褪黑素预处理对高温下猕猴桃幼苗抗氧化能力的影响

为了探明外源褪黑素对高温胁迫下猕猴桃幼苗耐热性的影响,以盆栽‘秦美’猕猴桃幼苗为材料,进行根灌褪黑素溶液和45℃高温胁迫处理,并测定相关抗逆生理指标。结果表明：(1)与高温对照相比,褪黑素预处理显著降低了猕猴桃幼苗叶片相对电导率和丙二醛含量,提高了脯氨酸含量以及过氧化氢酶和过氧化物酶活性,且褪黑素溶液浓度在100~200 μmol·L^-1时效果较好。(2)褪黑素预处理显著增加了叶片中总酚、总黄酮和总黄烷醇含量,且幼苗的抗氧化能力(ABTS法、FRAP法和DPPH法)在胁迫过程中显著高于高温对照。研究认为,外源褪黑素可以通过提高植株体内抗氧化酶活性,非酶抗氧化物质如酚类物质和类黄酮物质含量以及渗透调节物质含量来增强植物的抗氧化能力,从而有效缓解高温对于猕猴桃幼苗的伤害,增强猕猴桃幼苗的耐热性。     

褪黑素调节烟草丁香假单胞菌抗性的功能研究

为分析褪黑素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)在植物先天免疫中的功能及调控机理,研究以病原菌丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000,Pst DC3000)—烟草互作系统为模型,检测了病原菌侵染对烟草褪黑素相关基因表达的影响,并探讨了褪黑素对植物叶片病原菌生长以及气孔开度和活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)含量的影响以及调控机理。结果表明:(1)Pst DC3000处理提高了烟草褪黑素合成(NtSNAT1)和受体(NtPMTR1)基因表达,且外源褪黑素处理降低了叶片中的病原菌含量。(2)与野生型植物相比,过表达大豆GmSNAT1基因显著提高了转基因烟草中内源褪黑素含量和NtPMTR1的表达,且转基因烟草叶片中的Pst DC3000菌落数显著下降。(3)外源褪黑素和细菌鞭毛蛋白多肽flg22处理诱导了野生型和转基因烟草保卫细胞中ROS产生和气孔关闭,且转基因植物对褪黑素和flg22诱导的气孔关闭和ROS产生比野生型烟草更加敏感。综上所述,研究表明褪黑素可能通过受体NtPMTR1介导的信号途径促进保卫细胞ROS产生,诱导气孔关闭,从而降低病原菌Pst DC3000的入侵。     

外源褪黑素调控棉花枯萎病抗性研究

为探究外源褪黑素对棉花抗枯萎病的影响及作用机理,以海岛棉新海14号为材料,于叶面喷施不同浓度褪黑素（0、10、25、50、75、100 μmol/L）后接种棉花枯萎病菌,对枯萎病菌侵染后棉花幼苗进行抗病性鉴定、抗病相关酶活性及基因表达分析。结果表明,外源褪黑素对棉花枯萎病菌的生长无抑制作用,10-100 μmol/L褪黑素均能在一定程度上提高棉花对枯萎病的抗性,其中50 μmol/L褪黑素处理效果最好。与对照相比,50 μmol/L褪黑素预处理能有效减少接菌后棉花叶片中的过氧化氢（H₂O₂）含量和超氧阴离子（O₂^·-）的产生速率,增强过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、几丁质酶（CHT）、β-1,3葡聚糖酶（GLU）、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性,并显著提高木质素代谢途径相关基因（GbPAL、Gb4CL和GbCAD）和类黄酮代谢途径关键基因（GbCHI、GbDFR和GbTT7）的表达量。表明50 μmol/L 的褪黑素处理能提高接菌后棉花抗氧化能力,增强防御酶活性,调控木质素、类黄酮代谢途径相关基因的表达,从而提高棉花对枯萎病的抗性。     

基于类黄酮成分的不同品种无花果采收时机及抑癌活性研究

为了解不同品种以及采收期的无花果叶类黄酮对癌细胞的增殖抑制效应,并阐明其抑癌机理,本文比较了7月到11月份采收的3个无花果品种叶片类黄酮对不同癌细胞株系增殖的抑制率,然后借助流式细胞仪和qRT-PCR技术探讨了8月份采收的‘布兰瑞克’无花果叶片类黄酮抑制人体胃癌SGC-7901细胞增殖的细胞学与分子生物学机制,最后利用LC-MS/MS和相关分析法,筛选出几种与无花果抗癌活性相关的几种类黄酮物质,以便为无花果抗癌活性成分鉴定提供理论依据。主要结果如下:‘布兰瑞克’无花果叶片类黄酮抑癌率显著高于‘玛斯义陶芬’和‘波姬红’,而且以8月份采摘的叶片类黄酮抑癌效率最高,其中对胃癌细胞SGC-7901增殖抑制率可达86.65%;经该时期无花果叶片类黄酮处理的SGC-7901细胞株凋亡率上升,线粒体膜电位下降,细胞分裂周期受阻于S期,促细胞凋亡基因Bax和p53、细胞周期调控基因E1F2表达量显著上升,抗凋亡基因Bcl-2以及细胞周期相关基因Cyclin D1和CDKs表达量显著下降;无花果叶片含有60种类黄酮物质,其中水仙苷、异荭草苷、桑色素等可以作为抑癌活性候选物质。本研究结果为无花果叶片类黄酮在抗癌医药上的开发利用及叶片采收时机的确定提供了理论依据。     

低温促进毛竹叶片类黄酮合成及相关基因的表达模式分析

类黄酮在植物耐低温胁迫方面发挥着重要作用,为揭示低温对毛竹(Phyllostachys edulis)叶片中类黄酮合成的影响,采用分光光度法测定了不同生长时期和低温胁迫下毛竹幼苗叶片中的类黄酮含量,通过生物信息学方法对毛竹类黄酮早期生物合成关键酶基因进行了鉴定,并用q PCR方法分析了其表达模式。结果表明,随着叶片的生长,类黄酮含量呈现先升高后降低的趋势,而低温下,功能叶片中类黄酮含量则呈现上调趋势,且在8 h时达极显著水平。在毛竹基因组中鉴定了类黄酮早期生物合成3个酶基因家族共29个成员,包括20个查尔酮合酶基因(Pe CHSs)、8个查尔酮异构酶基因(Pe CHIs)和1个黄酮-3-烃化酶基因(Pe F3H1),这些基因的启动子中均含有响应低温及其他非生物胁迫的调控元件。Pe CHSs倾向在根和叶中表达,而PeCHIs为组成型表达。在不同生长时期的叶片中,仅PeCHS1表达与类黄酮的含量变化趋势一致;而低温胁迫下,3个PeCHSs、2个PeCHIs和PeF3H1在功能叶片中呈上调表达,与类黄酮含量变化趋势一致。因此,毛竹可能通过提高类黄酮早期生物合成酶基因的表达量促进类黄酮的合成来...     

玉米黄化幼苗生理生化特性的研究

以玉米品种'户单26'为材料,研究了黑暗条件下生长的玉米黄化幼苗内光合色素、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性的动态变化.结果表明,与正常条件下生长的对照组相比,黄化幼苗的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均明显降低,特别是叶绿素a含量大幅度降低;黄化幼苗的抗氧化酶SOD、POD和CAT活性显著提高,可溶性蛋白含量也显著增加.研究发现,黑暗条件下的玉米幼苗叶绿素a的合成受到了显著影响而表现出黄化现象,黄化幼苗能主动提高其自身抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量,减轻黑暗逆境对植物细胞的伤害.     

外源褪黑素提高草莓黑斑病抗性的效果和作用机制初探

该研究以黑斑病抗性较弱的草莓主栽品种‘红颊’为试验材料,先从病株中分离和鉴定草莓黑斑病的致病菌,然后进行外源喷施褪黑素和接种黑斑病菌处理,通过统计病菌致病性、褪黑素的抑菌效果和促进草莓的抗菌性能力,并测定各处理草莓发病过程中叶片相关酶活性和抗性基因的表达水平,初步探讨外源褪黑素提高草莓对黑斑病抗病性的作用机理。结果表明：(1)通过病菌分离、序列分析和侵染试验结果证明,‘红颊’草莓黑斑病致病菌为链格孢菌。(2)在含有不同浓度(1、2、4和8 mmol/L)褪黑素的 PDA培养基上链格孢菌菌丝的生长速度受到不同程度的抑制,褪黑素浓度越高病菌生长速度越慢,并在8 mmol/L褪黑素的培养基上链格孢菌菌丝的抑制率达 68.9%。(3)外源褪黑素预处理草莓叶片和匍匐茎24 h后接种致病菌(链格孢菌),侵染的草莓叶片和匍匐茎的黑斑病发病进程得到有效延缓,抑制效果随着褪黑素浓度的升高而升高, 并以0.5 mmol/L褪黑素抑制病原菌侵染的效果最佳。(4)0.5 mmol/L外源褪黑素预处理可显著提高接菌草莓叶片抗病相关酶 CAT、 POD、 PAL和 PPO的活性,其中 PPO活性变化最大,比对照显著提高了23.8%。(5)0.5 mmol/L外源褪黑素处理可显著提高草莓抗病相关基因 PR1A like、 PR10、 WRKY1、 PPO和 CCR等的表达量。研究发现,外源褪黑素能有效抑制黑斑病致病菌链格孢菌的菌丝生长,延缓其发病进程,并以0.5 mmol/L浓度最佳;WRKY1转录因子在提高草莓黑斑病抗性的过程中起到了重要的调控作用,外源褪黑素可能通过激活该转录因子的表达调控相关抗病基因的表达和相关抗氧化酶和防御酶的活性,从而提高草莓对黑斑病的抗性。     

UV-B 胁迫下NaHSO3 对红芸豆叶片的保护作用

为了减轻UV-B辐射对植物叶片的伤害, 本研究以离体红芸豆叶片为实验材料, 通过外源施加NaHSO3的方法探讨了UV-B辐射下NaHSO3 对离体红芸豆叶片的保护作用。结果表明：与未处理对照相比较, 用0.5 mmol.L-1 NaHSO3处理的离体红芸豆叶片表面褐色斑减少、边缘蜷曲及萎蔫程度降低;且能延缓叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量的降低;使类黄酮含量升高; 叶片中过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性升高, 过氧化氢(H2O2)含量降低。进一步研究发现NaHSO3处理能明显延缓PSⅡ原初光能转换效率的降低;增强PSⅡ的电子传递能力, 减少叶绿体内有害自由基的产生, 减缓叶绿体内光合机构遭受破坏的程度。以上结果表明NaHSO3可能通过提高POD和APX的活性、降低自由基产生及保护光合色素等来实现UV-B胁迫下对红芸豆叶片的保护作用。     

UV-B胁迫下NaHSO3对红芸豆叶片的保护作用

为了减轻UV-B辐射对植物叶片的伤害,本研究以离体红芸豆叶片为实验材料,通过外源施加NaHSO3的方法探讨了UV-B辐射下NaHSO3对离体红芸豆叶片的保护作用。结果表明：与未处理对照相比较,用0.5mmol·L^-1NaHSO3处理的离体红芸豆叶片表面褐色斑减少、边缘蜷曲及萎蔫程度降低;且能延缓叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量的降低;使类黄酮含量升高;叶片中过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性升高,过氧化氢（H2O2）含量降低。进一步研究发现NaHSO3处理能明显延缓PSⅡ原初光能转换效率的降低;增强PSⅡ的电子传递能力,减少叶绿体内有害自由基的产生,减缓叶绿体内光合机构遭受破坏的程度。以上结果表明NaHSO3可能通过提高POD和APX的活性、降低自由基产生及保护光合色素等来实现UV-B胁迫下对红芸豆叶片的保护作用。     

蓝光调节高粱突变体har1 幼苗的去黄化反应

以航空诱变高粱突变体har1为材料, 对其幼苗去黄化过程进行研究。萌发的种子在远红光下预培养6小时后, 置于12小时蓝光/12小时黑暗条件下培养。测量幼苗的各器官伸长, 结果表明, 与野生型R111相比, har1的胚芽鞘、中胚轴、第一叶鞘以及第二叶鞘的伸长均受到蓝光的明显抑制, 而蓝光对叶片生长影响不明显。3天龄har1黄化苗在连续蓝光下中胚轴花色素苷的积累明显增高, 红光和远红光无此效应。此外, 蓝光促进har1叶片叶绿体发育, 且在蓝光照射24小时后叶片中叶绿素含量升高。Western blot检测结果显示, 7天龄R111和har1幼苗隐花色素SbCRY1b蛋白水平呈现蓝光下低、黑暗中高的变化趋势, har1的SbCRY1b蛋白水平在黑暗中高于R111。研究结果表明, 高粱har1在去黄化过程中具有蓝光超敏感表型,SbCRY1b的作用值得进一步深入研究。     

外源褪黑素对干旱胁迫下黑麦草和苜蓿抗氧化能力及养分吸收的影响

以黑麦草和苜蓿为对象,分别叶面喷施和根施100 μmol·L^-1的褪黑素溶液,在干旱胁迫下测定了生物量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、养分含量(有机碳C、全氮N、全磷P)等指标,研究外源褪黑素对干旱胁迫下植物抗氧化能力及养分吸收的影响。结果表明: 干旱胁迫下,黑麦草和苜蓿的地上、地下生物量显著降低,外施褪黑素能够有效缓解干旱胁迫对黑麦草和苜蓿生长的抑制作用,叶面喷施和根施褪黑素使干旱胁迫下黑麦草的生物量分别增加14.5%和29.6%,苜蓿的生物量分别增加36.6%和49.1%。干旱胁迫下,黑麦草的SOD、POD活性和苜蓿的SOD活性显著降低,外施褪黑素显著提高黑麦草和苜蓿的SOD、POD、CAT活性,减少叶片中MDA的积累,使叶片相对电导率显著下降,抗氧化能力显著提高。干旱和外施褪黑素对黑麦草和苜蓿有机碳含量无显著影响。干旱胁迫下,黑麦草叶片和根中的N、P含量以及苜蓿根中的N含量降低,外施褪黑素提高黑麦草和苜蓿根和叶片中的N、P含量,这表明褪黑素对干旱胁迫下黑麦草和苜蓿的养分吸收有一定的调节作用。施用褪黑素不仅能改善植物的抗氧化能力,还能调节养分吸收以增强植物对干旱胁迫的适应性,而且叶面喷施褪黑素效果好于根施。     

光照或黑暗条件下野火病菌侵染对烟草光合机构的影响

烟草野火病菌(Pst)是一种兼性营养型的细菌致病菌,它可以引起烟草发生褐色病斑,名为野火病.近年来Pst受到很多关注,然而大多数对Pst的研究主要集中在寄主和非寄主植物对Pst侵染的防御机制和产自于野火病菌的野火毒素上,Pst侵染对烟草叶片光合性能的影响及其机理尚未见报道.研究Pst侵染后对光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响不仅可以帮助阐明烟草-Pst 相互作用的机制,还可以从生理角度加深对细菌致病菌病害的了解.本研究采用叶绿素荧光快速诱导动力学曲线分析、类囊体膜蛋白Western分析、活性氧(ROS)和叶绿素含量测定等方法,探讨光照(200 μmol·m^-2·s^-1)或黑暗条件下Pst侵染对烟草光系统Ⅱ的影响.结果表明: 与未处理相比,Pst侵染3 d后在光照和黑暗条件下叶片侵染区域叶绿素含量均显著下降,出现萎黄病变,注射区域呈现出明显的野火病特征.光照和黑暗条件下,侵染3 d后烟草叶片过氧化氢含量明显升高,光照条件下要比黑暗条件下升高比例更大.Pst侵染3 d后,光照和黑暗条件下烟草叶片注射区域叶绿素荧光动力学曲线中K点和J点的相对可变荧光W_K和V_J逐渐增大,叶片最大光化学效率(F_v/F_m)和单位面积有活性反应中心的数目(RC/CSm)均显著下降.此外,相对于光照条件,Pst侵染后在黑暗条件下W_K和V_J的升高程度更大,说明对K点和J点的抑制程度更严重.Pst侵染3 d后,在光照和黑暗条件下放氧复合体(OEC)的核心组分PsaO、光系统Ⅱ反应中心核心蛋白D1蛋白均发生明显的降解,且在黑暗条件下降解更为严重.表明Pst侵染后,在光照和黑暗条件下均会使光合电子传递链Q_A到Q_B的电子传递受到限制,放氧复合体受到伤害,烟草叶片光系统Ⅱ供体侧、受体侧、反应中心的数目和活性均受到伤害,光系统Ⅱ发生光抑制或类似光抑制的伤害,且在黑暗条件下对光系统Ⅱ的伤害程度比光照条件下更为严重.     

Correlation of leaf senescence and gene expression/activities of chlorophyll degradation enzymes in harvested Chinese flowering cabbage (Brassica rapa var. parachinensis)

Chinese flowering cabbage is one of the main leafy vegetables produced in China. They have a rapid leaf yellowing due to chlorophyll degradation after harvest that limits their marketing. In the present study, leaf senescence of the cabbages was manipulated by ethylene and 6-benzyl aminopurine (6-BA) treatment to investigate the correlation of leaf senescence and chlorophyll degradation related to gene expression/activities in the darkness. The patterns of several senescence associated markers, including a typical marker, the expression of senescence-associated gene SAG₁₂, demonstrated that ethylene accelerated leaf senescence of the cabbages, while 6-BA retarded this progress. Similar to the trends of BrSAG₁₂ gene expression, strong activation in the expression of three chlorophyll degradation related genes, pheophytinase (BrPPH), pheophorbide a oxygenase (BrPAO) and red chlorophyll catabolite reductase (BrRCCR), was detected in ethylene treated and control leaves during the incubation, while no evident increase was recorded in 6-BA treated leaves. The overall dynamics of Mg-dechelatase activities in all treatments displayed increasing trends during the senescence process, and a delayed increase in the activities was observed for 6-BA treated leaves. However, chlorophyllase activity as well as the expression of BrChlase1 and BrChlase2 decreased with the incubation in all treatments. Taken together, the expression of BrPPH, BrPAO and BrRCCR, and the activity of Mg-dechelatase was closely associated with the chlorophyll degradation during the leaf senescence process in harvested Chinese flowering cabbages under dark conditions.     

Overexpression of OsRab7B3, a small GTP-binding protein gene, enhances leaf senescence in transgenic rice

Rab family proteins are small GTP-binding proteins involved in intracellular trafficking. They play critical roles in several plant development processes. Different expression patterns of 46 Rabs in the rice genome were examined in various rice tissues and in leaves treated with plant growth regulators and under senescence conditions. One of the OsRab genes, OsRab7B3, closely associated with senescence in expression pattern, was chosen for functional analysis. Expression of sGFP under the control of the OsRab7B3 promoter increased in leaves when ABA and NaCl were applied or when kept in dark. In transgenic rice overexpressing OsRab7B3, the senescence-related genes were upregulated and leaf senescence was significantly enhanced under dark conditions. Moreover, leaf yellowing occurred earlier in the transgenic plants than in the wild type at the ripening stage. Hence it is suggested that OsRab7B3 act as a stress-inducible gene that plays an important role in the leaf senescence process.     

褪黑素对盐碱复合胁迫下黄瓜幼苗光合特性和渗透调节物质含量的影响

为明确外源褪黑素(MT)对黄瓜盐碱胁迫的缓解效应,以‘新春四号’黄瓜为试材,采用复合盐碱(NaCl∶Na₂SO₄∶Na₂CO₃∶NaHCO₃=1∶9∶1∶9)模拟胁迫,测定外源根施MT和盐碱胁迫下黄瓜叶片光合特性和渗透调节物质含量。结果表明: 与正常生长黄瓜幼苗相比,在40 mmol·L^-1盐碱胁迫下,外源施加10 μmol·L^-1 MT能够显著增加黄瓜幼苗叶片的叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量,提高净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光系统Ⅱ最大光化学效率、实际光化学效率、表观光合电子传递速率和光化学淬灭系数,而胞间CO₂浓度、非光化学淬灭系数、蔗糖、果糖、淀粉和脯氨酸含量减小了11.1%、13.8%、12.7%、27.5%、1.3%和32.8%,同时,碳同化关键酶核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶、果糖-1,6-二磷酸酯酶活性显著升高,且Rubisco亚基(CsrbcS和CsrbcL)、CsFBA、CsRCA、CsFBPase、CsTK的mRNA水平均下调表达。综上,外源MT能够提高盐碱胁迫下黄瓜幼苗的叶绿素、渗透调节物质含量、光合化学效率和碳同化关键酶活性,增强幼苗光合能力,减轻复合盐碱胁迫对植株的伤害。研究结果可为抗盐碱栽培提供理论依据。     

模拟昆虫取食对牛膝菊防御特征的影响

为了解入侵植物牛膝菊的入侵机理,研究其应对昆虫取食的响应,在开花前喷洒不同浓度(5、10、20 mmol·L-1)的茉莉酸甲酯(MeJA)来模拟不同程度的昆虫取食,试验结束时测定其株高、叶片数、花序数、生物量、比叶面积、叶上表皮毛密度,以及叶和花序中的缩合单宁、总酚、黄酮含量.结果表明:5 mmol·L-1 MeJA处...     

澳洲坚果MibZIP1基因克隆及表达规律分析

为研究澳洲坚果（Macadamia integrifolia）中bZIP转录因子家族成员在逆境抗性中潜在功能,从‘桂热1号’品种果实中克隆MibZIP1基因。结合转录因子结构分析和不同处理下表达规律进行分析发现MibZIP1基因序列长度1 157 bp,基因编码区长度927 bp,编码308个氨基酸。MibZIP1存在典型bZIP superfamily结构域。系统进化分析鉴定出澳洲坚果MibZIP1、蒂罗花（Telopea speciosissima）TsbZIP60和荷花（Nelumbo nucifera）NnbZIP60亲缘关系较近。组织表达分析结果表明MibZIP1在‘桂热1号’品种叶片中的表达量最低,在‘695’品种枝条中的表达量最高。其在受玉米素、水杨酸、乙烯利和脱落酸处理的“桂热1号”叶片中显著上调表达,在赤霉素和过氧化氢处理的“桂热1号”叶片中表达差异不显著。推测MibZIP1与澳洲坚果抗逆性有关,为研发澳洲坚果新型栽培和激素调控技术提供理论指导。     

Flavonoids and the systematics of Luffa

Flavonoids were characterized from leaves and flowers of six species of Luffa. Each species had a distinct flavonoid pattern. Based on leaf flavonoids, Luffa is separable into two groups of species: L. graveolens and L. operculata contain only flavonols. L. acutangula, L. aergyptiaca, L. echinata and L. forskalii contain only flavones. Flavonoid data indicate that the New World disjunct species. L. operculata, is most closely related to L. graveolens.     

利用15N示踪技术研究木荷与马尾松幼苗叶片对NO2的吸收与分配

大气氮氧化物(NO_x=NO+NO₂)随着干沉降进入森林生态系统时,会首先接触森林冠层。森林乔木能通过叶片吸收多少NO₂以及对吸收的NO₂是如何分配的,目前尚不清楚。该研究利用¹⁵N稳定同位素示踪技术,对中国南方常见乔木树种木荷(Schima superba)和马尾松(Pinus massoniana)幼苗在黑暗和光照两种条件下进行了¹⁵NO₂静态箱熏蒸实验,检测并分析了两种植物的¹⁵N回收率以及吸收的NO₂在植物各组织中的分配结果。结果显示:植物主要通过气孔吸收NO₂,木荷和马尾松在黑暗条件下整体分别能回收10.3%±5.9%和20.4%±7.0%¹⁵NO₂,在光照条件下整体分别能回收35.9%±5.4%和68.2%±7.6%¹⁵NO₂。两种植物各组织中的平均干质量¹⁵