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.     

UV-B辐射引起的绿豆幼苗叶片Rubisco量降低与H2O2含量升高有关

为了探讨UV-B辐射引起的Rubisco含量降低的可能机制,研究了两个绿豆品种(秦豆-20和中绿-1)幼苗在UV-B辐射下叶片Rubisco含量、蛋白水解酶活性和H2O2含量的变化.结果表明:UV-B辐射显著加速了两个绿豆品种幼苗叶片H2O2含量和蛋白水解酶活性上升,使Rubiscco含量下降.秦豆-20品种在UV-B辐射下H2O2含量和蛋白水解酶活性的上升程度明显大于中绿-1,相应其Rubisco含量的下降程度也大于中绿-1.抗坏血酸处理能明显降低UV-B辐射下两品种幼苗叶片H2O2含量,同时明显抑制蛋白水解酶活性的上升及Rubisco含量的下降.结果说明UV-B辐射诱导Rubisco含量的降低可能通过提高H2O2水平从而加强蛋白水解酶系统的活化而加速了Rubisco的降解.     

H2O2胁迫锻炼对小麦幼苗抗旱性的影响

12 d龄的春小麦幼苗在1 mmol·L-1 及10 mmol·L-1 H2O2的胁迫锻炼过程中,质膜透性增大,O-·及H2O2含量增多,CAT活性升高,叶绿素含量降低,低浓度H2O2胁迫使SOD活性上升,高浓度时却使其活性下降.经过H2O2胁迫锻炼后的小麦遭受干旱胁迫时,叶绿素含量、SOD活性、CAT活性均高于对照组,而质膜透性、O-·及H2O2含量却低于对照组.表明H2O2胁迫锻炼,提高了小麦幼苗的抗氧化能力,增强了其抗旱性.     

钙离子对菊芋海水胁迫的缓解效应研究

以南芋2号为材料,设计1/2Hoagland(H)、1/2H 10mmol·L-1CaCl2、1/2H 30%海水、1/2H 30%海水 10mmol·L-1CaCl2、1/2H 30%海水 5mmol·L-1EGTA5个处理水平,研究了Ca2 对海水胁迫下菊芋鲜重以及菊芋叶片中MDA含量、相对电导率、叶绿素含量和净光合速率(Pn)的影响,以探索Ca2 对缓解植物海水胁迫作用机制。结果表明:正常生长条件下外施10mmol·L-1Ca2 对菊芋的生长没有显著影响;在1/2H 30%海水处理下,菊芋的正常生理代谢明显受到抑制;在1/2H 30%海水 10mmol·L-1CaCl2处理下,与1/2H处理相比菊芋生物产量、叶绿素含量和Pn显著增加,与1/2H 30%海水相比菊芋生物产量、叶绿素含量和Pn显著增加,MDA含量和相对电导率显著降低。由此证明外源Ca2 可有效缓解海水胁迫所致的氧化损伤,抑制脂质过氧化作用,增加叶绿素含量,维持较高的光合速率,促进干物质积累,从而使生物产量增加。     

外源H_2O_2和·OH对大麦幼苗根系线粒体膜脂和流动性的伤害

以大麦 (H ordeum vulgare L.)为材料 ,研究了外源 H2 O2 和· OH对大麦根系呼吸速率、线粒体膜流动性和膜脂脂肪酸组成的影响。结果表明 ,1 0 mmol/L H2 O2 或· OH处理 4d,大麦幼苗根系呼吸速率和线粒体膜脂不饱和脂肪酸含量及脂肪酸不饱和指数下降 ,线粒体膜脂荧光强度增加 ,膜流动性下降 ,且 H2 O2 或· OH处理浓度 (在 0 .1～ 1 0 mmol/L范围内 )越高 ,膜脂流动性下降越明显。 H2 O2 和· OH处理的同时加入同浓度的抗坏血酸 (As A)和甘露醇 ,膜流动性明显增强或恢复     

外源Ca2+浸种对Cd2+胁迫下红三叶种子萌发和幼苗生长及其生化特性的影响

用不同浓度Ca2 溶液浸种处理红三叶种子后、用0.1 mmol·L-1Cd2 溶液培养,探讨外源Ca2 对Cd2 胁迫下红三叶种子萌发、幼苗生长及其保护酶活性和子叶叶绿素含量的影响.结果显示:(1)0.1 mmol·L-1Ca2 浸种处理能显著缓解Cd2 胁迫的影响,可使红三叶种子发芽势、发芽指数及活力指数显著升高,全苗长、胚根长和胚根/胚芽显著增加(分别增加21.38%、44.06%和38.63%),并显著提高叶绿素含量(14.59%);(2)0.11、.0 mmol·L-1Ca2 浸种预处理均能显著提高Cd2 胁迫下红三叶幼苗子叶SOD活性(43.17%、218.95%)和POD活性(34.00%、14.28%),并显著降低其CAT活性(17.43%、29.19%)和MDA含量(21.92%、24.51%).结果表明,0.1mmol·L-1外源Ca2 浸种处理能显著缓解Cd2 (0.1 mmol·L-1)胁迫对红三叶种子萌发及幼苗生长及其保护酶活性的抑制作用,可明显提高红三叶幼苗对Cd2 胁迫的抵抗能力,缓解效果最优.     

ECS1参与调节CO2诱导的拟南芥气孔关闭和H2O2积累

CO2浓度升高可以诱导植物叶片气孔关闭,提高植物对高浓度CO2的适应性.但植物如何感知CO2浓度变化并启动气孔关闭反应的分子机制至今仍不十分清楚.利用高通量、非侵入的远红外成像技术,建立了拟南芥(Arabidopsis thaliana)气孔对CO2浓度变化反应相关的突变体筛选技术,筛选出对环境CO2浓度敏感的拟南芥突变体ecs1.遗传学分析表明,ecs1 为单基因隐性突变体,突变基因ECS1编码一个跨膜钙离子转运蛋白.与野生型拟南芥相比,360 μL·L-1CO2可引起ecs1突变体叶片温度上升和气孔关闭,ecs1突变体对900 μL·L-1CO2长时间处理具有较强的适应性.进一步的实验表明,360 μL·L-1CO2即可诱导ecs1突变体叶片积累较高浓度的H2O2,而900 μL·L-1CO2才能够诱导野生型拟南芥叶片积累H2O2.因此,ECS1可能参与调节高浓度CO2诱导的拟南芥气孔关闭和H2O2产生,H2O2可能作为第二信号分子介导CO2诱导拟南芥气孔关闭的反应.     

GA_3和BR对离体苎麻叶片中过氧化氢酶和过氧化物酶的影响及其与超氧物歧化酶的关系(简报)

经1．0mg·L-1GA3和0．1mg·L-1BR分别处理后的离体苎麻叶圆片中,过氧化物酶和过氧化氢酶活性都有明显增加。过氧化物酶的最大增加值出现在12h;过氧化氢酶与超氧物歧化酶同步,最大增加值出现时间都在处理后36h。0．2mmol·L-1H202处理的过氧化氢酶和超氧物歧化酶活性都增加;3．0mg·L-1NaN3处理的超氧物歧化酶活性明显增加;19．5mg·L-1KCN处理的过氧化氢酶活性则明显下降。     

外源钙离子对小麦幼苗氮素代谢的影响

以普通小麦豫麦34为材料,研究了不同浓度的外源Ca2 对小麦幼苗氮素代谢的影响.在小麦第一片叶完全展开后,开始外源Ca2 处理,设0 (对照)、2、4 mmol · L-1 和8 mmol · L-1 4个Ca2 浓度梯度.处理5d后,测定氮同化酶活性、氮同化量及其它相关代谢物含量.结果表明,小麦幼苗叶片中硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)在2 mmol · L-1 Ca2 处理下活性比对照有显著增加,4 mmol · L-1 Ca2 处理的NR活性增加明显,但GS活性增加不显著;8 mmol · L-1 Ca2 处理下NR和GS活性比对照均明显降低.谷氨酸脱氢酶(NADH-GDH)活性在2 mmol · L-1 Ca2 处理下活性增加不明显,而在4、8 mmol · L-1 Ca2 处理下活性显著增加.小麦幼苗氮同化量以4 mmol · L-1处理最大,2 mmol · L-1处理与4 mmol · L-1之间差异不显著;Ca2 浓度为8 mmol · L-1时,氮素同化量明显降低.结果揭示了小麦幼苗不同氮同化途径对Ca2 的响应不同,GS途径比GDH途径对小麦氮素同化量的增加作用更大;4 mmol · L-1对小麦幼苗的氮素利用可能是最有效的Ca2 浓度.     

二苯乙烯苷通过上调XIAP抑制人脐静脉内皮细胞凋亡

目的:二苯乙烯苷(2,3,5,4′-tetrahydroxystilbene-2-O-β-D-glucoside,TSG)具有抗炎、抗氧化、抗动脉粥样硬化(atherosclerosis,As)等作用。课题组前期研究表明TSG对过氧化氢(H2O2)诱导损伤的内皮细胞具有保护作用,并抑制内皮细胞的凋亡,但机制尚未完全明确。本研究目的在于探讨TSG是否通过影响X连锁凋亡抑制蛋白(X-linked inhibitor of apoptosis protein,XIAP)、Caspase-9的表达来抑制细胞凋亡。方法:体外培养人脐静脉内皮细胞,实验分为正常对照组、模型组(300μmol·L-1H2O2)、TSG预处理组(10μmol·L-1TSG+300μmol·L-1H2O2)、Embelin与TSG联合处理组(30μmol·L-1Embelin+10μmol·L-1TSG+300μmol·L-1H2O2)、TSG单独处理组(10μmol·L-1TSG)、Embelin组(30μmol·L-1Embelin)。采用MTT法检测细胞增殖率,Hoechst 33258染色观察凋亡细胞核形态,RT-PCR和Western blot检测XIAP、Caspase-9的表达。结果:与空白对照组相比,H2O2组内皮细胞增殖率降低,核损伤明显,XIAP表达显著性下降,Caspase-9表达显著增加(P0.01);与H2O2组比较,经TSG预处理后,细胞增殖率增加,核损伤减轻,XIAP的表达上升,Caspase-9表达减少,差异均有显著性(P0.01)。与TSG预处理组比较,用XIAP阻断剂Embelin与TSG联合处理后,内皮细胞活力下降,XIAP表达显著降低,Caspase-9表达增加(P0.01)。结论:TSG具有抑制H2O2诱导的人脐静脉内皮细胞凋亡作用,其机制与增加XIAP的表达,抑制Caspase-9的表达有关。     

Inhibition of thymidylate synthase by 2′,2′-difluoro-2′-deoxycytidine (Gemcitabine) and its metabolite 2′,2′-difluoro-2′-deoxyuridine

2′,2′-Difluoro-2′-deoxycytidine (dFdC, gemcitabine) is a cytidine analogue active against several solid tumor types, such as ovarian, pancreatic and non-small cell lung cancer. The compound has a complex mechanism of action. Because of the structural similarity of one metabolite of dFdC, dFdUMP, with the natural substrate for thymidylate synthase (TS) dUMP, we investigated whether dFdC and its deamination product 2′,2′-difluoro-2′-deoxyuridine (dFdU) would inhibit TS. This study was performed using two solid tumor cell lines: the human ovarian carcinoma cell line A2780 and its dFdC-resistant variant AG6000. The specific TS inhibitor Raltitrexed (RTX) was included as a positive control. Using the in situ TS activity assay measuring the intracellular conversion of [5-³H]-2′-deoxyuridine or [5-³H]-2′-deoxycytidine to dTMP and tritiated water, it was observed that dFdC and dFdU inhibited TS. In A2780 cells after a 4 h exposure to 1 μM dFdC tritium release was inhibited by 50% but did not increase after 24 h, Inhibition was also observed following dFdU at 100 μM. No effect was observed in the dFdC-resistant cell line AG6000; in this cell line only RTX had an inhibitory effect on TS activity. In the A2780 cell line RTX inhibited TS in a time dependent manner. In addition, DNA specific compounds such as 2′-C-cyano-2′-deoxy-1-beta-D-arabino-pentafuranosylcytosine and aphidicoline were utilized to exclude DNA inhibition mediated down regulation of the thymidine kinase.Inhibition of the enzyme resulted in a relative increase of mis-incorporation of [5-³H]-2′-deoxyuridine into DNA. In an attempt to elucidate the mechanism of in situ TS inhibition the ternary complex formation and possible inhibition in cellular extracts of A2780 cells, before and after exposure to dFdC, were determined. With the applied methods no proof for formation of a stable complex was found. In simultaneously performed experiments with 5FU such a complex formation could be demonstrated. However, using purified TS it was demonstrated that dFdUMP and not dFdCMP competitively inhibited TS with a Ki of 130 μM, without ternary complex formation. In conclusion, in this paper we reveal a new target of dFdC: thymidylate synthase.     

A concise synthesis of 4-nitrophenyl 2-azido-2-deoxy- and 2-acetamido-2-deoxy-D-mannopyranosides

4-nitrophenyl 3,4,6-tri-O-acetyl-2-azido-2-deoxy-alpha- and beta-D-mannopyranosides were prepared from methyl 4,6-O-benzylidene-alpha-D-glucopyranoside and 1,3,4,6-tetra-O-acetyl-alpha-D-glucopyranose, respectively. Chemoselective reduction of both azides with hydrogen sulfide readily afforded 4-nitrophenyl 2-acetamido-4,6-di-O-acetyl-2-deoxy-alpha-D- and -beta-D-mannopyranosides in higher yields than reduction with triphenylphosphine or a polymer-supported triarylphosphine. Subsequent de-O-acetylation yielded 4-nitrophenyl 2-acetamido-2-deoxy-alpha-D-mannopyranoside and 4-nitrophenyl 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-mannopyranoside in 20% and 44% overall yields, respectively.     

Ca2+位于H2O2上游参与H2S诱导的拟南芥气孔关闭过程

以拟南芥为材料,利用药理学实验,结合分光光度法和激光共聚焦显微技术,研究了Ca2+在硫化氢(H2S)诱导拟南芥气孔关闭过程中的作用及其与过氧化氢(H2O2)的关系。结果表明： H2S诱导气孔关闭, Ca2+螯合剂EGTA和质膜Ca2+通道阻断剂硝苯地平(Nif)能不同程度抑制H2S诱导的气孔关闭,而内质网钙泵阻断剂毒胡萝卜素(Thaps)对H2S的作用无显著影响。由此推测, Ca2+参与调节H2S诱导的拟南芥气孔关闭过程,且胞质中Ca2+来源于胞外Ca2+的内流。另外, H2S诱导拟南芥叶片NADPH氧化酶基因AtRBOHD和AtRBOHF以及细胞壁过氧化物酶基因AtPRX34表达增强,促进叶片和保卫细胞中H2O2积累, EGTA对此起抑制作用,而外源CaCl2处理上调AtRBOHD、AtRBOHF和AtPRX34的表达。表明Ca2+可能位于H2O2上游参与H2S诱导的拟南芥气孔关闭过程。     

拟南芥血红蛋白1(AtGLB1)与过氧化氢的相互作用

拟南芥的血红蛋白1(AtGLB1)属于非共生的血红蛋白。在低氧胁迫中对植物细胞中过氧化氢(H2O2)内稳态的维持起了很重要的作用。为了检测AtGLB1与H2O2能否直接相互作用,我们扩增了拟南芥的AtGLB1基因,并将其克隆到原核表达质粒pET32a中,测序鉴定正确后转化大肠杆菌BL21。IPTG诱导目的蛋白表达后,镍离子亲和层析柱(Ni2+-NTA)纯化了靶蛋白。体外表达的氧合的AtGLB1能与H2O2直接相互作用。因此,与H2O2反应可能是AtGLB1清除低氧胁迫下产生的H2O2的一种方式。     

Synthesis of [2S-2-H]- and [2R-2-H]hexadecanoic acids

[2S-2-²H]- and [2R-2-²H]hexadecanoic acids were synthesized in overall yields of 59–67%. Methyl(2R)-2-hydroxyhexadecanoate, from the acid produced by Hansenula sydowiorum, was converted to the p-toluenesulphonate, reduced to trideutero alcohol with lithium aluminium deuteride and oxidized to [2S-2-²H]hexadecanoic acid. Methyl (2S)-2-chlorohexadecanoate, which was a by-product of tosylation and was also prepared by chlorinatioon of the hydroxy ester with thionyl chloride, on reduction and oxidation as before gave [2R-2-²H]-hexadecanoic acid. Intermediates were fully characterized, isotopic purity was 97% and optical purity was maintained throughout the syntheses. Attempts to reduce the tosyl or chloro groups, only, with sodium borodeuteride gave low yields probably due to preferential reduction of the ester group; 1,2-epoxyhexadecane was obtained from the tosylate and 2-chlorohexadecan-1-ol from the chloro ester.     

Ca2+和钙调素对H2O2诱导的玉米幼苗耐热性的调控

外源H2O2预处理提高了玉米幼苗内源H2O2的含量和钙调素(CaM)活性,缓解了高温处理过程中CaM活性的下降,增加了玉米幼苗在高温胁迫下的存活率.H2O2诱导的玉米幼苗耐热性的形成可被外源Ca2 处理所加强,被Ca2 螯合剂EGTA、质膜Ca2 通道阻塞剂La3 、胞内Ca2 通道阻断剂RR(钌红),以及CaM抑制剂CPZ(氯丙嗪)和TFP(三氟拉嗪)所抑制,表明Ca2 和CaM参与了H2O2诱导的玉米幼苗耐热性形成的调控.     

拟南芥H_2O_2突变体的筛选及特性分析

通过化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)诱变模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)获得突变体筛选群体.在5 mmol/L H2O2胁迫下,以叶片温度差异为筛选指标,利用远红外成像技术进行突变体的筛选,获得了对H2O2不敏感突变体hpi1(hydrogen peroxide-insensitive1)和敏感突变体hps1(hydrogen peroxide-sensitive1).进一步研究发现,两种突变均为单基因隐性突变,气孔密度同野生型一样,而叶片温度、气孔开度和叶片失水率则有明显的差异.种子萌发实验表明,hpi1对甘露醇(Man)和NaCl不敏感而对ABA敏感,hps1则对3种胁迫都表现出敏感特性.     

流加H_2O_2对提高供氧及微生物代谢的影响

在大部分的需氧发酵中 ,供氧通常是通过向发酵液通气来实现的。在某一临界细胞浓度时 ,供氧不能满足细胞生长所需 ,成为细胞生长的限制基质 ,进而导致细胞密度和产品浓度较低[1] 。传统方法改善供氧主要是从反应器设计和工艺等方面考虑 ,如增大搅拌速率 ,提高通气速率 ,使用纯氧通气 ,提高罐压等。但由于氧气的溶解度低以及机械和操作上的原因 ,其操作范围有限。近年来出现了一些新的方法来改善发酵过程中的供氧问题 ,如加入氧载体[1～ 3 ] ,流加Ｈ2 Ｏ2[4～ 7] ,与藻类共培养[8～ 10 ] ,以及通过基因克隆转入携带氧的基因等方法。本文将着…     

人乳头瘤病毒2(HPV-2)变异株的突变E2蛋白转录抑制作用的研究

皮肤寻常疣的发生与多种基因型别HPV的感染密切相关.本研究利用PCR方法对1例临床罕见的寻常疣患者感染的HPV-2毒株LCR及E2基因序列进行扩增、测序,分别构建含HPV-2变异株及原毒株LCR的重组CAT基因报导质粒pBLCAT-LCR和表达突变及野生型E2蛋白的重组真核表达质粒pcDNA3.1-E2,通过瞬时转染HeLa细胞,研究变异株启动子活性及突变E2蛋白的转录抑制作用.结果显示,患者感染的HPV-2变异株LCR及E2基因均存在多处点突变.变异株早期启动子活性明显高于原毒株;突变的E2蛋白转录抑制作用较野生型E2蛋白显著降低;变异株LCR上E2结合位点核苷酸的突变明显降低E2蛋白对病毒早期启动子的抑制作用.提示HPV-2变异株启动子活性增强及突变E2蛋白转录抑制作用的降低与这一罕见巨大寻常疣临床表型之间存在着重要的联系.