海水胁迫对菠菜叶绿素代谢的影响

以耐海水品种‘荷兰3号’和海水敏感品种‘圆叶菠菜’为试验材料,采用营养液栽培,研究海水胁迫对菠菜叶绿素代谢的影响。结果表明,海水胁迫下,2个菠菜品种叶片的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和总叶绿素含量以及叶绿素合成前体———原叶绿素酸(Pchl)、镁原卟啉IX(Mg-proto IX)、原卟啉IX(Proto IX)和尿卟啉原III(UroIII)含量均明显降低,而胆色素原(PBG)和δ-氨基酮戊酸(ALA)积累,‘圆叶菠菜’的变化幅度大于‘荷兰3号’。海水胁迫下,‘荷兰3号’叶片的叶绿素酶(Chlase)活性无显著变化,胆色素原脱氨酶(PBGD)和尿卟啉原III合酶(UROS)活性在胁迫第3天显著下降,而‘圆叶菠菜’Chlase活性显著上升,PBGD和UROS活性显著下降。研究发现,在海水胁迫条件下,菠菜叶片的叶绿素合成代谢受阻,受阻位点位于PBG→UroIII的转化过程,其中‘圆叶菠菜’的受阻程度大于‘荷兰3号’;耐海水品种‘荷兰3号’叶片叶绿素含量降低主要由叶绿素合成代谢受阻引起,而海水敏感品种‘圆叶菠菜’叶绿素含量的降低则是由叶绿素合成受阻和叶绿素降解共同作用的结果。     

不同菠菜品种对海水胁迫的生理响应差异

以耐海水菠菜品种荷兰3号和海水敏感品种圆叶菠菜为材料,采用水培方法,研究了海水胁迫对菠菜叶片、根系质膜的伤害作用以及叶片光合作用、叶绿素荧光参数的影响.结果表明:(1)海水胁迫对荷兰3号单株干重影响不大,而显著降低圆叶菠菜的单株干重,并使2个品种植株的叶片和根系MDA含量增加,质膜透性增大,叶片光合色素含量降低,但荷兰3号的变化幅度(叶片MDA除外)小于圆叶菠菜.(2)海水胁迫下,短期内2个品种由于气孔限制引起叶片胞间CO2浓度(Ci)降低,净光合速率(Pn)下降;长期胁迫下,荷兰3号Pn恢复到对照水平,而圆叶菠菜同化力下降,Pn降低.(3)海水胁迫对荷兰3号光化学猝灭系数(qP)影响不大,实际光化学效率(ΦPSⅡ)明显升高,而圆叶菠菜的qP和ΦPSⅡ均下降;荷兰3号初始荧光(F0)的下降幅度和非光化学猝灭系数(qN)上升幅度比圆叶菠菜大;2个菠菜品种的最大光化学效率(Fv/Fm)均下降,但荷兰3号光抑制程度(1-qP/qN)的升高幅度比圆叶菠菜小.研究结果说明,海水胁迫下,2个耐性不同的菠菜品种植株都产生了光合作用的光抑制和光氧化伤害,使膜质过氧化和叶绿素含量降低;耐性强的品种能够较多地将光能用于光化学反应,热耗散能力较强,光抑制程度较低,膜系统和光合色素受到活性氧的破坏程度较低,保持了较高的净光合速率,最终可明显降低海水胁迫对植株生长的影响.     

外源亚精胺对盐胁迫下菠菜叶绿素合成前体含量的影响

采用营养液水培的方法,以耐盐性较弱的菠菜(Spinacia oleracea L.)品种‘全能菠菜’为试材,研究外源亚精胺(Spd)对盐胁迫下菠菜生长及叶绿素前体含量的影响。结果显示:(1)菠菜植株在250mmol·L-1 NaCl胁迫下生长受到显著抑制,单株总鲜重、总干重、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重和地下部干重分别较对照降低57.23%、53.08%、63.14%、55.05%、42.22%和42.86%,叶面喷施1.0mmol·L-1Spd使其分别比盐胁迫处理提高62.83%、71.19%、60.57%、71.74%、70.31%和69.23%;(2)250 mmol·L-1盐胁迫使菠菜叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)及总叶绿素Chl(a+b)含量分别较对照显著降低42.31%、54.55%和44.53%,叶面喷施1.0mmol·L-1 Spd使其分别较单纯盐胁迫处理显著提高46.24%、51.85%和47.11%;(3)盐胁迫使菠菜叶片Chl a、Chl b、叶绿素酸(Pchl)、镁原卟啉Ⅸ(Mg-protoⅨ)、原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)和尿卟啉Ⅲ(UroⅢ)含量均显著降低,而使胆色素原(PBG)和δ-氨基酮戊酸(ALA)含量升高,而叶片Chl a、Chl b、Pchl、Mg-protoⅨ、ProtoⅨ和UroⅢ含量在施用外源Spd后均显著提高,而其PBG和ALA含量有所降低。可见,盐胁迫条件下,菠菜叶片叶绿素合成受阻,受阻位点在PBG向UroⅢ的转化过程,外源Spd能够缓解盐胁迫下菠菜叶片叶绿素合成受阻的程度,促进叶绿素合成,从而提高叶绿素含量。     

叶面喷施亚精胺对盐碱胁迫下番茄幼苗生长及其叶绿素合成前体含量的影响

以盐碱敏感型番茄品种‘中杂9号’幼苗为试验材料,研究叶面喷施0.25mmol·L-1亚精胺(Spd)对75mmol·L-1盐碱溶液胁迫下番茄幼苗生长、净光合速率及叶绿素合成前体物质含量的影响,探讨Spd在缓解番茄盐碱胁迫伤害的生理机制。结果显示:(1)盐碱胁迫下番茄叶片叶绿素合成前体物质原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)、镁-原卟啉Ⅸ(Mg-protoⅨ)、原叶绿素酸(Pchl)含量均显著降低,而δ-氨基酮戊酸(ALA)、胆色素原(PBG)、尿卟啉原Ⅲ(UroⅢ)显著积累,UroⅢ到ProtoⅨ的转化受阻,引起叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和总叶绿素(Chl)含量显著降低,以及幼苗叶片净光合速率(Pn)、叶面积、叶片相对含水量、地上和地下部干鲜重的生长指标均显著降低。(2)盐碱胁迫下,叶面喷施Spd可显著促进番茄幼苗的生长,抑制叶片内ALA、PBG、UroⅢ的积累,并提高ProtoⅨ、Mg-protoⅨ、Pchl、Chl a、Chl b、Chl含量和相应Pn值。研究表明,盐碱胁迫显著抑制番茄幼苗的生长,叶面喷施Spd可通过缓解UroⅢ到ProtoⅨ的转化受阻程度,促进盐碱胁迫下番茄叶片的叶绿素合成,提高叶绿素含量和净光合速率,减轻盐碱胁迫对幼苗生长的伤害。     

芥菜型油菜黄化突变体叶片叶绿素合成代谢变化

以芥菜型油菜黄化突变体(L638-y)及其野生型(L638-g)为材料,测定了叶片叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Caro)、Chl合成代谢中间产物含量变化,及叶绿素分解代谢的关键酶叶绿素酶(Chlase)和叶绿素合成代谢相关的氨基乙酰脱氢酶(ALAD)、胆色素原脱氨酶(PBGD)、粪卟啉原Ⅲ氧化酶(CPOX)和原卟啉原Ⅸ氧化酶(PPOX)的活性变化,以揭示芥菜型油菜黄化突变体L638-y叶片缺绿的生化机制.结果显示:(1)从油菜苗期到现蕾期,L638-y叶片总Chl和Caro含量均显著低于L638-g,且Chl b含量降低程度大于Chl a,总Chl含量降低程度大于Caro;(2)L638-y叶片Chlase活性在3～5叶期显著低于L638-g, 其它各生长时期二者Chlase活性均无显著差异;(3)L638-y叶片叶绿素合成代谢中间产物氨基乙酰丙酸(ALA)、胆色素原(BPG)、尿卟啉原Ⅲ(Urogen Ⅲ)和粪卟啉原Ⅲ(Coprogen Ⅲ)含量均显著大于L638-g,而原卟啉Ⅸ(Proto Ⅸ)、镁原卟啉(Mg-Proto)、原脱植基叶绿素(Pchlide)的含量却显著低于L638-g;与L638-g相比,L638-y叶片ALAD活性无显著差异,BPGD活性显著增加,而COPX和PPOX活性却显著降低.研究表明,L638-y叶片叶绿素缺乏的主要原因是叶绿素合成代谢受阻,而并非其叶绿素降解所致,受阻位点在由Coprogen Ⅲ-Proto Ⅸ的反应.这是一种不同于前人报道的新型缺绿突变体.     

Cd~(2+)胁迫对小麦幼苗生理生化特性的影响

以小麦品种'西旱2号'和'宁春4号'幼苗为材料,采用室内水培实验研究了不同浓度Cd(NO3)2处理对叶绿素含量、抗氧化酶活性及渗透性调节物含量等的影响.结果表明,两小麦品种幼苗的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)及叶绿素总量在镉胁迫下均比对照降低,且高浓度镉对'西旱2号'幼苗叶片Chl b的破坏程度强于Chl a;两品种镉胁迫幼苗的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均比对照不同程度地升高;两品种镉胁迫幼苗的可溶性糖含量均与对照无显著差异,但'宁春4号'幼苗叶片的脯氨酸含量却比对照显著升高,且此效应具有浓度依赖性;镉胁迫下两品种小麦幼苗叶片的MDA含量变化与对照无显著差异.研究显示,两品种小麦幼苗叶片的光合色素在镉胁迫下均受到不同程度的破坏,但它们均能通过增加体内保护酶活性和渗透调节物质含量来缓解膜脂过氧化伤害,从而对镉胁迫均表现出较强的耐受能力.     

外源亚精胺对高温下黄瓜幼苗叶片抗氧化系统的影响

以黄瓜热敏感品种‘长春密刺'和耐热品种‘津春4号'为试材,在人工气候箱内采用营养液栽培法研究了外源亚精胺(Spd)预处理对短期高温胁迫(42℃)下黄瓜幼苗叶片抗氧化系统的影响.结果显示:(1)随高温胁迫时间的延长,2个黄瓜品种幼苗叶片相对电导率升高、MDA含量增加,热敏感品种的膜脂过氧化程度大于耐热品种;高温胁迫4h,SOD活性降低,POD、CAT、APX活性升高,抗坏血酸(AsA)含量升高,类胡萝卜素(Car)含量降低,且随胁迫时间反映出耐热品种抗氧化系统的自我调节能力大于热敏感品种.(2)外源Spd预处理能有效抑制高温胁迫引起的膜脂过氧化伤害,增强SOD、POD、APX活性以及AsA和Car含量,增强植株抗氧化能力,且在热敏感品种上的应用效果优于耐热品种.研究表明,外源Spd预处理能有效提高黄瓜幼苗叶片处于高温胁迫时的抗氧化能力,对缓解高温胁迫有重要作用.     

外源GSH对盐胁迫下水稻叶绿体活性氧清除系统的影响

研究了外源GSH对盐胁迫下耐盐性不同的水稻品种Pokkali(耐盐)和Peta(盐敏感)叶绿体中抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的影响.结果表明:盐胁迫下,外源GSH可以提高水稻叶绿体中活性氧清除系统中SOD、APX、GR的活性以及AsA、GSH的含量,降低叶绿体中H2O2和MDA的含量,从而降低了叶绿体膜脂过氧化的水平,缓解盐胁迫对叶绿体膜的伤害.外源GSH对盐胁迫下盐敏感品种Peta叶绿体中上述指标增加或减少的幅度大于耐盐品种Pokkali.     

Cr^6＋胁迫对槐叶苹叶片光合生理特征及超微结构的影响

采用不同浓度Cr6 的10%Hoagland营养液,于人工培养箱进行Cr6 胁迫培养槐叶苹,第7天测定其叶片光合色素含量、叶绿素荧光参数、活性氧产生速率、膜脂过氧化产物的含量、抗氧化系统等的变化,并观察其细胞超微结构。结果显示:随着Cr6 处理浓度的增加,(1)总叶绿素(Chl)、叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、叶绿素a/b(Chl a/Chl b)和荧光参数(Fv/Fm和Fv/F0)呈不同程度的下降趋势;超氧阴离子(O2-.)、丙二醛(MDA)和可溶性糖(SS)显著增加。(2)超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)先升高后降低;抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)和游离脯氨酸(Pro)也呈先升后降趋势,且始终高于对照。(3)超微结构主要表现为:叶绿体膨大、解体,被膜断裂、消失;线粒体嵴突消失、空泡化;核膜断裂、消失,核仁分散、核质散出。研究表明,Cr6 胁迫破坏了槐叶苹正常生理生化活动,并对叶片超微结构造成不可逆损伤,从而对槐叶苹产生毒害。     

SO_2胁迫对金色叶植物叶片叶绿素合成代谢的影响

以金叶女贞(Ligustrum×vicaryi)和金森女贞(Ligustrum japonicum‘Howardii’)2种金色叶女贞为试材,采用人工静态熏气的方法,研究SO2胁迫对金色叶植物叶片叶绿素含量及其合成代谢的影响,探讨SO2胁迫影响金色叶植物叶绿素合成的可能位点。结果表明:20和40 mg·m-3的SO2熏气提高了叶绿素、尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)、原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)、镁原卟啉Ⅸ(Mg-protoⅨ)的含量,使δ-氨基酮戊酸脱水酶(ALAD)和尿卟啉原Ⅲ合酶(UROS)活性升高,δ-氨基酮戊酸(ALA)和胆色素原(PBG)含量降低;80 mg·m-3的SO2熏气使叶绿素含量降低,引起ALA和PBG含量的积累,降低了UrogenⅢ、ProtoⅨ和Mg-protoⅨ的含量,抑制了ALAD和UROS的活性。研究发现,金叶女贞叶绿素合成关键前体物质含量和相关酶活性随熏气浓度的变化趋势较金森女贞明显,前者对SO2较为敏感,后者抗SO2的能力强于前者,SO2胁迫影响金色叶植物叶绿素合成的可能位点位于UrogenⅢ的合成过程。     

Determination of stoichiometry of radioiodination of proteins

A sensitive method for the detection of small quantities of hydrophobic antioxidant free radical scavengers such as butylatedhydroxytoluene (BHT) and butylatedhydroxyanisole (BHA) in aqueous samples is described. The procedure involves extraction of the hydrophobic free radical scavenger into an organic solvent phase, followed by the subsequent reaction of an aliquot of this extract with the stable cation radical tris(p-bromophenyl)amminium hexachloroantimonate (TBACA). In experiments with BHT and BHA, the loss of TBACA absorbance at 730 nm was found to be linearly proportional to the amount of antioxidant added, with quantities of BHT as small as 200 pmol being easily detectable. In aqueous suspensions of dimyristoylphosphatidylcholine vesicles, assays of the aqueous BHT concentration showed that BHT partitioned strongly into the membrane phase, achieving very high BHT/phospholipid ratios. For a given concentration of BHT, partitioning into the membrane phase was greater in large, multilamellar liposomes than in either small, single-walled vesicles or in purified rat brain synaptic vesicle membranes. Direct assay of BHT and BHA in phospholipid membranes, however, was complicated by a nonspecific interaction between TBACA and the phospholipid.