烟草多酚代谢对干旱和低温胁迫的响应差异及其比较

为了探讨烟草多酚代谢对干旱和低温胁迫的响应及其差异,及多酚类物质在烟草耐旱和耐冷性中的作用,本研究选用烟草品种云烟203幼苗为试验材料,分别采用干旱和低温胁迫处理烟草幼苗,在胁迫的不同阶段检测烟叶中的多酚物质含量及其代谢相关酶活性和基因表达变化情况。结果表明:干旱和低温胁迫下烟草中总酚和木质素含量、关键酶活及基因表达之间差异明显;在干旱胁迫早期,总酚和木质素的积累量明显升高,在24 h时达最大值,之后随胁迫时间的延长逐渐降低;而在低温胁迫下,总酚含量持续降低,木质素含量有所增加。对多酚代谢关键酶的检测结果显示:干旱和低温胁迫下的C4H、4CL、CAD活性和基因表达量与总酚和木质素含量的变化趋势一致,而PAL活性虽然是在干旱胁迫下比低温胁迫下高,但PAL基因仅在低温胁迫下有明显表达。此外,参与多酚氧化分解的PPO、POD活性在干旱和低温胁迫下也明显升高,尤其在干旱胁迫下的响应更为敏感。     

干旱和低温胁迫影响烟草幼苗海藻糖代谢的差异比较

为了明确海藻糖代谢在干旱和低温胁迫下的响应及其差异,以及海藻糖在烟草耐旱和耐冷性中的作用,选用烟草品种云烟203幼苗为实验材料,通过对烟草幼苗进行干旱和4℃低温胁迫处理,研究叶片中海藻糖含量及代谢相关酶(海藻糖-6-磷酸合成酶TPS、海藻糖-6-磷酸磷酸酶TPP、海藻糖酶THase)活性及基因表达变化情况。结果表明,在干旱和低温胁迫下,海藻糖含量表现出先升高后降低趋势,均在处理2 d时海藻糖积累达到最大,且干旱胁迫下海藻糖含量高于低温胁迫。TPS、TPP活性在干旱和低温胁迫下先升高后降低,且干旱高于低温;THase活性在干旱和低温胁迫下均不断升高,低温下的THase活性高于干旱。TPS、TPP、THase基因在干旱下的表达量均高于0 d对照,低温下低于0 d对照。以上结果表明,干旱和低温胁迫均能促使烟草体内海藻糖的积累,干旱更能诱导相关基因的表达、相关酶活性及海藻糖含量的升高,表明海藻糖对干旱响应更敏感。     

低温胁迫下钼对冬小麦抗氧化防御系统及膜脂过氧化的影响

研究了低温（0～5℃）胁迫下钼对冬小麦抗氧化系统和膜脂过氧化的影响。结果表明,低温胁迫下施钼植株电解质渗漏率和丙二醛含量显著降低。施用钼肥提高了冬小麦叶片中抗氧化酶类如超氧化物歧化酶（SOD,EC1．15．1．1）、过氧化物酶（POX,EC1．11．1．7）和过氧化氢酶（CAT,ECl．11．1．6）的活性。低温胁迫下施钼对抗氧化酶（SOD、POX和CAT）活性提高幅度比常温下高。不论常温还是低温下,施铝均提高了冬小麦叶片中抗坏血酸和脯氨酸含量,低温胁迫下提高幅度更大。常温下缺钼和施钼处理后,叶片中类胡萝卜素含量差异不显著;低温下施钼后,冬小麦叶片类胡萝卜素含量显著增加。因此,低温胁迫下施钼植株活性氧清除能力增强、细胞膜伤害减轻可能是冬小麦抗寒力提高的原因之一。     

外源亚精胺对Hg2+胁迫下凤眼莲抗氧化系统的影响

通过Hoagland溶液培养实验,研究了外源亚精胺(Spd)(0.1 mmol?L-1)对Hg2+(0、10、20、30和40μmol?L-1)胁迫下凤眼莲叶片细胞内叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量及抗氧化系统的调节作用.结果显示,(1)随Hg2+处理浓度的升高,各处理凤眼莲叶片叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)含量均先升后降,并均在10μmol?L-1时达到最高值,但外源Spd处理组显著高于相应对照.(2)各处理凤眼莲叶片可溶性蛋白含量随Hg2+处理浓度的升高也呈先升后降趋势,而可溶性糖含量则呈持续上升趋势,但外源Spd处理亦明显高于相应对照.(3)随Hg2+处理浓度的升高,抗氧化物质AsA和GSH含量及抗氧化酶SOD、CAT、POD、APX及GR活性也均呈先升后降的变化趋势,而外源Spd处理植株的含量和活性均显著高于相应对照.(4)各处理凤眼莲叶片的H2O2、MDA含量及O2?-产生速率随Hg2+处理浓度的升高均持续上升,但在外源Spd处理后均比对照组下降.研究表明,Hg2+胁迫使凤眼莲生长受到严重伤害,外源Spd可大幅度地提高其抗氧化物质含量和保护酶活性,从而增强凤眼莲抗Hg2+胁迫的能力.     

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.     

低温胁迫对黄瓜子叶抗坏血酸过氧化物酶活性和谷胱甘肽含量的影响

低温胁迫下黄瓜幼苗子叶抗坏血酸过氧化物酶活性和GSH含量显著下降,下降幅度随低温胁迫程度增加而递增。不同低温胁迫下酶活性和GSH含量变化与子叶电解质泄漏和MDA的增加呈负相关。幼苗用MV和MDA预处理可加剧由低温引起的抗坏血酸过氧化物酶活性和GSH含量降低,而用苯甲酸钠和α-生育酚预处理则可减轻这种降低,显示出过量的活性氧及其引发的膜脂过氧化产物MDA对抗坏血酸过氧化物酶和GSH均有伤害影响。     

ABA对低温胁迫下小桐子幼苗耐冷性及甜菜碱积累的影响

旨在探讨外源脱落酸(ABA)对低温胁迫下小桐子幼苗耐冷性及甜菜碱积累的影响。用150μmol/L ABA处理低温胁迫下的小桐子幼苗,研究其对小桐子幼苗存活率,根系活力,电解质渗漏率,MDA含量,甜菜碱含量及其代谢关键酶BADH活性和Jc BADH基因表达水平的影响。结果表明,外源150μmol/L ABA处理可显著提高低温胁迫下小桐子幼苗的存活率和根系活力,降低电解质渗漏率和MDA含量;ABA也提高了低温胁迫下小桐子幼苗的甜菜碱含量,上调了BADH的活性和Jc BADH的表达水平。因此,ABA可提高低温胁迫下小桐子幼苗的耐冷性,并且在ABA诱发的小桐子幼苗耐冷性的提高过程中,甜菜碱发挥着重要作用。     

斑玉蕈低温胁迫下菌丝体酶活变化及差异蛋白质组学研究

采用蛋白质组学的方法和技术,通过比较最适温度和低温胁迫条件下斑玉蕈菌丝体蛋白质组的变化,寻找与低温胁迫紧密相关的差异蛋白,图谱分析有26个差异表达的蛋白,MALDI-TOF-MS/MS鉴定和数据库检索有14个蛋白得到初步鉴定,其中肌动蛋白、微管蛋白是细胞骨架的重要成分;蛋白酶体和乙酰乳酸合酶参与蛋白质的合成与分解;ATP合成酶、转醛醇酶、甲酸脱氢酶、1,5-二磷酸羧化酶参与细胞内的物质与能量代谢;鸟苷酸结合蛋白、14-3-3蛋白参与信号转导调控;新生多肽相关复合物可能参与细胞分化、发育的调控。说明斑玉蕈在低温胁迫下的调控可能是一个比较复杂的多蛋白和酶参与的过程。通过酶活测定发现,低温胁迫下过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性都在最初的9h内上升较快,且均高于对照,之后开始逐渐下降,丙二醛(MDA)含量也在12h内保持上升,之后略有下降,说明低温胁迫下斑玉蕈细胞膜受到一定伤害,但斑玉蕈对一定范围内的低温有很强的适应性。     

抗氧化系统参与不同抗性烟草品种幼苗对干旱和低温综合抗性的形成

以对干旱和低温胁迫具不同抗性的两个烟草品种MSK326和云烟203为材料,研究了抗氧化系统在不同抗性烟草品种幼苗对干旱和低温综合抗性形成中的作用。在干旱和低温胁迫下,MSK326的存活率均显著高于云烟203,并具较低的叶片电解质渗漏率和丙二醛含量,显示了较强的综合抗性。对细胞抗氧化剂和抗氧化酶的测定显示,在干旱和低温胁迫下,MSK326幼苗中还原型抗氧化剂AsA、GSH含量及其在总抗氧化剂中的比例,以及重要的抗氧化酶SOD、CAT、POD、APX的活性均高于云烟203,并且在胁迫后期差异尤为明显。上述结果表明,MSK326在胁迫下具较强的氧化还原能力,有助于减轻干旱和低温胁迫引发的氧化损伤,抗氧化系统参与了两个抗性不同的品种对干旱和低温胁迫综合抗逆性的形成。     

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。     

HIGH AND LOW DENSITY WATER AND RESTING,ACTIVE AND TRANSFORMED CELLS

Resting and active states of cells are described in terms of the expectation, derived from experiments with aqueous polymers, that they contain two modified forms of water: high density, reactive, fluid water and low density, inert, viscous water. Low density water predominates in a resting cell and is converted to high density water in an active cell. It is proposed that switching from one state to another is an integral part of cellular function. When this ability is lost cells are transformed either to a state of rigor or to a hyperactive state in which they no longer depend upon external signals.     

SPHINGOLIPIDS AND PHOSPHOLIPIDS IN MICROSOMES AND MYELIN FROM NORMAL AND PATHOLOGICAL BRAINS

—Myelin and microsomes were separated from human cerebral white matter and cortex respectively using the technique of 15% caesium chloride and their sphingolipid and phospholipid contents estimated. Normal brains as well as cerebral material from cases of metachromatic leucodystrophy, Krabbe's disease and Tay-Sachs’disease were studied. Gangliosides were not present in normal myelin but were found in microsomes and in myelin from the pathological material. The ratio of cerebroside to sulphatide in myelin was 4 to 1 in normal, 1 to 20 in metachromatic and 7 to 1 in Krabbe's disease. The results in the human material are briefly discussed.