高温胁迫下黄嘌呤脱氢酶基因超表达对水稻幼苗的保护作用

【目的】黄嘌呤脱氢酶(xanthine dehydrogenase, XDH)是嘌呤代谢的关键酶。通过分析高温胁迫对OsXDH超表达转基因水稻株系幼苗叶片生理指标的影响,探究XDH缓解水稻高温胁迫的生理机制。【方法】以OsXDH超表达转基因株系(xdh1和xdh5)及受体品种日本晴(WT)为材料,研究了高温胁迫对水稻幼苗叶片叶绿素含量、相对含水量、可溶性蛋白含量、活性氧代谢、抗氧化酶活性、XDH活性及嘌呤代谢产物尿囊素(allantoin)和尿囊酸(allantoate)含量等生理指标的影响。【结果】高温胁迫处理前,超表达株系的叶绿素含量、相对含水量、可溶性蛋白含量、活性氧代谢及抗氧化酶活性等生理指标均与野生型无显著差异;高温胁迫5 d,超表达株系的叶绿素、相对含水量、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性均高于野生型,而过氧化氢(H₂O₂)及丙二醛(MDA)的含量显著低于野生型;适温恢复生长5 d,野生型和超表达株系的叶绿素含量、相对含水量及可溶性蛋白含量均有所提高,超表达株系均高于野生型,H₂O₂ 和MDA的含量降低,超表达株系均低于野生型;受高温诱导超表达株系与野生型中XDH酶活性及尿囊素和尿囊酸的含量均提高,且在整个处理过程中超表达转基因株系均高于野生型。【结论】XDH通过调控酰脲类物质的合成,补偿自身的抗氧化能力并增强抗氧化酶系统的活性,从而有效提高水稻幼苗对高温胁迫的耐受能力。     

铝胁迫造成橡胶苗死亡的机制研究

铝毒是酸性土壤中抑制植物生长和产量的主要因子,但其对橡胶幼苗生长的影响研究甚少。本研究设置50、100、200 mmol/L 3种Al³⁺处理浓度,采用水培试验研究了铝胁迫下橡胶幼苗叶片叶绿素含量、叶片相对含水量、根系活力、根系导水率、H₂O₂和O₂^-含量变化。结果表明：叶片SPAD值、叶片相对含水量、根系活力、根系导水率随胁迫时间的延长而逐渐降低,H₂O₂和O₂^-含量则逐渐增加,且浓度越高对各个指标的影响越显著。铝毒害可造成根系活性氧（H₂O₂和O₂^-）的累积,进而造成根系活力和导水率下降,叶片SPAD值和相对含水量下降,最终导致橡胶幼苗死亡。     

干旱胁迫对扁穗牛鞭草叶片抗氧化系统及膜脂过氧化的影响

通过室内盆栽试验,以抗旱能力不同的H036、H042、广益、2003-5扁穗牛鞭草为材料,定期测定土壤含水量、叶片相对含水量、丙二醛（MDA）、电导率、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽（GSH）等生理指标,研究干旱胁迫下扁穗牛鞭草叶片膜脂过氧化作用、非酶类保护物质含量和保护酶活性的生理变化情况,探讨扁穗牛鞭草材料之间抗旱机制的差异。结果表明：在干旱胁迫期间,扁穗牛鞭草叶片的MDA含量升高,而两种有关活性氧清除的物质CAT和SOD活性先增强后减弱,而非酶类抗氧化物质GSH含量呈现下降趋势。与抗旱性弱的扁穗牛鞭草材料相比,抗旱性强的材料,酶活性相对较高,丙二醛含量较低,在恢复正常供水后,能较快达到正常水平。综上所述,抗旱性强的扁穗牛鞭草材料在干旱胁迫下酶类和非酶类抗氧化保护系统比抗旱性弱的强。     

亚精胺对盐胁迫下黄华占水稻幼苗根系抗氧化酶活性及Na+稳态的影响

以黄华占种子为材料，研究盐胁迫条件下，外源亚精胺(Spd)对水稻幼苗根系的生长、抗氧化酶活性、活性氧(ROS)代谢、丙二醛(MDA)以及Na⁺稳态的影响。结果表明，经100 mmol/L NaCl溶液处理水稻幼苗根系的ROS、·O₂^-、H₂O₂、Na⁺和MDA含量显著升高，过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著降低；在盐胁迫条件下，施用0.1 mmol/L Spd显著提高水稻幼苗根系的CAT和POD活性，显著降低ROS、·O₂^-、H₂O₂、Na⁺和MDA含量，从而减轻Na⁺毒害和过氧化造成的膜损伤，保护生物膜系统的稳定，维持细胞的稳态。     

外源腐胺对干旱胁迫下冬小麦幼苗叶片膜脂过氧化的调节效应

为了研究外源物质对小麦抗旱性的诱导作用,水培条件下研究了外源腐胺对干旱胁迫(15%PEG-6000)条件下冬小麦幼苗叶片膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响.结果表明,干旱胁迫48 h后冬小麦幼苗叶片含水量下降了27.43%, O_2(÷)的产生速率、丙二醛(MDA)和H_2O_2含量随时间的推移均呈增加的趋势,SOD、POD、CAT活性分别下降了23%、37%、70%.外源腐胺处理下叶片含水量仅下降了7.62%;叶片 MDA含量降低80%左右,H_2O_2的含量下降50%左右,O_2(÷)的产生速率降低了1/3,而叶片SOD、POD、CAT活性分别提高了41%、165.8%、246%.因此认为,外源腐胺可通过抑制活性氧(O_2,H_2O_2)的产生,降低MDA含量,提高抗氧化酶(SOD、POD、CAT)的活性,缓解干旱胁迫造成的冬小麦幼苗叶片细胞膜脂过氧化损伤,提高冬小麦的抗旱性.     

苎麻抗旱性基因型差异及其生理生化机理研究

同类根型的苎麻基因型抗旱性存在显著差异。在干旱胁迫下，抗旱性强的基因型叶片相对含水量、水势和细胞膜的稳定性高，苎麻叶片游离脯氨酸积累的过氧化物酶活性对干旱胁迫的反应存在基因型差异，随着干旱胁迫加强，抗旱性强的基因型过氧化物酶活性从低到高，而抗旱性弱的基因型则相反。在干旱胁迫０￣１２天内，抗旱性弱的基因型积累游离脯氨酸多于抗旱性强的基因型，而随着胁迫加强（干旱１２￣２４天），抗旱性强基因型游离脯氨酸     

甜菜碱对玉米幼苗抗旱性的诱导效应

以旱玉5号和太单32为材料,在20%PEG模拟干旱条件下,研究外源甜菜碱对玉米幼苗抗旱性的诱导效应。结果表明,水分胁迫显著降低了玉米幼苗的生物量和叶片相对含水量,提高了幼苗的根冠比和渗透调节物质、抗氧化酶活性、ABA含量。喷施0.5mmol/L的甜菜碱溶液能缓解玉米幼苗的水分胁迫,提高幼苗的生物量、叶片相对含水量、根冠比及渗透调节物质、抗氧化酶活性、ABA含量。     

外源水杨酸甲酯对高温胁迫下茶树光合作用和抗氧化酶的影响

近年来茶园高温灾害频发,而关于提高茶树耐热性的研究相对较少。本文以龙井43为试验材料,利用不同浓度水杨酸甲酯（MeSA）喷施茶苗后,在高温环境下（43℃）处理12βh,随后测定茶树叶片的净光合速率（Pn）,Rubisco最大羧化速率（V_c,max）、RuBP最大再生速率（J_max）,电解质渗透率（EL）,丙二醛（MDA）含量以及抗氧化酶活性等相关指标。结果发现,1βmmol·L^-1 MeSA能够有效缓解高温导致的茶树Pn降低,维持V_c,max和J_max稳定;高温导致茶树叶片EL和MDA含量迅速上升,而适当浓度的MeSA可显著降低高温环境下EL和MDA含量。此外,结果表明1βmmol·L^-1 MeSA能够提高APX和CAT活性,进而减少H₂O₂积累,减轻茶树细胞膜过氧化作用。综上所述,外源施用MeSA能够在一定程度上维持高温条件下植物叶片细胞光合系统稳定,提高茶树叶片的抗氧化酶活性,缓解氧化胁迫,最终提高茶树的耐热性。     

结荚期喷施壳聚糖对臭氧胁迫下大豆活性氧代谢系统的影响

为揭示外源壳聚糖对O3胁迫下农作物活性氧代谢系统的影响机理,以大豆(Glycine max)为研究材料,利用开顶式气室(OTCs)研究了结荚期喷施CTS对O3胁迫下大豆叶片活性氧自由基产生速率、含量,膜脂过氧化程度,抗氧化酶活性,抗氧化物质含量及大豆籽粒产量的影响.结果表明:在整个生育期内,与对照相比,高浓度O3处理下,大豆叶片O2-. 产生速率、H2O2含量升高, MDA含量、相对电导率增大,SOD、CAT、POD活性下降,ASA、GSH含量及大豆籽粒产量降低,对大豆表现为伤害效应.结荚期喷施外源CTS后,经O3胁迫的大豆叶片O29-.产生速率、H2O2含量降低,MDA含量、相对电导率减小,SOD、CAT、POD活性升高,ASA、GSH含量以及大豆籽粒产量增加,表明外源CTS一定程度上缓解了O3胁迫对大豆的伤害,但这种缓解作用是有限的.     

pH缓冲液对不同水分状态下冬小麦幼苗抗氧化酶活性的影响

为了解外源pH缓冲液对冬小麦幼苗抗旱性的影响,在温室条件下,采用负水头供水控水盆栽装置,测定和分析了不同供水(正常水分、轻度干旱和中度干旱)和叶片喷施不同pH磷酸缓冲液(以喷施清水为对照)条件下小麦叶片的相对电导率、活性氧代谢能力及抗氧化酶活性。结果表明,干旱胁迫使膜系统受到伤害,导致叶片相对电导率增加。在干旱胁迫下喷施pH缓冲液降低了叶片相对电导率、O2-产生速率及H2O2含量,其中pH 6.0和pH 7.5缓冲液处理效果最明显。说明在干旱条件下喷施适宜的pH缓冲液能增强小麦的抗氧化能力,减轻干旱引起活性氧增多对细胞膜的伤害,提高植株抗旱能力。     

外源褪黑素对盐胁迫下金盏菊幼苗生长、光合及生理特性的影响

为探讨褪黑素（melatonine,MT）对盐胁迫下金盏菊幼苗生理机制的影响,采用盆栽砂培法研究不同浓度外源褪黑素（0、50、100、200 μmol/L MT）对不同程度盐胁迫（0、100、200 mmol/L NaCl）下金盏菊幼苗生长、光合作用及生理特性的影响。结果表明,100、200 mmol/L NaCl胁迫严重限制了金盏菊幼苗的生长,叶绿素含量、光化学荧光效率及光合作用强度降低,MDA、H₂O₂含量升高加剧了脂质过氧化程度,诱导POD酶活性升高的氧化应激反应及脯氨酸含量增加。经外源褪黑素处理能有效缓解盐胁迫对金盏菊幼苗的伤害,其中100 μmol/L MT处理下株高、茎围、地上部和根系干重较对照分别平均提高了17.35%、17.64%、32.14%和19.83%;叶绿素含量和F_v/F_m增幅分别达71.96%和4.13%,光合作用参数P_n、G_s和T_r平均分别提高了88.74%、97.21%和58.88%,而C_i降幅达18.07%;MDA和H₂O₂含量降幅达33.77%和64.29%,POD、CAT酶活性及可溶性蛋白、脯氨酸含量平均分别提高了118.02%、67.29%、55.47%和56.30%。盐胁迫条件下,MT处理能有效提高抗氧化酶活性及降低脂质过氧化水平,促进可溶性蛋白和脯氨酸积累,改善光合荧光特性,最终表现为促进金盏菊幼苗生长。     

沉香叶黄酮稳定性及对H2O2诱导HepG2细胞氧化损伤的保护作用

研究沉香叶黄酮稳定性及对H₂O₂诱导HepG2细胞氧化损伤的保护作用。通过测定溶液吸光值,探讨温度、光照、金属离子、pH值对沉香叶黄酮稳定性的影响。建立H₂O₂诱导HepG2细胞氧化损伤模型,将细胞分为正常组、模型组以及沉香叶黄酮低、中、高剂量组,采用水溶性四唑盐法检测细胞增殖率,2′,7′-二氢二氯荧光黄双乙酸钠法（DCFH-DA）测定细胞内活性氧（ROS）水平,生化试剂盒检测细胞乳酸脱氢酶（LDH）释放量、丙二醛（MDA）含量、细胞内总超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和过氧化氢酶（CAT）活性。结果表明,沉香叶黄酮在温度70 ℃以下,pH 3~7范围内,Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺金属离子中,黑暗环境与节能灯光中较稳定;能显著抑制H₂O₂造成的细胞死亡,降低胞内ROS与MDA的生成,减轻LDH向细胞外扩散程度,提高SOD、CAT、GSH-Px活性。沉香叶黄酮在低温、弱酸、部分金属离子、弱光条件下具有一定稳定性;对H₂O₂诱导HepG2氧化应激损伤具有保护作用,其作用可能与调节细胞氧化还原系统、清除胞内活性氧水平、提高细胞内抗氧化酶系活性有关。     

低温胁迫下不同浓度ABA对4个油棕新品种幼苗生理特性的影响

探讨低温胁迫下不同品种油棕幼苗ABA合成酶基因NCED3表达特性及不同浓度ABA对其幼苗生长和生理的影响,为提高不同品种油棕幼苗抗寒能力提供理论依据。以油棕新品种Ni、C×N、B×E、D×N为材料,对其进行低温胁迫处理（15、10、5 ℃,5 d）,利用实时荧光定量PCR（qPCR）检测4种油棕幼苗的NCED3基因表达特性;然后,10 ℃低温胁迫下对4种油棕幼苗外施不同浓度ABA（50~300 μmol/L ABA）,测定其可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量和超氧化物歧化酶（SOD）及过氧化物酶（POD）活性等生理指标。结果表明,低温胁迫可触发4种油棕幼苗ABA合成酶基因NCED3的过量表达,外施50~300 μmol/L ABA均降低幼苗质膜透性和SOD酶活性,抑制MDA和H₂O₂含量上升,缓解低温胁迫引起的膜脂过氧化,提高可溶性蛋白、可溶性糖含量和POD活性,进而提高油棕幼苗抗寒性。4个品种中,B×E材料的耐寒能力较强。     

外源抗坏血酸对水稻抗铝生理指标的影响

为探讨外源抗坏血酸(AsA)对水稻的抗铝性能的影响,以'滇优35号'(杂交稻,粳稻)为试验材料,采用溶液培养法研究外源AsA对铝胁迫下水稻根尖H2O2、内源AsA、GSH、可溶性蛋白、脯氨酸含量及抗氧化酶活性等生理生化指标的影响.结果显示,与对照相比,铝胁迫导致水稻根尖可溶性蛋白和内源AsA含量减少,而MDA和H2O2...     

低磷胁迫对柱花草生长及抗氧化系统的影响

以基因型TF291柱花草为供试材料,分析低磷处理（5 μmol/L）对柱花草生长、抗氧化物质及抗氧化保护酶的影响,探索柱花草抗氧化系统在低磷胁迫下的响应机制。结果表明：（1）与对照磷处理（250 μmol/L）相比,低磷处理抑制了柱花草生长,其叶绿素浓度、最大光化学效率、地上部和根部生物量均显著降低（P<0.05）。（2）随着低磷处理时间的增加,15 d时叶片CAT、POD、SOD、ASP、PAL活性和类黄酮含量显著提升（P<0.05）;30 d时叶片CAT、SOD、ASP、PPO活性和MDA、H₂O₂含量显著提高（P<0.05）。本研究结果可为进一步探索低磷胁迫下柱花草抗氧化系统的分子响应机制提供重要依据。     

烯效唑浸种对大豆苗期抗旱性的影响

为明确烯效唑对大豆苗期抗旱性的影响,以浙春3号为试材,采用不同浓度(0、0.05、0.1、0.2和0.4mg/kg)烯效唑浸种,探讨不同水分胁迫(正常供水、轻度胁迫和中度胁迫)下烯效唑对大豆苗期的抗旱效应。结果表明：烯效唑浸种降低了苗高,提高了大豆出苗率,茎粗和根冠比;同时还提高了叶片相对含水量,脯氨酸(Pro)含量和可溶性糖含量。烯效唑处理降低了丙二醛(MDA)含量,从而降低了脂质过氧化程度,提高了保护性酶的活性。正常供水下,SOD、POD和CAT酶活性均以0.1mg/kg处理最高,分别较对照提高了18.75%、8.43%和37.4%;轻度水分胁迫下,SOD、POD和CAT酶活性均以0.2mg/kg处理最高,分别较对照提高了23.53%、11.63%和47.5%;中度水分胁迫下,SOD、POD和CAT的酶活性均以0.4mg/kg处理最高,较对照分别提高了22.86%、11.2%和56.1%。可见,适宜浓度的烯效唑浸种可改善套作大豆苗期生长,提高抗旱能力。     

异源双根对连作障碍下咖啡幼苗氧化损伤的缓解效应

以中粒种咖啡'热研1号'(Caffea canephora'Reyan No.1')和大粒种咖啡1号(Caffea liberica No.1)形成中粒种-大粒种异源双根咖啡和中粒种-中粒种同源双根咖啡,利用连作障碍咖啡园土壤开展幼苗培养试验,包括根际土培养异源双根咖啡(T1)和同源双根咖啡(T2),非根际土培养异源双...