外源钙对高温强光胁迫下小麦叶中蛋白激酶活性和D1蛋白磷酸化的影响

检测灌浆期叶面喷施10mmol·L-1CaCl2和1mmol·L-1蛋白激酶抑制剂（FSBA）对高温强光胁迫下小麦叶中蛋白激酶活性和D1蛋白磷酸化影响的结果表明,CaCl2可提高而蛋白激酶抑制剂则抑制高温强光下蛋白激酶活性和D1蛋白含量及其磷酸化水平。     

枇杷果皮响应高温强光胁迫的蛋白质组分析

为探讨枇杷[Eriobotrya japonica(Thunb.)Lindl.]果皮在高温强光胁迫下的蛋白质组分变化,采用蛋白质组学方法分析了果实日灼抗性差的枇杷种质‘WDYDB’果皮蛋白质对高温强光胁迫的应答反应。结果表明,在自然高温强光胁迫与遮光处理(对照)下,枇杷果皮蛋白质双向电泳图谱中表达量差异在2倍以上的蛋白点共有31个;通过MALDI-TOF-TOF/MS质谱分析成功鉴定出26个差异蛋白点,包括11个下调蛋白和15个上调蛋白。根据这些蛋白功能,可将其分为防御应答、碳水化合物和能量代谢、光合作用、其它等4类蛋白。同时,对这些蛋白质在高温强光胁迫下的功能和作用进行了讨论。这些差异蛋白质参与了枇杷对高温强光胁迫的响应。     

外源Ca2+对高温强光胁迫下小麦叶绿体D1蛋白磷酸化及光系统Ⅱ功能的影响

用10 mmol·L^-1 CaCl₂溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,然后将预处理植株进行高温强光（35 ℃,1600 μmol·m^-2·s^-1）胁迫,测定胁迫处理过程中小麦旗叶光合电子传递速率、净光合速率、叶绿素荧光参数及D₁蛋白的变化,以研究外源Ca²⁺对高温强光胁迫下小麦叶片类囊体膜D₁蛋白磷酸化和PSⅡ功能的影响.结果表明：CaCl₂溶液预处理使小麦叶片在高温强光逆境下PSⅡ反应中心发生可逆失活,有效抑制了高温强光下D₁蛋白的净降解,保持了较高的D₁蛋白磷酸化水平,暗恢复后PSⅡ反应中心活性迅速恢复,全链电子传递速率和PSⅡ电子传递速率恢复至对照水平,维持了较高的PSⅡ原初光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、光化学猝灭系数（q_P）和净光合速率（P_n）.表明外源Ca²⁺通过调节小麦叶绿体D₁蛋白的周转,促进了PSⅡ的正常运转,减轻了高温强光胁迫对叶片光合机构的损伤.     

水杨酸对高温强光胁迫下小麦叶绿体D1蛋白磷酸化及光系统Ⅱ功能的影响

为了研究水杨酸（SA）对高温强光胁迫下小麦叶片类囊体膜D₁蛋白磷酸化和PSⅡ功能的影响,用0.5 mmol·L^-1 SA溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,然后将预处理植株进行高温强光（35 ℃,1 600 μmol·m^-2·s^-1）处理,测定胁迫处理过程中小麦旗叶光合电子传递速率、净光合速率、叶绿素荧光参数及D₁蛋白的变化.结果表明：SA预处理有效抑制了高温强光下D₁蛋白的净降解,保持了较高的D₁蛋白磷酸化水平、全链电子传递速率和PSⅡ电子传递速率,维持了较高的PSⅡ原初光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、光化学淬灭系数（q_P）和净光合速率（P_n）.表明外源SA通过调节小麦叶绿体D₁蛋白的周转,减轻了高温强光胁迫对叶片光合机构的损伤,有利于PSⅡ的正常运转.     

高温强光对小麦叶绿体Deg1蛋白酶和D1蛋白的影响及水杨酸的调节作用

以小麦品种矮抗58为材料,采用0.3 mmol/L水杨酸(SA)溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,进行3种不同的光温处理:适宜温度中等光强(25℃,600 μmol m-2 s-1)2h、高温强光(38℃,1600μmol m-2 s-1)2h、高温强光2h后置于适宜温度中等光强下恢复3h.测定不同光温条件下,小麦叶绿体的Deg1蛋白酶、D1蛋白和PSⅡ功能的变化及SA的调节效应.结果表明,高温强光胁迫导致Deg1蛋白酶和D1蛋白降解,PSⅡ功能发生可逆损伤.与对照相比,水杨酸预处理不仅能够抑制高温强光下小麦叶绿体Deg1蛋白酶和D1蛋白的降解,维持较高的PSⅡ原初光化学效率(Fv/ Fm)、实际光化学效率(φPSⅡ)、电子传递速率和净光合速率(Pn),而且加快回到非逆境下PSⅡ功能的恢复.     

外源Ca2＋对高温强光胁迫下灌浆期小麦叶片光合机构运转的影响

灌浆期叶面喷施10mmol·L-1 CaCl2对高温强光胁迫下小麦叶片光合电子传递、放氧速率、叶绿素荧光参数和D1蛋白的影响结果表明,Ca2＋预处理可保护D1蛋白,削弱其降解,提高光系统I（PSI）和光系统Ⅱ（PSⅡ）子传递速率、全链电子传递速率、净光合速率（Pn）、PSII最大光化学效率（Fv/Fm）、PSII实际光化学效率（ΦPSⅡ）和光化学猝灭（qp）,维持较低的Fo,最终导致小麦适应高温强光的能力提高。     

水杨酸对高温强光下小麦叶绿体蛋白酶Deg5和PSⅡ功能的调节作用

以小麦(Triticum aestivum)矮抗58为材料,采用0.1mmol/L的外源水杨酸(SA)处理小麦叶片,以清水为对照,通过Western blotting蛋白质印记技术和叶绿素荧光分析,研究了高温强光胁迫(38℃和1600μmol m-2s-1)对小麦叶绿体Deg5蛋白酶、D1蛋白和叶绿素荧光参数的影响及SA的调节作用。结果表明,高温强光胁迫导致小麦叶绿体Deg5蛋白酶、D1蛋白含量和PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)降低,原初荧光(Fo)升高。和对照相比,外源SA处理可维持较高的Deg5蛋白酶、D1蛋白、Fv/Fm水平和较低的Fo。说明外源水杨酸可减轻高温强光对Deg5蛋白酶和D1蛋白的损伤,维持较强的PSⅡ功能。     

小麦TaLEC1基因的克隆及其表达特性分析

为了探讨LEC1基因在小麦(Triticum aestivum L)非生物胁迫应答中的功能,该研究通过RT-PCR结合RACE技术克隆小麦TaLEC1基因,并采用qRT-PCR方法分析了该基因在小麦不同组织以及不同处理下的表达模式,为深入研究小麦LEC1基因在干旱、高温和高盐胁迫下的响应机制奠定基础。结果表明:(1)成功克隆到小麦TaLEC1基因,该基因cDNA序列全长为1 074 bp,其中5′端非编码区23 bp,开放阅读框为741 bp,3′端非编码区310 bp,编码246个氨基酸,具有典型的CBFD_NFYB结构域。(2)实时荧光定量分析显示,TaLEC1在不同组织间表达差异显著,10 d龄幼苗的叶中表达量最高。(3)TaLEC1基因可被植物激素ABA诱导而上调表达,属于ABA依赖型的表达调控通路。(4)PEG模拟干旱胁迫处理后的0.5～1 h,TaLEC1基因呈上调表达;42℃胁迫处理过程中,TaLEC1基因呈稳定上调表达趋势,并在胁迫处理后12 h和48 h时表达急剧上调,分别为对照的52.8倍和34.5倍;NaCl胁迫处理0.5 h时TaLEC1基因迅速上调表达。研究表明,小麦TaLEC1基因参与ABA依赖的胁迫响应,推测可能在小麦耐受高温胁迫和渗透胁迫过程中发挥着重要的脱水保护功能。     

水杨酸对高温强光胁迫下小麦叶绿体D1蛋白磷酸化及光系统Ⅱ功能的影响

为了研究水杨酸（SA）对高温强光胁迫下小麦叶片类囊体膜D₁蛋白磷酸化和PSⅡ功能的影响,用0.5 mmol·L^-1 SA溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,然后将预处理植株进行高温强光（35 ℃,1 600 μmol·m^-2·s^-1）处理,测定胁迫处理过程中小麦旗叶光合电子传递速率、净光合速率、叶绿素荧光参数及D₁蛋白的变化.结果表明：SA预处理有效抑制了高温强光下D₁蛋白的净降解,保持了较高的D₁蛋白磷酸化水平、全链电子传递速率和PSⅡ电子传递速率,维持了较高的PSⅡ原初光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、光化学淬灭系数（q_P）和净光合速率（P_n）.表明外源SA通过调节小麦叶绿体D₁蛋白的周转,减轻了高温强光胁迫对叶片光合机构的损伤,有利于PSⅡ的正常运转.     

Ca~(2+)对高温强光胁迫下多花黄精抗逆生理和光合特性的影响

通过分析不同Ca~(2+)浓度对高温强光胁迫下多花黄精光合作用及抗逆生理指标的影响,探讨外源Ca~(2+)缓解多花黄精高温强光胁迫伤害的可行性。以遮阴处理的盆栽多花黄精为材料,用改良的Hoagland溶液进行培养,培养液Ca~(2+)浓度分别为5、10、15、20、25mmol·L-1,在高温强光天气来临之前撤掉遮阴棚进行胁迫处理,胁迫处理10 d后测定多花黄精光合及生理等指标,待多花黄精倒苗后,测定其根茎产量和活性成分含量。实验设置常温25℃遮阴和高温强光胁迫下浇Hoagland溶液2个对照。结果表明,适宜浓度的Ca~(2+)处理可显著增强多花黄精SOD、POD和CAT酶活性,减少细胞中O2-·和H_2O_2含量,降低MDA含量和相对电导率,有效减轻了多花黄精的高温胁迫伤害。同时,Ca~(2+)处理还提高了叶绿素含量、气孔导度、可溶性蛋白和脯氨酸含量,并加快了光合电子传递,降低了NPQ,提高了多花黄精PSII实际光化学效率、ETR和qP,使多花黄精能够在高温强光胁迫下维持较高的净光合速率。但随着Ca~(2+)浓度的增加,多花黄精的抗逆性会降低。就本试验而言,10mmol·L-1的Ca~(2+)处理能显著降低多花黄精的高温强光胁迫伤害,提高其根茎收获量及活性成分含量。     

外源水杨酸预处理对高温胁迫下白菜耐热性和光合特性的影响

采用叶片喷施水杨酸（SA）的方法,研究高温胁迫下外源SA预处理对‘夏帝’和‘苏州青’2个白菜品种耐热性和光合特性的影响。结果表明：SA预处理降低了高温胁迫下白菜叶片的电解质渗透率、MDA和脯氨酸含量以及净光合速率（R）,从而缓解高温对质膜的过氧化伤害,并且通过提高可溶性糖和可溶性蛋白含量、SOD和POD活性来适应高温环境;然而SA预处理对气孔导度（GS）和蒸腾速率（功的影响在2个品种中变化相反,而对胞间CO2浓度（G）的影响差异不大。与耐热性较强的白菜品种‘夏帝’相比,耐热性较弱的品种‘苏州青’经SA预处理对缓解高温胁迫的影响效果更为明显。     

外源水杨酸对低温下杏花抗氧化酶和CBF转录因子表达的影响

为探讨水杨酸（SA）对杏花抗寒性的影响机制,以早熟品种‘骆驼黄’杏的显蕾期花枝为试材,分析–2℃的低温下适宜浓度SA及其抑制剂ABT和PAC对杏花MDA、抗氧化酶和CBF转录因子的影响。结果表明,–2℃低温条件下,对照和2个SA抑制剂处理的杏花细胞膜系统均受到严重伤害,CAT、POD和SOD等抗氧化酶活性降低,MDA含量明显升高。而SA预处理的杏花在低温胁迫期间抗氧化酶活性增强,MDA含量比对照和抑制剂处理的有明显降低且相对稳定。通过荧光定量检测CBF转录因子的表达水平,表明SA能诱导杏花CBF基因的表达,尤其在低温处理3 h时,SA预处理的杏花中CBF的表达量明显高于对照和SA抑制剂处理。由此认为,适宜浓度的外源SA可能是通过调控低温下杏花中CBF转录因子的表达、增强细胞的抗氧化酶活性,减轻低温造成的膜脂过氧化伤害,从而在一定程度上增强了杏花的抗寒性。     

外源水杨酸和茉莉酸对荞麦幼苗耐盐生理特性的效应

以盐敏感荞麦品种‘TQ-0808’幼苗为材料,采用100mmol·L^（-1）NaCl并添加不同浓度水杨酸（sA）和茉莉酸（JA）的处理方法,测定荞麦耐盐生理指标,确定外源SA和JA对荞麦耐盐生理特性的效应。结果表明,外源SA和JA均能明显降低盐胁迫下荞麦叶片质膜透性和丙二醛（MDA）含量,外源SA降低的幅度略高于JA,外源SA最适浓度为0．6mmol·L^（-1）外源SA和JA均能明显增加盐胁迫下荞麦叶片超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性及叶片净光合速率,外源JA增加的幅度明显大于SA,外源JA最适浓度为40gmol·L^（-1）。外源sA和JA明显改善盐胁迫下荞麦的生理特性,对盐胁迫具有较好的缓解作用,说明通过适当浓度的外源SA和JA处理来提高荞麦耐盐性是可行的。     

热胁迫对豌豆下胚轴生理的一些影响

通过测定热驯和热胁迫下3个豌豆品种幼苗下胚轴生长、细胞膜损伤、抗坏血酸（AsA）和丙二醛（佃A）含量的变化及热激蛋白70（HSP70）表达,探讨热胁迫对豌豆生理的影响。结果表明,在48℃高温胁迫下豌豆种子萌发率下降,幼苗下胚轴生长受抑制,细胞膜受损,AsA含量下降,MDA含量升高;经37℃热驯再48℃热激处理的下胚轴长度和ASA明显高于直接热胁迫的,细胞膜受损程度和MDA含量则低于后者。HSP70测定表明,除台湾品种外,37℃热驯1h不足以诱导HSP70表达;而37℃热驯后常温恢复再48℃热激和直接48℃热激均能诱导HSP70表达,其中蒙自品种经热驯后再热激的HSP70表达量高于直接热激的。     

Stimulation of chlororespiration by heat and high light intensity in oat plants

High irradiance and moderate heat inhibit the activity of the photosynthetic apparatus of oat (Avena sativa L.) leaves. The incubation of oat leaves under high light intensity in conjunction with high temperatures strongly decreased the maximal quantum yield of photosystem (PS) II, indicating the close synergistic effect of both stress factors on PS II inhibition and the subsequent irreversible damage to the photosynthetic apparatus. The PS I A/B protein levels remained similar to control values in leaves incubated under high light intensity or moderate heat, and decreased only when both stress factors were simultaneously applied. Immunoblot analysis of thylakoid membranes using specific antibodies raised against the NDH-K subunit of the thylakoidal NADH dehydrogenase complex (NADH DH) and against plastid terminal oxidase (PTOX) revealed an increase in the amount of both proteins in response to high light intensity and/or heat treatments. In addition, these stress treatments were seen to stimulate the activity of electron donation by NADPH and ferredoxin to plastoquinone, the PTOX activity in plastoquinone oxidation and the NADH DH activity in thylakoid membranes. Incubation with n-propyl gallate (an inhibitor of PTOX) inhibited the increase of NDH-K and PTOX levels under high light intensity and heat, and slightly stimulated the activity of electron donation by NADPH and ferredoxin to plastoquinone. Antimycin A (an inhibitor of cyclic electron flow) increased the NADH DH activity and preserved the levels of NDH-K and PTOX in thylakoid membranes from leaves incubated under high light intensity and heat. The up-regulation of the PTOX and the thylakoidal NADH DH complex under these stress conditions supports a role for chlororespiration in the protection against high irradiance and moderate heat.     

抑制番茄叶绿体DnaJ蛋白基因的表达降低转基因番茄的抗高温能力

DnaJ蛋白是广泛存在于植物细胞内的一种分子伴侣。在胁迫条件下它能够保护细胞内蛋白质等结构的稳定性。本研究克隆到一个番茄叶绿体DnaJ蛋白基（LeCDJI）。半定量PcR分析表明LeCDJ1,的表达受NaCl、高温、PEGTLABA的诱导。利用反义抑制的方法获得了LeCDJl抑制表达的转基因番茄。高温条件下,转基因株系较野生型表现出较严重的光系统II（PsII）光抑制,较低的D1蛋白含量,较高的超氧阴离子（O2-）、过氧化氢（H2O2）含量,及较低的抗坏血酸过氧化物酶（APX）和超氧化物歧化酶（SOD）活性。这些结果表明,抑制LeCDJ1的表达降低了转基因番茄的抗高温能力。     

Effects of Different Treatments of Salicylic Acid on Heat Tolerance, Chlorophyll Fluorescence, and Antioxidant Enzyme Activity in Seedlings of Cucumis sativa L.

The effects of different treatments of salicylic acid (SA) on lipid peroxidation, chlorophyll fluorescence and antioxidant enzyme activity in seedlings of Cucumis sativa L. were studied before heat stress treatment, 36 h after heat stress and 24 h after recovery. Compared with the controls (foliar spray of distilled water), a foliar spray of 1 mM SA (SSA treatment) decreased electrolyte leakage and the concentration of H₂O₂ and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS). SSA treatment also enhanced maximum yield of photosystem II photochemical reactions (Fv/Fm) and the quantum yield of the photosystem II electron transport (ΦPSII) after both heat stress and recovery; however, adding 1 mM SA to the nutrient solution (ASA treatment) or both adding 1 mM SA to the nutrient solution and foliar spray of 1 mM SA as well (SSA + ASA treatment) had the opposite effects. SOD activity was stimulated by all SA treatments. CAT activity was stimulated by SSA treatment and inhibited by ASA and SSA + ASA treatments after heat stress and recovery. This suggest that SSA treatment can efficiently remove H₂O₂ and decrease heat stress, and CAT plays a key role in removing H₂O₂ in cucumber seedlings under heat stress, while more H₂O₂ accumulates in ASA and SSA + ASA treatments and therefore induces serious oxidative stress. GPX, APX and GR showed higher activities in all SA treatments under heat stress, however, it appears that they were not key enzymes in removing H₂O₂ in cucumber subject to heat stress.