低氧胁迫下24-表油菜素内酯对黄瓜幼苗叶片光合特性及多胺含量的影响

采用1/2 Hoagland营养液培养,研究了低氧胁迫下24-表油菜素内酯(EBR)对黄瓜幼苗叶片光合特性及多胺含量的影响.结果表明：低氧胁迫下黄瓜幼苗的净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO₂浓度(C_i)显著下降,而叶绿素含量显著提高,幼苗生长受抑;低氧胁迫显著提高了黄瓜幼苗叶片的腐胺(Put)、亚精胺(Spd)、精胺(Spm)、多胺(PAs)含量和Put/PAs,但降低了(Spd+Spm) /Put.低氧胁迫下,外源EBR不仅显著提高了黄瓜幼苗的P_n、g_s、T_r及叶绿素含量,也显著提高了黄瓜幼苗叶片的游离态Spm、结合态Spd、Spm及束缚态Put、Spd、Spm含量,促进了PAs的进一步积累,且降低了Put/PAs,提高了(Spd+Spm)/Put．可见,外源EBR调节了黄瓜幼苗内源多胺含量及形态的变化,维持了较高的光合性能,促进了叶面积和干物质量的显著增加,缓解了低氧胁迫对黄瓜幼苗的伤害.     

干旱胁迫与小麦幼苗亚精胺代谢变化的关系

通过对亚精胺（spermidine,Spd）在抗旱性不同的小麦品种幼苗中的作用的研究,发现抗旱品种周麦18号在渗透胁迫处理时,其叶片中的Spd含量明显大于不抗旱的豫麦51号。用Spd合成的抑制剂甲基乙二醛-双（鸟嘌呤腙MGBG）处理周麦18号,则导致Spd含量下降和抗性的降低,外源Spd又可逆转MGBG对周麦18号在渗透胁迫下的伤害。外源Spd可以明显提高豫麦51号的叶片内Spd含量,并相应提高其抗性。以上结果表明,Spd可以提高小麦幼苗的抗渗透胁迫能力。     

外源亚精胺对盐胁迫下毕氏海蓬子体内多胺含量的影响

用含不同浓度(0、100、200、300、400和500 mmol·L 1)NaCl的Hoagland营养液及叶面喷施0.1 mmol·L-1外源亚精胺(Spd)处理毕氏海蓬子幼苗,研究外源Spd对NaCl胁迫下海蓬子体内游离态、结合态和束缚态3种形态多胺含量的影响,分析内源多胺含量的变化与植物耐盐性的关系.结果表明:(1)随盐胁迫浓度的升高,海蓬子幼苗叶片中3种形态腐胺(Put)含量均先降后升;同期的游离态Spd含量持续上升,结合态和束缚态Spd含量均先升后降;同期的游离和结合态精胺(Spm)含量均先升后降,而其束缚态Spm含量呈上升趋势;游离态和束缚态多胺(PAs)总量变化随盐浓度升高均呈上升趋势,而结合态PAs总量先升后降.(2)3种形态(Spd+ Spm) /Put比值均先升后降,而3种形态Put/PAs比值则均呈先降后升的相反趋势.(3)外源Spd处理提高了海蓬子幼苗叶片中结合态和束缚态PAs总量,也提高了游离态和束缚态(Spd+Spm)/Put比值.研究发现,外源Spd参与了NaCl胁迫下海蓬子内源PAs代谢的调节,可能通过促进盐胁迫植株中Put向Spd和Spm的转化,以及游离态多胺向结合态和束缚态多胺的转化来增强海蓬子耐盐性.     

干旱胁迫下小麦幼苗根、叶多胺含量和多胺氧化酶活性的变化

 以抗旱性不同的两个小麦品种（‘晋麦33’和‘温麦8’）（Triticum aestivum cv. Jinmai 33 and Wenmai 8）为材料,研究了干旱胁迫下多胺含量和多胺氧化酶活性的变化。结果表明：旱过程中,幼苗根、叶中腐胺（Put）、亚精胺（Spd）、精胺（Spm）3种多胺含量和多胺氧化酶（PAO）活性先迅速升高,而后下降。与抗旱性弱的‘晋麦33’相比,抗旱性强的品种‘温麦8’幼苗根、叶中Spd、Spm 含量初期升高幅度大,之后下降速率减慢;PAO活性的变化与之相反,‘晋麦33’的PAO活性提高的幅度大于‘温麦8号’。多胺含量和PAO活性在小麦幼苗的根与叶之间呈极显著正相关。干旱初期,小麦根、叶中多胺迅速积累可能是干旱胁迫反应的一个信号,随后较高的Spd、Spm 水平有利于增强小麦幼苗的抗旱性。     

水分胁迫下山黧豆多胺代谢与 β-N-草酰-L-α ,β-二氨基丙酸积累相关性的研究

为了研究水分胁迫下山黧豆 (LathyrussativusL .)叶片中多胺代谢与 β_N_草酰_L_α,β_二氨基丙酸 (ODAP)积累的相关关系 ,利用聚乙二醇 (PEG)对山黧豆幼苗进行水分胁迫处理 ,同时加入腐胺 (Put) ,α_二氟甲基精氨酸(DFMA)和Put DFMA。实验结果表明 ,随PEG处理时间的延长 ,山黧豆幼苗叶片中Put、亚精胺 (Spd)和精胺 (Spm)含量逐渐增加 ,特别是Spm含量增加显著 ,同时ODAP逐渐积累 ;在PEG处理的同时 ,加入Put使得Put、Spd含量显著增加 ,但对Spm影响不大 ,同样对ODAP含量影响也较小 ;加入DFMA可显著抑制Put、Spd、Spm的积累 ,同时也抑制了ODAP的积累 ;加入Put DFMA ,Put可以部分地减缓DFMA对两种内源多胺 (Put和Spd)合成的抑制作用 ,但对Spm所受DFMA的抑制作用影响不大 ,这时ODAP的积累也受到抑制。由此可见 ,水分胁迫对山黧豆幼苗叶片中多胺特别是Spm含量的增加与ODAP的积累密切相关。     

外源多胺对铜胁迫下水鳖叶片多胺代谢、抗氧化系统和矿质营养元素的影响

采用营养液水培的方法,研究了外源亚精胺(Spd)和精胺(Spm)对Cu胁迫下水鳖叶片3种形态多胺(PAs)、抗氧化系统及营养元素的影响。结果表明:(1)Cu胁迫使水鳖叶片腐胺(Put)急剧积累,Spd和Spm明显下降,从而使(Spd+Spm)/Put比值也随之下降。外源Spd和Spm显著或极显著逆转Cu诱导的PAs变化,抑制Put的积累,缓解Spd和Spm的下降,从而提高了(Spd+Spm)/Put比值。(2)外源Spd和Spm抑制了Cu胁迫诱导的多胺氧化酶(PAO)的增加,缓解了二胺氧化酶(DAO)的下降。(3)与单一Cu胁迫相比,Spd和Spm显著或极显著提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性和抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)、游离脯氨酸(Pro)含量,从而降低了超氧阴离子(O2.-)产生速率和过氧化氢(H2O2)含量,极显著降低了丙二醛(MDA)含量,缓解了Cu诱导的氧化胁迫。(4)外源Spd和Spm显著或极显著缓解了Cu胁迫下矿质营养元素吸收平衡的紊乱。以上结果均说明了外施Spd和Spm可增加水鳖对Cu胁迫的耐受性。     

外源腐胺对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗多胺和抗氧化系统的影响

采用营养液栽培,研究了外源腐胺(Put)对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗体内多胺含量和抗氧化系统的影响.结果显示,低氧胁迫显著刺激了黄瓜幼苗体内活性氧(ROS)和内源多胺含量的增加,提高了抗氧化酶活性;外源Put进一步提高了低氧胁迫下黄瓜幼苗体内多胺的含量和抗氧化酶活性,降低了ROS含量,从而缓解了低氧胁迫的伤害作用;Put合成抑制剂D-精氨酸(D-Arg)不仅显著抑制黄瓜幼苗体内多胺的合成,而且抑制抗氧化酶活性,同时ROS大量积累,进一步抑制黄瓜幼苗的生长;而外源Put可缓解D-Arg的抑制作用;Put转化抑制剂甲基乙二醛-双(脒基腙)(MGBG)和Put降解抑制剂氨基胍(AG)的混合施用造成游离态Put的过量积累,以及亚精胺(Spd)、精胺(Spm)含量和抗氧化酶活性的显著降低,造成ROS大量积累,进一步加重了低氧胁迫对植株的伤害.结果表明,低氧胁迫下外源Put可提高黄瓜幼苗体内游离态Put含量,促进游离态Put向Spd和Spm转化,Spd、Spm含量的增加以及(free-Spd free-Spm)/free-Put比值的升高有利于提高植株抗氧化酶活性,增强清除ROS的能力,降低膜脂过氧化的伤害,从而增强植株的低氧胁迫耐性.     

外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜幼苗游离态多胺含量和多胺合成酶基因表达的影响

以黄瓜品种‘津春2号’（Cucumis sativusL.cv.Jinchun No.2）为材料,采用营养液栽培,研究了外源亚精胺（Spd）对NaCl胁迫下黄瓜幼苗叶片游离态多胺含量和多胺合成酶基因表达的影响。结果表明,75 mmol/LNaCl胁迫下,幼苗株高、茎粗和干鲜重显著降低,外源喷施1 mmol/L Spd处理可明显缓解盐胁迫对幼苗生长的抑制。盐胁迫下叶片游离态多胺含量显著增加,外源Spd进一步促进了游离态Spd和精胺（Spm）的积累,降低了游离态腐胺（Put）的积累。多胺合成酶基因表达分析表明,盐胁迫上调了adc、odc、samdc和spds基因的表达,施用外源Spd后进一步上调了samdc基因,下调了adc、odc、spds基因的表达。表明外源Spd参与了黄瓜幼苗体内多胺代谢的调节,通过下调盐胁迫下adc、odc基因的表达,抑制游离态Put的积累,上调samdc基因的表达促进游离态Spd和Spm的积累,进而缓解盐胁迫对植物生长的抑制。     

外源精胺对水分胁迫下小麦幼苗保护酶活性的影响

通过营养液培养试验,研究了水分胁迫下外源精胺(Spm)对抗旱性不同的小麦品种幼苗叶片质膜相对透性及保护酶活性的影响.结果表明:水分胁迫下,小麦叶片的质膜相对透性、M DA含量增加、SOD、CAT和POD活性上升,外源精胺处理可延缓水分胁迫下小麦叶片质膜相对透性和M DA含量上升,提高了SOD、CAT、POD酶活性的上升幅度;并且对抗旱性弱的品种保护酶活性增幅高于抗旱性强的品种.因此,外源精胺处理对抗旱性弱的品种缓解水分胁迫作用大于抗旱性强的品种.     

低氧胁迫下钙对网纹甜瓜幼苗多胺含量及多胺氧化酶活性的影响

以低氧性敏感的网纹甜瓜(Cucumis melo var. raticulalus)品种`西域一号'(Xiyu 1)为材料,研究了钙对低氧胁迫下幼苗生长、游离态、结合态和束缚态的腐胺(Put)、亚精胺(Spd)、精胺(Spm)含量、二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)活性、H₂O₂含量的影响。结果表明:与通气对照相比,低氧胁迫处理幼苗鲜重和干重显著降低,根、叶中3种形态的Put、Spd、Spm含量显著增加,DAO和PAO活性、H₂O₂含量显著提高;营养液加钙处理不但缓解了低氧胁迫对幼苗生长的抑制作用,而且幼苗游离态、结合态和束缚态Put、Spd、Spm含量显著高于单纯低氧胁迫处理,DAO和PAO活性、H₂O₂含量显著低于低氧胁迫处理;低氧胁迫下缺钙处理加重了低氧胁迫对网纹甜瓜幼苗的伤害。表明在低氧胁迫下,钙参与了网纹甜瓜幼苗多胺的代谢过程,对增强幼苗耐低氧性起着重要的作用。     

盐适应过程中香根草内源游离态、结合态、束缚态多胺含量的变化

研究了不同浓度NaCl胁迫下,香根草（Vetiteria zizanioides）根、叶中的游离态、结合态、束缚态多胺（PAs）[包括腐胺（Put）,尸胺（Cad）,亚精胺（Sod）和精胺（Spm）]含量的变化。在中度盐胁迫（100,200mmol L^-1NaCl）9天时,香根草基本能够正常生长,但在重度盐胁迫（300mmol L^-1NaCl）下,其生长受到严重抑制。在上述3个不同浓度的NaCl胁迫下,香根草根、叶中游离态Put,Cad,spd,Stma和总的游离态PAs含量明显下降,在高盐浓度下下降幅更大;结合态Put,Cad,Sod,Spm和总的结合态PAs含量显著上升,但在重度盐胁迫下升幅较小或与对照相当;束缚态Put,Cad和总的束缚态PAs含量均减少,而束缚态Spd和Spm含量在叶中是下降的,在根中则增加,且在中度盐胁迫下更明显。对根和叶片而言,除游离态（Spd＋Spm）,Put比值在重度盐胁迫下较对照显著下降外,其它游离态、结合态、束缚态和总的（Spd＋Spm）／Put比值在不同盐胁迫下均上升,在中度盐胁迫下更明显。这表明,维持多胺总量的稳态和较高的（Spd＋Spm）／Put比值是香根草适应中度盐胁迫的一个重要机制。     

盐胁迫下大麦幼苗多胺的种类和状态与多胺氧化酶活性的关系

200 mmol/L的NaCl胁迫8 d大麦幼苗叶片和根系中的三种形态多胺都有不同程度地下降,其中游离态多胺含量的下降幅度最大;高氯酸不溶性结合态多胺含量变化较小.根系中PAO的活性先上升后下降,而叶片中PAO的活性先下降后上升.游离态多胺中,亚精胺和精胺(Spd Spm)的含量变化与相应部位PAO的活性变化趋势相反,表明PAO在盐胁迫下可能调节了游离态多胺的含量从而影响高氯酸可溶结合态与高氯酸不溶结合态多胺的含量.     

一氧化氮缓解盐胁迫对玉米生长的抑制作用

研究了一氧化氮(nitric oxide,NO)对NaCl 100mmol/L胁迫下玉米幼苗生长的影响.结果表明:0.1～200μmol/L的NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP),特别是100μmol/L SNP处理可以显著提高盐胁迫下玉米幼苗的干物质积累速率.100μmol/L的SNP处理还显著提高了叶绿素含量、植株体内K /Na 比和(Spd Spm)/Put的比值,降低膜透性.推测NO对盐胁迫下玉米生长抑制的缓解作用是由于NO促进根系对K 的选择性吸收及其向地上部的运输,而降低对Na 的吸收及其向地上部的运输,并促进Put向Spd和Spm的转化.     

Effect of root-applied spermidine on growth and respiratory metabolism in roots of cucumber (<Emphasis Type="Italic">Cucumis sativus</Emphasis>) seedlings under hypoxia

The effects of exogenous spermidine (Spd) application to hypoxic nutrient solution on the contents of endogenous polyamines (PAs) and respiratory metabolism in the roots of cucumber (Cucumis sativus L.) seedlings were investigated. Cucumber seedlings were grown hydroponically in control and hypoxic nutrient solutions with and without addition of Spd at a concentration of 0.05 mM. The activities of key enzymes involved in the tricarboxylic acid cycle (TCAC), such as succinate dehydrogenase (SDH) and isocitrate dehydrogenase (IDH), were significantly inhibited under root-zone hypoxia with dissolved oxygen (DO) at 1 mg/l. In contrast, the activities of enzymes involved in the process of fermentation, such as pyruvate decarboxylase (PDC), alcohol dehydrogenase (ADH), lactate dehydrogenase (LDH), and alanine aminotransferase (AlaAT), were significantly increased. Thus, aerobic respiration was inhibited and fermentation was enhanced in the roots of cucumber seedlings as a result of decreasing ATP content to inhibit the dry weight of seedlings under hypoxic stress. Moreover, the contents of free, soluble conjugated, and insoluble bound putrescine (Put), Spd, and spermine (Spm) in the roots of cucumber seedlings were significantly increased under hypoxia stress. Interestingly, application of Spd to hypoxic roots markedly suppressed the accumulation of free Put and, in contrast, promoted an increase in free Spd and Spm, as well as soluble conjugated and insoluble bound Put, Spd, and Spm contents. From these data, we deduced that exogenous Spd promotes the conversion of free Put into free Spd and Spm, and soluble conjugated and insoluble bound PAs under hypoxia stress. Furthermore, the activities of LDH, PDC, and ADH were suppressed and, in contrast, the activities of SDH and IDH were enhanced by application of exogenous Spd to hypoxic roots. As a result, aerobic respiration was enhanced but fermentation metabolism was inhibited in the roots of cucumber seedlings, leading to an increase in ATP content to alleviate the inhibited dry weight of seedlings due to hypoxia stress. These results suggest that application of Spd to hypoxic nutrient solution promoted conversion of free Put into free Spd and Spm as well as soluble conjugated and insoluble bound PAs, further enhanced IDH and SDH activities, and inhibited ethanol fermentation and lactate fermentation, resulting in increased ATP content and eventually enhanced tolerance of cucumber plants to root-zone hypoxia.     

NaCl胁迫对结荚期菜用大豆叶片游离态多胺水平的影响

采用蛭石栽培,在100mmol·L-1NaCl胁迫下,对耐盐性不同的2个菜用大豆[Glycinemax(L.)Merr.]品种结荚期干物质积累、单株产量及叶片游离态多胺(PAs)水平的变化进行了研究。结果表明:NaCl胁迫显著降低了菜用大豆植株干重及单株产量,但耐盐品种"绿领特早"的降幅低于盐敏感品种"理想高产95-1";与"理想高产95-1"相比,"绿领特早"叶片在整个NaCl胁迫期间均维持了相对较低的H2O2含量、游离态腐胺(Put)含量及较高的游离态亚精胺(Spd)含量,在胁迫6～15d期间维持了相对较高的游离态精胺(Spm)含量、(Spd+Spm)/Put值及较低的Put/PAs值。说明耐盐品种"绿领特早"叶片具有较强的由游离态Put向游离态Spd和Spm转化的能力,维持了较低的游离态Put含量和较高的游离态Spd及Spm含量,进而抑制了活性氧过量积累。     

NaCl胁迫对菜用大豆种子多胺代谢的影响

采用蛭石栽培,在100 mmol·L-1NaCl胁迫下,对耐盐性不同的两个品种菜用大豆种子的丙二醛(MDA)含量和多胺(PAs)代谢进行了研究.结果表明:NaCl胁迫显著增加了菜用大豆种子的MDA含量,但耐盐品种‘绿领特早’(LL)的增幅低于盐敏感品种‘理想高产95-1’(LX).与LX相比,LL种子在整个NaCl胁迫期间均维持了相对较高的游离态精胺(Spm)、结合态Spm、结合态亚精胺(Spd)、束缚态Spd和束缚态腐胺(Put)含量,较高的(Spd +Spm )/Put 和(cPAs+bPAs)/fPAs值及较低的Put/PAs值,在胁迫中、后期(9～15 d)维持了相对较高的游离态Spd含量;胁迫期间,LL的精胺酸脱羧酶(ADC)长时期(6～15 d)保持相对较高的活性,而多胺氧化酶(PAO)则长时期(6～15 d)维持相对较低的活性.综上,LL具有较强的多胺合成能力及较强的Put向Spd和Spm以及游离态多胺向结合态和束缚态多胺转化的能力,进而有效抑制了细胞的膜脂过氧化,这可能是其耐盐性较强的重要原因之一.     

Effect of exogenous spermidine on polyamine metabolism in water hyacinth leaves under mercury stress

The influence of exogenous spermidine (Spd) on arginine decarboxylase (ADC), ornithine decarboxylase (ODC), polyamine oxidase (PAO) activities and polyamines (PAs), proline contents in water hyacinth leaves under Mercury (Hg) stress was investigated after 6 days treatment. The results showed that free putrescine (Put) content increased, the contents of free spermidine (Spd) and spermine (Spm) and the (Spd + Spm)/Put ratio in water hyacinth leaves decreased significantly with the increase of the Hg concentrations. Hg stress also disturbed the activities of ADC, ODC and PAO and caused changes on proline content. Compared to the Hg-treatment only, exogenous Spd (0.1 mM) significantly reduced the accumulation of free Put, increased the contents of free Spd and Spm and the ratio of (Spd + Spm)/Put in water hyacinth leaves. Furthermore, exogenous Spd enhanced the activities of ADC, ODC and PAO and significantly increased proline content. The PS-conjugated PAs and PIS-bound PAs changed in the same trend as free PAs. These results suggest that exogenous Spd can alleviate the metabolic disturbance of polyamines caused by Hg in water hyacinth leaves.     

渗透胁迫和CO~(++)对小麦幼苗内源多胺含量和乙烯产生的影响

抗旱和不抗旱的小麦幼苗叶片与根系,在1MPaPEG渗透胁迫下释出乙烯和生成内源腐胺、亚精胺和精胺的数量增加。当增加2mmol钴离子处理6h和12h后,乙烯生成显著受到抑制,而亚精肢和精胺呈现进一步增加。表明钴离子阻遏了氨基环烷羧酸向乙烯转变的途径,并为多胺合成提供了更多的底物,从而有利于提高小麦抗衰老和抗旱的能力,抗旱品种表现更为明显。