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相似文献
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1.
水分胁迫是一种影响植物生长发育、限制植物产量的重要胁迫因子.植物能够通过感知刺激、产生和传导信号、启动各种防护机制来响应与适应水分胁迫.植物激素脱落酸(ABA)作为一种胁迫信号,在调节植物对水分胁迫的反应中起着重要的作用.ABA不仅能诱导气孔关闭,而且能诱导编码耐脱水蛋白的基因表达.正在增加的证据显示,ABA增强水分胁迫的耐性与其诱导抗氧化防护系统有关.本文综述了ABA在诱导活性氧(ROS)产生、调节抗氧化酶基因表达以及增强抗氧化防护系统方面的作用,着重讨论了在ABA诱导的抗氧化防护过程中Ca2 、NADPH氧化酶与ROS之间的交谈机制.  相似文献   

2.
水分胁迫积累的ABA诱导抗氧化防护系统的信号级联   总被引:3,自引:0,他引:3  
水分胁迫是限制植物生长发育的主要胁迫因子之一。植物通过感受刺激,产生和传递信号、启动多种防御机制对水分胁迫做出响应和适应。脱落酸(ABA)作为一种重要的植物体内胁迫激素,参与了许多这样的反应。研究表明,ABA增强植物水分胁迫的忍耐力与ABA诱导的抗氧化剂防护系统有关;且细胞溶质Ca2 ([Ca2 ]i)、活性氧(ROS)等许多第二信使参与了ABA诱导的信号转导过程。本文就这些信号分子在水分胁迫积累的内源ABA诱导的抗氧化剂防护系统中的作用作一综述。  相似文献   

3.
大量研究证明活性氧(ROS)在气孔运动中起信号分子的作用。保卫细胞中ROS的产生依赖于特定的酶,其中NADPH氧化酶组分RBOH已得到深入研究,并已证实其参与生物与非生物胁迫反应。植物激素包括脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、乙烯、生长素及细胞分裂素等,它们均通过ROS的介导来调控气孔运动。生物胁迫(如毒性细菌和真菌)也会调控气孔运动。ROS参与这些调控过程。保卫细胞中存在多层次对ROS产生及其作用的调节,抗氧化活性物质和ROS敏感蛋白(如蛋白激酶和磷酸酶)均可传递ROS信号并调节气孔运动。ROS对离子通道调节的证据也越来越多。保卫细胞由于可通过ROS整合复杂的信号途径,已成为研究植物ROS信号转导过程的良好模式系统。  相似文献   

4.
王棚涛  赵晶  余欢欢 《植物学报》2014,49(4):490-503
大量研究证明活性氧(ROS)在气孔运动中起信号分子的作用。保卫细胞中ROS的产生依赖于特定的酶, 其中NADPH氧化酶组分RBOH已得到深入研究, 并已证实其参与生物与非生物胁迫反应。植物激素包括脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、乙烯、生长素及细胞分裂素等, 它们均通过ROS的介导来调控气孔运动。生物胁迫(如毒性细菌和真菌)也会调控气孔运动。ROS参与这些调控过程。保卫细胞中存在多层次对ROS产生及其作用的调节, 抗氧化活性物质和ROS敏感蛋白(如蛋白激酶和磷酸酶)均可传递ROS信号并调节气孔运动。ROS对离子通道调节的证据也越来越多。保卫细胞由于可通过ROS整合复杂的信号途径, 已成为研究植物ROS信号转导过程的良好模式系统。  相似文献   

5.
ABA对玉米响应干旱胁迫的调控机制   总被引:4,自引:1,他引:3  
玉米(Zea mays L.)在生长期常常受到干旱的胁迫,而脱落酸(ABA)调节的生长响应是植物对逆境信号的一个基本反应. 本文对近年来国内外有关ABA提高玉米抗氧化防护系统,保护细胞免受氧化损伤,增加可溶性渗透剂(如脯氨酸)维持细胞内的水分,以及与其它激素相互作用影响玉米器官发育等的研究进展进行综述,以了解ABA调控玉米根系、叶片和籽粒的耐旱机理.  相似文献   

6.
通过组织化学染色、电镜观察、酶活性分析对水分胁迫诱导玉米叶片质外体产生H2O2进行了研究。结果表明:水分胁迫能够诱导玉米叶片内源ABA的积累,ABA参与了水分胁迫诱导的玉米叶片H2O2的产生,质膜NADPH氧化酶、细胞壁过氧化物酶(POD)以及质外体多胺氧化酶(PAO)是水分胁迫诱导玉米细胞在质外体产生H2O2的来源,其中质膜NADPH氧化酶是主要来源;内源ABA的积累参与了水分胁迫激活的质膜NADPH氧化酶、细胞壁POD和质外体PAO活性的提高。研究认为,水分胁迫诱导玉米细胞在质外体产生H2O2可能是由于水分胁迫下内源ABA的积累通过激活质膜NADPH氧化酶、细胞壁POD以及质外体PAO的活性而实现的。  相似文献   

7.
植物线粒体、活性氧与信号转导   总被引:15,自引:6,他引:9  
活性氧(ROS)的产生是需氧代谢不可避免的结果。在植物细胞中,线粒体电子传递链(ETC)的复合物Ⅰ和Ⅱ是ROS产生的主要的部位。交替氧化酶和可能的内源鱼藤酮不敏感的NADH脱氢酶通过保持ETc的相对氧化状态限制线粒体产生ROS。线粒体基质中的抗氧化酶系统与小分子量的抗氧化剂一道起ROS的解毒作用。ROS除了引起细胞的伤害外,在植物中还能够作为一种普遍存在的信号分子起作用。在低浓度时,ROS能诱导防御基因的表达和引起适应反应;在高浓度时,引起细胞死亡。一氧化氮是植物合成和释放的一种气体,也可作为信号分子调节植物的生长和发育。  相似文献   

8.
干旱是严重限制作物生长及产量的环境因子之一。经过长期的进化,植物形成了一套响应干旱胁迫的信号转导机制,包括对干旱胁迫信号的感知,第二信使的产生,信号转导和信号网络的形成。信号转导的结果是导致相关基因的表达和蛋白的合成,进而引起植物体渗透调节及抗氧化系统的改变,最终使植物适应干旱逆境或增强植物抗旱能力。干旱胁迫通常会促进ROS的积累及其他次级信号分子的产生。MAPK级联途径是真核生物信号转导最为保守的途径,在植物的生长发育及各种胁迫信号的传导中均起着较重要的作用。综述干旱胁迫信号及ROS→MAPK和ROS→Ca2+介导的信号途径,以及信号转导途径的调控机制。  相似文献   

9.
蛋白磷酸化在植物细胞脱落酸(ABA)介导的信号转导中起重要作用。然而,很多参与ABA信号途径的蛋白元件仍不清楚。使用改进的体外激酶试验方法的研究结果表明,在玉米叶片中,ABA和H2O2能够快速活化蛋白激酶总活性和Ca2+依赖型蛋白激酶总活性;ABA诱导的蛋白激酶总活性增加可以被活性氧的抑制剂和清除剂抑制,蛋白激酶抑制剂不仅可以降低ABA和H2O2诱导的激酶活性增加,而且也可以弱化它们对抗氧化防护酶活性的诱导作用;ABA和H2O2引发的蛋白磷酸化作用显著居先于它们诱导的抗氧化防护作用。使用凝胶激酶试验方法进行研究发现,一组分子量分别为66kDa,52kDa,49kDa和35kDa的蛋白激酶可能介导了ABA和H2O2诱导的抗氧化防护反应,并且66kDa和49kDa的蛋白激酶可能在ROS的下游起作用,而52kDa和35kDa的蛋白激酶可能在ABA和ROS的下游起作用。  相似文献   

10.
以高山冰缘植物高山离子芥(Chorispora bungeana)试管苗为实验材料,研究了0. 3 mol·L~(-1)甘露醇模拟干旱胁迫响应过程中硫化氢(H_2S)调节高山离子芥的膜系统损伤程度、渗透调节物质和抗氧化酶系的作用,以及磷脂酶D(PLD)、活性氧(ROS)与H_2S信号分子在高山离子芥中响应干旱胁迫中的作用和可能存在的信号关系。结果显示:干旱胁迫下,外施H_2S供体NaHS显著降低高山离子芥电解质渗漏率及MDA含量、抑制ROS产生,提高渗透调节物质和抗氧化水平,从而增强高山离子芥的抗旱能力;干旱可诱导PLD活性、H_2S含量、ROS发生显著变化;当分别外施PLD下游产物PA与ROS供体H_2O_2均可促进干旱胁迫下H_2S的释放,当同时外施PA和ROS抑制剂DPI时对干旱胁迫下H_2S含量没有显著影响,当同时外施PLD抑制剂正丁醇与ROS抑制剂DPI则显著抑制干旱胁迫下H_2S含量的产生,表明干旱胁迫下,高山离子芥中ROS位于PLD的下游、H_2S的上游发挥作用。  相似文献   

11.
为探究脱落酸(ABA)对水稻(Oryza sativa)抽穗开花期高温胁迫的诱抗效应, 以江西省主推水稻品种黄华占为材料, 于孕穗期用蒸馏水、ABA溶液(10、50和100 µmol∙L-1)、氟啶酮(FLU)和原花青素(PC) 6种溶液进行叶面喷施, 然后移入对照(CK)和高温胁迫(HS)环境处理8天, 考查籽粒活性氧(ROS)积累、抗氧化防御能力、产量构成及相关基因的表达。结果表明, 高温胁迫下, 水稻的穗长、穗重、结实率、千粒重和产量与超氧阴离子和过氧化氢含量呈显著负相关。高温胁迫下, 喷施ABA显著上调了ABA应答和抗氧化防御基因的表达, 籽粒中活性氧含量下降了8.24%-31.35%; 喷施ABA显著增加了水稻的穗长、穗重、结实率和千粒重, 显著上调了产量形成基因的表达, 增产12.73%-20.77%。高温胁迫下, 喷施FLU可抑制ABA的生物合成, 导致ROS过量积累和水稻减产; 喷施抗氧化剂PC则抑制ROS过量积累, 使产量增加。以上结果表明, 高温胁迫下, 孕穗期喷施ABA不仅能够激发ABA信号通路, 而且上调抗氧化防御能力和产量形成基因的表达, 进而提高水稻在抽穗开花期的耐热性, 达到增产目的。  相似文献   

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The objective of this study was to investigate whether abscisic acid (ABA), a second messenger in chilling stress responses, is involved in brassinosteroids (BRs)-induced chilling tolerance in suspension cultured cells from Chorispora bungeana. The suspension cells were treated with 24-epibrassinolide (EBR), ABA, ABA biosynthesis inhibitor fluridone (Flu) and EBR in combination with Flu. Their effects on chilling tolerance, reactive oxygen species (ROS) levels and antioxidant defense system were analyzed. The results showed that EBR treatment markedly alleviated the decrease of cell viability and the increases of ion leakage and lipid peroxidation induced by chilling stress, suggesting that application of EBR could improve the chilling tolerance of C. bungeana suspension cultures. In addition, similar results were observed when exogenous ABA was applied. Treatment with Flu alone and in combination with EBR significantly suppressed cell viability and increased ion leakage and lipid peroxidation under low temperature conditions, indicating that the inhibition of ABA biosynthesis could decrease the chilling tolerance of C. bungeana suspension cultures and the EBR-enhanced chilling tolerance. Further analyses showed that EBR and ABA enhanced antioxidant defense and slowed down the accumulation of ROS caused by chilling. However, Flu application differentially blocked these protective effects of EBR. Moreover, EBR was able to mimic the effect of ABA by markedly increasing ABA content in the suspension cells under chilling conditions, whereas the EBR-induced ABA accumulation was inhibited by the addition of Flu. Taken together, these results demonstrate that EBR may confer chilling tolerance to C. bungeana suspension cultured cells by enhancing the antioxidant defense system, which is partially mediated by ABA, resulting in preventing the overproduction of ROS to alleviate oxidative injury induced by chilling.  相似文献   

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17.
Plants often face the challenge of severe environmental conditions, which include various biotic and abiotic stresses that exert adverse effects on plant growth and development. During evolution, plants have evolved complex regulatory mechanisms to adapt to various environmental stressors. One of the consequences of stress is an increase in the cellular concentration of reactive oxygen species (ROS), which are subsequently converted to hydrogen peroxide (H2O2). Even under normal conditions, higher plants produce ROS during metabolic processes. Excess concentrations of ROS result in oxidative damage to or the apoptotic death of cells. Development of an antioxidant defense system in plants protects them against oxidative stress damage. These ROS and, more particularly, H2O2, play versatile roles in normal plant physiological processes and in resistance to stresses. Recently, H2O2 has been regarded as a signaling molecule and regulator of the expression of some genes in cells. This review describes various aspects of H2O2 function, generation and scavenging, gene regulation and cross-links with other physiological molecules during plant growth, development and resistance responses.  相似文献   

18.
自1885年Frank首次提到菌根(mykorhiza)概念以来,大量的试验证实了丛枝菌根真菌(AMF)与植物根系之间形成具有一定结构和功能的共生体,促进植物生长并提高干旱耐受能力,在干旱生态系统中发挥重要的作用。该研究多集中在对宿主植物生理生态的影响及其机制方面,然而菌根共生对宿主植物水分吸收和信号产生、传递的影响研究少而分散,缺少系统总结。综述了最近四十多年丛枝菌根真菌与植物共生体对宿主植物干旱适应性影响研究进展,讨论了菌根共生对植物根冠通讯的影响及机理。干旱胁迫下AMF与植物共生,通过影响宿主植物一系列生理生态过程,提高宿主植物横向根压和纵向蒸腾拉力。经典的Ohm吸水模型是该方向最有代表性的研究成果,该模型揭示了菌根共生的根外菌丝具有不同于根细胞的细胞结构和水分运输性能,这为宿主植物提供一种特殊的快速吸水方式,可提高植物对土壤水分的吸收和运输能力。研究表明,AMF会影响宿主植物根冠通讯过程,如诱发信号级联反应,诱导根系尽早感知水分胁迫并产生非水力根源信号,提高宿主对干旱的耐受性。讨论了AMF在根冠通讯分子机制研究方面存在的问题及可能的解决途径,展望了AMF在干旱农业生产中的应用潜力。  相似文献   

19.
Under cold stress, reactive oxygen species (ROS) are considered the main source of damage to plant cells. Mechanisms of ROS scavenging in wheat are very important during stress and the antioxidant enzymes superoxide dismutase, Catalase and Glutathione peroxidase are key to facilitating ROS scavenging. Molybdenum (Mo) is involved in many plant physiological and biochemical processes including antioxidant enzymes. This study reports research to investigate the effect of Mo application in enhancing antioxidant enzymes in two wheat cultivars. The results confirmed that antioxidant defense is important in wheat that is exposed to abiotic stress and that changes in activities of antioxidant enzymes occurred during exposure of plants to low non-freezing temperatures and by adding Mo. Mo application had a positive effect on gene expression of both Cbf14 and COR15a protein expression, indicating upregulation of the stress response regulon. In addition, Mo enhanced antioxidant enzymes activity and improved frost tolerance.  相似文献   

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