不同老化程度的不结球白菜种子活力指标变化及其相关分析

以不结球白菜品种‘高梗白’种子为材料,采用高温(42℃)高湿(相对湿度100%)人工加速老化处理,研究不同老化程度下种子活力指标的变化及其相关性。结果显示:(1)发芽指标(除不正常苗率)和出苗指标均随种子老化程度的加深而显著下降,不正常苗率显著上升。(2)随老化程度的加深,种子中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著下降;种子的超氧阴离子(O2.-)产生速率先增高后降低,过氧化氢(H2O2)含量逐渐增加,丙二醛(MDA)含量下降,种子浸出液相对电导率升高;种子的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和脱氢酶活性下降,α-淀粉酶活性先升高后降低。(3)老化种子的发芽势、发芽率、SOD活性、H2O2含量、相对电导率和可溶性糖含量与出苗指标间均存在极显著相关性。研究表明,不结球白菜种子的发芽势、发芽率、SOD活性、H2O2含量和可溶性糖含量随老化程度加深的变化规律一致,且指标间以及与出苗指标均有极显著相关性,可以作为检验不结球白菜种子活力的候选指标。     

光质对烟草叶片生长发育过程中抗氧化系统的影响

以云烟87植株为材料,通过覆盖白、红、黄、蓝、紫色滤膜获得不同光质,于大田条件下研究了光质对烟草叶片生长发育过程中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性,抗氧化剂谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)以及丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明,在烟草植株第11片叶生长发育的7~70 d内,其抗氧化酶活性和抗氧化物质含量呈现先升高后下降的变化趋势.与白光(对照)相比,黄光诱导烟草叶片SOD、CAT、APX和GR活性升高,以及AsA和GSH含量增加;而红光诱导APX和GR活性上升,以及GSH和AsA含量升高;但紫光却使SOD、CAT、POD、GR和GPX活性下降,GSH和AsA含量降低,而蓝光则使所有抗氧化酶活性和抗氧化物质含量降低.紫光和蓝光处理的烟草叶片中MDA含量较高,而黄光和红光处理的则较低.总体而言,在大田条件下,相对红光和黄光而言,蓝光和紫光处理下的烟草叶片更容易发生光氧化胁迫.     

Trichiliadregeana胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用

以顽拗性TrichiliadregeanaSond.种子为材料,研究其胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用。T.dregeana胚轴的脱水耐性随着脱水进程逐渐下降,50%的胚轴被脱水致死的含水量(W50)大约为0.16gH2O/gDW。在脱水过程中,胚轴的电解质渗漏速率逐渐增加,超氧物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱苷肽还原酶(GR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性下降,硫代巴比妥酸(TBA)-活性产物的含量增加。2.5~10.0mmol/L抗坏血酸处理能有效地增加胚轴的脱水耐性和SOD、APX、CAT和GR的活性,降低电解质渗漏速率和TBA活性产物的含量。结果表明,T.dregeana胚轴的脱水耐性与抗氧化酶的活性增加和脂质过氧化作用的降低密切相关。     

甜高梁种子人工老化过程中活性氧清除酶活性的变化

研究甜高粱品种'意达利'种子人工老化过程中种子活力与活性氧清除酶活性之间关系的结果表明:随着老化处理(100%RH,43℃)的时间进程,种子的萌发率、活力指数以及由存活种子形成的幼苗鲜重下降,相对渗漏率增加,丙二醛含量下降.超氧物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶和脱氢抗坏血酸还原酶的活性在人工老化初期增加,而后下降.据此认为活性氧清除酶活性下降可能是甜高粱种子活力丧失的原因之一.     

外源一氧化氮供体SNP对黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响

采用水培试验,研究了不同浓度NO供体硝普钠(SNP)对黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:50和100μmol.L-1SNP促进了黑麦草种子的发芽率、幼苗干物质积累速率、萌发种子α-淀粉酶活性、幼苗叶片可溶性蛋白质及叶绿素含量的提高。根和叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASC)含量增加,超氧阴离子(O.2-)积累速率和过氧化氢(H2O2)含量下降,丙二醛(MDA)积累降低。高浓度SNP(500~2000μmol.L-1)抑制种子的萌发和幼苗生长,幼苗叶绿素、可溶性蛋白质及GSH、ASC含量下降,MDA含量和H2O2、O.2-产生速率提高,SOD、POD和APX活性降低,但叶片CAT活性升高。推测NO可能通过提高种子淀粉酶活性和幼苗活性氧清除能力,促进黑麦草种子的萌发和幼苗生长。     

Trichilia dregeana胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用

以顽拗性Trichilia dregeana Sond.种子为材料,研究其胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用.T.dregeana胚轴的脱水耐性随着脱水进程逐渐下降,50%的胚轴被脱水致死的含水量(W50)大约为0.16 g H2O/g DW.在脱水过程中,胚轴的电解质渗漏速率逐渐增加,超氧物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶 (CAT)、谷胱苷肽还原酶(GR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性下降,硫代巴比妥酸(TBA)-活性产物的含量增加.2.5～10.0 mmol/L抗坏血酸处理能有效地增加胚轴的脱水耐性和SOD、APX、CAT和GR的活性,降低电解质渗漏速率和TBA活性产物的含量.结果表明,T.dregeana胚轴的脱水耐性与抗氧化酶的活性增加和脂质过氧化作用的降低密切相关.     

老化处理对大豆种子活力及线粒体抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

以大豆‘中黄13’为材料,研究人工老化后大豆种子活力及线粒体抗坏血酸-谷胱甘肽（ASC-GSH）循环的变化。结果表明,随老化时间的延长,大豆种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均显著下降;老化种子的相对电导率和丙二醛（MDA）含量随着老化时间的延长逐渐增大,超氧阴离子（O₂?^-）产生速率和过氧化氢（H₂O₂）含量呈现先升高后降低的趋势;与对照相比,老化种子中线粒体细胞色素c氧化酶（COX）和苹果酸脱氢酶（MDH）活性显著下降,呼吸速率和呼吸控制率（RCR）显著降低;老化种子中线粒体超氧化物歧化酶（SOD）、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）的活性以及总ASC和GSH含量显著降低,说明老化导致活性氧（ROS）代谢异常,线粒体呼吸功能及ASC-GSH循环紊乱。ROS的过量积累可能是导致种子活力丧失的主要原因。     

外源α-萘乙酸对花期长期干旱大豆叶片抗氧化系统的影响

以不同耐旱型品种‘南农99-6’和‘科丰1号’大豆为材料,2012年在南京农业大学牌楼试验站进行为期110 d的盆栽试验,研究大豆花期叶面喷施α-萘乙酸(NAA)对长期干旱条件下大豆植株抗氧化系统的影响.结果表明:干旱胁迫显著降低了大豆地上部干物质量,叶片中丙二醛(MDA)含量及活性氧(ROS)水平显著升高,同时,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性,还原型抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量及AsA/DHA(双脱氢抗坏血酸)和GSH/GSSG(氧化型谷胱甘肽)比值显著升高,其中‘科丰1号’大豆的抗氧化能力更高,从而维持较低的ROS水平和MDA含量.NAA可显著提高叶片中的APX、POD、CAT、MDHAR活性及AsA/DHA、GSH/GSSG比值,其中‘科丰1号’大豆叶片的脱氢抗坏血栓还原酶(DHAR)活性和AsA含量极显著增加.     

抗氧化系统在热激诱导的玉米幼苗耐热性形成中的作用

玉米幼苗经过42℃热激4h并恢复4h后,显著提高了玉米幼苗在高温处理下的存活率。热激并恢复4h后,不同程度地提高了抗氧化酶系统过氧化氢酶(CAT),超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽还原酶(GR),抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(GPX)的活性以及抗氧化剂还原型抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)的含量,且经过热激的玉米幼苗在高温处理期间及其后的恢复过程中均能保持相对较高的抗氧化酶活性和抗氧化剂水平,说明保持较高的抗氧化酶活性和抗氧化剂水平是热激诱导的玉米幼苗耐热性形成的生理基础之一。     

NaCI胁迫对海滨木槿抗氧化系统和渗透调节的影响

以盐生植物海滨木槿为材料,不同浓度NaCl胁迫对其抗氧化酶活性、抗氧化物质和渗透调节物质含量的影响进行分析.结果显示随着NaCl浓度的升高,海滨木槿叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽转硫酶(GST)的活性先升高后降低,而过氧化氢酶(CAT)的活性呈持续下降趋势,但它们达到最高活性时的NaCl浓度不同;各处理的丙二醛(MDA)含量先下降后升高,但始终低于对照;抗氧化物质抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)的含量均高于对照,且在200 mmol·L-1时达到最高;各处理渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸(Pro)的含量均较对照增加且升幅较大.研究表明,海滨木槿在NaCl胁迫下具有较强的活性氧清除能力和渗透调节能力,从而表现出较强的耐盐性.     

人工老化处理对结球甘蓝种子生理生化特性的影响

以结球甘蓝品种‘冬升’种子为材料,研究高温(40℃)高湿(相对湿度100%)人工老化处理过程中种子的萌发特性、种子浸出液相对电导率和丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖含量以及抗氧化酶活性的变化,以揭示种子劣变的机理。结果表明:(1)人工老化处理甘蓝种子的含水量和不正常苗率均随着老化时间的延长逐渐增加,而种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数的增加均逐渐降低。(2)随着处理天数的延长,老化处理甘蓝种子的浸出液电导率显著增大,浸出液可溶性糖含量逐渐升高,可溶性蛋白含量表现出显著下降趋势,而种子MDA含量呈先升高后逐渐下降的趋势。(3)在结球甘蓝种子老化进程中,其种子中SOD、POD、CAT活性变化的趋势相似,均随老化程度的加深而逐渐降低;而APX活性在老化处理的最初2d显著增加,第6天显著降低。研究发现,在结球甘蓝种子老化进程中,种子活力和萌发率显著降低,其种子浸出液电导率、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、保护酶活性变化与种子老化及劣变程度密切相关,膜脂过氧化作用可能是引起或加剧种子老化劣变的重要原因之一。     

抗氧化系统参与循环干旱锻炼提高烟草植株抗旱性的形成

对漂浮育苗的烟草幼苗进行控水-半萎焉-复水-恢复的循环干旱锻炼。结果表明,这种干旱锻炼能显著提高烟草叶片抗氧化剂谷胱甘肽（GSH）、抗坏血酸（AsA）的含量、还原型抗氧化剂在总抗氧化剂中的比例和抗氧化酶包括超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化氢酶（CAT）、愈创木酚过氧化物酶（GPX）、谷胱甘肽还原酶（GR）的活性,降低丙二醛（MDA）的含量。当烟草植株遭受后续的干旱胁迫时,与未锻炼的对照相比,干旱锻炼过的烟草植株能保持较高的GSH和AsA含量、还原型抗氧化剂在总抗氧化剂中的比例和抗氧化酶（SOD、APx、CAT、GPX和GR）活性,以及较低的MDA含量,表明这种循环干旱锻炼提高了细胞抗氧化能力,有助于缓解烟草植株由干旱引起的氧化胁迫及其所导致的伤害,最终提高其抗旱性。这些结果表明。抗氧化系统参与了循环干旱锻炼提高烟草植株抗旱性的形成过程。     

不结球白菜维生素C积累与相关酶活性研究

对不结球白菜‘常州乌塌菜’、‘矮脚黄’和‘二青’生长过程中维生素C(AsA)含量和L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶(GalLDH)、抗坏血酸氧化酶(AAO)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性进行测定分析,结果显示,AsA含量的积累呈先升高后下降的模式,且‘常州乌塌菜’中的AsA含量显著高于‘矮脚黄’和‘二青’;GalLDH活性与AsA含量变化趋势基本一致,且3个品种中GalL-DH活性与AsA积累之间均呈极显著的正相关关系;AAO和APX活性的变化趋势则与AsA含量变化趋势相反,而‘常州乌塌菜’中AAO活性显著低于其它2个品种,但APX活性无显著差异;MDAR和DHAR的活性则主要表现在生长后期。结果表明,不结球白菜中AsA含量主要受GalLDH酶活性调节,同时AsA代谢酶AAO也对AsA积累起到了重要作用,而MDAR和DHAR酶活性对AsA积累的作用主要在生长后期。     

Aluminum-induced changes in reactive oxygen species accumulation, lipid peroxidation and antioxidant capacity in wheat root tips

The present study investigated the effects of aluminum on lipid peroxidation, accumulation of reactive oxygen species and antioxidative defense systems in root tips of wheat (Triticum aestivum L.) seedlings. Exposure to 30 μM Al increased contents of malondialdehyde, H₂O₂, suproxide radical and Evans blue uptake in both genotypes, with increases being greater in Al-sensitive genotype Yangmai-5 than in Al-tolerant genotype Jian-864. In addition, Al treatment increased the activity of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), monodehydroascorbate reductase (MDHAR), glutathione reductase (GR) and glutathione peroxidase (GPX), as well as the contents of ascorbate (AsA) and glutathione (GSH) in both genotypes. The increased activities SOD and POD were greater in Yangmai-5 than in Jian-864, whereas the opposite was true for the activities of CAT, APX, MDHAR, GR and GPX and the contents of AsA and GSH. Consequently, the antioxidant capacity in terms of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH)-radical scavenging activity and ferric reducing/antioxidant power (FRAP) was greater in Jian-864 than in Yangmai-5.     

Up-regulation of the leaf mitochondrial and peroxisomal antioxidative systems in response to salt-induced oxidative stress in the wild salt-tolerant tomato species Lycopersicon pennellii

The response of the antioxidative systems of leaf cell mitochondria and peroxisomes of the cultivated tomato Lycopersicon esculentum (Lem) and its wild salt-tolerant related species Lycopersicon pennellii (Lpa) to NaCl 100 mM stress was investigated. Salt-dependent oxidative stress was evident in Lem mitochondria as indicated by their raised levels of lipid peroxidation and H2O2 content whereas their reduced ascorbate and reduced glutathione contents decreased. Concomitantly, SOD activity decreased whereas APX and GPX activities remained at control level. In contrast, the mitochondria of salt-treated Lpa did not exhibit salt-induced oxidative stress. In their case salinity induced an increase in the activities of superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), monodehydroascorbate reductase (MDHAR), dehydroascorbate reductase (DHAR) and glutathione-dependent peroxidase (GPX). Lpa peroxisomes exhibited increased SOD, APX, MDHAR and catalase activity and their lipid peroxidation and H2O2 levels were not affected by the salt treatment. The activities of all these enzymes remained at control level in peroxisomes of salt-treated Lem plants. The salt-induced increase in the antioxidant enzyme activities in the Lpa plants conferred cross-tolerance towards enhanced mitochondrial and peroxisomal reactive oxygen species production imposed by salicylhydroxamic acid (SHAM) and 3-amino-1,2,4-triazole (3-AT), respectively.     

KNO3引发对Ca(NO3)2单盐胁迫下茄子种子萌发和幼苗抗氧化特性的影响

通过3%KNO3溶液浸泡和室内光照培养对美引茄冠(Solanum melongena L.)在Ca(NO3)2胁迫下的种子萌发特性和幼苗耐盐性的影响进行研究.结果表明,在Ca(NO3)2胁迫下,经过KNO3引发处理的种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗干鲜重均显著高于对照;与对照相比,引发处理显著提高了幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,而丙二醛(MDA)含量则显著降低,膜脂过氧化程度较轻;引发处理植株叶片游离脯氨酸和可溶性蛋白质含量均显著高于对照.结果表明,经KNO3引发处理显著提高了茄子种子的活力并增强了其幼苗的耐盐性.     

UV-B induced changes in antioxidant enzymes and their isoforms in cucumber (Cucumis sativus L.) cotyledons

To assess the role of antioxidant defense system on exposure to ultra-violet-B (UV-B) radiation, the activities of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), ascorbic acid peroxidase (APX), glutathione reductase (GR) and guaiacol peroxidase (GPX), as well as the level of antioxidants ascorbic acid (AA) and alpha-tocopherol were monitored in cucumber (Cucumis sativus L. var long green) cotyledons. UV-B enhanced the activity of antioxidant enzymes as well as AA content, but decreased the level of alpha-tocopherol. Significant increase was observed in the activities of SOD and GPX. Analysis of isoforms of antioxidant enzymes by native-PAGE and activity staining revealed three isoforms of GPX in unexposed dark-grown cotyledons (control), and their intensity was enhanced by UV-B exposure. In addition, four new isoforms of GPX were observed in cotyledons after UV-B exposure. Although no new isoforms were observed for the other antioxidant enzymes, the activities of their existing isoforms were enhanced by UV-B.     

外源水杨酸对NaCl胁迫下大豆种子萌发和幼苗生长生理的影响

以大豆种子、幼苗为试验材料,采用砂培的方法,研究了0.2mmol·L-1外源水杨酸(SA)对100mmol·L-1 NaCl胁迫下大豆种子萌发、幼苗形态及生物量、膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响。结果显示:NaCl胁迫下,大豆种子萌发和幼苗生长受到显著抑制,且随着胁迫时间的延长(0~3d),大豆幼苗相对电解质渗漏率、硫代巴比妥酸活性产物(TBARS)含量显著升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均明显降低。外源SA促进NaCl胁迫下大豆种子萌发和根茎生长,增加幼苗生物量积累,降低幼苗叶片相对电解质渗漏率和TBARS含量,增强其叶片SOD、CAT、APX活性。研究表明,NaCl胁迫能显著抑制大豆种子萌发和幼苗生长,而一定浓度的外源SA能有效提高NaCl胁迫下大豆种子活力及幼苗抗氧化酶活性,减轻膜脂过氧化程度,缓解NaCl胁迫所造成的伤害,提高大豆幼苗抗盐胁迫的能力。