H_2O_2参与离体蒜苔细胞内含物再分配的调控(英文)

植物生长发育过程中经常发生新老器官更替和细胞内含物的再分配、再利用。Lepold提出新生器官向衰老器官传递某种信息 ,动员后者细胞内含物向前者再分配。但是该信息的化学本质迄今仍不清楚。大蒜 (Alliumsativum)的离体蒜苔是研究细胞内含物再分配的良好材料。细胞内含物大量从苔茎向珠蒜中再分配 ,结果珠蒜显著膨大而苔茎衰老死亡。蔡可等发现赤霉素 (GA3)处理可有效抑制细胞内含物再分配。我们此前的研究发现GA3处理苔茎基部可显著改变珠蒜和苔茎H2 O2 代谢。本研究中我们分别用GA3和 3-氨基 - 1 ,2 ,4-三唑 (AT)H2 O2 清除酶catalase的专一性抑制剂处理珠蒜 ,结果发现GA3和AT均可有效抑制离体蒜苔细胞内含物再分配 (Fig .1 )。根据浓度不同 ,H2 O2 可以诱导细胞产生保护性反应或凋亡。细胞内含物再分配过程中 ,珠蒜H2 O2 浓度显著下降后保持于低水平 ,相反苔茎H2 O2 浓度极显著升高 1 0倍以上 ,而且细胞内含物转移早的苔茎下部H2 O2 峰值出现也早 (Fig .2 )。GA3或AT处理珠蒜 ,珠蒜H2 O2 浓度显著提高而苔茎H2 O2 浓度保持稳定的低水平或峰值显著推迟 (Fig .2 )。可见苔茎高浓度的H2 O2 诱导了苔茎细胞凋亡并把细胞内含物转移给珠蒜。已知约 2 %的呼吸耗氧生成H2 O2 。珠蒜呼吸速率显著高于苔茎 (王     

GA3对离体蒜苔细胞内含物再分配过程中H2O2代谢的作用

离体蒜苔构成一个完整的细胞内含物再分配系统。25℃条件下,于黑暗中贮存时,苔茎基部细胞内含物转移到顶端珠蒜中,最后苔茎下部枯萎,顶端形成鲜嫩多汁的珠蒜。适当浓度GA3处理苔茎基部可以有效抑制上0述细胞内含物再分配过程。已有研究表明,H2O2由超氧化物歧化酶（SOD）催化产生,被过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）催化降解;H2O2对生物个体发育具有重要调节作用。本文主要测定GA3对离体蒜苔H2O2代谢的影响,为进一步探讨H2O2在细胞内含物再分配中的作用提供参考。取珠蒜未明显膨大的离体蒜苔为供试材料,采用50μg/mLGA3溶液处理蒜苔基部,用比色法和氧电极法测定珠蒜和苔茎下部H2O2水平和SOD、POD、CAT活性。结果表明：（1）在处理后48h内,珠蒜和苔茎下部H2O2代谢即产生明显差异（Fig.1-4);（2）贮存20d后对照珠蒜明显膨大,而GA3不蒜无显著变化（Table1);（3）GA3处理显著提高了珠蒜H2O2水平和SOD、POD、CAT活性,相反苔茎下部H2O2水平和POD、CAT活性受到显著抑制,而SOD活性提高(Fig.5-8)。GA3处理对珠蒜和苔茎下部H2O2代谢的相反作用可能是其调节细胞内含物再分配的作用机制。     

贮藏过程中蒜苔细胞内含物再分配的激素控制

在10～15℃黑暗条件下,虽无光合作用和矿物质及水分的供应,但经长期贮藏的蒜苔,在顶端可形成与地下鳞茎相似的气生鳞茎(珠蒜),其所需的营养物质,完全是靠衰退蒜苔苔茎细胞内含物的转移和再利用;所形成的珠蒜大小与蒜苔苔茎重量之间呈明显的正相关,苔茎越重最后形成的珠蒜越大。利用GA处理蒜苔不同部位(基部或顶端),可阻止或促进苔茎内含物的再分配。GA处理基部可提高苔茎活力,明显防止苔茎衰老和阳抑细胞内含物向珠蒜转移,起到防衰的作用。KT的效果不如GA明显。     

GA_3对离体蒜苔细胞内含物再分配过程中H_2O_2代谢的作用(英文)

离体蒜苔构成一个完整的细胞内含物再分配系统。 ２５ ℃条件下,于黑暗中贮存时,苔茎基部细胞内含物转移到顶端珠蒜中,最后苔茎下部枯萎,顶端形成鲜嫩多汁的珠蒜。适当浓度 ＧＡ３处理苔茎基部可以有效抑制上述细胞内含物再分配过程。已有研究表明, Ｈ２Ｏ２由超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）催化产生,被过氧化物酶（ＰＯＤ）和过氧化氢酶（ＣＡＴ）催化降解; Ｈ２Ｏ２对生物个体发育具有重要调节作用。本文主要测定ＧＡ３对离体蒜苔Ｈ２Ｏ２代谢的影响;为进一步探讨Ｈ２Ｏ２在细胞内含物再分配中的作用提供参考。 取珠蒜未明显膨大的离体蒜苔为供试材料,采用 ５０μｇ／ｍＬ ＧＡ３溶液处理蒜苔基部,用比色法和氧电极法测定珠蒜和苔茎下部Ｈ２Ｏ２水平和ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ活性。结果表明：（１）在处理后４８ｈ内,珠蒜和苔茎下部Ｈ２Ｏ２代谢即产生明显差异（Ｆｉｇ．１－４）;（２）贮存２０ｄ后对照珠蒜明显膨大,而ＧＡ３处理珠蒜光显著变化（Ｔａｂｌｅ１）;（３）ＧＡ３处理显著提高了珠蒜Ｈ２Ｏ２水平和ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ活性,相反苔茎下部Ｈ２Ｏ２水平和ＰＯＤ、ＣＡＴ活性受到显著抑制,而ＳＯＤ活性提高（Ｆｉｇ．５－８）。ＧＡ３处理对珠蒜和苔茎下部Ｈ２Ｏ２代谢的相反     

6-(艹卡)基腺嘌呤对离体蒜苔中引入~3H-葡萄糖再分配的调节

离体蒜苔在贮放过程中,苔茎中的营养物质能大量、高效地向顶端珠蒜转移。蔡可和娄成后证明激动素处理苔茎基部能显著抑制这一转移过程。本文采用同位素示踪进一步研究了细胞分裂素6-苄基腺嘌呤(BA)对蒜苔营养物质再分配的调节。实验材料分幼嫩蒜苔及衰老蒜苔。幼嫩蒜苔购自市场,衰老蒜苔是前者在25℃下放置10     

细胞分裂素在离体蒜苔内的运转

离体蒜苔饲喂带~3H 标记的6-苄基腺嘌呤(BA)后在暗中25℃下放置,分别在第3、5、10、15、20天取样,进行放射性物质的分布分析。结果表明:(1)BA 能沿着苔茎大量、长距离地上运,并在顶端的珠蒜中积累;(2)BA 的这种运转具有很强的向顶极性;(3)这种运转是一个平缓而稳定的过程,珠蒜中 BA 的积累与时间成较好的线性关系;(4)顶端的珠蒜对 BA 的上运是必不可少的。根据以上结果,本文对蒜苔内 BA 的运转机理及意义进行了讨论。     

细胞分裂素在离体蒜苔内的运转

离体蒜苔饲喂带3H标记的6 — 苄基腺嘌呤(BA)后在暗中25℃下放置,分别在第 3、5、10、15、20天取样,进行放射性物质的分布分析。结果表明：(1) BA能沿着苔茎大量、长距离地上运,并在顶端的珠蒜中积累;(2) BA的这种运转具有很强的向顶极性;(3) 这种运转是一个平缓而稳定的过程,珠蒜中BA的积累与时间成较好的线性关系;(4) 顶端的珠蒜对BA的上运是必不可少的。根据以上结果,本文对蒜苔内BA的运转机理及意义进行了讨论。     

小麦叶片顺乌头酸酶对NO和H2 O2 的敏感性

外源一氧化氮（nitric oxide,NO)供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP)和过氧化氢（hydrogen peroxide,H2O2)处理抑制小麦（Triticu aestivum L.)叶片顺乌头酸酶活性,抑制呈明显的浓度及时间效应;同时外源NO衍生代谢物过氧亚硝酸阴离子（peroxynitrite,ONOO^-)的供体3－morpholinosydnonimine hydrochlloride(SIN-1)和水杨酸（salicylic acid,SA)对酶活性也具有抑制作用,而且小麦叶片线粒体顺乌头酸酶对H2O2和SIN－1更敏感。分别以SNP与过氧化氢酶（catalase,CAT)专一性抑制剂氨基三唑（3－amino-1,2,4-triazole,3-AT)处理离体小麦叶片,发现在其内源H2O2含量上升的同时,顺乌头酸酶活性均呈浓度与时间依赖性下降趋势。表明NO除直接抑制顺乌头酸酶活性外,还可能经H2O2介导间接对顺乌头酸酶产生抑制作用。     

Cu(C6H9N3O2)2Cl2对小麦的生态毒理效应

以冬小麦为实验材料,比较研究了(1)不同浓度配合物对小麦生长的影响;(2)相同浓度的CuC l2、配体C6H9N3O2和配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2对冬小麦种子萌发、苗期生长及其保护酶活性的影响。结果表明:与对照相比,(1)不同浓度新配合物对小麦生长具有不同程度的抑制作用,随着浓度的增高抑制作用逐渐增大;(2)CuC l2、配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2对小麦种子总淀粉酶活性、蛋白酶活性、萌发率、生长势、根长、株高、总生物量均具有显著的抑制作用,配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2的抑制作用小于CuC l2,而配体C6H9N3O2对上述生物学参数具有促进作用;(3)CuC l2、配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2处理引起膜脂过氧化,显著的提高了幼苗的M DA浓度,导致SOD、POD、CAT活性降低,CuC l2的抑制作用大于配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2,而配体C6H9N3O2处理对SOD、POD、CAT活性的提高有促进作用。上述结果说明C6H9N3O2对CuC l2生理胁迫具有保护作用,结合态的Cu2 (配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2)的毒性显著的降低。在此基础上探讨了配合物抑制小麦生长发育的生物学机制。     

蒜苔中大分子物质的细胞间迁移及其与细胞内含物再分配、再利用的关系

以贮存蒜苔为材料,研究了在茎苔衰退与顶端珠蒜成长过程中物质的再分配,及其在显微、亚显微结构上的反映。观察到类 P-蛋白丝状物在衰退细胞中的形成及其经胞间连丝在薄壁细胞间、薄壁细胞与韧皮部之间进行运转的多种迹象,提出了大分子物质以集装囊泡的形式进行运输的新论点。进一步发现大分子物质在质外体(导管与细胞间隙)中存在与迁移状态;初步论证了它们与导管堵塞物在质上的差异;指出在特定生理状态下,质外体提供的“自由空间”作为大分子物质主动迁移途径的可能性。     

外源H2O2对水稻幼苗抗寒性的调节作用

在常温下用不同浓度的外源H2O2(0～20 mmol·L-1)预处理水稻幼苗,再进行12 h 6℃低温胁迫,根据幼苗相对含水量和质膜相对透性筛选最佳外源H2O2处理浓度,并分析最佳外源H2O2浓度下幼苗的渗透调节物质和活性氧相关指标的变化.结果表明:(1)0～8 mmol·L-1 H2O2预处理可以增加水稻幼苗的相对含水量,降低其质膜相对透性,并以4 mmol·L-1 H2O2的效果最佳.(2)低温胁迫后,与对照组相比,4 mmol·L-1外源H2O2预处理降低了水稻幼苗萎蔫程度,并使其总呼吸速率、交替途径容量都有增加,同时还抑制了丙二醛的含量,增加了可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸的含量.(3)外源H2O2预处理对水稻幼苗的内源H2O2含量以及O(-)/(·)2产生速率没有显著影响.研究发现,外源H2O2可以通过提高呼吸速率、降低脂质过氧化程度、增加碳氮代谢来有效增强水稻幼苗的抗寒性,它可能以一种独立于内源活性氧系统之外的方式发挥作用.     

叶黄素对人RPE细胞氧化应激损伤的保护作用

目的：外源性给予过氧化氢（H2O2）诱导构建人视网膜色素上皮细胞（Retinal pigment epithelial,RPE）细胞氧化损伤模型,探究H2O2的最佳建模浓度,并探讨叶黄素对H2O2诱导人RPE细胞氧化损伤的保护作用。方法：本研究以人RPE细胞为实验对象。不同浓度H2O2（0、50、100、200、400、600μmol/L）处理RPE细胞1 h后,观察细胞形态的改变,并测定细胞生存率和细胞内ROS浓度进而确定H2O2的最佳建模浓度。不同剂量叶黄素（1、2.5、5、7.5、10μg/mL）预处理RPE细胞24h,随后给予100μmol/L H2O2作用1h,测定各组细胞生存率和细胞内活性氧（ROS）浓度,从而评价叶黄素对RPE细胞氧化损伤的作用。结果：H2O2作用后,随H2O2浓度的增加,RPE细胞生存率逐步下降;细胞内ROS浓度随H2O2的浓度增加而显著升高。与损伤对照组相比,各叶黄素处理组RPE细胞生存率显著升高,同时细胞内ROS浓度显著下降。结论：H2O2可导致RPE细胞出现氧化应激损伤,细胞ROS含量显著增加。叶黄素干预后可显著减缓H2O2诱导的氧化应激反应,提示其可通过提高RPE细胞的生存率、抑制细胞内ROS浓度,保护RPE细胞免受氧化损伤,从而对年龄相关性黄斑变性等眼部退行性疾病起到预防和减缓作用。     

家蚕胚后发育中过氧化氢的代谢及其意义

活性氧参与生物体内复杂的代谢过程。本文对它在家蚕个体发育过程中的生物学功能进行了初步探讨。取1岁龄家蚕蛹分别注射H2O2、脱皮激素（Ecdn)、保幼激素（JH）和还原型谷胱苷肽（GSH）,培养,定期取样测定家蚕体内H2O2含量。对家蚕整个幼虫期（Fig.1),尤其是大眠期（Fig.2)、化蛹期（Table1）、蛹期（Fig.3-a,b,c)以及成虫期（Fig.4,Table2)的研究结果表明,家蚕体内H2O2代谢具有如下特点：（1）入眠、化蛹、化蛾和死亡前H2O2含量都显著下降;（2）幼虫期1－3龄H2O2含量逐步下降,4－5龄H2O2含量回升,蛹期和成虫期H2O2含量与4－5龄接近;（3）每个龄期的中期H2O2含量最高;（4）CAT活性与H2O2含量呈负相关变化,前者迟于后者;另外,CAT活性远远大于SOD活性;活性与H2O2含量呈负相关变化,前者迟于后者;另外,CAT活性远远大于SOD活性;（5）Ecdn、GSH处理可以降低家蚕蛹期H2O2含量,并使其提前下降,JH、H2O2处理含量下降,并相应地提早推迟化蛾;（6）成虫期雄蛾H2O2含量、SOD和CAT活性都显著高于同时期雌。家蚕体内H2O2含量的变化与其发育密切相关。H2O2含量下降是变态的信号;家蚕成虫期H2O2在性别上的显著差异是两者在寿命上存在差异的生理机制之一。     

水杨酸诱发的丹参悬浮培养细胞内H2O2迸发与其培养基碱化的关系

水杨酸(salicylic acid,SA)处理可诱导丹参悬浮培养细胞内H2O2产生及其培养基碱化。利用NADPH氧化酶抑制剂咪唑(imidazole,IMD)、H2O2淬灭剂二甲基硫脲(dimethylthiourea,DMTU)、质膜H+-ATPase抑制剂钒酸钠(Na3VO4)及激活剂壳梭孢菌素(fusicoccin,FC)处理丹参悬浮培养细胞,探讨SA诱导的H2O2迸发与培养基碱化之间的关系。结果表明,H2O2可促发培养基碱化,IMD和DMTU抑制SA诱发的培养基碱化,说明H2O2参与SA诱发的培养基碱化过程;SA抑制质膜H+-ATPase活性,Na3VO4引发培养基碱化并使H2O2迸发时间提前,FC处理逆转了SA诱导的培养基碱化及H2O2迸发,说明质膜H+-ATPase调控培养基pH值变化,培养基碱化促进了H2O2产生。因此,丹参悬浮培养细胞内H2O2水平与其培养基碱化程度之间相互关联、共同作用,协同响应SA的诱导。     

H2O2浸种对水稻和玉米种子萌发的影响（简报）

玉米经适当浓度的H2O2浸种后,其发芽率和活力指数显著提高。0．01％和0．1％H2O2可以提高水稻的发芽指数和种子活力,H2O2浓度大于3．0％其作用则相反。H2O2还可能增强作物种子电解质外渗率和玉米过氧化物酶活性。在一定H2O2浓度范围内,玉米种子活力指数分别与电解质外渗率和过氧化物酶活性呈极显著的正相关。     

水分胁迫下苹果叶片的H2O2代谢

轻度水分胁迫下苹果叶片Pr迅速升高，CAT活性变化不大，NaHSO3处理能显著低叶内H2O2含量，表明光呼吸的加强促进了H2O2产生可能是叶内H2O2大量积累的主要原因；中度水分胁迫下叶片AsA含量的下降和ehler反应的增强都非常明显；DDTC和AsA处理都能有效降低叶内H2O2积累。但MV处理的作用不大，说明叶片H2O2主要来源于Mehler反应AsA降解造成叶片对H2O2清除能力的下降是其积累的根本原因；严重水分胁迫时，NaHSO3和DDTC都不能有效地减轻叶内H2O2积累，光呼吸和Mehler反应都可能不是H2O2的主要来源。     

ERK1／2信号通路对黄芪苷Ⅳ抗H2O2诱导H9c2细胞氧化损伤的作用

目的：研究黄芪苷Ⅳ（AST）是否通过细胞外信号调节激酶1／2（ERK1／2）通路发挥对H2O2诱导的H9c2细胞氧化损伤的保护作用。方法：用200μmoL／L的H2O2处理细胞6h,采用MTT法检测细胞存活率,建立H2O2诱导的H9c2细胞氧化损伤模型;比色法测定细胞培养液中乳酸脱氢酶（LDH）活性、总超氧化物歧化酶（T—SOD）和锰超氧化物歧化酶（Mn—SOD）活力以及丙二醛（MDA）含量;Western blot检测H9c2细胞ERK1／2蛋白的磷酸化水平。结果：在H2O2浓度为200μmol／L作用6h条件下,细胞存活率降低程度适中,实验结果重复性好,确定后续实验采用200μmol／L H2O2作用6h建立模型。与H2O2组比较,10mg／L及20mg／L AST均显著提高细胞存活率（P〈0．01）,使细胞培养液中LDH活性显著降低（P〈0．01）,T—SOD及Mn—SOD活力显著提高（P〈0．01）,MDA含量显著降低（P〈0．01）。10mg/L及20mg/L AST均显著增加H2O2损伤的H9c2细胞p—ERK1／2蛋白的表达（P〈0．01）,当用PD98059（ERK1／2的抑制剂）预处理后,AST的作用则被取消。结论：黄芪苷Ⅳ可以通过ERK1／2通路发挥对H2O2诱导的H9c2细胞氧化损伤的保护作用。     

3-硝基酪氨酸对HepG2细胞氧化还原状态的影响

为了确定3-硝基酪氨酸是否能促进细胞内产生氧化应激,该文研究了不同浓度3．硝基酪氨酸对HepG2细胞作用不同时间（6-48h）后,其对细胞活力、细胞内ROS（H2O2、O2-）、细胞内总抗氧化能力、细胞内抗氧化酶活力和脂质氧化的影响。结果表明,在高浓度（300μmol／L）3．硝基酪氨酸作用48h后,细胞活力下降至48．5％。同时,3-硝基酪氨酸能显著提升细胞内ROS并降低细胞内抗氧化酶活力,同时造成细胞内脂质过氧化物大量积累,最终使细胞线粒体膜电位去极化,并导致SirT3表达下调。损伤随着3-硝基酪氨酸含量的增加和反应时间的延长而加重。结果发现,3．硝基酪氨酸不仅作为蛋白质氧化产物,还能进一步通过降低机体内抗氧化能力而导致细胞内氧化应激加剧,最终导致细胞凋亡。     

UV-B辐射对蚕豆叶片气孔运动的间接效应与NO和H2O2有关

0.2 W.m-2的UV-B辐射不仅能诱导整体蚕豆叶片气孔导度和开度的显著降低,而且能明显降低蚕豆叶肉光合活性,但该强度的UV-B辐射却不能明显影响离体表皮条的气孔开度.说明0.2W.m-2的UV-B主要通过间接途径调控了蚕豆叶片气孔运动.借助药理学试验和激光扫描共聚焦显微镜技术,进一步对该间接效应过程中是否有NO和H2O2的参与进行了探讨.结果显示:NO专一性清除剂cPT IO和一氧化氮合酶(NO S)抑制剂L-NAM E均能有效地抑制UV-B辐射诱导的叶片气孔关闭和保卫细胞内源NO水平的升高;H2O2清除剂抗坏血酸(A SC)和过氧化氢酶(CAT)也能有效地逆转UV-B辐射诱导的气孔关闭和保卫细胞内源H2O2含量的升高.另外,外源NO或H2O2处理也能有效地诱导叶片气孔关闭.结果说明0.2W.m-2的UV-B辐射对蚕豆叶片气孔关闭的间接诱导与NO和H2O2有关.     

水分胁迫下苹果叶片的H_2O_2代谢

轻度水分胁迫下苹果叶片Pr迅速升高 ,CAT活性变化不大 ,NaHSO3 处理能显著降低叶内H2 O2 含量 ,表明光呼吸的加强促进了H2 O2 产生可能是叶内H2 O2大量积累的主要原因 ;中度水分胁迫下叶片AsA含量的下降和Mehler反应的增强都非常明显 ,DDTC和AsA处理都能有效降低叶内H2 O2 积累 ,但MV处理的作用不大 ,说明叶片H2 O2 主要来源于Mehler反应 ,AsA降解造成叶片对H2 O2 清除能力的下降是其积累的根本原因 ;严重水分胁迫时 ,NaHSO3 和DDTC都不能有效地减轻叶内H2 O2 积累 ,光呼吸和Mehler反应都可能不是H2 O2 的主要来源