枇杷幼果内源一氧化氮和茉莉酸对低温胁迫的响应

以三年生抗寒性较弱的‘早钟6号’枇杷(Eriobotrya japonica Lindl. cv. Zaozhong No.6)容器苗为材料,采用一氧化氮合成酶抑制剂L-NAME、硝酸还原酶非专一性抑制剂NaN₃和一氧化氮清除剂cPTIO处理低温胁迫下的枇杷幼果,研究其处理对枇杷幼果内源一氧化氮(Nitric oxide,NO)和茉莉酸(Jasmonate acid,JA)含量的影响,探讨枇杷幼果内源NO与JA对低温胁迫的响应及其信号转导的关系。结果表明:低温胁迫可诱导枇杷幼果内源NO和JA含量增加,采用NO清除剂和合成酶抑制剂处理均抑制了低温胁迫下的枇杷幼果中过氧化氢酶(CAT,EC 1.11.1.6)、过氧化物酶(POD,EC 1.11.1.7)和超氧化物歧化酶(SOD,EC 1.15.1.1)的活性,使过氧化氢(Hydrogen peroxide,H₂O₂)和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量增加,细胞膜脂的过氧化加剧,加重了低温胁迫对幼果的伤害,导致了幼果脂氧合酶(LOX,EC 1.13.11.12)和丙二烯氧化物合成酶(AOS,EC 4.2.l.92)活性下降,内源JA生物合成受阻。细胞内源NO变化与JA含量密切相关,它们在枇杷对低温胁迫的响应中可能存在信号交叉。     

儿茶素诱导的拟南芥根细胞膜脂变化

儿茶素是一种可以短时间内杀死植物细胞的植物毒素,由于具有强的植物毒性,儿茶素是开发除草剂的理想化合物,它可以诱导植物根系统的死亡.为了研究植物根细胞膜脂对化学胁迫的响应规律,我们运用高通量的脂类组学方法检测了拟南芥根中膜脂分子的组成,比较了儿茶素处理下拟南芥野生型(WS)及磷脂酶Dδ缺失突变体( PLDδ-KO)根中膜脂分子的组成情况、膜脂含量、双键指数及碳链长度值.结果发现,儿茶素处理拟南芥根90 min后,二半乳糖基二酰甘油(DGDG)、单半乳糖基二酰甘油(MGDG)、磷脂酰甘油(PG)、磷脂酰胆碱(PC)及磷脂酰肌醇(PI)的总含量在WS与PLDδ-KO植株根中都显著下降,磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰丝氨酸(PS)在WS中下降,在PLDδ-KO中上升.儿茶素处理导致PLDδ-KO植株的PC/PE比值显著下降,WS植株PS碳链长度显著增加.上述结果说明儿茶素处理后,磷脂酶Dδ缺失突变体膜不稳定性增加,PLDδ-KO植株对儿茶素胁迫更加敏感.     

低温胁迫下脱落酸对线粒体膜磷脂酶D活性的影响

高山离子芥(Choraspora bungeana)是一种稀有高山冰缘植物,其生活环境具有低温、强紫外线等胁迫因子。PLD在膜磷脂降解及磷脂信号转导过程中发挥着重要作用,但其活性往往受到多种因素的影响。该研究以高山离子芥试管苗为材料,研究了4℃、0℃和-4℃胁迫下,ABA对高山离子芥试管苗叶中线粒体膜结合态PLD活性的影响。结果表明:10,50和100μmol·L~(-1)脱落酸(ABA)处理高山离子芥后,线粒体膜结合态PLD活性均较未添加ABA的处理组线粒体膜结合态PLD活性高,其中以50μmol·L~(-1) ABA对离子芥叶中线粒体膜结合态PLD活性的促进作用最为显著;外施0.3 mmol·L~(-1)的ABA合成抑制剂钨酸钠处理高山离子芥后,线粒体膜结合态PLD活性较对照组线粒体膜结合态PLD活性降低;在50μmol·L~(-1) ABA+5 mmol·L~(-1) EGTA处理组中,高山离子芥叶中线粒体膜结合态PLD活性低于未添加EGTA处理组线粒体膜结合态PLD活性;在0.3 mmol·L~(-1)钨酸钠+10 mmol·L~(-1)CaCl_2处理组中,高山离子芥叶中线粒体膜结合态PLD活性高于未添加CaCl_2处理组线粒体膜结合态PLD活性。由此推测,低温胁迫下ABA可能通过Ca~(2+)介导影响高山离子芥叶中线粒体膜结合态PLD的活性。     

干旱胁迫下磷脂酶Dδ和9-脂氧合酶对拟南芥茉莉酸合成及种子萌发的影响

以拟南芥哥伦比亚野生型(WT)、磷脂酶Dδ(PLDδ)缺失型突变体pldδ和9-脂氧合酶(9-LOX)缺失型突变体lox1、lox5实生苗为材料,以0.3 mol·L-1甘露醇模拟干旱胁迫,分析PLDδ和9-LOX参与干旱胁迫下拟南芥茉莉酸(JA)生物合成和在种子萌发中作用。结果表明:干旱胁迫显著提高PLDδ和LOX1基因表达以及PLD和LOX酶活性;干旱胁迫下,pldδ突变体幼苗的LOX活性和JA含量显著低于WT,外源添加磷脂酸(PA)后LOX活性和JA含量显著上升,并高于WT;干旱胁迫显著抑制pldδ、lox1和lox5突变体的种子萌发,以对lox1的抑制效果最为明显;干旱胁迫下PLD活性上升与PLDδ基因表达上调有关,LOX活性上升与LOX1和LOX5基因表达上调有关,其中LOX1基因起主要作用;PLDδ/PA位于9-LOX上游参与9-LOX诱导的JA合成过程;PLDδ、LOX1和LOX5基因均参与干旱胁迫下拟南芥的种子萌发,LOX1在此过程中作用最为明显;PLDδ和9-LOX均参与PA和JA介导的种子萌发过程。     

酿酒酵母酚类抑制物耐受性脂质组学研究

通过脂质组学分析方法从细胞膜磷脂分布方面探究适应进化酿酒酵母酚酸耐受性机制。主要利用高效液相色谱-质谱(LC-MS)对酚酸胁迫下适应进化菌株和原始菌株脂质成分检测并进行统计学比较分析。检测出565种脂质代谢物,包含细胞膜磷脂185种。相比初始菌株,适应进化菌株细胞膜中磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰肌醇(PI)类磷脂分子相对含量增加,含有长链(C32-C36)和双不饱和脂酰链的磷脂分子含量增加。统计学分析表明显著性差异磷脂分子主要为含有长链不饱和脂酰链的PC和PE类磷脂分子。推测适应进化菌株通过膜磷脂重塑提高细胞膜完整性,对酚类抑制物起到选择性屏障作用,从而保持细胞活性。     

低温胁迫下枇杷幼果种子膜脂过氧化、保护酶活性及显微结构的变化

枇杷(Eriobotrya japonica)开花结果正值冬季低温期,易受低温影响,因此寒害成为抑制枇杷健康生长、发育的重要因素之一。种子作为产生多种内源激素的中心,其健康程度与枇杷果实正常发育息息相关。该研究以四川省成都市龙泉驿区柏合镇的‘早钟六号’枇杷幼果种子为材料,经不同低温(6、3、0、-3℃)胁迫不同时间(12、24、36、48 h)后,对其相对电导率、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的变化进行测定以及细胞解剖结构分析,旨在探究枇杷幼果种子抗寒机制,为提高四川地区枇杷抗寒栽培新技术提供理论和实践依据。结果表明:低温胁迫下,枇杷幼果种子相对电导率及MDA含量随着处理温度的降低整体呈上升趋势;保护酶SOD、CAT活性在低温胁迫前期不同程度升高,至某个低温后呈下降趋势;而POD活性总体呈升-降-升趋势;相对电导率、MDA含量、SOD活性、CAT活性、POD活性的变化临界温度均为6℃,胁迫临界时间分别为12、24、48、36 h,而MDA含量变化临界温度为3℃,胁迫临界时间为36 h;显微结构表明枇杷幼果种子6℃低温开始受冻,最先受冻部位为种皮,其次为种胚真叶原始体或真叶,最后到细胞破裂,说明枇杷幼果种子随着处理温度降低,细胞结构受损越严重。综上,枇杷幼果种子受冻临界温度为6℃,受冻临界时间为12 h。     

外源胆固醇对水稻幼苗膜脂组成及抗冷力的影响

分析了水稻幼苗低温胁迫前后膜脂和膜脂脂肪酸含量变化。结果表明,经胆固醇处理的幼苗叶和根细胞膜脂中LPC、PS和PG含量比对照下降少,PA含量增加也较少。胆固醇处理的幼苗叶和根棕榈酸(16:0)增加量和亚麻酸(18:3)与IUFA减少量均明显比对照少。试验结果证明,水稻幼苗叶片和根系的抗冷力与PA含量和脂肪酸不饱和程度变化有密切关系。外源胆固醇处理水稻幼苗能阻止低温对膜脂的破坏作用,提高幼苗抗低温胁迫能力。     

磷脂酶Dβ在拟南芥低温信号中的转导作用

磷脂酶D(PLD)不仅是植物中一类主要的磷脂水解酶,而且是一类重要的跨膜信号转导酶类.PLD的磷脂降解功能和信号转导功能均影响植物的抗冻性.本研究以PLDβ基因被敲除的拟南芥突变体及其野生型植株为材料,进行低温驯化和冻害胁迫处理,并分析其作用途径.结果表明,PLDβ基因介导低温信号转导作用,参与渗透调节途径中脯氨酸的调控和抗氧化系统中过氧化氢酶(CAT)活性的调控,并且与低温信号激素ABA不在同一条信号转导途径.本研究为探索通过调控PLD的活性提高植物抗冻性提供了新的途径,并为深入揭示植物的抗冻机理以及磷脂信号转导机制提供实验支持.     

低温胁迫下外源SOD对枇杷幼果抗寒性影响机理

以大五星枇杷幼果为试验试材,在自然低温胁迫下,研究不同浓度的聚天冬氨酸锰(MSOD)喷施枇杷幼果后的抗氧化酶活性、细胞膜透性及丙二醛含量.结果表明：不同浓度 MSOD(5．0、12．5、20．0 mg/L)均能提高幼果抗氧化酶系统中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(POD)的活性、减少细胞膜透性和丙二醛(MDA)含量.而在试验浓度范围内,12．5 mg/L 的MS O D处理为最佳喷施浓度.     

低温、高pH胁迫对水稻幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶活性的影响

以耐冷性不同的两个水稻品种为材料,比较研究了幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶对低温(8℃)及高pH(8.0)胁迫的反应。结果表明水稻根细胞质膜和液泡膜上均存在Ca3+-ATP酶,但活性远低于H+-ATP酶。耐冷品种武育粳3号经低温(8℃)处理2d,根系质膜和液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性均明显升高,至冷处理12d,H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性有所下降,但仍与对照相近;而冷敏感品种汕优63经低温(8℃)处理2d,根系质膜H+-ATP酶活性略有升高,而质膜Ca2+-ATP酶以及液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性已明显下降;至冷处理12d,4种酶活性均明显低于对照。高pH胁迫使质膜和液泡膜H+-ATP酶活性下降,而使Ca2+-ATP酶活性上升。高pH胁迫会加剧低温冷害。结果表明,耐冷品种质膜、液泡膜ATP酶比冷敏感品种对低温胁迫有更强的适应能力。     

盐胁迫下外源褪黑素和Ca2+对甜瓜幼苗的缓解效应

以甜瓜品种‘羊角酥瓜’为试材,利用人工气候室控制环境条件(昼/夜25/18 ℃),研究盐胁迫条件下外源褪黑素(MT)和Ca²⁺对甜瓜幼苗根系和叶片中Cl^-、Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺离子含量,Na⁺/K⁺、 Na⁺/Ca²⁺、Na⁺/Mg²⁺值,以及H⁺-ATP酶活性、渗透调节物质积累和细胞膜质过氧化的影响.结果表明: 与对照相比,盐胁迫处理显著抑制甜瓜幼苗生长,增加根系和叶片中Cl^-、Na⁺含量,降低K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺含量.盐胁迫下,喷施外源MT或Ca²⁺处理均可以显著降低甜瓜根系和叶片中Cl^-、Na⁺含量,提高K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺含量,植株体内Na⁺/K⁺、Na⁺/Ca²⁺和 Na⁺/Mg²⁺值下降;同时也提高了根系和叶片H⁺-ATP酶活性及叶片渗透调节物质的含量,降低盐胁迫对细胞膜的伤害,表现在甜瓜叶片相对电导率和丙二醛含量降低.总之,在盐胁迫条件下,外源MT、Ca²⁺单独和复配处理均可通过提高H⁺-ATP酶活性来降低盐害离子的含量,改善甜瓜幼苗中的离子平衡,同时增加渗透调节物质的含量,降低膜质过氧化水平,从而增强其对盐胁迫的适应性,其中MT和Ca²⁺复配处理时的效果更好.复配外施 MT 和Ca²⁺在诱导甜瓜幼苗提高耐盐方面具有协同增效作用.     

盐胁迫下外源褪黑素和Ca2+对甜瓜幼苗的缓解效应

以甜瓜品种‘羊角酥瓜’为试材,利用人工气候室控制环境条件(昼/夜25/18 ℃),研究盐胁迫条件下外源褪黑素(MT)和Ca²⁺对甜瓜幼苗根系和叶片中Cl^-、Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺离子含量,Na⁺/K⁺、 Na⁺/Ca²⁺、Na⁺/Mg²⁺值,以及H⁺-ATP酶活性、渗透调节物质积累和细胞膜质过氧化的影响.结果表明: 与对照相比,盐胁迫处理显著抑制甜瓜幼苗生长,增加根系和叶片中Cl^-、Na⁺含量,降低K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺含量.盐胁迫下,喷施外源MT或Ca²⁺处理均可以显著降低甜瓜根系和叶片中Cl^-、Na⁺含量,提高K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺含量,植株体内Na⁺/K⁺、Na⁺/Ca²⁺和 Na⁺/Mg²⁺值下降;同时也提高了根系和叶片H⁺-ATP酶活性及叶片渗透调节物质的含量,降低盐胁迫对细胞膜的伤害,表现在甜瓜叶片相对电导率和丙二醛含量降低.总之,在盐胁迫条件下,外源MT、Ca²⁺单独和复配处理均可通过提高H⁺-ATP酶活性来降低盐害离子的含量,改善甜瓜幼苗中的离子平衡,同时增加渗透调节物质的含量,降低膜质过氧化水平,从而增强其对盐胁迫的适应性,其中MT和Ca²⁺复配处理时的效果更好.复配外施 MT 和Ca²⁺在诱导甜瓜幼苗提高耐盐方面具有协同增效作用.     

外源Ca2+对高温强光下西葫芦幼苗形态特征、光合特性及荧光参数的影响

选用西葫芦(Cucurbita pepo)品种“阿兰”一代为试验材料,研究了外源Ca²⁺处理对高温强光交叉胁迫下西葫芦幼苗生长特征、光合特性及叶绿素荧光参数的影响.结果表明：高温强光胁迫下,5～20 mmol·L^-1 Ca²⁺处理的西葫芦幼苗具有较高的株高和较大的叶面积,其叶绿素、类胡萝卜素含量及光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学猝灭系数(q_P)均较高,而胞间CO₂浓度（C_i）和非光化学猝灭系数（NPQ）较低,其中以10 mmol·L^-1Ca²⁺处理效果最好.说明5～20 mmol·L^-1Ca²⁺处理能有效缓解高温强光对西葫芦光合机构的不可逆伤害,使其保持较快的光合电子传递速率和较高的PSⅡ电子传递活性.Ca²⁺处理浓度超过40 mmol·L^-1时对高温强光胁迫没有缓解效应.     

Effect of Ca channel blockers on glycerol levels in Dunaliella tertiolecta under hypoosmotic stress

The role of Ca²⁺ in glycerol dissimilation under hypoosmotic stress in the halotolerant alga Dunaliella tertiolecta was investigated using a pharmacological approach. A stretch-activated Ca²⁺ channel blocker, GdCl₃, inhibited glycerol dissimilation under hypoosmotic stress. However, addition of voltage-dependent Ca²⁺ channel blockers and inhibitors of mitochondrial and endoplasmic reticulum Ca²⁺ channels did not affect the glycerol dissimilation under hypoosmotic stress. The results of the present study suggest that the influx of Ca²⁺ from the extracellular space via the stretch-activated Ca²⁺ channels localized in the plasma membrane is required for the transduction of osmotic signal of D. tertiolecta.     

低氧及酸化胁迫对大黄鱼幼鱼离子调节与鳃组织结构的影响

为探讨大黄鱼幼鱼在低氧及酸化胁迫下机体离子调节情况,本研究探讨了低氧(溶解氧量DO 3.5 mg·L-1,pH 8.1)、酸化(DO 7.0 mg·L-1,pH 7.35)以及低氧酸化协同胁迫(DO3.5 mg·L-1,pH 7.35)对大黄鱼幼鱼鳃组织结构以及离子调节相关生理指标的影响.结果 表明:低氧胁迫下,大黄鱼...     

不同钙离子浓度对低温下降香黄檀幼苗生长及生理特性的影响

以降香黄檀（Dalbergia odorifera T.Chen）为材料,通过人工控制温度的方法,探讨在不同温度条件下施加不同浓度Ca²⁺对降香黄檀幼苗生长及生理特性的影响。结果显示：常温条件下,施加不同浓度的Ca²⁺对降香黄檀的茎高、叶长、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）和光合色素含量均有显著影响;而对叶片相对含水量、露点水势、相对电导率、丙二醛（MDA）和可溶性蛋白含量影响较小;促进生长发育的最适Ca²⁺浓度为5 mmol/L。低温对降香黄檀上述生理指标以及水分利用效率（WUE）均有显著影响;低温条件下施加不同浓度的Ca²⁺能使上述指标得到不同程度的缓解,提高降香黄檀低温胁迫耐受性的最适浓度为5 mmol/L。隶属函数分析结果表明,常温和低温条件下,外源Ca²⁺浓度对降香黄檀的调控影响依次为5、10、15、2.5 mmol/L。     

Glycinebetaine-induced modulation of antioxidant enzymes activities and ion accumulation in two wheat cultivars differing in salt tolerance

Modulation of water relations, activities of antioxidant enzymes and ion accumulation was assessed in the plants of two wheat cultivars S-24 (salt tolerant) and MH-97 (moderately salt sensitive) subjected to saline conditions and glycinebetaine (GB) applied foliarly. Different levels of GB, i.e., 0 (unsprayed), 50 and 100 mM (in 0.10% Tween-20 solution) were applied to the wheat plants at the vegetative growth stage. Leaf water potential, leaf osmotic potential and turgor potential were decreased due to salt stress. Salt stress increased the Na⁺ and Cl⁻ accumulation coupled with a decrease in K⁺ and Ca²⁺ in the leaves and roots of both cultivars thereby decreasing tissue K⁺/Na⁺ and Ca²⁺/Na⁺ ratios. Furthermore, salt stress decreased the activities of superoxide dismutase (SOD), whereas it increased the activities of catalase (CAT) and peroxidase (POD) in both wheat cultivars. However, accumulation of GB in the leaves of both wheat cultivars was consistently increased with an increase in concentration of exogenous GB application under both non-saline and saline conditions. Accumulation of Na⁺ was decreased with an increase in K⁺ accumulation upon a consistent increase in GB accumulation under salt stress conditions thereby resulting in better K⁺/Na⁺ and Ca²⁺/Na⁺ ratios in the leaves and roots. High accumulation of GB and K⁺ mainly contributed to osmotic adjustment, which is one of the factors known to be responsible for improving growth and yield under salt stress. The activities of all antioxidant enzymes, SOD, CAT and POD were enhanced by GB application in cv. MH-97 under saline conditions, whereas all these except SOD were reduced in cv. S-24. It is likely that both applied GB and intrinsic SOD scavenged ROS in the tolerant cultivar thereby resulting into low activities of CAT and POD enzymes under salt stress. In conclusion, the adverse effects of salt stress on wheat can be alleviated by the exogenous application of 100 mM GB by modulating activities of antioxidant enzymes and changes in water relations and ion homeostasis. Furthermore, effectiveness of GB application on regulation of activities of antioxidant enzymes was found to be cultivar-specific.     

干旱条件下钙离子对一氧化氮诱导黄瓜不定根发生的影响

以黄瓜品种‘新春4号’为材料,研究干旱胁迫下一氧化氮(NO)和钙离子(Ca²⁺)处理下黄瓜的生根指标、内源Ca²⁺荧光强度以及抗氧化酶(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,分析干旱条件下黄瓜不定根发生过程中NO和Ca²⁺之间的关系.结果表明: 200 μmol·L^-1 氯化钙(CaCl₂)和0.05%聚乙二醇(PEG)共处理显著提高了干旱条件下黄瓜不定根的根长和根数;添加Ca²⁺螯合剂(EGTA)和通道抑制剂(BAPTA/AM)处理显著降低了干旱条件下NO诱导的不定根根数和根长.干旱条件下,NO和CaCl₂处理提高了黄瓜下胚轴内源Ca²⁺荧光强度;而NO清除剂(cPTIO)处理的Ca²⁺荧光强度显著低于NO处理.干旱条件下,NO和CaCl₂处理显著提高了黄瓜下胚轴抗氧化酶活性;而Ca²⁺抑制剂或螯合剂处理显著降低了NO诱导的抗氧化酶活性.由此可见,干旱条件下Ca²⁺参与了NO调控黄瓜抗氧化酶活性,缓解了干旱胁迫对不定根形成产生的伤害,进而促进了不定根的发生.     

低氧应激下甘肃鼢鼠与SD 大鼠心脏抗氧化酶和ATP 酶活性的比较

为探讨低氧应激下甘肃鼢鼠心脏对抗氧化损伤和电生理紊乱的可能机制,对甘肃鼢鼠和SD 大鼠在4. 5%氧浓度下分别进行2 h、4 h、6 h、8 h、10 h、16 h 低氧应激,比较常氧和各时程低氧下二者心脏超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)和Ca^{2 +} - ATP 酶、Ca^{2 +} - Mg^{2 +} - ATP 酶、Na ⁺ - K ⁺ - ATP酶活性,以丙二醛(MDA)含量作为机体氧化损伤指标。结果显示,常氧组甘肃鼢鼠GR 活性比SD 大鼠高,SOD、CAT、Ca^{2 +}-ATP 酶、Ca^{2 +} - Mg^{2 +} - ATP 酶和Na ⁺ - K ⁺ - ATP 酶活性及MDA 含量与SD 大鼠相比均无显著性差
异;低氧组甘肃鼢鼠SOD、CAT、GR、Ca^{2 +} - ATP 酶、Ca^{2 +} - Mg^{2 +} - ATP 酶和Na ⁺ - K ⁺ - ATP 酶活性迅速升高,显著高于SD 大鼠,MDA 含量则显著低于SD 大鼠。说明甘肃鼢鼠心脏通过提高抗氧化酶活性清除低氧诱导产生的多余自由基,并通过提高ATP 酶活性保证心电活动正常、心率稳定,应对低氧应激。