明：适宜含量的MFA可显著促进甜椒幼苗生长,500 mg·L-1 MFA处理的株高较无MFA的对照增高12.22％,全株鲜重增加24.90％;在高温胁迫下,适宜含量的MFA可提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）等抗氧化酶的活性,500 mg· L-1MFA处理的CAT、POD和SOD活性较对照分别提高74.49％、122.08％和16.27％;MFA处理下,通过抗氧化酶对O2-和H2O2的清除作用,抑制细胞中H2O2和O2-的积累,从而减轻H2O2对细胞质膜的伤害,降低相对电导率和丙二醛（MDA）含量,维护细胞正常的代谢功能,维持在高温逆境下的正常生长.可见,MFA对提高甜椒幼苗的耐热性有一定的作用,且适宜的使用量为175-500 mg·L-1.     

渗透胁迫对玉米幼苗根尖线粒体ATPase活性与结合态多胺含量的影响

[目的]探讨线粒体膜上结合态多胺与渗透胁迫的关系。[方法]以抗旱性不同的玉米(Zea maysL.)品种农大108(抗旱性较强)和掖单13(抗旱性较弱)幼苗为材料,研究在聚乙二醇(PEG)-6000渗透胁迫下,幼苗根线粒体ATPase水解活性与膜上非共价结合态亚精胺(Spd)含量的关系。[结果]渗透胁迫条件下,抗性强的农大108的ATPase活性下降的幅度明显小于抗性弱的品种掖单13,而农大108的线粒体膜上非共价结合亚精胺的上升幅度明显大于掖单13。外源Spd处理,明显促进了掖单13在胁迫条件下非共价结合Spd含量的增加,同时抑制其在胁迫条件下ATPase活性的降低,从而提高了掖单13幼苗的抗性;Spd生物合成的专一性抑制剂——甲基乙二醛-双(鸟嘌呤腙)(MGBG)处理,显著抑制了农大108在胁迫条件下膜上非共价结合Spd的增加,同时促进其在胁迫条件下ATPase活性的降低,从而明显降低了农大108幼苗的抗性。[结论]线粒体膜上的非共价结合的Spd可能通过维持ATPase活性的稳定来提高玉米幼苗的抗渗透胁迫能力。