等渗NaCl和Ca(NO_3)_2胁迫对黄瓜幼苗生长和生理特性的影响

以盐敏感型的黄瓜品种‘津春2号’为材料,采用营养液栽培方法,研究了等渗NaCl和Ca(NO3)2胁迫对黄瓜幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,NaCl胁迫不仅抑制黄瓜幼苗地上部生长,而且对根系生长也具有抑制作用;而Ca(NO3)2胁迫主要抑制黄瓜幼苗地上部生长,对根系生长没有明显影响。NaCl胁迫下,黄瓜幼苗净光合速率(Pn)降低不仅由非气孔因素引起,而且碳同化能力也降低;而Ca(NO3)2胁迫下Pn降低主要由非气孔因素引起,对植株的碳同化能力没有明显影响。等渗NaCl和Ca(NO3)2胁迫导致黄瓜幼苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心过剩光能(Ex)显著升高,致使叶片超氧阴离子自由基(O-·2)产生速率加快,过氧化氢(H2O2)含量显著升高,但NaCl胁迫的升高幅度均大于Ca(NO3)2胁迫。NaCl胁迫在提高过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的同时,降低了超氧化物歧化酶(SOD)活性,对活性氧(ROS)的清除能力有限,致使叶片ROS大量积累,膜质过氧化伤害严重;而Ca(NO3)2胁迫显著提高了SOD、POD和CAT活性,有效清除了ROS,对叶片未造成严重的膜质过氧化伤害。NaCl和Ca(NO3)2胁迫分别导致黄瓜幼苗体内Na+和Ca2+大量积累,致使离子平衡被打破,但过多Na+要比过多的Ca2+对植物体的伤害作用大。上述结果说明,黄瓜幼苗对等渗NaCl和Ca(NO3)2胁迫的生理响应存在差异。NaCl胁迫下黄瓜幼苗体内Na+大量积累,不仅限制了环境中CO2进入叶肉细胞,而且使碳同化能力降低,加之ROS清除能力有限,不能有效清除PSⅡ反应中心过剩能量所导致的ROS,因而产生了严重的膜质过氧化,影响了植株生长和光合速率;而Ca(NO3)2胁迫下,黄瓜幼苗碳同化能力没有受到影响,ROS也能够被抗氧化系统有效清除,植株没有产生严重的膜质过氧化,因而对生长和光合速率的影响没有NaCl胁迫大。     

高温强光胁迫下外源钙对甜椒(Capsicum fructescens L.)幼苗光合生理特性的影响

为探讨钙(Ca2+)对甜椒幼苗生长的影响,以甜椒品系156为试材,分别喷施清水(对照)、5 mmol·L-1(T5)和10 mmol·L-1Ca Cl2(T10),研究了高温(37℃)强光(1 200μmol·m-2·s-1)胁迫下甜椒幼苗叶片光合作用及叶片中活性氧(ROS)清除酶活性的变化。结果表明,高温强光胁迫条件下,与对照植株相比,外源施钙可维持较高的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)及较低的胞间CO2浓度(Ci)。甜椒幼苗功能叶在高温强光胁迫处理后,T5和T10叶片的1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)活性及叶片PSII最大光化学效率(Fv/Fm)较高,表明Ca2+有利于减轻胁迫条件下甜椒幼苗叶片的光抑制现象。另外,高温强光胁迫条件下,植株叶片活性氧清除酶活性和可溶性蛋白含量明显增加,且Ca2+处理(T5和T10)的植株高于对照植株,丙二醛(MDA)含量和相对电导率则明显低于对照,这些结果均表明胁迫条件下外源施钙可以通过提高幼苗叶片ROS清除酶活性和渗透调节物质含量来保护光系统反应中心,从而减轻外界胁迫对植物的伤害。     

硝基苯酚胁迫下外源褪黑素对水稻幼苗生长及生理特性的影响

采用液体培养实验方法,研究硝基苯酚胁迫对水稻(Oryza sativa L.)幼苗生长、抗氧化特性、光系统Ⅱ(PSⅡ)光合特性的影响,以及添加外源褪黑素对缓解硝基苯酚胁迫的作用。结果显示,随着硝基苯酚胁迫浓度的升高,水稻幼苗株高、根长、地下部干重、地上部干重、全株干重和叶片PSⅡ实际光化学效率[Y(Ⅱ)]、光化学淬灭系数(q P)、PSⅡ电子传递速率(ETR)、叶绿素含量均有所下降,而叶片非光化学淬灭系数(qN、NPQ)上升;同时,根系活性氧[过氧化氢(H_2O_2)和超氧阴离子(O·-2)]积累量、抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)]活性,以及渗透调节物质(可溶性蛋白和可溶性糖)含量呈先升高后降低的趋势。在非硝基苯酚胁迫下,与对照组相比,添加外源褪黑素显著提高了幼苗地下部干重、根系可溶性糖含量和SOD活性、叶片PSⅡ光化学效率和叶绿素含量。与单独添加硝基苯酚处理相比,硝基苯酚+褪黑素复合处理显著缓解了硝基苯酚胁迫对幼苗生长、叶片PSⅡ光化学效率和叶绿素合成的抑制作用;降低了根系活性氧水平、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量。研究结果表明添加外源褪黑素能够显著缓解硝基苯酚胁迫对水稻幼苗生长、根系活性氧水平、抗氧化酶活性、叶片PSⅡ光化学效率及叶绿素合成的不良影响,提高水稻幼苗对硝基苯酚胁迫的适应性。     

外源Ca~(2+)对高温强光下西葫芦幼苗形态特征、光合特性及荧光参数的影响

选用西葫芦(Cucurbita pepo)品种"阿兰"一代为试验材料,研究了外源Ca2+处理对高温强光交叉胁迫下西葫芦幼苗生长特征、光合特性及叶绿素荧光参数的影响.结果表明:高温强光胁迫下,5～20mmol·L-1Ca2+处理的西葫芦幼苗具有较高的株高和较大的叶面积,其叶绿素、类胡萝卜素含量及光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)均较高,而胞间CO2浓度(Ci)和非光化学猝灭系数(NPQ)较低,其中以10mmol·L-1Ca2+处理效果最好.说明5～20mmol·L-1Ca2+处理能有效缓解高温强光对西葫芦光合机构的不可逆伤害,使其保持较快的光合电子传递速率和较高的PSⅡ电子传递活性.Ca2+处理浓度超过40mmol·L-1时对高温强光胁迫没有缓解效应.     

外源Ca2+对高温强光胁迫下滨梅幼苗的保护效应

以10 mmol/L CaCl2溶液处理滨梅幼苗叶片后,置于培养箱于(40±2)℃高温、光照强度(1 200±50)μmol·m-2·s-1下培养,定期测定有关生理生化指标,以探讨外源Ca2+对高温强光胁迫下滨梅幼苗的保护效应.结果显示:(1)与蒸馏水处理组相比,Ca2+处理使高温强光胁迫下滨梅幼苗叶片的脯氨酸含量显著升高,可溶性糖含量变化不明显,根系活力小幅降低;Ca2+处理有效抑制了高温强光下膜透性的加大,提高和保护了Ca2+-ATPase的活性.(2)采用Ca2+螯合剂EGTA或钙调素拮抗剂TFP对滨梅幼苗叶片同法处理并同条件胁迫时,与Ca2+处理相比,滨梅幼苗的脯氨酸、可溶性糖含量、Ca2+-ATPase活性和根系活力均明显下降,膜透性加大.研究表明,Ca2+处理能提高滨梅幼苗对高温强光的耐受性;Ca2+信号系统参与了胁迫过程中的渗透物质和Ca2+-ATPase活性等的调节.     

盐胁迫下菊芋根系脱落酸对钠离子转运和光系统Ⅱ的影响

通过根系施加脱落酸(ABA)合成抑制剂钨酸钠,研究盐胁迫(150 mmol·L^-1 NaCl)下菊芋根系ABA信号对根系Na⁺转运、叶片Na⁺积累和光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响。结果表明:钨酸钠抑制盐胁迫下根系ABA合成,降低根系Na⁺外排,提高根系Na⁺向叶片的转运系数。盐胁迫增加叶片Na⁺含量,没有影响叶片膜脂过氧化、PSⅡ反应中心蛋白合成和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)。根系ABA合成受抑制,显著增加盐胁迫下叶片Na⁺积累,加剧叶片膜脂过氧化,损伤PSⅡ反应中心蛋白,显著降低F_v/F_m,诱发PSⅡ光抑制。总之,盐胁迫下菊芋根系ABA信号诱导根系Na⁺外排,抑制Na⁺向地上部转运,有利于减少叶片Na⁺积累,防御PSⅡ氧化损伤。     

等渗Ca(NO3)2和NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长及渗透调节物质含量的影响

采用营养液培养方法,以耐盐性较弱的‘津春2号’黄瓜品种为试材,研究了等渗Ca(NO3)2和NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长、根系电解质渗透率、根系活力、Na+和K+含量及渗透调节物质含量的影响。结果显示:(1)在84mmol.L-1 NaCl和56mmol.L-1 Ca(NO3)2等渗胁迫下,黄瓜幼苗鲜重和干重均显著下降,且NaCl处理下降的幅度大于等渗Ca(NO3)2处理。(2)NaCl主要通过对黄瓜根系的伤害来抑制植株生长,表现为根系活力下降、根系质膜透性增大、Na+大量积累、K+含量显著下降、Na+/K+明显上升,最终导致根冠比下降;而Ca(NO3)2处理对根系质膜透性、K+含量、Na+/K+的影响均小于NaCl胁迫,且根系活力和根冠比上升,但Ca(NO3)2胁迫后叶片含水量和渗透调节能力均小于NaCl胁迫。(3)NaCl胁迫条件下,黄瓜幼苗内渗透调节物质以可溶性糖为主,而Ca(NO3)2胁迫以可溶性蛋白为主。研究表明,NaCl胁迫对黄瓜幼苗的伤害大于等渗Ca(NO3)2,NaCl主要通过破坏根系质膜结构影响植株生长,而Ca(NO3)2主要通过引起地上部生理干旱来影响植株生长。     

根系与叶片盐处理对枇杷幼苗生长及体内矿质元素分布的影响

在温室培养条件下,分别用根系和叶片Na Cl胁迫对甜土植物枇杷(Eriobotrya japonica)的幼苗进行处理,研究两种盐胁迫方式对其生长、矿质元素(Ca2+、Mg2+、Na+、K+、Cl-)和灰分含量在植物体各器官和叶片不同部位的影响。结果表明:在叶片盐胁迫下枇杷幼苗的叶片病斑较多分布于叶尖、叶缘,在根系盐胁迫下则较多分布于叶片中心区;根系盐胁迫促进枇杷幼苗的灰分含量积累,叶片盐胁迫则影响不大;两种方式盐胁迫枇杷幼苗体内的Na+和Cl-含量都呈极显著的正相关性;两种方式盐胁迫对枇杷幼苗的5种矿质元素含量影响相差不大,但它们影响矿质元素在植物中的重新分布;叶片盐胁迫对枇杷幼苗体内的离子毒害比根系盐胁迫的大。     

外源褪黑素对苏打盐碱胁迫大豆幼苗的缓解效应

褪黑素是缓解逆境胁迫对大豆损伤的有效途径之一。研究苏打盐碱胁迫下喷施褪黑素对大豆幼苗生长的调控效应，为大豆幼苗缓解苏打盐碱胁迫提供理论基础和技术支撑。以合农71为试验材料，采用砂培试验方法，设置常规+喷施清水处理(CK)、常规+喷施褪黑素处理(CKM)、苏打盐碱胁迫+喷施清水处理(S)、苏打盐碱胁迫+喷施褪黑素处理(SM)4个处理，研究大豆苗期不同生理指标对苏打盐碱胁迫的响应。结果表明，与常规处理(CK和CKM)相比，苏打盐碱胁迫下(S和SM)大豆幼苗生长均受到抑制；与S处理相比，SM处理大豆叶片PSII反应初始荧光(F₀)与最大荧光产量(F_m)显著增加，非光化学淬灭系数(NPQ)升高，作物光合机构过剩光能的耗散增强，PSII反应中心光保护能力提升，净光合速率(P_n)显著增加，叶片抗氧化酶活性(SOD、POD、APX)和清除ROS能力显著增强，根系和茎秆可溶性糖和可溶性蛋白含量显著增加，叶片和根系中MDA产生速率显著下降，根系干物质积累量、总表面积、总体积和根平均直径显著增加，维持了叶片细胞内激素水平，叶片IAA、CTK...     

铁对缺磷和铝毒耦合胁迫下杉木耐铝性的影响

为探究酸性土壤中铁与缺磷和铝毒耦合胁迫的互作关系及其对杉木耐铝性的影响,以杉木优良基因型YX11实生苗为材料,采用控制条件下沙培试验方法,设置对照(CK)、铝胁迫(Al)、缺磷和铝毒耦合胁迫(-P+Al)、缺磷和铝毒耦合胁迫下缺铁处理(-P+Al-Fe),研究缺磷和铝毒耦合胁迫下,外源供铁对杉木幼苗生长、光合生理、植株铝和铁含量、叶片抗性生理的影响。结果表明:(1)Al胁迫处理能显著抑制杉木幼苗生长,-P+Al处理进一步加剧Al诱导的生长受抑,而-P+Al-Fe处理则能显著缓解-P+Al处理引起的生长受抑程度。(2)杉木叶片光合色素含量,叶绿素荧光参数最大荧光(F_(m))、可变荧光(F_(v))、PSⅡ潜在光化学活性(F_(v)/F_(o))、PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、光化学淬灭系数(qP)和实际最大量子产额(QY)以及叶片净光合速率在不同胁迫处理下均较CK出现不同程度下降,但-P+Al处理的降幅显著大于-P+Al-Fe处理。(3)杉木叶片SOD、POD、CAT和APX等抗氧化酶活性在不同胁迫处理下均比CK显著增加,但-P+Al处理各抗氧化酶活性增幅显著低于-P+Al-Fe处理,从而导致-P+Al处理叶片形成更多过氧化氢,积累大量丙二醛。(4)杉木根和叶片铝含量在不同胁迫处理下均比CK显著增加,但根和叶片中铝含量在-P+Al-Fe和-P+Al处理间无显著差异,而-P+Al处理根和叶片中铁含量显著高于-P+Al-Fe处理。研究发现,在缺磷和铝毒耦合胁迫下,与缺铁相比,正常供铁能显著促进铁在杉木植株体内的积累,抑制其抗氧化酶活性的增强,促进过氧化氢大量积累,造成光合色素降解,同时对质膜和光合反应中心造成不可逆损伤,显著降低光合效率,加剧铝毒诱导的杉木生长受抑程度。     

高糖高胰岛素对去甲肾上腺素诱导的心肌细胞肥大的影响

目的:利用体外培养的乳鼠心肌细胞,观测高浓度胰岛素和高浓度葡萄糖作用下对去甲肾上腺素诱导的心肌细胞肥大的影响,并探讨其可能作用机制.方法:以培养的乳鼠心肌细胞为模型分组给药后,用显微镜目镜计数心肌细胞搏动的频率;用Lowrys法测心肌细胞的蛋白质含量;用消化分离法,利用计算机图象分析系统测心肌细胞的体积;用[3H]leucine标记法测定心肌细胞蛋白的合成.结果:与对照组相比,去甲肾上腺素(NE)组、高糖组、高胰岛素组心肌细胞蛋白含量、体积、蛋白合成均有明显增加,而与高糖加NE组和高糖高胰岛素组相比较,高糖高胰岛素加NE组心肌细胞蛋白含量、体积、蛋白合成增加则更为显著.结论:单纯高浓度胰岛素培养可促进心肌细胞肥大,同时用高糖高胰岛素联合培养,可使去甲肾上腺素诱导的心肌细胞肥大作用进一步增强.     

Effects of instantaneous and growth CO2 levels and abscisic acid on stomatal and mesophyll conductances

C₃ photosynthesis is often limited by CO₂ diffusivity or stomatal (g_s) and mesophyll (g_m) conductances. To characterize effects of stomatal closure induced by either high CO₂ or abscisic acid (ABA) application on g_m, we examined g_s and g_m in the wild type (Col‐0) and ost1 and slac1‐2 mutants of Arabidopsis thaliana grown at 390 or 780 μmol mol^?1 CO₂. Stomata of these mutants were reported to be insensitive to both high CO₂ and ABA. When the ambient CO₂ increased instantaneously, g_m decreased in all these plants, whereas g_s in ost1 and slac1‐2 was unchanged. Therefore, the decrease in g_m in response to high CO₂ occurred irrespective of the responses of g_s. g_m was mainly determined by the instantaneous CO₂ concentration during the measurement and not markedly by the CO₂ concentration during the growth. Exogenous application of ABA to Col‐0 caused the decrease in the intercellular CO₂ concentration (C_i). With the decrease in C_i, g_m did not increase but decreased, indicating that the response of g_m to CO₂ and that to ABA are differently regulated and that ABA content in the leaves plays an important role in the regulation of g_m.     

Formation of high density lipoproteins containing both apolipoprotein A-I and A-II in the rabbit

Human plasma HDLs are classified on the basis of apolipoprotein composition into those that contain apolipoprotein A-I (apoA-I) without apoA-II [(A-I)HDL] and those containing apoA-I and apoA-II [(A-I/A-II)HDL]. ApoA-I enters the plasma as a component of discoidal particles, which are remodeled into spherical (A-I)HDL by LCAT. ApoA-II is secreted into the plasma either in the lipid-free form or as a component of discoidal high density lipoproteins containing apoA-II without apoA-I [(A-II)HDL]. As discoidal (A-II)HDL are poor substrates for LCAT, they are not converted into spherical (A-II)HDL. This study investigates the fate of apoA-II when it enters the plasma. Lipid-free apoA-II and apoA-II-containing discoidal reconstituted HDL [(A-II)rHDL] were injected intravenously into New Zealand White rabbits, a species that is deficient in apoA-II. In both cases, the apoA-II was rapidly and quantitatively incorporated into spherical (A-I)HDL to form spherical (A-I/A-II)HDL. These particles were comparable in size and composition to the (A-I/A-II)HDL in human plasma. Injection of lipid-free apoA-II and discoidal (A-II)rHDL was also accompanied by triglyceride enrichment of the endogenous (A-I)HDL and VLDL as well as the newly formed (A-I/A-II)HDL. We conclude that, irrespective of the form in which apoA-II enters the plasma, it is rapidly incorporated into spherical HDLs that also contain apoA-I to form (A-I/A-II)HDL.     

气温和根区温度对葡萄叶片光合荧光特性的影响

为探究气温和根区温度对葡萄(Vitis vinifera)叶片光合荧光特性的影响, 以一年生巨峰葡萄为试材, 设置对照、高气温、高根区温度和两者交叉作用共4组处理。结果表明, 相较于对照和高气温, 高根区温度以及交叉处理叶片最大光化学效率(F_v/F_m)降低更明显; 与对照相比, 高根区温度以及高气温与高根区温度交叉处理下光系统II (PSII)实际光化学效率Y(II)显著降低, 非调节能量耗散的量子产量Y(NPQ)及Q_A氧化还原状态(1-q_P)值显著上升。同时, 高根区温度以及高气温与高根区温度交叉处理显著增加了J点的可变荧光(V_j), 而用于电子传递的量子产额(φ_Eo)及性能指数(PI_ABS)显著降低。此外, 高根区温度以及高气温与高根区温度交叉处理下单位面积有活性的反应中心数目(RC/CS_m)也显著下降, K点相对可变荧光(W_k)明显上升。综上所述, 高根区温度是高气温与根区高温交叉胁迫的主导因子, PSII受体侧是主要的伤害位点, 高气温加剧了高根区温度对PSII造成的伤害。     

银耳子实体多糖高温高压提取工艺研究

通过对银耳子实体多糖高温高压提取工艺中,提取温度、料液比、提取时间,提取次数等影响因素的实验分析,确定银耳子实体多糖高温高压提取的最佳条件为:提取温度110℃(对应压力0.04 MPa);料液比为1∶70;提取时间为2 h;提取次数为2次,在此条件下,银耳子实体多糖提取率可达36.5%。     

高温高湿胁迫及恢复对番茄快速荧光诱导动力学的影响

为了研究高温高湿复合胁迫对番茄的影响,以番茄品种“金冠五号”(Jinguan 5)为试材,于2018年6-9月在南京信息工程大学农业气象试验室进行温度、相对湿度与处理天数三因素正交试验,温度设置4个水平(昼温/夜温),即32℃/22 ℃、35℃/25℃、38℃/28 ℃、41℃/31℃,空气相对湿度设置3个水平为50%±5%、70%±5%、90%±5%,4个持续时间(3、6、9、12 d),以28℃/18℃、50%~55%环境下处理的番茄幼苗为对照(CK),测定不同处理下番茄叶片光合参数和快速荧光诱导动力学参数.结果表明:在日最高32~41℃范围内,随着温度升高,番茄光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQE)、最大净光合速率(Pmax)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光合性能指数(PIabs)、综合性能指数(PItotal)、用于电子传递的量子产额(φEo)、用于还原PSI受体侧末端电子受体的量子产额(φRo)、用于电子传递的光能(ET0/CSm)和有活性的反应中心数量(RC/CSm)均有所降低,快速叶绿素荧光诱导曲线发生变化,J、I、P相降低,且AK小于0.在高温环境下,70%湿度处理的LSP、AQE、Pmax、Fv/Fm、PIabs PItotal、φEo、φRo、ETo/CSm、RC/CSm等指标显著高于50%和90%湿度处理.不同天数处理和恢复期间各指标无显著性差异.研究表明:高温胁迫破坏了番茄幼苗光系统的结构和功能,在超过日最高35℃的环境中,适当增加空气相对湿度至70%,可稳定光合反应中心,缓解高温胁迫对植物光合系统的伤害.     

细胞筛选平台在人类功能基因组研究中的应用

人类基因组全序列的精细图已完成,当前生命科学面临的重要任务就是如何将基因组序列信息转化为基因的功能信息,了解生命活动的分子机理,改善人类健康,为生物技术发展提供动力 . 在一系列功能基因组研究新技术中,高通量 (high-throughput) 和高内涵 (high-content) 的细胞筛选技术平台已经显示出巨大潜力,发挥着越来越重要的作用 . 通过在体外培养的哺乳动物细胞中基因过表达或抑制基因表达,分析所产生信号传导通路和 / 或细胞表型改变,可以直接发现基因功能 . 近年来一些技术上的进展,使细胞筛选平台具有微量、自动、高效、高通量,以及可以系统研究的特点,已经成为功能基因组研究的核心方法之一 . 近 2~3 年来已经出现一批成功应用细胞筛选平台进行大规模功能基因组研究的报道 . 我国在这一领域的研究也开始起步,将对我国生物技术的源头创新研究产生深远的影响 .     

Diet-Induced Changes in AChE Activity after Long-Term Exposure

In the present study we investigated a potential mechanism by which high sugar (HS) and high fat (HF) diets could affect acetylcholinesterase (AChE) activity. The treatment with HS and HF diet was done for six months on male and female rats. The results showed decreased hippocampal AChE activity in male and females receiving HS and HF diets (HS 24% and 36%; HF 38% and 32%, males and females, respectively; P < 0.05). The activity in the cerebral cortex was reduced in males (49 and 40%) and females (19 and 17%) (P < 0.05) on HS and HF diets, respectively. In the hypothalamus AChE activity was decreased on HS diet in males (46%) and female (25%) (P < 0.05) and also on HF diet in males (34%) and females (21%) (P < 0.05). However, in the cerebellum no changes in AChE activity were observed. These results indicate that HS and HF diets produced mainly inhibition in acetylcholine degradation. It probably indicates a chronic alteration induced by these diets on the cholinergic system.