急性低氧胁迫对翘嘴鳜抗氧化酶、呼吸相关酶活性及相关基因表达的影响

[目的]从酶活性和基因表达水平分析低氧胁迫对翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)应激的生理响应过程,为其健康养殖及耐低氧品种选育提供科学依据.[方法]选取体表无损伤、体重450±20 g/尾、体长24.0±0.7 cm的健康翘嘴鳜进行低氧(溶解氧含量2.8±0.2 mg/L)胁迫,设常氧(溶解氧含量6.5±0.2 mg/L)为对照组,分别在低氧胁迫0、6、12、24、48和96 h时采集翘嘴鳜的肝脏和鳃组织样品,进行抗氧化酶、呼吸相关酶活性及低氧诱导反应相关基因表达测定.[结果]在整个急性低氧胁迫过程中,翘嘴鳜肝脏过氧化氢酶(CAT)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)含量及谷丙转氨酶(GPT)活性均呈先升高后降低的变化趋势,GSH含量从低氧胁迫6 h起显著高于对照组(P<0.05,下同),CAT和GPT活性从低氧胁迫12 h起显著高于对照组.鳃组织乳酸脱氢酶(LDH)活性先升高后降低再升高,在胁迫6 h时达最高值(849.67 U/mg),显著高于对照组;超微量总ATP酶(ATPase)活性呈降低—升高—降低的变化趋势,且显著低于对照组.低氧胁迫组翘嘴鳜肝脏HIF-1α基因的相对表达量在胁迫48 h后显著上调;EPO基因的相对表达量先升高后降低,在胁迫12 h时显著上调;HSP90α基因的相对表达量在胁迫6和48 h分别出现峰值,其他时间点与对照组持平.[结论]急性低氧胁迫对翘嘴鳜肝脏抗氧化酶、鳃组织呼吸相关酶及低氧诱导反应相关基因表达均产生显著影响.虽然翘嘴鳜能通过自我调节抗氧化酶和呼吸相关酶活性及上调低氧诱导反应相关基因表达,促使机体适应低氧环境,但溶解氧降至2.8 mg/L以下即对其产生不利影响,因此在实际养殖过程中须密切关注养殖水体溶解氧变化.     

急性低氧胁迫对黄条鰤抗氧化酶和磷酸酶活性的影响

[目的]探讨黄条鰤(Seriola aureovittata)在急性低氧胁迫下的应激响应机制。[方法]将体质量(621.13±63.29)g的黄条鰤置于养殖水槽中,通过药物调节水体中溶解氧含量,使其控制在(2.0±0.2)mg/L内,分别急性低氧胁迫0(对照组)、2、4和6 h,分析其肝脏和肌肉中氧化应激指标的变化。[结果]急性低氧胁迫后,黄条鰤肝脏中总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性降低,与胁迫前相比差异显著(P<0.05);过氧化氢酶(CAT)活性与胁迫前相比显著升高(P<0.05);总抗氧化能力(T-AOC)随着胁迫时间的变化呈现先下降后升高的趋势;酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)活性都呈现先升高后下降的趋势。急性低氧胁迫后,在黄条鰤肌肉中总抗氧化能力(T-AOC)显著降低(P<0.05),而总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性则显著升高(P<0.05)。[结论]急性低氧胁迫会影响鱼体肝脏和肌肉中的抗氧化酶及磷酸酶的活性,在低氧胁迫过程中黄条鰤会通过调节抗氧化酶的活性来激活体内抗氧化防御系统,从而保护机体免受缺氧导致的氧化损伤。     

低氧胁迫对鲢肝和脑细胞凋亡的影响

【目的】通过磷脂结合蛋白V/碘化丙啶(Annexin V/PI)流式细胞分析法和原位末端脱氧核苷酸转移酶标记(TUNEL)法检测低氧胁迫下鲢肝、脑细胞的凋亡情况。【方法】将鲢分成对照组和低氧处理组,对照组正常饲养,低氧处理组用保鲜膜将水箱上口封住进行低氧处理,分别在鲢浮头期以及死亡期取其肝、脑组织,同时取对照组鲢肝、脑组织,采用Annexin V/PI流式细胞分析法和TUNEL法检测其细胞凋亡情况。【结果】Annexin V/PI流式细胞仪分析结果表明,在鲢肝脏中细胞凋亡率依次是对照组8.85%、低氧处理组浮头期22.06%、低氧处理组死亡期22.91%;脑中细胞凋亡率依次是对照组8.18%、低氧处理组浮头期24.80%、低氧处理组死亡期24.86%。TUNEL法检测结果显示,肝脏中细胞凋亡率是对照组3.80%、低氧处理组浮头期36.78%、低氧处理组死亡期37.27%;脑中细胞凋亡率依次是对照组6.74%、低氧处理组浮头期35.04%、低氧处理组死亡期35.71%。与正常对照组比较,低氧胁迫后鲢肝、脑细胞凋亡率极显著增大,但随着低氧胁迫时间延长细胞凋亡率无明显差异。【结论】低氧胁迫会极显著促进鲢肝和脑细胞发生凋亡,但鲢肝、脑组织中细胞凋亡率不会随着低氧胁迫时间延长而产生显著差异。     

敌草胺对油菜抗氧化酶活性及相关基因表达的影响

除草剂药害严重影响油菜产量,研究筛选预防药害发生的生物标记物,结合植物生长调节剂的药害缓解机制,可有效解决油菜田敌草胺的药害问题。以盆栽油菜为材料,研究敌草胺处理后抗氧化酶活性及相关基因表达的变化规律,探究赤·吲乙·芸苔的药害缓解机制。结果显示过氧化物酶（POD）反应最灵敏,1.2 g/L 敌草胺处理12 h酶活达到最高值;2.4 g/L敌草胺能够显著诱导油菜GST基因较对照6.4倍的高表达。4.8 g/L和6.0 g/L敌草胺处理48 h,叶片内SOD、POD、CAT活性和相关基因表达量显著低于对照,氧化损伤严重。喷施0.1 mg/L赤·吲乙·芸苔,能激活低浓度（1.2 g/L、2.4 g/L）敌草胺胁迫的油菜抗氧化系统,解除药害影响。综上,敌草胺对油菜抗氧化酶活性和相关基因表达整体呈低浓度促进高浓度抑制,先升高后降低的趋势。2.4 g/L敌草胺接近油菜受害的临界浓度,POD可用于药害发生的早期预警。喷施0.1 mg/L 赤·吲乙·芸苔可较好的缓解敌草胺产生的轻度药害。     

外源褪黑素对高温胁迫下甜瓜幼苗抗氧化特性及其相关基因表达的影响

为了研究外源褪黑素诱导甜瓜幼苗耐热性的生理和分子机制,以‘农大甜5号’为试验材料,在人工气候培养箱内培养幼苗,用浓度为150μmol/L褪黑素喷施甜瓜幼苗叶片,高温胁迫36 h后,测定根系活力、抗氧化能力等相关生理指标以及抗逆基因表达。结果表明,高温胁迫对甜瓜幼苗生长有明显的抑制作用,热害指数高达92.59%,而叶面喷施外源褪黑素显著地降低热害指数。叶面喷施褪黑素后超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性普遍提高,而且与AsA-GSH循环相关酶的活性也有所升高,如抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)。此外,喷施外源褪黑素提高了甜瓜幼苗 HSP70、 HSP90、 HSP101、SOD、APX基因的表达水平。可见,高温胁迫下,叶面喷施褪黑素通过调节抗氧化途径和抗逆相关基因的表达从而提高甜瓜幼苗的耐热性,缓解高温对甜瓜幼苗的伤害。     

根际低氧对不同抗性猕猴桃幼苗抗氧化系统的影响

 【目的】研究低氧胁迫下,猕猴桃苗期体内活性氧代谢及抗性与抗氧化系统间的内在联系。【方法】用水培通氮气低氧胁迫法,研究低氧胁迫对‘秦美’猕猴桃（抗低氧型）和‘红阳’猕猴桃（低氧敏感型）两种抗性不同的猕猴桃实生苗抗氧化系统的影响。【结果】随胁迫时间的延长,两种猕猴桃叶、根内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性增强, 超氧阴离子自由基（ ）、过氧化氢（H2O2）、丙二醛（MDA）含量增加;质膜透性（RPMP）增大,耐低氧的‘秦美’猕猴桃活性氧增加速度明显低于‘红阳’猕猴桃,抗氧化酶活性增加幅度明显高于‘红阳’猕猴桃;相同胁迫下,同种猕猴桃叶和根内抗氧化酶活性最大值出现的时间和增加幅度不同。【结论】抗低氧能力强的猕猴桃有较强的抗氧化保护系统;叶和根对低氧胁迫的感受和适应机理不同。     

铅胁迫对费菜叶绿素含量及抗氧化酶活性的影响

[目的]丰富绿化植物抗重金属污染的理论,为受污染地区绿化植物的选择提供借鉴。[方法]采用水培的方法,研究不同浓度的重金属铅（240、480、960、1450、1630μmol/L）对费菜生理生化特性的影响。[结果]叶绿素的含量及抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性对Pb^2＋胁迫都表现为低浓度下的促进和高浓度下的抑制作用。轻度胁迫下叶绿素含量增加;随着处理时间的延长和重金属浓度的增加,叶绿素含量总体呈下降趋势。当Pb^2＋浓度小于480μmol/L时,SOD的活性随着时间的延长先升高后下降;随着Pb^2＋浓度的增加,酶的活性逐渐降低。随着处理时间的延长,低浓度铅（Pb^2＋≤480μmol/L）胁迫下CAT活性先升高后下降,高浓度铅（Pb^2＋≥960μmol/L）胁迫下,CAT活性持续下降。[结论]明晰了铅胁迫对费菜叶绿素含量及抗氧化酶活性的影响规律。     

低温胁迫对木槿电导率和抗氧化酶活性的影响

为探讨木槿在寒冷环境下的生长状况,通过对木槿插穗沙藏后的不同低温处理,测定了电导率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等指标并进行了分析,并对低温处理后的枝条进行萌芽试验。结果表明:随着温度的降低,所有木槿品种的电导率数值升高;B_3、B_5、X的数值上升缓慢,不同温度间的数值差较小:SOD活性先升高后下降,B_3、X与其它品种差异显著(P0.05);B_3、B_5、X三个品种随着温度的下降,CAT活性先上升后缓慢下降,B3和其它品种的差异显著(P0.05);所有品种随着温度的降低POD活性先升高后下降,B3和其它品种的差异显著(P0.05)。B_3、X在抵御冷害方面能力较强。     

水分胁迫对沙枣幼苗抗氧化酶活性的影响

采用聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟干旱法,对沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)幼苗进行水分胁迫,测定其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明:在水分胁迫下,沙枣幼苗叶片的SOD活性开始上升,并在PEG浓度为10.0%时出现活性高峰。随着PEG处理浓度的增加,SOD活性下降,经15.0%PEG处理后其活性低于对照值。在轻、中度水分胁迫下,叶片CAT活性逐渐升高,当PEG浓度达20%时出现峰值,为对照的1.3倍,之后随着PEG浓度的增加CAT活性下降,经30.0%PEG处理后CAT活性低于对照,其活性高峰的出现晚于SOD。叶片POD的活性变化趋势与SOD活性相似,均为先升高后降低的单峰曲线。与SOD和CAT活性相比,POD活性高峰同样晚于SOD,与CAT相同。说明在水分胁迫下,沙枣幼苗叶片中的SOD与CAT和POD对水分胁迫的调节有一定的互补性。     

水杨酸对干旱胁迫下桔梗幼苗生理生化指标及相关基因表达的影响

为探讨桔梗对干旱胁迫的应答机制及水杨酸对桔梗抗旱性的影响,以桔梗幼苗为材料,研究外源添加不同浓度水杨酸处理下桔梗幼苗的抗旱性,对桔梗幼苗根和叶片中叶绿素、渗透调节物质、丙二醛含量及抗氧化酶活性进行测定,同时以actin为内参基因,采用实时荧光定量PCR方法检测叶绿素酸酯a氧化酶基因(CAO)、叶绿素合酶基因(CHLG)...     

NaCl胁迫对荞麦生长及抗氧化酶活性的影响

以德州市农业科学院提供的荞麦(Fagopyrum esculentum)种子为材料,采用单盐胁迫的方法,研究不同浓度梯度的NaCl[0 mmol/L(CK)、20 mmol/L、40 mmol/L、60 mmol/L、80 mmol/L、100 mmol/L和120 mmol/L]胁迫对荞麦幼苗生长的影响,测定并计算荞麦生理指标[干重、鲜重、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)]。结果表明,在有NaCl胁迫的条件下,NaCl浓度为20 mmol/L时荞麦幼苗的生长状况最好,20mmol/L NaCl是该荞麦种子适应盐胁迫的最适生长条件。     

盐胁迫对芦苇愈伤组织抗氧化酶活性及脯氨酸含量的影响

[目的]探讨芦苇愈伤组织对盐胁迫的生理响应。[方法]以2种芦苇沙芦和水芦愈伤组织为试材,将其置于添加不同浓度NaCl的培养基进行胁迫处理,13 d后测定各项生理指标。[结果]50 mmol/L NaCl胁迫下水芦愈伤组织的细胞活力、TBARS以及活性氧含量均明显增加,而沙芦愈伤组织的则比对照略有降低;300 mmol/L NaCl胁迫下2种芦苇愈伤组织中TBARS与活性氧含量均有所增加;50和300mmol/L NaCl处理下水芦愈伤组织内脯氨酸含量增加,而沙芦愈伤组织的虽在50 mmol/L NaCl处理下降低,但在300 mmol/L NaCl处理下则远远高于水芦愈伤组织的;300 mmol/L NaCl处理下沙芦愈伤组织的4种抗氧化酶活性均显著升高,而水芦愈伤组织的SOD和POD活性虽有所增加,但增幅不如沙芦愈伤组织的。[结论]沙芦愈伤组织具有更强的耐盐性。     

铝胁迫对黄瓜种子发芽及抗氧化酶活性的影响

本试验以黄瓜品种津春2号为材料,研究了铝胁迫对黄瓜种子发芽及抗氧化酶活性的影响。结果表明,铝处理显著抑制了黄瓜种子萌发后根部的伸长,提高了根部抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）活性。超氧化物歧化酶（SOD）在低浓度铝处理下活性升高,而在高浓度下降低。     

γ-氨基丁酸对低氧胁迫下甜瓜幼苗抗氧化酶活性及表达的影响

采用营养液水培方法,研究低氧胁迫下外源GABA对甜瓜幼苗抗氧化酶（SOD、POD、CAT和APX）活性和同工酶表达的影响,采用实时荧光定量PCR方法检测幼苗根系抗氧化酶的基因表达特性。结果表明,低氧胁迫处理下,幼苗根系和叶片抗氧化酶活性和同工酶表达均高于对照,且根系CmSOD、CmPOD1、CmPOD2、CmCAT、CmAPX基因均上调表达;低氧胁迫下外源GABA处理显著提高幼苗根系和叶片SOD、CAT和APX活性以及同工酶表达,且根系CmSOD、CmCAT、CmAPX基因相对表达量在0.5~1 d迅速提高并达到最大值,且增加幅度高于低氧胁迫处理。由此可知,GABA通过促进根系抗氧化酶基因快速大量表达,提高抗氧化酶活性和同工酶的表达量,从而缓解低氧胁迫对甜瓜幼苗的伤害。     

水分胁迫下钙对甘蔗幼苗抗氧化酶活性的影响

选取甘蔗福农95-1702为材料,结合钙离子螯合剂EGTA预处理,对水分胁迫下Ca2 与甘蔗幼苗抗氧化酶类活性的关系进行研究,探讨逆境信号转导第二信使Ca2 在甘蔗抗旱性中的作用。结果表明,1￣3mmol/L的EGTA预处理对正常生长条件下甘蔗幼苗的相对生长率、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性均无显著影响。但30%PEG处理下,1￣3mmol/L的EGTA预处理降低了甘蔗幼苗的相对生长量,加剧了可溶性蛋白含量的下降:在处理的24小时,处理1E D(1mmol/LEGTA 30%PEG)及3E D(3mmol/LEGTA 30%PEG)中的可溶性蛋白含量分别比处理D(30%PEG)降低了40.2%和54.3%。同时,EGTA预处理抑制了PEG胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的升高,加剧了过氧化氢酶(CAT)活性的降低:在处理的24小时,处理1E D及3E D中的SOD活性分别比处理D降低了26.5%和29.9%;而POD活性则比处理D分别降低了31.3%和23.2%;处理3E D的CAT酶活性比处理D降低了27.2%。这些结果暗示Ca2 可能参与了水分胁迫下甘蔗幼苗抗氧化酶系统的调节,Ca2 信号和活性氧(ROS)所介导的信号转导途径存在交叉互作。     

低钾胁迫对黄瓜生长和抗氧化酶活性的影响

以黄瓜为试材,研究了其低钾胁迫下的生理反应。结果表明,相对于正常施钾水平的植株而言,低钾胁迫下黄瓜生长缓慢并出现了失绿症状,同时植株的SOD和APX活性增加,CAT和POD活性下降,MDA含量也随钾处理浓度的降低而升高。     

钙对铝胁迫下水稻抗氧化酶活性的影响

[目的]探讨钙缓解水稻幼苗铝毒的作用。[方法]以铝敏感的水稻品种＂湘中籼2号＂为试验材料,研究钙对铝胁迫下水稻幼苗根伸长、膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响。[结果]提高CaCl2浓度均可显著提高水稻幼苗根CAT、APX、SOD等抗氧化酶活性,减少MDA、O2.-的生成,降低铝对水稻根伸长的抑制。[结论]CaCl2对水稻铝胁迫的拮抗作用明显。     

盐碱胁迫对转Lc-CDPK基因水稻抗氧化酶活性及基因表达的影响

【目的】研究盐碱胁迫对转羊草钙依赖蛋白激酶基因(Lc-CDPK)水稻根、叶片抗氧化酶活性及基因表达的影响。【方法】以转Lc-CDPK水稻为试验材料,通过qRT-PCR技术,测定根、叶片中Lc-CDPK基因的表达,确定该基因表达最高时的盐碱胁迫条件,以此条件处理幼苗,并以非转基因水稻为对照,分别测定其根、叶片中甜菜碱、脯氨酸、甘露醇、山梨醇、蔗糖等渗透调节物质含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)等抗氧化酶活性及相关基因的表达。【结果】200 mmol/L NaCl-Na_2CO_3胁迫24 h时,转基因水稻根和叶片中Lc-CDPK基因表达的综合水平最高,此时转基因水稻和非转基因水稻(对照)的渗透调节物质含量和抗氧化酶活性有显著差异,转基因水稻根中脯氨酸、甘露醇和山梨醇含量分别较对照增加116.0%,88.9%和115.4%(P0.01),GR活性较对照提高9.6%(P0.05);叶片中脯氨酸含量较对照增加129.2%(P0.01),CAT、POD、GR和GPX活性分别较对照提高52.1%,27.5%,163.5%和46.7%。叶片中抗氧化酶基因相对表达显著增强,CAT、GPX基因相对表达量分别是对照的3.96和2.73倍(P0.01),根中仅GR基因相对表达增强,为对照的1.6倍(P0.01)。相关分析表明,根、叶片抗氧化酶活性与其基因相对表达量呈正相关。【结论】推测Lc-CDPK基因可能参与调控盐碱胁迫过程,能增强植株渗透调节物质的合成能力及抗氧化酶活性,提高水稻对盐碱胁迫的耐受性。     

镉铅复合胁迫对茭白抗氧化酶活性的影响

[目的]探求重金属离子胁迫下,茭白抗氧化酶活性的变化。[方法]以茭白的单季茭品种“蒋墅茭”和双季茭品种“葑红早”为试材,土壤栽培下,对Cd^2＋、Pb^2＋的单一及其复合胁迫进行有机肥和无机肥处理,测定了茭白叶片中SOD、POD、CAT等抗氧化酶活性的变化。[结果]Cd^2＋、Pb^2＋的单一及其复合胁迫能在不同程度上降低两个茭白品种叶片中3种抗氧化酶的活性。复合胁迫处理时,其下降的幅度最大,Pb^2＋胁迫处理时下降的幅度最小;不同肥料处理间则以有机肥处理时两个茭白品种叶片中3种抗氧化酶的活性总体强于无机肥处理。品种闻以葑红早叶片中抗氧化酶的活性强于蒋墅茭。[结论]茭白品种葑红早对重金属离子胁迫的忍耐性较强。     

盐胁迫对玉米幼苗叶片光合荧光和抗氧化酶活性的影响

以玉米品种B73幼苗为试验材料,研究盐胁迫对其光合荧光和抗氧化酶活性的影响。结果表明:低浓度的盐胁迫(100 mmol/L)对玉米幼苗叶片的光合效率影响不大,但是高浓度的盐胁迫(200 mmol/L以上)对玉米幼苗叶片的光合效率影响明显,且随着时间的延长不断加剧。同时,体内叶片抗氧化酶的活性变化同光合作用成正相关,说明在盐胁迫情况下,玉米幼苗可以通过启动抗氧化酶的活性来应答盐胁迫。此外,在应答盐胁迫时,玉米幼苗体内抗氧化保护酶系统(SOD、POD、CAT)活性会呈现出先升高后降低的趋势。