植物谷胱甘肽应答非生物胁迫的分子机制

谷胱甘肽(GSH)是一种普遍存在于植物中的抗氧化剂,在维持组织抗氧化防御和调节氧化还原敏感信号转导中起着关键作用。深入研究GSH在非生物胁迫中的作用,对从分子水平揭示植物GSH积累的调控机制具有重要意义。本研究从植物GSH代谢途径及其相关酶、GSH在植物应激反应中的调节、GSH参与植物激素代谢等方面进行综述,并对谷胱甘肽在植物生长发育、与其它信号通路间交互作用的研究前景进行展望,以期为植物谷胱甘肽代谢以及其在非生物胁迫方面的研究提供一定的理论参考。     

联苯菊酯对皱纹盘鲍血细胞胞外陷阱形成的影响

为探究贝类细胞胞外陷阱对联苯菊酯(BF)胁迫的响应,实验以皱纹盘鲍血细胞为研究对象,探讨不同浓度BF(0、0.01、0.10、1.00 mg/L)对血细胞细胞活力、胞外陷阱(ETs)、活性氧(ROS)产量以及ROS、糖酵解相关基因表达量的影响.结果显示,皱纹盘鲍血细胞的细胞活力随着BF浓度升高分别降低至90.40％、80.22％和72.28％,具有一定的剂量依赖性特征.BF降低了皱纹盘鲍血细胞活力,且具有一定的剂量依赖性特征.不同浓度BF刺激后,pi3k表达量极显著上调,分别为对照的2.16、3.32和3.32倍.在0.01 mg/L BF刺激下,akt表达量极显著上调,在1.00 mg/L BF刺激下达到最高,为对照的5.34倍.在0.01 mg/L BF刺激下,hif-1α的表达量与对照组无显著差异,在1.00 mg/L BF刺激时升高最为显著,为对照的11.63倍.在BF诱导形成ETs过程中,血细胞ROS产量增加,且ROS相关基因表达量显著上调.通过添加烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶抑制剂(DPI),发现ETs的形成受到抑制,表明ROS参与了 ETs形成过程.同时,在ETs形成的过程中,糖酵解相关基因表达量显著提升,初步表明糖酵解反应参与到ETs的形成过程.与对照组相比,pk的表达量显著升高,在BF浓度为1.00 mg/L时表达量最高;hk的表达量在所有刺激浓度下均极显著升高,且在BF浓度为1.00 mg/L时表达量最高.研究表明,ROS和糖酵解反应参与了 BF诱导的皱纹盘鲍细胞胞外陷阱发生过程,BF可能会通过干扰血细胞发挥正常的细胞免疫反应,继而对细胞造成一定的免疫毒害作用.     

PrP106—126诱导小胶质细胞BV-2抗氧化性能的变化

小胶质细胞活化是朊病的病理学特征之一。朊蛋白多肽PrP106—126具神经毒性,是研究异常腕蛋白（PrPSc）的理想工具。为探讨PrP106—126对小胶质细胞氧化压力的影响。本研究以小胶质细胞BV-2为细胞模型,PrP106—126作用48h,应用MTT和流式细胞仪检测细胞的活化情况,应用分子探针技术对细胞的氧化压力（reactiveoxygenspecies,ROs）进行检测,并通过荧光定量RT—PCR对与R0s相关的酶的mRNA表达进行了测定。结果表明PrPl06—126显著促进小胶质细胞BV-2的活化,并提高胞内的ROS水平;定量RT—PCR显示,PrP106—126显著降低细胞S0D-1（P〈0．01）表达水平、提高胞内Cat（P〈0．01）的表达水平;对Grx、Trx-1、和Trx-2mRNA的表达水平有升高的趋势,但未达到显著水平（P〉0．05）,对SOd-2、GPx、GR无显著性影响（P〉0．05）。从分子水平初步阐明小胶质细胞ROS升高的机理。     

活性氧(ROS)对小鼠早期胚胎胚细胞分裂的影响

在体外CZB培养的不同时期添加过氧化氢(2.1μmol/L),发育至囊胚阶段,制作胚胎标本,观察其囊胚发育率、胚细胞数和分裂相数。结果显示:0~12 h组和0~72 h组的胚胎发育率显著低于其他几组(P<0.05),对照组、12~24 h组、24~36 h组、36~48 h组之间均差异不显著(P>0.05);各组之间的胚细胞数和分裂指数均无显著差异。说明胚胎在体外培养时,2细胞期胚胎对外源性H2O2最敏感,也最容易发生发育阻滞。但是经H2O2处理之后,度过2细胞期发育阻滞的胚胎能在以后的发育中发生补偿性生长,其胚细胞数和分裂指数都和体外正常发育的胚胎没有差异。     

球磨生物炭的性质及其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的毒性效应研究

为研究球磨生物炭的微生物毒性效应,采用元素分析、比表面积分析(BET)、扫描电子显微镜(SEM)及傅立叶红外(FTIR)表征等手段研究了500℃裂解小麦秸秆生物炭(BC)和球磨生物炭(BM)的性质,采用毒性暴露实验分析了不同浓度(0、10、20、50、100、200 mg·L~(-1))下两种生物炭对大肠杆菌(Escherichia coli)ATCC 25922和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)ATCC 25923的毒性效应。结果表明:BC的比表面积为98 m~2·g~(-1),而BM的比表面积提升到309 m~2·g~(-1),球磨可以增加生物炭中含氧官能团的数量;在0.9%NaCl溶液中,添加10 mg·L~(-1)的BM时,S.aureus存活率为90.1%,E.coli存活率为98.2%。当浓度增大到200 mg·L~(-1)时,S.aureus的存活率降低为23.5%,E.coli的存活率仍可达91.8%;而在LB培养基中,BM浓度为200 mg·L~(-1)时,S.aureus的存活率增加到58.1%;相同条件下,BM对微生物的毒性显著强于BC,这可能与粒子大小差异相关。而BM对革兰氏阳性菌S.aureus的毒性显著强于革兰氏阴性菌E.coli,这可能与E.coli产生的胞外聚合物(EPS)有关;添加活性氧自由基(ROS)消除剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)发现,氧化损伤是造成S.aureus细胞死亡的主要原因,但是纳米颗粒对细胞的机械碰撞等其他因素也有可能是BM产生毒性的原因。研究表明BM对微生物具有一定的环境毒性效应,因此在BM使用过程中应注意其可能的环境影响。     

外源海藻糖调节西瓜细胞渗透胁迫抗性的研究

为探究外源海藻糖对渗透胁迫下西瓜细胞生长的影响,本研究以西瓜悬浮培养细胞为试材,测定外源海藻糖预处理后,渗透胁迫对西瓜悬浮培养细胞生长量、细胞外pH、细胞内ROS（活性氧簇）相对含量和微管骨架的影响。结果表明：渗透胁迫下西瓜细胞的生长量明显受到抑制,并且渗透胁迫可诱导西瓜悬浮培养细胞质外体碱化,ROS迸发,细胞微管骨架发生解聚;外源添加海藻糖可在一定程度上缓解渗透胁迫对西瓜悬浮细胞生长量的抑制作用,调节pH、ROS表达水平、并维持微管骨架结构的完整性。以上研究结果表明渗透胁迫下,海藻糖对西瓜细胞具有维持细胞生长、保护亚细胞结构并调节抗性反应的功能。     

低温对青海扁茎早熟禾活性氧代谢的影响和相关基因表达分析

为研究青海扁茎早熟禾(BJ)在低温胁迫下活性氧积累、抗氧化酶防御与逆境相关基因表达的机制,以WY-2(草地早熟禾‘午夜2号')为对照,对这两种材料低温适应(10/5 ℃) 3 d和冷冻胁迫(-10 ℃) 24 h,测定了O^-·₂产生速率、H₂O₂含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性及其抗氧化酶相关基因、冷胁迫相关转录因子的相对表达量。结果表明,低温胁迫可引起BJ和WY-2叶片内的O^-·₂产生速率、H₂O₂含量和MDA含量的增加,BJ活性氧的积累程度和MDA含量均低于WY-2;低温胁迫可导致BJ的SOD、APX和GR活性的降低,CAT活性呈先升后降的趋势,但只有APX活性表现为BJ高于WY-2,同时,BJ和WY-2叶片内的Cu/ZnSOD、CAT、APX和GR基因的表达量在低温胁迫后被明显的上调,且BJ抗氧化酶相关基因的相对表达量普遍高于WY-2;BJ叶片内的DREB2是下调表达的,ERF、DREB1、CSP和HSP基因在低温胁迫后均表现出明显的上调表达,且ERF、CSP和HSP的相对表达量高于WY-2。从而得出结论,扁茎早熟禾在低温胁迫时有害物质的积累低于午夜二号,抗氧化酶相关基因表达上调幅度,以及一些与冷胁迫相关转录因子的表达调控均大于午夜二号。这些物质合成和基因表达的差异可能共同导致扁茎早熟禾的高耐冷性。