外源H2O2处理对唐古特白刺愈伤组织脯氨酸代谢的影响

以唐古特白刺（Nitraria tangutorum Bobr.）愈伤组织为材料,研究外源H₂O₂（2和10 μmol·L^-1）处理下其脯氨酸含量及相关代谢酶活性的变化,试图从细胞水平揭示H₂O₂影响脯氨酸代谢的生理机制。结果显示,2和10 μmol·L^-1 H₂O₂处理24 h使唐古特白刺愈伤组织脯氨酸含量分别变为对照的112%和92%,而处理72 h后,脯氨酸含量增加为对照的141%和119%;与对照相比,外源H₂O₂处理诱导愈伤组织脯氨酸脱氢酶活性降低,而谷氨酸激酶活性升高,但鸟氨酸转氨酶活性无显著变化;此外,H₂O₂处理使唐古特白刺愈伤组织内源性H₂O₂含量升高。结果表明,外源H₂O₂诱导了唐古特白刺愈伤组织H₂O₂含量的增高和脯氨酸的积累,且H₂O₂处理下脯氨酸脱氢酶活性的降低及谷氨酸激酶的升高与愈伤组织脯氨酸的积累有关。     

外源抗坏血酸对镉胁迫下黑藻抗氧化系统的保护作用

研究了不同浓度抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)对5 mg·L^-1Cd²⁺胁迫下黑藻（Hydrilla verticillata）体内超氧阴离子(O₂^-)产生速率、过氧化氢(H₂O₂)含量、抗坏血酸和谷胱甘肽(GSH)含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、超氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响.结果表明,与单一Cd²⁺胁迫相比,随着外源AsA浓度的升高,黑藻体内活性氧生成速率逐步降低;抗氧化物质AsA先升后降,GSH缓慢升高;抗氧化酶APX和CAT活性先升后降,POD活性逐步下降,并接近正常状态,对SOD活性影响不大.可见AsA能够有效缓解Cd²⁺对黑藻的毒害,且60 mg·L^-1浓度下的缓解效果最好.     

外源NO对南方红豆杉幼苗光合色素及抗氧化酶的影响

以4年生南方红豆杉幼苗为实验材料,通过对南方红豆杉幼苗喷施不同浓度外源一氧化氮（NO）供体硝普钠溶液（0、0.01、0.1、0.5和1 mmol·L^-1SNP）,测定光合色素含量、抗氧化酶活性、丙二醛（MDA）含量和过氧化氢（H₂O₂）含量等生理指标,以探讨不同浓度外源NO对南方红豆杉叶片光合色素和抗氧化酶的影响。结果表明：喷施低浓度（0.01、0.1 mmol·L^-1）SNP可显著提高南方红豆杉叶片的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量,增加叶绿素a/b的比值,而喷施高浓度（0.5、1 mmol·L^-1）SNP降低了叶片的光合色素含量。随着外源NO供体浓度的增加,叶片过氧化氢酶(CAT)活性显著增加,过氧化物酶(POD)活性先增加后降低。此外,处理前期,低浓度SNP处理明显提高了抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,而高浓度SNP处理显著降低了APX活性,处理后期APX活性随SNP浓度的增加而显著下降。喷施低浓度SNP可有效提高超氧化物歧化酶(SOD)活性和增加可溶性蛋白含量,降低MDA和H₂O₂的含量,而喷施高浓度SNP显著增加了MDA和H₂O₂的含量。因此,低浓度的SNP（<0.5 mmol·L^-1）处理南方红豆杉幼苗,可增加其叶绿素含量,提高抗氧化酶活性,降低MDA和H₂O₂的含量,而高浓度的SNP（≥0.5 mmol·L^-1）处理会降低叶绿素含量,提高H₂O₂含量,增加细胞膜质过氧化程度,从而对南方红豆杉幼苗造成一定伤害。     

浓度倍增对城市油松抗氧化酶活性的影响

利用OTC（开顶箱）法模拟未来CO₂浓度,于CO₂倍增浓度（700 μmol·mol^-1）和正常空气CO₂浓度(≈350 μmol·mol^-1）条件下,测定了沈阳市区油松（Pinus tabulaeformis）针叶超氧自由基（O^·₂）产生速率、过氧化氢（H₂O₂）含量、超氧化物歧化酶（SOD）与抗坏血酸-谷胱甘肽循环（ASA-GSH cycle）主要酶活性动态变化,探讨高浓度CO₂对油松抗氧化酶活性的影响。结果表明：在短期(60 d)内CO₂浓度倍增使油松超氧自由基（O₂^·）产生速率与过氧化氢（H₂O₂）含量减少,而SOD、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDAR）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性升高;植株抗氧化能力增强,对活性氧清除能力提高;但长期（70 d以上）CO₂浓度倍增处理则可能使试验结果发生逆转。     

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。     

Na2CO3胁迫下星星草幼苗活性氧及保护酶活性的变化

对低浓度Na₂CO₃胁迫下星星草幼苗相对电导率、O^-₂产生速率、H₂O₂含量以及保护酶CAT、SOD和POD活性的研究结果表明,低盐胁迫1 d后,星星草幼苗细胞膜的通透性、O^-₂产生速率、H₂O₂含量及保护酶活性都随着盐胁迫的加剧而升高,其具体的变化规律与盐胁迫强度和幼苗细胞膜的受损伤程度密切相关,但相关关系的性质上具有差异。     

二氧化硫对小麦的氧化胁迫及其某些信号分子的调节

通过在密闭的培养箱中一次性通入不同体积浓度的SO₂气体,研究了小麦幼苗超氧自由基O2-含量和3种抗氧化酶活性的变化,探讨了信号分子水杨酸、乙烯和过氧化氢对SO₂氧化胁迫的调节作用.结果表明,当通入10和40 μl·L^-1 SO₂时,小麦叶片中O2-含量递增,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性增强,但超氧化物歧化酶(SOD)活性降低.当SO₂浓度达到50 μl·L^-1时,POD和CAT活性也开始降低,此时叶片尖端出现坏死,叶片绿色部位滋生大量真菌.用1 mmol·L^-1水杨酸(SA)(pH6.5)浸泡小麦干种子6 h,或用10 mmol·L^-1 H₂O₂浸泡幼苗,O2-含量低于对照植株,而3种酶的活性高于对照植株,均可有效地减轻SO₂的氧化胁迫.在SO₂熏蒸下,乙烯显著抑制3种酶的活力,提高O2-的形成速率.SA与乙烯同时使用时,SA几乎完全消除了乙烯的负面作用.     

甜菜碱对干旱胁迫下湖北海棠超微弱发光及抗氧化能力的影响

以盆栽4年生的苹果砧木湖北海棠（Malus hupehensis）为试材,叶面喷施100 mmol·L^-1的甜菜碱,研究外源甜菜碱对干旱胁迫下湖北海棠叶片超微弱发光（UWL）、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢（H₂O₂）、脯氨酸（Pro）及甜菜碱（GB）含量的影响.结果表明,轻度干旱胁迫下,叶片UWL强度提高,但随着干旱胁迫程度的加重而下降,至严重干旱胁迫时UWL明显低于正常供水处理;H₂O₂、MDA含量随干旱胁迫加重而升高;SOD和POD活性随胁迫加重而升高,但至重度干旱时下降.与单独干旱处理相比,叶片喷施甜菜碱显著提高了轻度和中度干旱胁迫叶片的UWL（分别提高35.27%和43.95%）、SOD和POD活性,降低了H₂O₂和MDA含量;促进了Pro和GB的积累.表明甜菜碱及通过甜菜碱诱导的脯氨酸积累,能够提高干旱胁迫下叶片的抗氧化能力,减轻过氧化损伤,对叶片细胞起到保护作用.     

外源一氧化氮对铅胁迫下小麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

利用室内水培实验,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）对Pb²⁺处理下小麦（Triticum aestivum L.）种子萌发、幼苗生长及相关生理指标变化的影响。结果表明,Pb²⁺处理使小麦种子发芽势、发芽率、幼苗根长和茎长均显著降低,诱导叶绿素a、叶绿素b含量减少及叶绿素荧光参数F_v/F_m和F_v/F_o的比值减小,25 μmol·L^-1 SNP明显缓解Pb²⁺胁迫对种子萌发及幼苗生长的抑制作用,提高Pb²⁺胁迫下叶绿素a、叶绿素b含量及F_v/F_m和F_v/F_o的比值,而100 μmol·L^-1SNP无明显缓解作用。此外,25和100 μmol·L^-1SNP诱导Pb²⁺胁迫下小麦幼苗叶片过氧化氢酶（CAT）活性增强和可溶性蛋白含量增多,但100 μmol·L^-1SNP处理降低了过氧化物酶（POD）活性。结果说明,外源NO促进Pb²⁺胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长,提高叶绿素和可溶性蛋白含量,诱导CAT活性升高,从而增强小麦对Pb²⁺胁迫的适应性。     

铅胁迫对木榄幼苗抗氧化酶的影响

用含不同浓度Pb(NO₃)₂(0～40 mmol·L^-1)的Hoagland营养液处理沙培中的木榄（Bruguiera gymnorrhiza）幼苗,2个月后测定幼苗过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性并对其同工酶进行电泳分析。结果表明,1～10 mmol·L^-1 Pb促进幼苗根和叶中抗氧化酶活性,但在20～40 mmol·L^-1 Pb高浓度下,酶活性下降。电泳结果显示,Pb主要影响阴离子型POD同工酶活性。20～40 mmol·L^-1Pb强烈抑制根中所有CAT同工酶的活性;30～40 mmol·L^-1 Pb诱导出1条新的Cu/Zn-SOD同工酶LS-3和3条新的CAT同工酶RC-3、LC-2和LC-3。     

大气臭氧浓度升高对水稻叶片膜脂过氧化及保护酶活性的影响

采用开顶式气室（open top chambers,OTCs）装置,以水稻品种“3694繁”(Oryza sativa L.)为材料,研究3种处理：过滤大气（CF,O₃浓度约为20 nl·L^-1）、环境大气（NF,O₃浓度约为40 nl·L^-1）和高浓度O₃（EO,O₃浓度约为75 nl·L^-1）下叶片可溶性蛋白质含量、膜脂过氧化程度与主要保护酶活性的变化.结果表明：过滤大气与环境大气处理之间各个指标无显著差异.与CF处理相比,高浓度O₃处理条件下水稻叶片中可溶性蛋白含量显著下降,而过氧化氢（H₂O₂）和抗坏血酸（ASA）含量显著增加;超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性升高,最大升高幅度分别为93.7%、39.9%和312.4%;抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性呈先升高后下降趋势; 不同O₃处理条件下叶片中丙二醛（MDA)含量无显著变化.表明抗氧化系统可有效抑制水稻叶片中的O₃胁迫引起的膜质过氧化作用,说明水稻品种“3694繁”对O₃胁迫有一定抗性.     

臭氧对水稻根系活力、可溶性蛋白含量与抗氧化系统的影响

采用旋转布气法开顶式气室 (Open top chambers, OTCs) 装置, 研究4种臭氧 (O3) 浓度水平 (过滤大气, O3浓度20nl·L-1;环境大气, O3浓度40nl·L-1;中等O3浓度处理, O3浓度为75nl·L-1;高浓度处理, O3浓度为150nl·L-1) 下水稻 (Oryzasativa) 根系中根系活力、可溶性蛋白含量、膜脂过氧化程度与抗氧化系统的变化差异。主要结果表明与过滤大气处理相比, O3浓度升高 (75和150nl·L-1) 使植株根系活力显著降低, 根系大幅度、过早地衰退;根系可溶性蛋白质含量显著下降;根系MDA含量显著升高, 膜脂过氧化程度加剧;SOD活性呈先升高后下降的变化趋势根系中H2O2含量大幅度显著上升, 并随着O3处理浓度升高和暴露时间延长变化幅度增大;CAT与POD活性则表现出升高趋势, 但处理后期升高幅度略微降低;整个处理期间根系ASA含量无显著变化。环境大气处理与过滤大气处理植株各个指标变化趋势基本一致并略微下降, 随着处理时间延长根系活力与蛋白质含量出现显著下降, 其他指标无显著差异。试验结果表明O3浓度升高会对植物地下部分根系产生影响;随着O3胁迫时间的延长, 植物将面临着缺乏强有力的根系生理代谢活力支持。     

外源硫化氢对豌豆根尖及其边缘细胞的影响

为研究外源硫化氢(H2S)对豌豆(Pisum sativum)胚根生理特性及其边缘细胞的影响,测定了不同浓度外源H2S处理下豌豆根长、根尖组织可溶性蛋白质含量、抗氧化酶(APX、CAT、POD和SOD)活性、根尖边缘细胞存活率及其粘胶层相对面积的变化。结果表明:低浓度(0-40μmol·L-1)H2S可促进豌豆胚根生长,根尖组织可溶性蛋白质含量升高,SOD、APX和POD活性增加,CAT活性降低,根尖边缘细胞存活率上升,粘胶层相对面积变小。高浓度(60-80μmol·L-1)H2S可抑制豌豆胚根生长,可溶性蛋白质含量和边缘细胞存活率明显下降,APX和POD活性降低,CAT活性升高,SOD活性没有明显变化,粘胶层相对面积变大;边缘细胞染色体凝集并边缘化,然后逐渐降解并伴随粉末化,细胞质膜皱缩。因此,推测H2S可能在植物体内发挥着重要的生理作用。     

外源脯氨酸（Pro）对茶菱抗Cd2+胁迫能力的影响

以高等水生植物茶菱（Trapella sinensis Olive）为材料,研究了外施不同浓度的脯氨酸（Pro）对Cd²⁺毒害的缓解效应。结果表明,茶菱体内Pro含量在单一Cd²⁺毒害下明显增加,外施Pro后,显著降低;叶绿素和可溶性蛋白含量在单一Cd²⁺毒害下大幅下降,外施Pro后,失绿症状有所减轻;保护酶（SOD、CAT、POD）系统在单一Cd²⁺毒害下比例失调,平衡被打破,活性下降,外施Pro后,SOD、POD活性较对照升高,CAT持平,其比例维持在正常范围内;O^－₂产生速率在单一Cd²⁺毒害下大大加快,外施Pro后,其产生速率恢复正常水平;丙二醛（MDA）含量在单一Cd²⁺毒害下积累加剧,外施Pro后,积累程度有所降低。因此,外源Pro可以通过减轻叶绿素和可溶性蛋白的降解,促进蛋白合成,减缓MDA积累,降低O^－₂产生速率,增强保护酶活性来增强植物对重金属胁迫的抗性,增强植物对逆境的适应能力。本实验中Pro作用的最佳浓度范围为40~60 mg·L^-1。     

镉胁迫对矮牵牛种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用营养液培养的方法研究了不同浓度镉Cd（0、1、2和4 mmol·L^-1）处理对矮牵牛（Petunia hybrida）种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响。结果发现：与对照相比,较低浓度（1 mmol·L^-1）Cd处理下矮牵牛种子萌发和幼苗生长均显著被抑制,当Cd浓度增至4 mmol·L^-1时完全抑制了矮牵牛种子的萌发。Cd胁迫在低浓度时激活矮牵牛幼苗叶片过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性,而高浓度产生抑制效应;抗坏血酸过氧化物酶（APX）和超氧化物歧化酶（SOD）活性与对照相比均显著升高,丙二醛（MDA）含量无显著变化。不同浓度的乙二胺四乙酸(EDTA)的加入使4 mmol·L^-1 Cd胁迫下矮牵牛幼苗叶片POD和APX活性增加,但不影响SOD和CAT活性;此外,6 mmol·L^-1 EDTA使Cd胁迫下矮牵牛幼苗叶片中MDA含量增加。结果表明,Cd胁迫抑制矮牵牛种子萌发和幼苗生长,却使幼苗叶片POD、CAT和APX活性增加,EDTA的加入能够进一步提高Cd胁迫幼苗POD和APX活性。因此,矮牵牛幼苗在Cd胁迫下具有较强的抗氧化损伤的能力。     

碱胁迫对黑麦草幼苗根系活性氧代谢和渗透溶质积累的影响

为了探讨牧草对碱胁迫的耐受程度,采用营养液砂培方法,研究了不同浓度NaHCO3（0、50、100、150和200 mmol·L^-1）胁迫对黑麦草幼苗根系生长、活性氧代谢和渗透溶质积累的影响。结果表明：NaHCO3胁迫显著抑制黑麦草幼苗根系的生长,其抑制程度随胁迫浓度提高而增强,黑麦草可耐受的最高NaHCO₃浓度约为150 mmol·L^-1。随着NaHCO₃胁迫浓度的增加,黑麦草根中超氧阴离子(O^-·₂)、过氧化氢(H₂O₂)和丙二醛(MDA)含量明显上升,超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽(GSH)含量显著下降,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(ASA)含量先升后降。黑麦草根中Na⁺含量随NaHCO₃浓度增大而增加,K⁺含量和K⁺/Na⁺比降低,可溶性糖含量先升后降,脯氨酸含量则先降后升,游离氨基酸含量呈先升后降再升高变化。表明碱胁迫导致的活性氧代谢失调和Na⁺、K⁺失衡及积累有机溶质进行渗透调节时更多能量的消耗可能是黑麦草根系生长受抑的重要因素。     

NaCl处理下黄花补血草幼苗生理特性的变化

以荒漠盐生植物黄花补血草(Limonium aureum(Linn.) Hill)为材料,研究不同浓度NaCl处理下渗透调节物含量、活性氧产生和抗氧化酶活性的变化。结果显示：NaCl处理诱导黄花补血草幼苗脯氨酸、可溶性糖和H2O2含量升高及超氧阴离子（O₂^-·）产生速率增大,可溶性蛋白含量在25和50 mmol·L^-1 NaCl处理时低于对照,而100和150 mmol·L^-1 NaCl处理时显著增加;不同浓度NaCl处理下,黄花补血草超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著升高,过氧化物酶活性与对照比呈现先增加后减小的变化,而过氧化氢酶活性表现为先降低后升高的变化趋势,但均低于对照。结果表明,黄花补血草在盐胁迫下通过积累渗透调节物和提高SOD、APX活性,使其具有较强的渗透调节能力和抗氧化能力,从而增强对盐环境的适应性。     

植物色素在24-表油菜素内酯调节油菜耐盐性中的作用

为了探索24表油菜素内酯(24-EBL)对盐胁迫下油菜生长的调节效应和植物色素在油菜耐盐性中的作用,采用盆栽实验,在盐胁迫下外源喷施1 000、10、0.1、0.001 nmol·L-1 24-EBL处理油菜幼苗,测定植株的生物量、电解质渗漏率(ELP)、净光合速率(Pn)、光合色素、酚类、类黄酮、花青素含量以及抗氧化能力(T-AOC).结果显示:(1) 24-EBL可显著缓解盐胁迫对油菜幼苗的氧化伤害,提高盐渍下油菜幼苗Pn和光合色素含量,并以0.1nmol·L-1 24 EBL(EBL3)对生长的调控效应最佳.(2)盐胁迫下,植株不同部位叶片的β-胡萝卜素(β-Car)和叶黄素(Lut)含量均显著下降,EBL3处理可显著提高其上部叶的β-Car含量,以及上部和中部叶的Lut含量;EBL3处理可显著提高盐胁迫下油菜所有叶片和叶柄的酚类含量,以及叶柄中类黄酮含量;EBL3处理可显著提高盐胁迫下油菜幼苗所有器官的花青素含量.(3) EBL3仅能够诱导上部叶和中部叶类胡萝卜素(Car)提取液的抗氧化能力(T-AOC)提高,但可诱导植株所有器官的酚类提取液的T-AOC提高.(4)不同部位的叶片Car、β-Car和Lut含量均与其Car提取液的T-AOC呈极显著正相关;而上部叶的总酚和花青素含量、中部叶和叶柄的花青素含量及茎秆中总酚、类黄酮和花青素含量与各自的酚类提取液的T-AOC呈极显著正相关.研究表明,外源喷施适宜浓度的24-EBL能够显著促进盐渍条件下油菜幼苗的光合能力,提高其抗氧化能力,从而增强其对盐渍胁迫的适应性,而光合色素和花青素水平被24-EBL诱导上升在油菜幼苗抗氧化过程中起着重要的作用.