盐生植物活性氧的酶促清除机制

盐生植物的耐盐性常与其有效的抗氧化系统有关。植物的抗氧化系统分为酶促反应系统和非酶促反应系统 ,其中酶促反应系统主要包括超氧化物岐化酶(SOD) ,过氧化氢酶 (CAT) ,抗坏血酸过氧化物酶 (APX) ,过氧还蛋白 (PRX)和谷胱甘肽转移酶(GST)等     

短期干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片抗氧化系统的影响

以黄瓜‘津优1号’Cucumis sativus‘Jinyou No.1’为试材,采用水培法,通过在营养液中添加不同比例聚乙二醇PEG 6000模拟干旱胁迫,研究短期干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片抗氧化系统的影响。结果显示:在不同程度干旱胁迫下处理24 h后,超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽还原酶(GR),脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)活性以及抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)质量摩尔浓度均下降,其中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽还原酶活性、抗坏血酸和还原性谷胱甘肽GSH质量摩尔浓度与对照比较有显著差异(P0.05);而过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、可溶性蛋白质量分数和丙二醛(MDA)质量摩尔浓度在胁迫条件下升高,其中可溶性蛋白和丙二醛质量摩尔浓度增加明显(P0.05);过氧化物酶(POD)活性则呈现出中度胁迫下显著升高(P0.05)和重度胁迫下略有下降的趋势。以上表明:短期干旱胁迫引起了黄瓜叶片膜脂过氧化加剧,酶促抗氧化系统比非酶促系统在抗氧化过程中起到了更积极的作用。     

基于云南主栽马铃薯品种抗氧化防御系统对干旱胁迫的响应研究

【目的】探明干旱胁迫下,云南省主栽马铃薯品种合作88号、丽薯6号、青薯9号和宣薯2号抗氧化系统的生理响应机制,为抗旱马铃薯品种筛选及抗旱栽培与育种提供理论依据。【方法】采用人工模拟干旱胁迫的方式,研究干旱胁迫对马铃薯叶片抗氧化防御系统的影响。设置PEG6000浓度0%(CK)、15%、20%、25%和30%5个处理,测定不同处理后马铃薯叶片中的过氧化氢(H_2O_2)、可溶性蛋白(SP)、类胡萝卜素(Car)、还原型抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和谷胱甘肽还原酶(GR)含量。【结果】干旱胁迫下,合作88号、丽薯6号、青薯9号和宣薯2号4个品种均对干旱胁迫作出响应,随干旱胁迫程度增加,4个马铃薯品种中过氧化氢含量呈上升趋势,合作88号过氧化氢(H_2O_2)积累量最大。在干旱胁迫条件下,4个马铃薯品种SP、AsA、GSH、APX、DHAR和GR、Car含量均显著高于对照(PEG6000浓度0%),其中PEG6000浓度为25%时,马铃薯叶片抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)活性达峰值,而类胡萝卜素(Car)含量在30%浓度胁迫下酶活达峰值, APX、DHAR在PEG浓度20%时含量最高。【结论】马铃薯可通过抗氧化的酶促及非酶促系统的协同作用来清除活性氧,4个主栽马铃薯品种中,合作88号抗氧化防御系统对干旱胁迫的响应程度较其他品种强。     

氟对茶树抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统的影响

以一年生福鼎大白扦插苗为材料,采用水培法,研究不同浓度氟对茶树抗坏血酸-谷胱甘肽(ASAGSH)循环中酶及抗氧化物质的影响。结果表明:随着氟处理浓度的增加,抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)活性均先升后降;总抗坏血酸(T-ASA)、还原型抗坏血酸(ASA)、脱氢抗坏血酸(DHA)含量显著增加;脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性、总谷胱甘肽(T-GSH)含量、还原型谷胱甘肽(GSH)含量均呈下降趋势;ASA/DHA和GSH/GSSG均显著下降;丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量显著增加。说明,在低氟范围内,ASA-GSH循环对氟胁迫做出了抵御响应,及时清除活性氧(ROS),保护茶树免受伤害,但随着氟浓度的增加,ROS产生量超出了这些酶及抗氧化物质的清除能力,导致过量的ROS积累。     

干旱胁迫及复水对大豆抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

为明确大豆耐旱机制,以黑农44(耐旱型品种)和黑农65(敏感型品种)为试验材料,采用盆栽方式,于大豆初花期作胁迫处理,而后复水。研究不同土壤含水率及复水后抗坏血酸-谷胱甘肽(ASA-GSH)循环中抗氧化物质含量及抗氧化酶活性变化。结果表明,土壤含水率降低改变ASA-GSH循环非酶和酶成分,诱导丙二醛(MDA)积累。ASA-GSH循环中,干旱胁迫处理下还原型抗坏血酸(ASA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量先升后降,脱氢抗坏血酸(DHA)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量呈升高趋势,ASA/DHA呈先升后降趋势,GSH/GSSG呈高-低-高-低变化趋势,复水后ASA、DHA、GSH含量升高,GSSG含量下降。抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性呈先升后降趋势,复水后APX、GR、MDHAR、DHAR活性升高。黑农44抗氧化物质含量和抗氧化酶活性高于黑农65,MDA含量低于黑农65。研究为大豆抗旱筛选及抗氧化机制探究提供理论基础。     

植物抗氧化系统对水分胁迫及复水响应研究进展

干旱是影响植物正常生长发育的主要环境胁迫因素之一。从抗氧化酶（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶）和抗氧化物质（抗坏血酸和谷胱甘肽）2个方面综述了植物抗氧化系统对水分胁迫及复水响应的研究进展。     

遮荫处理对早熟花椰菜花球的生长和抗氧化系统的影响

以早熟花椰菜品种丰喜45天'为材料,在花球开始形成期进行遮荫处理,以研究遮荫对花球生长和抗氧化系统的影响.结果表明:(1)遮荫处理使花椰菜花球纵径、横径和鲜重分别比对照减少17.97%、18.9%和38.59%.(2)除了叶片中愈创木酚过氧化物酶(G-POD)活性显著提高外,遮荫处理降低了花椰菜叶片、花蕾和花茎中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和G-POD的活性,但与叶片相比,花蕾和花茎中这些酶活性的下降幅度较小.(3)遮荫处理显著降低了花椰菜叶片、花蕾、花茎中脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性.(4)遮荫处理降低了花椰菜叶片、花蕾和花茎中抗坏血酸含量(花蕾中还原型抗坏血酸除外)和叶片中谷胱甘肽含量,但花蕾和花茎中谷胱甘肽反而有所提高(花茎中还原型谷胱甘肽除外).     

盐生植物活性氧的非酶促清除机制

盐生植物的耐盐性常与其有效的抗氧化系统有关。植物的抗氧化系统分为酶促反应系统和非酶促反应系统。笔者介绍了盐生植物活性氧的非酶促清除机制。     

外源SA对李花抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

为研究外源水杨酸(SA)对李花抗坏血酸-谷胱甘肽循环以及对李花抗寒性的影响,以‘大石早生李’‘安哥诺李’2个品种为试材,以喷水处理为对照,研究了喷施适宜浓度的外源水杨酸(SA)对-2℃低温处理4h后2个品种的李花H_2O_2质量摩尔浓度以及对抗坏血酸-谷胱甘肽循环中酶及抗氧化物质的影响。结果表明:0.20、0.15 mmol·L~(-1)SA可以分别降低‘大石早生李’‘安哥诺李’的H_2O_2质量摩尔浓度,显著增强谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性,提高抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、总抗坏血酸、总谷胱甘肽质量摩尔浓度和AsA/DHA、GSH/GSSG。低温胁迫下,AsA-GSH循环受到破坏,但喷施适宜浓度的外源SA可以显著增强李花的抗氧化酶活性,提高抗氧化物质质量摩尔浓度,降低李花的膜质过氧化作用,降低低温对细胞膜的破坏,维持AsA-GSH循环系统的稳定性,从而一定程度上提高李花的抗寒性。     

黑豆非酶促保护物质的抗氧化性分析

以黑豆种子为材料,提取非酶促保护物质,并对其进行了抗氧化、抗衰老能力检测与分析。结果显示:黑豆皮红色素(17.3600%)对DPPH的清除率高达93.6000%,薯蓣皂苷(4.8492%)与谷胱甘肽(803.3μg/g)对DPPH与OH有明显的清除率,多糖(7.2270%)对O2-与OH的清除率分别为47.7100%与68.1600%,它们都随着其浓度的升高清除率逐渐增强;研究表明:黑豆富含非酶促保护物质,具有较强的抗氧化与抗衰老能力,可用来进行保健品、功能食品及药物的研制与开发。     

外源AsA对苹果果实采后衰老及AsA-GSH循环的影响

 以苹果(Malus domestica Borkh．)品种“嘎拉”果实为试材,研究了外源抗坏血酸(AsA)处理对采后果实成熟衰老及其过程中抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA GSH)循环各组分的影响。结果表明,在嘎拉苹果果实常温贮藏过程中,贮藏前期AsA再生酶单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR) 和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性升高,AsA含量上升。但在贮藏后期,AsA,脱氢抗坏血酸(DHA)、谷胱甘肽(GSH)、氧化态谷胱甘肽（GSSG）、总抗坏血酸和总谷胱甘肽含量都开始迅速下降。10mmol/L外源AsA处理降低了果实相对膜透性、MDA和H2O2含量,提高了贮藏前期AsA-GSH循环系统相关酶（抗坏血酸还原酶(APX),MDHAR,DHAR和谷胱甘肽还原酶(GR)）的活性,AsA和GSH水平,增加了AsA/DHA比率。     

NaCl胁迫对嫁接西瓜抗氧化酶及叶绿素荧光参数的影响

为研究盐胁迫下嫁接西瓜的耐盐机制,以耐盐性较强的葫芦品种超丰抗生王为砧木,耐盐性较弱的西瓜品种秀丽为接穗,采用营养液水培法,研究了NaCl胁迫对西瓜自根苗和嫁接苗谷胱甘肽抗氧化酶系统、SOD同工酶、POD同工酶及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:NaCl胁迫下嫁接苗、自根苗叶片中超氧阴离子和H2O2含量明显增加;嫁接苗叶片和根系中SOD、POD同工酶变化明显不同,不同同工酶活性差异明显。此外,NaCl胁迫下嫁接苗叶片非酶系统抗氧化酶[抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)]活性均显著高于自根苗;嫁接苗叶片中叶绿素荧光参数qP和Fv/Fm降低的幅度小于自根苗。上述结果表明,NaCl胁迫下嫁接苗通过维持较高的抗氧化酶活性以提高活性氧的清除能力,并保持较高的光合效率,从而增强西瓜幼苗对盐胁迫的耐性。     

外源褪黑素对低温胁迫下不同葡萄品种抗氧化酶活性和AsA-GSH循环的影响

利用叶面喷施方法,探讨100μmol/L外施褪黑素(MEL)溶液对低温胁迫下不同葡萄品种抗氧化酶系统和抗坏血酸-谷胱甘肽循环(AsA-GSH循环)的影响,以此推论MEL在葡萄受到低温胁迫时起到的作用.结果表明,外源MEL可以促进低温胁迫下葡萄抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量的积累,降低GSSG含量.长时间(7 h)低温胁迫下,外源MEL可以降低脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)含量,能够维持较高的AsA-GSH循环系统中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、DHAR、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性.喷施外源MEL促进了低温胁迫下葡萄AsA-GSH循环快速而有效的运转,降低了低温胁迫对葡萄植株的氧化伤害,从而缓解了低温胁迫对葡萄幼苗的伤害作用.     

干旱胁迫对小麦品种百农207叶片生理特性的影响

采用PEG-6000模拟干旱环境,研究了PEG胁迫对百农207幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶及抗坏血酸氧化酶(AO)活性,以及过氧化氢(H₂O₂)、抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量、相对含水量的影响。结果表明,与对照相比,PEG胁迫使百农207幼苗叶片APX活性、GSH及H₂O₂含量显著增加,而使SOD、CAT、GR和AO活性、AsA含量及相对含水量均显著下降。本研究说明,PEG对百农207幼苗造成了氧化胁迫,而百农207幼苗则可以通过增强抗氧化酶APX活性、抗氧化物质GSH含量及降低抗坏血酸氧化酶AO活性而提高其抗旱性。     

水葫芦沼液对青菜抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

探讨不同用量水葫芦沼液对青菜体内抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量及其代谢相关酶活性的影响,进而阐明其与青菜体内ASA-GSH循环的关系.以青菜(Brassica chinensis L.)为材料,在25%沼液+75%霍格兰营养液、50%沼液+50%霍格兰营养液、75%沼液+25%霍格兰营养液和100%沼液处理下,测定幼苗内ASA-GSH循环各组分(ASA、脱氢抗坏血酸(DHA)、GSH、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、抗坏血酸氧化酶(AAO)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR))含量或活性的变化.结果显示:25%沼液+75%营养液处理组与对照(营养液组)相比,对促进青菜生长和其体内ASA-GSH循环有显著影响,还可能对提高青菜抗氧化防御能力有一定作用.     

柠条锦鸡儿抗坏血酸过氧化物酶基因(CkAPX)和谷胱甘肽还原酶基因(CkGR) cDNA片段的克隆及表达分析

抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)是植物体内抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统的重要组成部分,是植物清除活性氧(ROS)的主要酶。根据前期对不同干旱地区柠条锦鸡儿叶片的转录组测序结果,克隆了2个与清除过氧化氢相关的基因:抗坏血酸过氧化物酶基因(CkAPX)和谷胱甘肽还原酶基因(CkGR)片段,长度分别为509bp和519bp。序列分析表明APX蛋白和GR蛋白在不同物种中相对保守,在已克隆APX和GR基因的物种中,柠条APX蛋白与豆科植物蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的亲缘关系最近,GR蛋白与豆科植物鹰嘴豆(Cicer arietinum)的亲缘关系最近。对安塞、神木和东胜的柠条叶片中的CkAPX和CkGR的表达量和酶活性分析表明,随着降雨量的减少干旱叶片中柠条CkAPX和CkGR的表达量和活性均呈上升趋势,说明此2基因在增强柠条锦鸡儿的抗旱性方面起重要作用。     

水杨酸对干旱下新单29玉米幼苗根系抗氧化特性的影响

采用10%聚乙二醇6000(PEG6000)模拟干旱胁迫,研究外源水杨酸(SA)对干旱胁迫下玉米品种新单29幼苗根系抗氧化特性的影响。结果表明,干旱胁迫能显著提高根系细胞质膜透性、丙二醛(MDA)含量,显著降低抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性以及抗氧化物质还原型抗坏血酸(As A)含量,对抗氧化酶脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性和抗氧化物质还原型谷胱甘肽(GSH)含量影响不显著。与单独干旱胁迫处理相比,10μmol/L SA均能使干旱下根系抗氧化酶SOD、CAT、POD、APX、DHAR的活性和抗氧化物质GSH含量显著提高,分别提高11.1%、10.9%、278.2%、61.5%、175%、30.4%,使其膜透性和MDA含量分别降低37.5%、44.1%,但对抗氧化酶GR活性和抗氧化物质As A含量影响不显著。由此可见,外源施加水杨酸可显著增强新单29幼苗根系的抗氧化特性,从而增强其对干旱的适应性。     

不同氮素配比对生菜抗坏血酸—谷胱甘肽循环的影响

【目的】为了探明适合生菜生长的铵硝态氮配比。【方法】以‘北散生1号’生菜为试验材料,利用水培装置,设置了5个不同的铵硝配比(全铵态氮,75∶25,50∶50,25∶75,全硝态氮),研究了不同铵硝配比对生菜的生长指标以及抗坏血酸-谷胱甘肽循环底物、相关酶和抗氧化酶的影响。【结果】在铵硝比为25∶75时,生菜干鲜重达到最大,生长状况最佳;氧化型抗坏血酸(AOA)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)的含量最少,还原型抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)的含量最高;在铵硝比为全铵态氮与75∶25时,氧化型抗坏血酸、氧化型谷胱甘肽含量相对较高,还原型抗坏血酸、还原型谷胱甘肽含量相对较少。在铵硝比为75∶25或全铵态氮时抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性最高,在铵硝比为25∶75时,活性最低。在铵硝比为75∶25或全铵态氮时,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶活性最高,在铵硝比为25∶75时,酶活性最低。【结论】在铵硝比为25∶75时,氧化型抗坏血酸和谷胱甘肽转化为还原型程度高于其他处理,受到的氧化胁迫少,较适宜生菜生长。     

外源硒对NaCl胁迫下加工番茄幼苗膜脂过氧化和AsA-GSH循环的影响

[目的]研究外源Se(Na2SeO3)对NaCl(100 mmol/L)胁迫下,对番茄幼苗生长及叶片抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环中、以及抗氧化酶活性和抗氧化物质及膜脂过氧化的影响.[方法]对NaCl胁迫下番茄幼苗进行外源施用了0.025、0.05、0.1和0.15 mmol/L 4个不同浓度的硒(Na2 SeO,).[结果]施用0.025、0.05和0.1 mmol/L的硒能不同程度促进NaCl胁迫下番茄幼苗生长和缓解NaCl诱导的膜脂过氧化,其中以0.05 mmol/L的硒处理显著降低过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量,提高抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性和谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量,缓解NaCl胁迫效果最好.而高浓度的硒(0.15 mmol/L)则加剧了NaCl胁迫下番茄叶片膜脂过氧化.[结论]一定浓度范围内的硒(0.025～0.1mmol/L)能缓解NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制,增强叶片AsA-GSH系统活性氧清除能力,减轻叶片膜脂过氧化.     

核黄素对盐胁迫下杜梨叶片抗氧化系统的影响

为探讨外源核黄素对盐胁迫下杜梨叶片抗氧化系统的影响,以梨砧木杜梨幼苗为供试材料,在水培条件下,研究了外源施加不同浓度核黄素对200 mmol/L Na Cl胁迫下其叶片抗氧化酶活性、活性氧产生、膜质过氧化和抗氧化物质含量的影响。结果显示:Na Cl胁迫3 d后,杜梨叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性减弱,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(GSH-Px)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性增强,抗氧化物质谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(As A)合成下降,活性氧(O2·-、H2O2)和丙二醛(MDA)大量积累。施加外源核黄素能增强Na Cl胁迫下杜梨叶片中SOD、POD、CAT、GR、GSH-Px和APX的活性,提高GSH和As A的含量,减少O2·-和H2O2的产生,降低脂质过氧化程度,有效缓解盐胁迫对杜梨叶片的过氧化伤害,其中以10μmol/L浓度的核黄素处理效果最为显著。