NO和NADPH-黄递酶在绿豆下胚轴不定根发生和发育过程中的变化

研究了一氧化氮(NO)供体普钠(SNP)、一氧化氮清除剂C-PTIO和一氧化氮合酶(NOS)抑制L-NAME对绿豆(Vigna radiataL.)下胚轴插条生根的影响.并对不定根生期间手条基部NO 和NADPH-黄递酶的时空变化进行了检测.所试浓度SNP均明显促进下胚轴不根发生.分别插条切取后24h和36h于其基部维管束之间检测到NADPH-黄递酶(NOS标记酶)阳性反应和NO荧光,根原基也于48h在相同位置出现,并于60h进一步伸长.48~60h期间,NADPH、黄递的阳性反应及NO荧光有增强趋势,并主要分布在不定根分生组织中.L-NAME既减弱NADPH-黄递酶的阳性反应和NO荧光,也延缓不不定根发生;而c-PTIO对NO荧光及不定根生均有抑制作用.上述结果证明:NO在不定根发生及发育过程中有重要作用,而且此过程中的NO很可能由类似的NOS催化产生.     

黄瓜和绿豆下胚轴不定根发生的研究

在MS基本培养基上,黄瓜和绿豆幼苗的下胚轴切段培养4d时即可见不定根发生。下胚轴不同部位切段的发根能力不同。下胚轴切段反插时比正插时发根快1-2d,发根率也高于正插的;0.01-0.05mg/L的NAA还诱导下胚轴切段在形态学上端发根。TIBA对正插或反插的下胚轴切段的不定根发生都有抑制作用。结果提示,生长素极性运输活性对不定根形成起着重要作用。     

乙烯在绿豆下胚轴不定根形成中的作用

选择易产生不定根的绿豆下胚轴做试验材料, 研究乙烯在不定根形成中的作用。试验指出, 乙烯利和乙烯气体在低浓度下(1-5mgL^-1)促进或不抑制不定根的形成, 随着浓度增加, 抑制作用加强。IBA促进不定根形成的作用十分显著。IBA和乙烯相结合的试验说明, 两者的作用似乎是独立的。可以设想, 存在一个适于生根的低内源乙烯的界限, 超过这个界限, 抑制不定根形成。     

绿豆下胚轴正反插条件下无机盐和蔗糖对下胚轴不定根发生的影响

培养基中蔗糖抑制绿豆下胚轴不定根发生率和每个切段的发根数。无营养条件下 (培养基中仅有蔗糖和琼脂 ) 2 %蔗糖达到显著抑制 ,有营养条件下 (MS培养基营养成分 ) 9%蔗糖才显著抑制 ,正插的下胚轴受抑制比反插的大     

脱落酸对绿豆下胚轴不定根发生的影响

以10^-4 mol/L脱落酸(ABA)处理绿豆种子24 h,在幼苗下胚轴长6 cm时,切除根部作为插条,研究ABA对插条不定根发生及插条基部细胞周期时相的影响。结果表明,ABA可促进下胚轴插条不定根发生,增加生根数和生根范围;ABA提高插条基部细胞色氨酸转氨酶、吲哚丙酮酸脱羧酶和吲哚乙醛脱氢酶的比活性,增加吲哚乙酸含量,同时进入细胞周期S期的基部细胞数目增加,促进DNA合成,有利于不定根的发生。     

H2O2在黄瓜和绿豆下胚轴不定根形成中的作用

以黄瓜和绿豆下胚轴插条为试验材料,研究了H2O2对不定根形成的诱导作用,以及在此过程中与IAA、NO的关系。结果表明,H2O2能促进不定根的形成,最佳浓度是100μmol/L;H2O2的清除剂———过氧化氢酶(CAT)抑制了IAA诱导的不定根形成,说明H2O2可能介导了IAA诱导不定根形成的过程;NO清除剂———PTIO能抑制H2O2诱导的不定根形成,表明NO在H2O2诱导不定根形成的过程中起介导作用。综合上述结果,推测在不定根形成的过程中可能存在以下关系:IAA首先诱导H2O2合成,H2O2升高后,再诱导NO产生,最终导致不定根生成。     

纳米化的二氧化钛促进绿豆下胚轴不定根形成

5～200mg·L-1纳米化的TiO2能明显增加绿豆下胚轴不定根的数目、根干重和生根范围;光照条件下显著促进绿豆下胚轴不定根的形成;不同时间促生根效果不同,以6～18 h的效果最好.     

钙在IAA诱导绿豆下胚轴原生质体膨大过程中的作用

This paper studied on the role of calcium in IAA-induced swelling of protoplasts isolated from hypocotyl in etiolated mung bean (Phaseolus radiatus L.) seedlings. Protoplasts incubated in CaCl2-bearing medium without hormone maintained a constant volume and a consistent intensity of 45Ca2+ radioactivity. To treat with IAA, they began to swell and continually swelled to the maximum volume 30 minutes later (Fig. 2). However, the protoplasts could not swell when IAA was added into the medium without CaCl2 (Fig. 1). It was suggested that Ca2+ may be necessary for IAA to induce protoplast swelling. And also, IAA enabled the protoplasts to swell in less extent with K+, Zn2+, Ba2+ or Mg2+ instead of Ca2+ (Fig. 3). Radioisotope experiments showed that K+ influx increased when K+ replaced Ca2+ (Fig. 4), and water absorption plays a role in the swelling (Fig. 5). 45Ca2+ accumulation in protoplasts treated by IAA was much higher than that of control, and the time course of 45Ca2+ accumulation was similar to that of protoplasts swelling (Fig. 6). 45Ca2+ level and the swelling of protoplasts sharply declined when EGTA, verapamil or LaCl3 was added into the medium (Table 1, 2 and 3). These results indicated that Ca2+ may play an important role in IAA-induced swelling.     

生长素、乙烯和一氧化氮对拟南芥下胚轴插条形成不定根的调节

研究生长素、乙烯和一氧化氮（NO）对拟南芥下胚轴插条形成不定根的调节,以及生长素和乙烯信号转导成员在IAA促进不定根形成中的作用的结果表明：拟南芥切条以IAA和硝普钠（N0供体）单独处理7d后的不定根形成均受到促进,其中以50μmol·L^-1 IAAμmol·L^-1 SNP的促进作用为最强,乙烯的促进作用不明显;生长素运输和信号转导以及乙烯信号转导相关突变体对IAA促进生根作用的敏感性比野生型有所下降,特别是IAA14功能获得型的突变体。IAA和NO在促进不定根形成中有协同效应。     

外源一氧化氮对镉胁迫下绿豆幼苗根尖抗氧化酶的影响

采用水培法研究外源一氧化氮对镉(Cd)胁迫下绿豆幼苗根尖抗氧化酶活性的影响。结果表明:0.01mmol/L和0.1mmol/L一氧化氮供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)显著促进上胚轴生长,1mmol/LSNP则抑制绿豆幼苗生长。Cd单独处理抑制根尖抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性而刺激脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)、谷胱甘肽转硫酶(glutathione S-transferase,GST)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)和过氧化物酶(guaiacol peroxidase,POD)活性上升。0.1mmol/LSNP预处理能够明显缓解Cd对根生长的抑制,降低根尖中MDA含量,提高根尖APX和SOD活性,降低LOX和POD活性,但不影响GST和GR活性。     

蓝光对绿豆下胚轴愈伤组织形成和生长过程中蛋白质代谢的影响

蓝光、白光和黑暗对绿豆下胚轴愈伤组织形成和生长过程中蛋白质代谢的影响不同。培养后３～１８ ｄ ,蓝光处理材料的可溶性蛋白质含量明显高于白光处理,更高于黑暗培养的材料。蓝光和白光明显促进３Ｈ亮氨酸掺入蛋白质,而蓝光和白光处理后游离氨基酸含量与黑暗对照相比,下降时间早,幅度大。在培养过程中,蛋白酶活性的变化与游离氨基酸相似。蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺（ＣＨＭ） 抑制愈伤组织生长,其中以蓝光最大,白光次之,黑暗最小。在培养基中加入ＣＨＭ 愈早,抑制程度愈大。实验表明,ＣＨＭ 抑制愈伤组织蛋白质合成,也是以蓝光最甚。由此可见,蓝光促进绿豆下胚轴愈伤组织的形成、生长和蛋白质合成。     

桤木插穗不定根发生与发育的解剖学观察

采用常规石蜡切片法对桤木插穗进行解剖观察,研究茎的次生结构及不定根的起源和发生发育过程,探讨影响不定根发生的因素。结果表明:桤木茎的次生构造从外至内由周皮、皮层和次生维管组织3部分组成。皮孔有2种类型。不定根的发育过程可分为4个阶段:(1)维管形成层与髓射线交叉处的细胞活动,产生具有典型分生组织特点的薄壁细胞团;(2)薄壁细胞不断分裂,形成不定根原基发端细胞;(3)分裂分化形成的不定根沿着韧皮射线向皮层延伸;(4)随着不定根内部的维管系统的发育,不定根从皮孔或下切口伸出。     

一氧化氮(NO)熏蒸蒜瓣对蒜苗叶片光合作用的影响

以白皮改良蒜为试验材料,用不同浓度的一氧化氮气体（0.1、0.5、1.0 μmol·L^-1）在无氧环境中对大蒜进行熏蒸。并使用TPS 1便携式光合仪结合Farquhar和Sharkey的理论测定或计算NO处理蒜苗的相关光合指标,同时测定核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)含量。发现与1.0 μmol·L^-1 NO气体处理相比,0.5 μmol·L^-1 NO处理的蒜苗叶片净光合速率（P_n）、气孔导度(G_s)提高、而胞间隙CO₂浓度（C_i）、气孔限制值(L_s)降低,说明0.5 μmol·L^-1 NO处理下蒜苗光合速率高于1.0 μmol·L^-1 NO的处理的主要是非气孔因素。而且0.5 μmol·L^-1 NO处理提高了蒜苗叶片表观量子效率(AQY)、表观羧化效率(CE)和光合能力(A_o)及Rubisco含量,说明外源NO处理提高了蒜苗叶片光合作用过程中光反应能力和碳同化过程中羧化酶羧化效率。与对照相比,1.0 μmol·L^-1 NO处理降低了蒜苗叶片净光合速率,同时气孔导度、胞间隙CO₂浓度、表观量子效率、Rubisco含量、羧化效率和光合能力均降低,而气孔限制值升高,说明1.0 μmol·L^-1 NO对蒜苗光合作用的抑制既有气孔因素,也有非气孔因素。而0.1 μmol·L^-1 NO处理各项指标与对照无显著性的差异。     

红闪光对绿豆幼苗生长发育的影响

红闪光对绿豆幼苗的生长发育有明显影响。实验发现,与普通的日光生长条件相比,经红闪光(加普通绿光和蓝光)处理的绿豆幼苗的茎生长比较快,而叶片生长比较缓慢。同时,叶片叶绿素含量较少,叶重也较轻,示红闪光使绿豆幼苗的干物质积累受阻。这种差别随红闪光处理时间的延长越来越明显。此外,红闪光还大大增强了 1叶的UBE强度。这些结果表明,红闪光处理不利于绿豆幼苗的生长发育。     

Nitric Oxide Cycle in Mammals and the Cyclicity Principle

This paper continues a series of reports considering nitric oxide (NO) and its cyclic conversions in mammals. Numerous facts are summarized with the goal of developing a general concept that would allow the statement of the multiple effects of NO on various systems of living organisms in the form of a short and comprehensive law. The current state of biological aspects of NO research is analyzed in term of elucidation of possible role of these studies in the system of biological sciences. The general concept is based on a notion on cyclic conversions of NO and its metabolites. NO cycles in living organisms and nitrogen turnover in the biosphere and also the Bethe nitrogen–carbon cycle in star matter are considered. A hypothesis that the cyclic organization of processes in living organisms and the biosphere reflects the evolution of life is proposed: the development of physiological functions and metabolism are suggested to be closely related to space and evolution of the Earth as a planet of the Solar System.