低温对不同耐寒力的黄瓜(Cucumic sativus)幼苗子叶各细胞器中超氧物歧化酶(SOD)的影响

黄瓜幼苗子叶SOD活性在细胞内的分布是细胞溶质部份最高(占总活性的85％左右),其次是线粒体(占10％)和叶绿体(约4％)。各细胞器的SOD同工酶酶谱均为三条同工酶活性带,迁移率较慢的一条是Mn-SOD同工酶,迁移率较快的二条为CuZn-SOD同工酶。各细胞器的SOD对低温的敏感程度不同,依次为:叶绿体>线粒体>细胞溶质部份。叶绿体和线粒体周工酶酶谱的CuZn-SOD活性带,随着处理温度的降低而减弱或接近消失。随着温度的降低,黄瓜幼苗子叶SOD活性的下降和电解质泄漏增加,幼苗逐渐呈现出伤害症状,而SOD活性的显著下降却比细胞电解质大量泄漏的出现要早。耐寒力不同的两个品种在SOD活性及电解质泄漏的变化上有差异。     

超氧物歧化酶（SOD）与柳树分布相关性的研究

在研究红松苗越冬伤害原因时,发现超氧物歧化酶(SOD),在防止针叶越冬伤害中起着重要作用。75%术条遮荫,可安全越冬的红松苗针叶,早春仍保持较强的活性,脂质过氧化产物积累较少。而暴露于全光下,则终于发生不可逆伤害,红松苗针叶SOD活性低而脂质过氧化产物(丙二醛)积累较多。并且暴露在全光下不出现伤害的红松大树针叶,酶活性也高于幼苗。此外,关于SOD对植物在低温、干旱、日灼、臭氧、大气污染(SO_2)等逆境中的抗性作用,也已有不少报道。日本学者曾     

盐胁迫下大麦和小麦叶片脂质过氧化伤害与超微结构变化的关系

研究了耐盐的大麦和不耐盐的小麦幼苗在 NaCl 胁迫下叶片脂质过氧化作用、膜系统伤害、叶肉细胞超微结构变化三者之间的关系。在盐胁迫初期,叶肉细胞能维持较高的 SOD 活性,脂质过氧化作用较弱,膜系统基本完整;随着胁迫强度加大,SOD 活性下降,脂质过氧化作用加强,膜透性增加,细胞内的电解质和紫外吸收物质大量外渗,细胞器破坏,甚至整个叶肉细胞结构崩溃。试验结果表明盐胁迫下超微结构的变化反映了细胞内膜系统的紊乱和伤害,而膜系统的伤害可能是脂质过氧化作用增强的结果。     

水稻幼苗的低温伤害与膜脂过氧化

水稻幼苗在低温处理过程中,随着低温时间的延长和伤害的发展,叶片组织电阻急剧下降、膜保护酶超氧物歧化酶(SOD)活性降低、膜脂过氧化产物——丙二醛(MDA)含量明显增加。用四种自由基清除剂对水稻幼苗进行预处理,降低了低温引起的 MDA 含量的增生。相反,用 SOD 抑制剂预处理水稻幼苗,则提高了低温下 MDA 的含量。由此可以认为:水稻幼苗的低温伤害原因之一是与 SOD 活性受抑,加剧了自由基引发的膜脂过氧化作用,从而使膜受损伤有关。     

谷胱甘肽还原酶和超氧化物歧化酶在玉米幼苗热激诱导的交叉适应中的作用

玉米幼苗经过热激处理后,在随后的高温、低温、干旱和盐胁迫环境中,其存活率明显高于未热激的幼苗,表明热激能提高植物的抗热性、抗冷性、抗旱性和抗盐性,证实了玉米幼苗交叉适应现象的存在;热激还可提高谷胱甘肽还原酶(GR)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性,且在上述4种胁迫过程中GR、SOD活性水平与玉米幼苗的存活率呈正相关,表明GR和SOD参与玉米幼苗交叉适应的形成.     

玉米胚发育过程中脱水耐性的变化

对离体玉米胚脱水耐性的变化以及不同脱水速率对其脱水耐性的影响进行了研究。授粉后16d的玉米胚能耐轻微脱水,含水量从1.45降低到0.28gH2Og-1DW时胚的萌发率为100%,但含水量低于0.1gH2Og-1DW时胚死亡。胚的脱水耐性随着发育逐渐加强,表现为电解质渗漏速率逐渐降低,萌发率和幼苗干重逐渐增加。授粉后20d胚内超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性较高,过氧化氢酶(CAT)活性较低;授粉后24d,这些酶的活性与授粉后20d的正好相反。脂质过氧化产物丙二醛(MDA)在种子发育过程中呈下降趋势。不同脱水速率明显地影响胚的脱水耐性:在慢速脱水到含水量0.1~0.18gH2Og-1DW时,胚的萌发率和幼苗干重比快速脱水高,电解质渗漏速率比快速脱水低;在快速脱水条件下胚中的SOD、APX活性和MDA含量也比慢速脱水高;CAT活性的变化不明显。     

低温胁迫对红果风铃木幼苗生理特性的影响

为探究红果风铃木(Handroanthus chrysotrichus)对低温的耐受能力,以1年生红果风铃木幼苗为材料,人工模拟不同低温环境观察幼苗在低温下的受害情况,并测定SOD、MDA等生理指标和叶绿素荧光参数。结果表明:红果风铃木幼苗在遭受6 ℃及以上低温胁迫时,能够通过提高SOD活性、增加SS、Pro以及叶绿素含量增强植株抗寒力,进而缓解胁迫给植株带来的伤害; 红果风铃木幼苗还能够提高NPQ耗散过剩的光能避免光合机构受低温破坏,但随着温度下降至2 ℃,PSⅡ反应中心的伤害愈发严重,光合作用能力受到显著影响。结合各项指标变化特征,推测红果风铃木幼苗能够有效通过自身调节缓解胁迫带来伤害的最低温度范围为2～5 ℃,具体临界点还需进一步验证。在遭受6 ℃及以上低温胁迫时,红果风铃木幼苗主要通过提高SOD活性和积累SS缓解低温给植株带来的损伤; 随着温度下降至2 ℃及以下低温时,主要通过提高SOD活性和积累Pro缓解低温给植株带来的损伤。综合分析认为,红果风铃木幼苗无法抵抗0 ℃及以下低温产生的冻害,但对0 ℃以上低温有一定的耐受力,研究结果有利于红果风铃木的抗性品种选育和推广种植,对探索植物抗寒生理机制具有一定意义。     

外源NO缓解蝴蝶兰低温胁迫伤害的生理机制研究

以蝴蝶兰品种‘台湾黄金’幼苗(苗龄15个月)为试验材料,通过叶面喷施200μmol·L-1的NO供体硝普钠(SNP),低温胁迫(昼/夜:12℃/7℃)处理5d和10d,分别测定叶片电解质渗漏率、丙二醛(MDA)含量、pH、渗透调节物质含量及几种保护酶活性,探讨外源NO缓解蝴蝶兰低温胁迫伤害的生理机制。结果表明:低温胁迫条件下,预施SNP处理可以有效抑制蝴蝶兰叶片电解质渗漏率、MDA含量和pH的上升,显著提高叶片可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸(Pro)含量,显著延缓超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性的下降,增强多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性。研究认为,外源NO供体SNP可以通过保护蝴蝶兰幼苗的细胞膜系统,增加渗透调节物质含量,提高保护酶活性来减轻低温胁迫对蝴蝶兰幼苗的伤害,提高其抗低温胁迫的能力。     

外源GSH对盐胁迫下番茄幼苗生长及抗逆生理指标的影响

采用营养液栽培法,研究外源谷胱甘肽(GSH)对NaCl胁迫下番茄幼苗生长、根系活力、电解质渗透率和丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响,为利用外源物质减轻盐胁迫伤害提供理论依据。结果显示:(1)NaCl胁迫显著抑制了番茄幼苗的生长、根系活力和SOD、POD、CAT活性,提高了电解质渗透率及MDA、Pro、可溶性糖含量;(2)外源喷施GSH能够诱导NaCl胁迫下番茄幼苗叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性上调,电解质渗透率及MDA含量下降,Pro和可溶性糖含量恢复至对照水平;(3)外源喷施还原型谷胱甘肽抑制剂(BSO)使NaCl胁迫下番茄幼苗的根系活力以及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性下降,脯氨酸含量提高;(4)喷施GSH可诱导BSO和NaCl共处理番茄植株的根系活力、SOD、POD、CAT活性提高,MDA和Pro含量降低。研究表明,外源GSH可通过提高促进盐胁迫下番茄幼苗植株渗透调节能力及清除活性氧的酶促系统的防御能力、降低细胞膜脂过氧化程度、保护膜结构的完整性,从而有效缓解NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制,提高其耐盐性。     

甜杨6-磷酸葡萄糖脱氢酶在抗冻性低温诱导中的作用

对-20℃低温锻炼及脱锻炼过程中甜杨(Populus suaveolens)幼苗的G6PDH、SOD和POD活性、MDA含量和半致死温度(LT50)进行了测定和分析.结果发现,低温锻炼在一定程度上提高了幼苗6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)、SOD和POD活性,降低了MDA含量和幼苗半致死温度(LT50).另外,将幼苗放回常温(脱锻炼)2 d能引起幼苗的G6PDH、SOD和POD活性的显著下降,并使LT50和MDA含量的迅速回升.结果表明,低温锻炼中G6PDH活性的增加有助于SOD和POD活性的提高,进而对幼苗的LT50和MDA含量的降低有明显的促进作用,G6PDH可能参与了SOD和POD活性的调节和抗冻性的低温诱导.     

低温胁迫下玉米幼苗叶片活性氧的产生及保护酶活性的变化

在光照和黑暗条件下, 对低温胁迫玉米幼苗叶片中超氧自由基(O₂·)产生速率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)动态变化过程的研究结果表明, 不同强度低温胁迫后, O₂·产生速率增加;保护酶SOD 、CAT 活性下降, POD 活性升高。同一低温胁迫下光照处理后的O₂·产生速率、SOD 、CAT 、POD 活性与黑暗处理相比差异达到极显著水平。     

低温对玉米、高粱和白菜幼苗生长的伤害与ATPase同工酶变化的关系

玉米、高粱在１—４℃低温下处理３周时,幼苗组织内ＡＴＰａｓｅ同工酶减少,白菜幼苗中未发现ＡＴＰａｓｅ同工酶变化。低温下处理３周,玉米、高粱幼苗生长完全受抑;低温对白菜幼苗生长不敏感。表明白菜的耐寒性强于玉米、高粱。低温对植物幼苗生长的伤害与幼苗组织内ＡＴＰａｓｅ同工酶的变化呈一定的相关性。     

(NH4)2SO4对瓜尔豆幼苗在不同光照下耐冷性的影响

通过温室穴盘育苗试验,研究叶面喷施(NH4)2SO4对低温胁迫12 h后不同光通量密度(PFD)条件下,瓜尔豆幼苗在常温培养过程中幼苗生存及叶片SOD活性、POD活性和MDA含量的影响。结果表明:低温处理一夜后,在温室自然光照(强光)下进行常温恢复时,瓜尔豆叶片中SOD和POD活性始终显著低于对照,MDA含量显著高于对照,幼苗死亡率显著高于对照;在90μmol.m-2.s-1弱光下恢复2~4 d后,叶片中保护酶活性显著高于对照,MDA含量保持较低水平,幼苗均正常生长。叶面喷施(NH4)2SO4能显著提高低温处理后的植株叶片抗氧化酶类活性,减少叶片中MDA的产生,降低幼苗死亡率,0.2%(NH4)2SO4处理效果最好,其次为0.4%(NH4)2SO4。短期低温后,使植物处在弱光环境下能减少活性氧的发生,为植物抗氧化系统达到新的平衡提供有利条件,从而减轻甚至消除低温伤害。     

硅对低温胁迫下黄瓜幼苗生长的影响

采用砂基培养的方法,研究硅对低温胁迫下黄瓜幼苗生长的影响.结果表明加硅处理能使低温胁迫下的黄瓜幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性显著升高:丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基(O₂^-)产生速率显著下降,叶片质膜透性降低;硅提高了低温胁迫下黄瓜幼苗的可溶性蛋白质和叶绿素含量、叶绿素a/b比值及植株生物量.因此,硅可以减弱低温胁迫对黄瓜幼苗的伤害.     

凤眼莲超氧物歧化酶活性与抗寒性的关系

低温使凤眼莲叶内SOD活性降低,同时叶组织电解质外渗增加和TTG的还原力降低。用适量的联吡啶季胺盐(Paraquat)处理凤眼莲叶片,使超氧物歧化酶活性增强,则能减轻低温引起的伤害。试验提供了超氧物歧化酶与抗寒性有关的直接证据.     

铜胁迫对玉米幼苗生长、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响

本文研究了铜(Cu)胁迫下玉米(Zeamays)幼苗生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的变化。研究结果表明,5￣20μmol.L-1Cu处理10天明显抑制玉米幼苗根系生长,并减少玉米幼苗的干物重,以及增加玉米幼苗地上部和根系含Cu量;玉米幼苗吸收的Cu大部分积累在根系,在地上部分布较少。Cu处理还降低玉米叶片的叶绿素含量和Fv/Fm、ETR、qP和qy值。在10天的Cu处理期间,根系中SOD、POD、CAT和GR活性呈现先上升后下降的趋势。而叶片中的SOD、POD、CAT和GR活性在处理前期不受Cu胁迫的显著影响,处理后期则因Cu胁迫而增强。实验表明抗氧化酶在抵御过量Cu引起的氧化胁迫中发挥了一定的作用。     

低温胁迫对六种苗木生理特性的影响

研究了低温胁迫对大花五桠果(Dillenia turbinata)、双翼豆(Peltophorum tonkinense)、海南山竹子(Garcinia oblingifolia)、盆架子(Alstonia scholaris)、非洲桃花心木(Khaya senegalensis)和海南红豆(Ormosia pinnata)幼苗的影响.结果表明:低温胁迫下6种苗木叶片的相对电导率比对照有所增加;除了0℃处理的双翼豆幼苗外,低温胁迫的幼苗叶片内的脯氨酸含量大于对照;不同低温胁迫的幼苗叶片的蛋白质和叶绿素含量变幅较小;大花五桠果、海南山竹子、非洲桃花心木叶片的丙二醛(MDA)含量随着温度的降低而上升,而其他树种幼苗的丙二醛含量变化幅度不大;各低温胁迫的大花五桠果叶片的超氧物歧化酶(SOD)活性显著高于对照,双翼豆叶片的SOD活性低于对照,而其他幼苗叶片的SOD活性变化较小.采用主成分分析法进行抗寒综合评价表明,6种苗木的抗寒能力排序为海南红豆＞盆架子＞非洲桃花心木＞海南山竹子＞双翼豆＞大花五桠果.     

苯丙氨酸解氨酶在诱导黄瓜幼苗抗寒性中的作用

为了探讨苯丙氨酸解氨酶(PAL)在诱导黄瓜幼苗抗寒性中的作用,采用喷施特异抑制剂(AOPP)的方法控制PAL活性,测定幼苗抗寒性的变化.结果表明： 低温可以诱导黄瓜幼苗叶片中PAL的基因表达和活性升高;喷施AOPP显著抑制了叶片中PAL活性,减少了酚类和类黄酮物质的积累.低温对黄瓜幼苗造成显著伤害,AOPP预处理加剧了低温对幼苗的损伤,幼苗抗寒性降低.与对照相比,幼苗叶片中相对电解质渗漏率和丙二醛(MDA)含量显著升高,PSII最大光化学效率(F_v/F_m)降低,光化学猝灭参数Y(NO)升高,胁迫相关基因(PR1-1a、COR47、P5CS、HSP70)的诱导表达受到抑制.低温导致黄瓜幼苗叶片中H₂O₂积累,还原型抗坏血酸(AsA)含量降低,脱氢抗坏血酸(DHA)含量升高,AsA∶DHA减小;喷施AOPP的幼苗中抗氧化酶(过氧化氢酶CAT、抗坏血酸过氧化物酶APX)活性显著低于对照,H₂O₂过量积累,AsA∶DHA更低.施用H₂O₂清除剂可以有效缓解喷施AOPP引起的低温损伤加剧,而施用CAT抑制剂的幼苗对低温胁迫更敏感.表明低温诱导了PAL活性升高,促进了苯丙烷类次生代谢产物的合成,提高了胞内抗氧化酶活性,可有效清除活性氧分子,维持AsA氧化还原状态,缓解低温引起的光损伤和氧化损伤.     

5-氨基乙酰丙酸对辣椒植株低温胁迫伤害的缓解效应

以‘超越五号'辣椒品种为试材,研究了低温胁迫期间及随后的常温恢复过程中5-氨基乙酰丙酸(ALA 25 mg·L-1)处理对始花期辣椒植株生长量,叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和电解质渗透率及丙二醛(MDA)含量的影响,以探讨ALA提高辣椒抗寒性的生理机制.结果表明,低温胁迫下叶面喷施25 mg·L-1的ALA可显著提高辣椒植株生长量,增加叶片中脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白含量,增强其POD、CAT及APX活性,并显著降低辣椒叶片中SOD活性、电解质渗透率和MDA含量.叶面喷施ALA也显著降低了恢复过程中辣椒叶片中的渗透调节物质含量和抗氧化酶活性,使膜伤害基本恢复到对照水平.可见,外源ALA处理可通过提高低温胁迫下辣椒叶片的渗透调节能力和抗氧化能力,促进植株生长,缓解低温胁迫对植株的伤害.     

外源水杨酸对NaCl胁迫下大豆种子萌发和幼苗生长生理的影响

以大豆种子、幼苗为试验材料,采用砂培的方法,研究了0.2mmol·L-1外源水杨酸(SA)对100mmol·L-1 NaCl胁迫下大豆种子萌发、幼苗形态及生物量、膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响。结果显示:NaCl胁迫下,大豆种子萌发和幼苗生长受到显著抑制,且随着胁迫时间的延长(0~3d),大豆幼苗相对电解质渗漏率、硫代巴比妥酸活性产物(TBARS)含量显著升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均明显降低。外源SA促进NaCl胁迫下大豆种子萌发和根茎生长,增加幼苗生物量积累,降低幼苗叶片相对电解质渗漏率和TBARS含量,增强其叶片SOD、CAT、APX活性。研究表明,NaCl胁迫能显著抑制大豆种子萌发和幼苗生长,而一定浓度的外源SA能有效提高NaCl胁迫下大豆种子活力及幼苗抗氧化酶活性,减轻膜脂过氧化程度,缓解NaCl胁迫所造成的伤害,提高大豆幼苗抗盐胁迫的能力。