CuCl2胁迫对烟草BY-2悬浮细胞死亡的诱导

本文以不含叶绿体的烟草BY-2悬浮细胞系为实验材料,研究了CuCl2胁迫对BY-2细胞呼吸速率、呼吸途径以及细胞内H2O2和ATP含量的影响。结果表明:0.5mmol·L-1CuCl2胁迫明显导致了烟草BY-2细胞的死亡,引起了胞内H2O2爆发和ATP含量下降,严重抑制了BY-2细胞的总呼吸和交替氧化酶途径(alternative oxidase pathway,AOX)。此外,CuCl2对BY-2细胞的线粒体电子传递具有即时的抑制作用。加入外源腺苷(ATP合成的底物)显著抑制了CuCl2胁迫引起的ATP损耗,并阻止了细胞死亡。上述结果表明CuCl2胁迫导致的ATP损耗在CuCl2诱导烟草BY-2细胞死亡过程中起重要的作用。     

油桃花芽破眠过程中H2O2代谢与Ca2+转运的关系

利用化学测定法分析高温、单氰胺和TDZ 3种破眠处理对"曙光"油桃休眠花芽H2O2代谢的主要影响,利用非损伤微测技术检测H2O2对休眠芽Ca2+转运的影响,研究H2O2在芽休眠解除过程中的调控作用.结果表明:在深休眠时期,高温和单氰胺处理均能诱导芽内H2O2含量升高和过氧化氢酶(CAT)活性降低,并具有显著的破眠作用;TDZ对H2O2含量及CAT、过氧化物酶(POD)活性影响不大,破眠效果较差.休眠花芽原基组织钙通道活跃,对外源Ca2+呈吸收状态.外源H2O2可诱导休眠花芽原基组织Ca2+转运发生变化,低浓度H2O2降低Ca2+吸收速率,高浓度H2O2使组织对Ca2+的转运由吸收转变为释放.这表明休眠芽内H2O2信号和Ca2+信号相关联,通过诱导H2O2积累调控Ca2+信号可能在高温和单氰胺打破休眠的信号转导过程中起重要作用.     

外源H2O2对盐胁迫下小麦幼苗生理指标的影响

以‘郑麦-004’小麦幼苗为供试材料,采用Hoagland营养液培养方法,通过添加H2O2的清除剂过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸(ASA),研究0.05μmol/L外源H2O2处理对150mmol/L NaCl胁迫下小麦幼苗生长和抗氧化系统活性的影响,探讨低浓度外源H2O2对盐胁迫下小麦幼苗伤害的防护作用及其生理机制。结果显示:外源H2O2能缓解盐胁迫对小麦幼苗生长的抑制效应,降低丙二醛(MDA)含量和超氧自由基(O2.-)的产生速率,使小麦幼苗的株高、根长和干重均显著增加,并能提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、CAT、抗坏血酸氧化酶(APX)等保护酶活性和抗氧化物质谷胱甘肽(GSH)的含量;而H2O2清除剂(CAT和AsA)能够逆转外源H2O2对盐胁迫下小麦幼苗生长的促进作用。研究表明,低浓度外源H2O2处理能促进小麦幼苗中的酶类和非酶类抗氧化剂的产生,减少脂质过氧化物的含量,提高小麦幼苗的耐盐性。     

外源H2O2和·OH对大麦幼苗根系线粒体膜脂和流动性的伤害

以大麦(HordeumvulgareL.)为材料,研究了外源H2O2和*OH对大麦根系呼吸速率、线粒体膜流动性和膜脂脂肪酸组成的影响。结果表明,10mmol/LH2O2或·OH处理4d,大麦幼苗根系呼吸速率和线粒体膜脂不饱和脂肪酸含量及脂肪酸不饱和指数下降,线粒体膜脂荧光强度增加,膜流动性下降,且H2O2或·OH处理浓度(在0.1～10mmol/L范围内)越高,膜脂流动性下降越明显。H2O2和·OH处理的同时加入同浓度的抗坏血酸(AsA)和甘露醇,膜流动性明显增强或恢复。     

过氧化氢对蚕豆气孔运动和质膜K+通道的影响

不同浓度H2O2可使蚕豆(ViciafabaL.)叶片气孔关闭,抑制气孔张开,10mmol/L的H2O2最有效,10μmol/L的H2O2仍明显使气孔关闭。且10μmol/L的H2O2抑制气孔张开作用能被EGTA所消除,表明Ca2+参与低浓度H2O2使气孔关闭的过程。2mmol/L的H2O2可使质膜内向K+通道电流明显减小,而外向K+通道电流显著增加。因此,H2O2促进蚕豆气孔关闭主要是通过抑制K+通过保卫细胞质膜内向流入,或加强K+外向流出实现的。     

二元酸发酵过程中流加H2O2对细胞色素P450酶及产物生成的影响

在二元酸发酵过程中流加H2O2对热带假丝酵母发酵生产二元酸有明显的促进作用,2mmol/L的H2O2对产酸的促进作用最为明显,比对照提高了26%。对细胞色素P450酶的分析表明,流加H2O2对细胞色素P450酶的活性有明显的促进作用,并且细胞色素P450酶的活性跟产酸成正相关。此外,还进一步分析了流加H2O2对产酸的促进机理。     

H2O2参与AM真菌与烟草共生过程

以烟草((Nicotiana tabacum,品种CF90NF)为寄主,苗期接种丛枝菌根(AM)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae,G.m),测定G.m与烟草共生过程中烟草根部H2O2含量以及多胺氧化酶(PAO)和过氧化物酶(POD)活性;研究外源H2O2对G.m侵染烟草的影响以及H2O2清除剂和合成抑制剂对烟草侧根H2O2含量及烟草侧根和菌丝中H2O2荧光强度的影响,以探究H2O2在AM真菌侵染烟草过程中的作用。结果表明,接种G.m 20d后烟草侧根中出现H2O2含量的猝发,一定浓度的外源H2O2促进G.m对烟草的侵染,而H2O2清除剂抗坏血酸(AsA)显著削弱烟草侧根和菌丝中的H2O2荧光强度,降低G.m对烟草的侵染率,表明H2O2参与G.m与烟草共生过程;在G.m与烟草共生过程中,PAO和POD活性显著升高,PAO抑制剂二氨基十二烷(DADD)和POD抑制剂水杨羟肟酸(SHAM)显著降低烟草侧根中H2O2荧光强度,对菌丝中H2O2荧光强度无显著影响,表明烟草根部和G.m均可产生H2O2,PAO和POD参与烟草侧根中H2O2的合成,菌丝中可能存在其他来源的H2O2。     

外源NO和H2O2对洋葱鳞片外表皮气孔开度的调控

以洋葱(Allium cepa L.)肉质鳞片外表皮为材料,研究不同浓度及不同处理时间的外源NO和H2O2对洋葱鳞片外表皮上气孔开度的调节作用,并结合NO清除剂血红蛋白(Hb)和H2O2清除剂过氧化氢酶(CAT)研究调控过程中NO和H2O2的相互关系.结果显示:单独施用不同浓度的NO和H2O2均可诱导洋葱鳞片外表皮气孔不同程度关闭,并且浓度越大时间越长,其诱导气孔关闭效应越明显;NO和H2O2共同施用所诱导气孔关闭的效应大于其单独施用效应;Hb和CAT能明显减弱NO和H2O2诱导的气孔关闭.研究表明,NO和H2O2能有效诱导洋葱鳞片上气孔关闭,存在明显的浓度效应和时间效应,且两者可能互相依赖,具有协同效应.     

CuCl2胁迫对烟草BY-2悬浮细胞死亡的诱导

本文以不含叶绿体的烟草BY-2悬浮细胞系为实验材料,研究了CuCl2胁迫对BY-2细胞呼吸速率、呼吸途径以及细胞内H2O2和ATP含量的影响。结果表明：0.5mmol·L-1CuCl2胁迫明显导致了烟草BY-2细胞的死亡,引起了胞内H2O2爆发和ATP含量下降,严重抑制了BY-2细胞的总呼吸和交替氧化酶途径（alternative oxidase pathway,AOX）。此外,CuCl2对BY-2细胞的线粒体电子传递具有即时的抑制作用。加入外源腺苷（ATP合成的底物）显著抑制了CuCl2胁迫引起的ATP损耗,并阻止了细胞死亡。上述结果表明CuCl2胁迫导致的ATP损耗在CuCl2诱导烟草BY-2细胞死亡过程中起重要的作用。     

Ca2+位于H2O2上游参与H2S诱导的拟南芥气孔关闭过程

以拟南芥为材料,利用药理学实验,结合分光光度法和激光共聚焦显微技术,研究了Ca2+在硫化氢(H2S)诱导拟南芥气孔关闭过程中的作用及其与过氧化氢(H2O2)的关系。结果表明:H2S诱导气孔关闭,Ca2+螯合剂EGTA和质膜Ca2+通道阻断剂硝苯地平(Nif)能不同程度抑制H2S诱导的气孔关闭,而内质网钙泵阻断剂毒胡萝卜素(Thaps)对H2S的作用无显著影响。由此推测,Ca2+参与调节H2S诱导的拟南芥气孔关闭过程,且胞质中Ca2+来源于胞外Ca2+的内流。另外,H2S诱导拟南芥叶片NADPH氧化酶基因At RBOHD和At RBOHF以及细胞壁过氧化物酶基因At PRX34表达增强,促进叶片和保卫细胞中H2O2积累,EGTA对此起抑制作用,而外源Ca Cl2处理上调At RBOHD、At RBOHF和At PRX34的表达。表明Ca2+可能位于H2O2上游参与H2S诱导的拟南芥气孔关闭过程。     

H2O2和水杨酸对陈化马铃薯切片交替呼吸途径影响的比较

外源5.0 mmol/L H2O2和0.1 mmol/L 水杨酸(salicylic acid, SA)处理均可明显提高陈化24 h的马铃薯切片的交替呼吸途径容量(Valt)及其与总呼吸的比值(Valt/Vt).应用交替氧化酶的单克隆抗体进行Western杂交的结果表明,H2O2和SA处理均可明显提高陈化马铃薯切片中交替氧化酶的表达水平.用氧同位素分辨法研究,结果表明:H2O2处理对陈化马铃薯切片中交替呼吸途径的实际运行没有影响,而SA处理对交替呼吸途径的实际运行具有明显的促进作用.上述结果表明,H2O2和SA对植物组织交替呼吸途径的影响存在差异,二者均可促进交替氧化酶的表达从而诱导交替呼吸途径容量的发生,但H2O2不影响其实际运行,而SA还可同时诱导其实际运行.     

微囊藻毒素缓解过氧化氢胁迫下铜绿微囊藻损伤的初步研究

过氧化氢可抑制藻类生长, 同时会导致微囊藻毒素(Microcystins, MCs)的释放, 实验设置4个处理组探讨了外源微囊藻毒素MC-LR对H2O2胁迫下铜绿微囊藻生理生化变化的影响。结果表明: 在H2O2胁迫下, 微囊藻的生长和光合活性受到显著抑制, 藻细胞存活率降低, ROS含量明显增加, SOD活性上升。与单独H2O2胁迫相比, 加入MC-LR能增加微囊藻细胞的存活率。250 mol/L H2O2处理24h和48h后, 在培养基中加入200 ng/mL MC-LR可以缓解H2O2对铜绿微囊藻光合系统PSII活性的抑制作用。当微囊藻暴露于250 mol/L H2O2环境中时, 添加了MC-LR处理组藻细胞中的ROS含量明显减少(P0.05)。在相同浓度H2O2且加入了外源MC-LR后藻细胞SOD活性下降(P0.05)。因此, 微囊藻毒素MC-LR可缓解250 mol/L H2O2引起的氧化损伤并增强微囊藻自身的生存能力。研究结果有利于阐明H2O2胁迫影响产毒蓝藻生长代谢的途径及MCs生物学意义。       

应用毛细管气相色谱法检测棉铃虫细胞色素P450 O-脱甲基活性

依据毛细管气相色谱法灵敏度高 ,样品用量少 ,分辨率高的特点 ,建立了一个用于检测棉铃虫Helicoverpaarmigera幼虫中肠和脂肪体细胞色素P45 0O -脱甲基活性产物的小型反应体系 ( 875 μL) ,其中含 0 1mol L ,pH 7 8Tris HCl缓冲液 ,0 5 μmol,NADPH ,7 5 μmolMgCl2 ,0 0 85 %BSA ,0 1 5 7mmol对硝基苯甲醚及酶液。利用毛细管气相色谱直接检测该反应体系中棉铃虫细胞色素P45 0的O -脱甲基产物对硝基苯酚。     

Effects and mechanisms of H(2)O(2) on production of dicarboxylic acid.

The system of producing long chain dicarboxylic acid (DCA) by Candida tropicalis is an aerobic and viscous fermentation system. A method to overcome the gas-liquid transport resistance and to increase oxygen supply is by adding hydrogen peroxide (H(2)O(2)) to the fermentation system. Here we report that the H(2)O(2) not only can enhance the oxygen supply but also change the metabolism by inducing cytochrome P450, the key enzyme of a, o-oxidation. When C. tropicalis was cultivated in a 3-L bioreactor using the combination of aeration and H(2)O(2) feeding, DCA production rates increased by about 10% after a short period of decrease at the beginning. Furthermore, the experiments showed that the maximum activities of P450 could be induced at 2 mM H(2)O(2), and the inducible mechanisms are also discussed. Moreover, we suggest that alkane might be oxidized through the "peroxide shunt pathway" when H(2)O(2) is present. By adding H(2)O(2), the DCA yield in a 22-L bioreactor could increase by 25.3% and reach 153.9 g/L.     

过氧化氢胁迫促进产朊假丝酵母合成谷胱甘肽

谷胱甘肽(GSH)在生物细胞抵御外界环境条件的刺激和胁迫时起到非常重要的作用。考察了不同时间不同浓度过氧化氢胁迫和过氧化氢连续胁迫对产朊假丝酵母合成GSH的影响, 发现低浓度过氧化氢的连续胁迫对GSH的合成有明显促进作用。进一步在发酵罐上应用了低浓度过氧化氢(36 mmol/L)持续胁迫策略, 最终GSH产量为922 mg/L, 胞内GSH含量为1.64%, 比对照分别提高了7%和35%。     

过氧化氢胁迫促进产朊假丝酵母合成谷胱甘肽

谷胱甘肽(GSH)在生物细胞抵御外界环境条件的刺激和胁迫时起到非常重要的作用。考察了不同时间不同浓度过氧化氢胁迫和过氧化氢连续胁迫对产朊假丝酵母合成GSH的影响, 发现低浓度过氧化氢的连续胁迫对GSH的合成有明显促进作用。进一步在发酵罐上应用了低浓度过氧化氢(36 mmol/L)持续胁迫策略, 最终GSH产量为922 mg/L, 胞内GSH含量为1.64%, 比对照分别提高了7%和35%。     

外源H2O2对水稻幼苗抗寒性的调节作用

在常温下用不同浓度的外源H2O2(0～20 mmol·L-1)预处理水稻幼苗,再进行12 h 6℃低温胁迫,根据幼苗相对含水量和质膜相对透性筛选最佳外源H2O2处理浓度,并分析最佳外源H2O2浓度下幼苗的渗透调节物质和活性氧相关指标的变化.结果表明:(1)0～8 mmol·L-1 H2O2预处理可以增加水稻幼苗的相对含水量,降低其质膜相对透性,并以4 mmol·L-1 H2O2的效果最佳.(2)低温胁迫后,与对照组相比,4 mmol·L-1外源H2O2预处理降低了水稻幼苗萎蔫程度,并使其总呼吸速率、交替途径容量都有增加,同时还抑制了丙二醛的含量,增加了可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸的含量.(3)外源H2O2预处理对水稻幼苗的内源H2O2含量以及O(-)/(·)2产生速率没有显著影响.研究发现,外源H2O2可以通过提高呼吸速率、降低脂质过氧化程度、增加碳氮代谢来有效增强水稻幼苗的抗寒性,它可能以一种独立于内源活性氧系统之外的方式发挥作用.     

An alternative respiratory pathway on Candida krusei: implications on susceptibility profile and oxidative stress

Our aim was to detect the presence of an alternative oxidase (AOX) in Candida krusei clinical strains and its influence on fluconazole susceptibility and in reactive oxygen species (ROS) production. Candida krusei clinical isolates were tested to evaluate the presence of AOX. Debaromyces hansenii 2968 (AOX positive) and Saccharomyces cerevisiae BY4742 (AOX negative) were used as control strains. Measurements of oxygen consumption were performed in the presence of 1?mM KCN, an inhibitor of the classical respiratory chain, and 5?mM salicylhydroxamic acid (SHAM). AOX expression was monitored by Western blotting using an AOX monoclonal antibody. Interactions between fluconazole and SHAM were performed using checkerboard assay. ROS production was evaluated in the presence of SHAM plus fluconazole, H(2) O(2) , menadione, or plumbagin. AOX was present in all C.?krusei tested. The combination of fluconazole with SHAM resulted in an indifferent effect. In the presence of SHAM, the treatment with ROS inductors or fluconazole increased ROS production, except in the AOX-negative strain. An alternative respiratory pathway resistant to cyanide is described for the first time as a characteristic of C.?krusei species. This AOX is unrelated to fluconazole resistance; however, it protects C.?krusei from oxidative stress.     

The overexpression of an alternative oxidase gene triggers ozone sensitivity in tobacco plants

The alternative oxidase (AOX) of plant mitochondria transfers electrons from the ubiquinione pool to oxygen without energy conservation and prevents the formation of reactive oxygen species (ROS) when the ubiquinone pool is over-reduced. Thus, AOX may be involved in plant acclimation to a number of oxidative stresses. To test this hypothesis, we exposed wild-type (WT) Xanthi tobacco plants as well as Xanthi plants transformed with the Bright Yellow tobacco AOX1a cDNA with enhanced (SN21 and SN29), and decreased (SN10) AOX capacity to an acute ozone (O3) fumigation. As a result of 5 h of O3 exposition (250 nL L(-1)), SN21 and SN29 plants surprisingly showed localized leaf damage, whereas SN10, similarly to WT plants, was undamaged. In keeping with this observation, WT and SN21 plants differed in their response to O3)for the expression profiles of catalase 1 (CAT1), catalase 2 (CAT2), glutathione peroxidase (GPX) and ascorbate peroxidase (APX) genes, and for the activity of these antioxidant enzymes, which were induced in WT. Concomitantly, although ozone induced H2O2 accumulation in WT and in all transgenic lines, only in transgenics with high AOX capacity the H2O2 level in the post-fumigation period was high. The alternative pathway of WT plants was strongly stimulated by O3, whereas in SN21 plants, the respiratory capacity was always high across the treatment. The present results show that, far from exerting a protective role, the overexpression of AOX triggers an increased O3 sensitivity in tobacco plants. We hypothesize that the AOX overexpression results in a decrease of mitochondrial ROS level that in turn alters the defensive mitochondrial to nucleus signalling pathway that activates ROS scavenging systems.