氯化钠胁迫对嫁接黄瓜叶片多胺含量的影响

以日本耐盐品种‘帝王新土佐’南瓜为砧木,以’新泰密刺’黄瓜为接穗,在100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,对黄瓜嫁接和自根植株不同时期叶片中不同形态多胺含量的变化进行了研究.结果表明：NaCl胁迫下黄瓜嫁接植株游离态腐胺（Put）含量在胁迫2 d时与自根植株无显著差异,其余时间均显著高于自根植株;游离态亚精胺（Spd）和游离态精胺（Spm）含量在整个胁迫期间均显著高于自根植株;游离态多胺总量（PAs）在胁迫第4天出现峰值;嫁接植株游离态Put/PAs值在胁迫4 d时与自根植株无显著差异,其余胁迫时间均显著低于自根植株,而(Spd+Spm)/Put值在整个胁迫期间均显著高于自根植株;嫁接植株结合态和束缚态Put、Spd和Spm含量在整个胁迫期间均显著高于自根植株,结合态和束缚态PAs在胁迫第6天出现峰值;结合态多胺的Put/PAs值和(Spd+Spm)/Put值变化趋势与游离态多胺一致;嫁接植株束缚态Put/PAs值在胁迫6 d时与自根植株无显著差异,其余时间均显著低于自根植株,而(Spd+Spm)/Put值在整个胁迫期间均显著高于自根植株.表明黄瓜嫁接植株表现出较强的耐盐特征.     

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。     

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.     

嫁接对铜胁迫下黄瓜幼苗根系多胺代谢的影响

采用营养液栽培法,研究了嫁接(以黑籽南瓜为砧木)对铜胁迫下黄瓜幼苗根系活力及多胺代谢的影响.结果表明:铜胁迫下黄瓜幼苗根系活力下降,电解质渗漏率升高,而嫁接苗的变化幅度显著小于黄瓜自根苗;铜胁迫下黄瓜嫁接植株根系中除游离态腐胺(Put)含量显著低于自根苗外,结合态和束缚态Put、3种形态亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量均显著高于自根苗,嫁接苗根系中游离态Put含量及腐胺/多胺(Put/PAs)显著低于自根苗;铜胁迫下,嫁接苗根系精氨酸脱羧酶(ADC)、鸟氨酸脱羧酶(ODC)和S-腺苷蛋氨酸脱羧酶(SAMDC)活性高于自根苗,而二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)活性显著低于自根苗.表明嫁接黄瓜幼苗根系PAs的合成增加,降解减少,使PAs含量维持在较高水平,从而提高了黄瓜幼苗抗铜胁迫能力.     

NaCl胁迫对中国南瓜杂交种成株期根系生理生化特征的影响

以中国南瓜360-3×112-2杂交种和黑籽南瓜为材料,在水培条件下研究了成株期NaCl胁迫对其植株生长和根系生理生化特征的影响.结果表明:(1)NaCl胁迫对2材料的根系鲜重、地上部鲜重、主蔓长度和功能叶单叶面积都有不同程度抑制,而黑籽南瓜所受抑制更强,并以功能叶单叶面积受抑制程度最大.(2)NaCl处理能显著提高杂交种的根系活力,却对黑籽南瓜植株根系活力有显著抑制作用.(3)随NaCl胁迫延续,2材料根系中可溶性糖和脯氨酸含量均呈现先上升后下降的规律,且杂交种植株的上升幅度较大而下降的幅度较小并始终显著高于同期黑籽南瓜.(4)2材料根系O2·-产生速率随NaCl胁迫延续而倍增,但杂交种上升幅度逐渐减小,而黑籽南瓜上升幅度持续增加;MDA含量在杂交种根系中先升后降,而在黑籽南瓜中持续上升,且同期黑籽南瓜增加幅度明显大于杂交种;黑籽南瓜根系的O2·-产生速率和MDA含量始终显著高于同期其它处理.(5)NaCl胁迫使2材料根系抗氧化酶活性均有不同程度增加但变化趋势有异,且杂交种的酶活性增幅均大于同时期黑籽南瓜.研究发现,成株期的中国南瓜杂交种360-3×112-2在NaCl胁迫下生长抑制率较低,根系活力、渗透调节能力和活性氧平衡调节能力较强,耐盐性优于黑籽南瓜,可望作为耐盐瓜类砧木使用.     

枣品种耐盐性与叶片生物膜结合态多胺水平和H~＋-ATP酶活性的关系

120mmol·L^-1NaCl胁迫30d,耐盐性强的‘金丝小枣’叶片细胞质膜、液泡膜共价结合态腐胺（Put）、亚精胺（Spd）、精胺（Spm）含量及多胺（PAs）总水平与对照无显著性差异,但耐盐性弱的‘冬枣’叶片质膜共价结合态Put、Spd、Spm含量和PAs总水平及液泡膜Spd含量均显著降低;‘金丝小枣’叶片类囊体膜共价结合态Put含量、PAs总水平较对照显著降低,‘冬枣’则是Put、Spd、Spm含量及PAs总水平均显著降低。盐胁迫下,‘金丝小枣’叶片细胞质膜、液泡膜、类囊体膜非共价结合态Put、Spd、Spm含量及PAs总水平下降,但其中仅类囊体膜Spd含量显著低于对照,而‘冬枣’的3种膜上非共价结合态的这些多胺及其总水平均显著低于对照。与对照相比,盐胁迫下耐盐性不同的2个枣品种,叶片细胞质膜、液泡膜和类囊体膜H＋-ATP酶活性均降低,但降低幅度因枣品种和生物膜种类不同而异,且H＋-ATP酶活性与相应膜结合态多胺水平存在极紧密的正相关关系。结果表明,膜结合态多胺参与枣品种耐盐性的表达,调节盐胁迫下枣叶细胞中溶质的跨膜运输。     

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.     

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.     

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。     

NaCl胁迫对菜用大豆种子游离态多胺含量的影响

采用蛭石栽培,在100 mmol·L-1 NaCl胁迫下,对耐盐性不同的2个菜用大豆[Glycine max (L.) Merr.]栽培品种的种子膨大及其游离态多胺(PAs)含量的变化进行了研究.结果显示:(1)耐盐品种'绿领特早'的荚重、种子大小及重量的增加在NaCl胁迫15 d时未受显著影响,而盐敏感品种'理想高产95-1'种子的膨大却受到了显著抑制.(2)'绿领特早'种子的腐胺(Put)含量在盐胁迫6～15 d时均显著低于对照,'理想高产95-1'在胁迫后期(12 d、15 d)才显著低于对照,且降幅低于同期的'绿领特早';'绿领特早'种子的亚精胺(Spd)含量在胁迫中、后期(9～15 d)显著高于对照,'理想高产95-1'在胁迫12 d时无显著变化,其余时期均显著低于对照;NaCl胁迫期间,'绿领特早'种子精胺(Spm)含量的增幅高于同期的'理想高产95-1'.(3)与'理想高产95-1'相比,'绿领特早'在胁迫期间能维持较低的Put/PAs值和较高的(Spd+Spm)/Put值.研究结果表明,耐盐菜用大豆'绿领特早'种子在NaCl胁迫期间能保持较高的Spm含量,并在胁迫中、后期保持较高的Spd含量,同时具有较强的Put向Spd和Spm的转化能力,这可能是其耐盐性较强的重要原因之一.     

外源NO对盐胁迫下黑麦草幼苗根生长抑制和氧化损伤的缓解效应

研究了外源一氧化氮(nitric oxide, NO)对盐胁迫下黑麦草幼苗根生长和氧化损伤的影响。结果表明,5~100 μmol·L^-1的NO供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)处理显著减轻100mmol·L^-1 NaCl胁迫对黑麦草幼苗根生长的抑制效应,其中50 μmol·L^-1的SNP效果最明显,150 μmol·L^-1以上的SNP处理则抑制根的生长。50 μmol·L^-1 SNP处理提高了100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下黑麦草幼苗根组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)及液泡膜上H⁺-ATP酶(H⁺-ATPase)和H⁺焦磷酸酶(H⁺-PPase)的活性,使谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASA)和脯氨酸含量及K⁺/Na⁺、(Spd+Spm)/Put比值和根干物质积累量增加,超氧阴离子(O^-₂)、H₂O₂和丙二醛(MDA)含量降低,而1mmol·L^-1NO清除剂PTIO和1 μmol·L^-1 NaNO₂处理(对照)的效果则不明显。由此推断,NO通过提高根组织的抗氧化和渗透调节能力,促进根系对K⁺的选择性吸收及Put向Spd和Spm的转化,降低Na⁺的吸收并加强在液泡中的区隔化缓解盐胁迫对黑麦草幼苗根生长的抑制和膜脂过氧化损伤。     

外源NO对盐胁迫下黑麦草幼苗活性氧代谢、多胺含量和光合作用的影响

采用溶液培养法研究了外源一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)对100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下黑麦草幼苗生长、活性氧代谢、多胺含量和光合作用的影响。结果表明,50 μmol·L^-1 SNP显著提高盐胁迫下黑麦草幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及谷胱甘肽(GSH)、精胺(Spm)、亚精胺(Spd)含量和(Spm+Spd)/Put比值,降低了腐胺(Put)、超氧阴离子(O^—·₂)、H₂O₂和丙二醛(MDA)含量,使幼苗叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、净光合速率(P_n)和气孔导度(G_s)升高,胞间CO₂浓度(C_i)下降,相对生长量增加。叶绿素荧光动力学资料显示,SNP处理降低盐胁迫下黑麦草叶片的初始荧光(F₀),表明它对光合膜系统具有保护效应。SNP处理不仅提高了盐胁迫下叶片的最大荧光(F_m)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F₀)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m),而且提高了PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(q_P)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学速率(PCR),降低了非光化学荧光猝灭系数(NPQ)和天线热耗散(D),而1 mmol·L^-1 NO清除剂PTIO和0.5 μmol·L^-1 NaNO₂处理(对照)则无此效应。由此表明,外源NO可能通过提高植株的抗氧化能力及光能的捕获与转换而增强盐胁迫下黑麦草叶片的光合能力,从而缓解盐胁迫对幼苗生长的抑制作用。     

Effect of NaCl and Polyamines on Plasma Membrane Lipids of Wheat Roots

Caryopses of a salt sensitive wheat cultivar (Triticum aestivum L. cv. Giza 163) were presoaked in 2.5 mM putrescine (Put), 5 mM spermidine (Spd) or 2.5 mM spermine (Spm) for 24 h and then subjected to 150 mM NaCl added to the growth medium for 15 d. Effects of NaCl and polyamines (PAs) on plasma membrane (PM) lipids, phospholipids, fatty acids, and free sterols were determined. NaCl treatment caused a decrease in total phospholipids, increase in saturated fatty acids and altered distribution of sterols and phospholipids. NaCl also induced increase in sterol/phospholipid ratio. PAs treatments (particularly Put and Spd) counterbalanced the NaCl deleterious effects on PM lipids.     

Stress-dependent accumulation of spermidine and spermine in the halophyte Mesembryanthemum crystallinum under salinity conditions

We studied the effects of chloride salinity (300 and 500 mM NaCl) on the content of free polyamines (PAs) from putrescine (Put) family in Mesembryanthemum crystallinum L. leaves and roots. The contents of Put and spermidine (Spd) in leaves increased temporarily, achieving the highest values on the third day of salinity treatment; thereafter (by days 7–14), they dropped sharply. The content of spermine (Spm) increased gradually, and its high level was maintained until the end of experiment. The dynamics of Spm accumulation in leaves under salinity conditions resembled that of phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC), a key enzyme of the water-saving CAM pathway of photosynthesis. This indicates indirectly the involvement of Spm in the common ice plant adaptation to salinity. A decrease in the molar ratios of Spd to Spm in the leaves under salinity conditions could point to the acceleration of Spm biosynthesis (accumulation) during plant adaptation, whereas the levels of Spm precursors, Put and Spd, did not increase. This phenomenon could be explained by an accelerated conversion of Spd into Spm, an active liberation of free Spm from its conjugates, or changes in the rates of studied PA biosynthesis and degradation under salinity. At the same time, the intracellular concentration of ethylene rose under these conditions. It was supposed and then demonstrated, that the pathway of ethylene biosynthesis and that of the synthesis of Put family PAs compete under severe salinity conditions. This competition might be based on the disturbances in sulfur metabolism and a decrease in the methionine content, an immediate precursor of S-adenosyl-L-methionine.     

H2O2 Involvement in Polyamine-Induced Cell Death in Tobacco Leaf Discs

The response of tobacco (Nicotiana tabacum L.) wild-type SR1 leaf discs in terms of reactive oxygen species (ROS) formation and cell death occurrence was evaluated after exposure to the polyamines (PAs) putrescine (Put), spermidine (Spd), and spermine (Spm). Although NADPH oxidase-like enzyme activity was inhibited by all PAs at 3 or 21 h of treatment, H₂O₂ content increased significantly in a time- and concentration-dependent manner, suggesting that H₂O₂ accumulation was linked to the activity of other ROS-generating enzymes. Polyamine oxidase (PAO) activity, which increased markedly upon application of Spd or Spm, is a prime candidate for the increased H₂O₂ accumulation. Except for 0.1 mM Put, which maintained guaiacol peroxidase (GPOX) and catalase (CAT) activities at the same level as the control, the other PA treatments decreased CAT, ascorbate peroxidase, and GPOX activities at 21 h, contributing to the H₂O₂ increase. Esterase activity and Evans blue staining, two cell death parameters, were negatively affected at 3 h of treatment with 1 mM Spd and with both concentrations of Spm, whereas at 21 h there was an increase in cell death with both concentrations of the three PAs, except for 0.1 mM Put, which did not alter those parameters. The expression of the senescence-associated cysteine protease gene CP1 was measured to monitor senescence, a physiological cell death process. Application of all PAs increased the expression of the gene, except for 0.1 mM Put, which decreased its expression at 21 h. This result was in agreement with the prevention of cell death exerted by Put and evidenced by Evans blue staining, esterase activity, and electrolyte release.