光照或黑暗条件下野火病菌侵染对烟草光合机构的影响

烟草野火病菌(Pst)是一种兼性营养型的细菌致病菌,它可以引起烟草发生褐色病斑,名为野火病.近年来Pst受到很多关注,然而大多数对Pst的研究主要集中在寄主和非寄主植物对Pst侵染的防御机制和产自于野火病菌的野火毒素上,Pst侵染对烟草叶片光合性能的影响及其机理尚未见报道.研究Pst侵染后对光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响不仅可以帮助阐明烟草-Pst 相互作用的机制,还可以从生理角度加深对细菌致病菌病害的了解.本研究采用叶绿素荧光快速诱导动力学曲线分析、类囊体膜蛋白Western分析、活性氧(ROS)和叶绿素含量测定等方法,探讨光照(200 μmol·m^-2·s^-1)或黑暗条件下Pst侵染对烟草光系统Ⅱ的影响.结果表明: 与未处理相比,Pst侵染3 d后在光照和黑暗条件下叶片侵染区域叶绿素含量均显著下降,出现萎黄病变,注射区域呈现出明显的野火病特征.光照和黑暗条件下,侵染3 d后烟草叶片过氧化氢含量明显升高,光照条件下要比黑暗条件下升高比例更大.Pst侵染3 d后,光照和黑暗条件下烟草叶片注射区域叶绿素荧光动力学曲线中K点和J点的相对可变荧光W_K和V_J逐渐增大,叶片最大光化学效率(F_v/F_m)和单位面积有活性反应中心的数目(RC/CSm)均显著下降.此外,相对于光照条件,Pst侵染后在黑暗条件下W_K和V_J的升高程度更大,说明对K点和J点的抑制程度更严重.Pst侵染3 d后,在光照和黑暗条件下放氧复合体(OEC)的核心组分PsaO、光系统Ⅱ反应中心核心蛋白D1蛋白均发生明显的降解,且在黑暗条件下降解更为严重.表明Pst侵染后,在光照和黑暗条件下均会使光合电子传递链Q_A到Q_B的电子传递受到限制,放氧复合体受到伤害,烟草叶片光系统Ⅱ供体侧、受体侧、反应中心的数目和活性均受到伤害,光系统Ⅱ发生光抑制或类似光抑制的伤害,且在黑暗条件下对光系统Ⅱ的伤害程度比光照条件下更为严重.     

番茄‘Ls-89’和‘坂砧2号’幼苗活性氧代谢对南方根结线虫侵染的反应

为了解番茄(Lycopersicon esculentum)砧木幼苗活性氧代谢与抗南方根结线虫(Meloidogyne incognita)的关系,以高感品种‘Ls-89’与高抗品种‘坂砧2号’为材料,采用盆栽人工接种法,研究了南方根结线虫侵染对番茄砧木幼苗活性氧代谢的影响。结果表明,未接种南方根结线虫的番茄砧木幼苗,其根系与叶片活性氧水平及相关酶活性在品种间没有显著差异。接种南方根结线虫后,两品种幼苗根系与叶片的O_2·~–生成速率和H_2O_2含量均升高,且‘坂砧2号’显著高于‘Ls-89’,但‘Ls-89’的MDA含量则显著高于‘坂砧2号’。两品种幼苗根系与叶片的SOD活性均在侵染早期降低,以‘坂砧2号’降幅较大;但POD、CAT活性在侵染早期变化不大,至侵染中后期则显著升高。因此,番茄抗性品种砧木幼苗的膜脂抗氧化能力较强,活性氧水平较高,且SOD活性对南方根结线虫侵染敏感。     

NaHCO3处理对西伯利亚蓼叶细胞膜脂过氧化和活性氧清除酶活性的影响

对西伯利亚蓼扦插苗进行不同浓度和不同时间NaHCO3处理,研究了NaHCO3处理浓度和时间对西伯利亚蓼叶细胞膜脂过氧化和活性氧清除酶活性的影响。研究表明,NaHCO3处理浓度分别与过氧化氢酶活性、丙二醛含量和细胞膜透性之间存在极显著正相关性,与超氧化物歧化酶活性之间存在显著正相关性,与过氧化物酶活性之间无显著相关性;不同NaHCO3浓度处理间,超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性及丙二醛含量差异极显著,过氧化物酶活性和细胞膜相对透性差异显著;不同时间的NaHCO3处理,过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量及细胞膜透性差异显著,超氧化物歧化酶活性和过氧化氢酶活性差异极显著。     

低氧条件下大鼠肺动脉平滑肌细胞中活性氧与低氧诱导因子-1α和细胞增殖的关系

在低氧条件下,观察大鼠肺动脉平滑肌细胞（pulmonary arterial smooth muscle cells,PASMCs）中活性氧（reactive oxygen species,ROS）的变化,探讨ROS的变化是否通过调控低氧诱导因子-4α（hypoxia-inducible factor 1α, HIF-1α）的表达影响PASMCs的增殖。采用组织块法原代培养大鼠PASMCs,分成3组：常氧组（21％O2,24h）,低氧组（5％O2,24h）,低氧＋Mn-TBAP组（5％O2,24h,Mn-TBAP是一种ROS清除剂）。用激光共聚焦显微镜荧光染色法检测细胞内ROS的变化;用RT-PCR和免疫组织化学方法分别测定HIF-1α mRNA和蛋白的表达;用MTT法检测细胞增殖程度。结果显示：（1）低氧组PASMCs内ROS水平明显高于常氧组（P〈0．05）,低氧＋Mn-TBAP组ROS水平明显低于低氧组（P〈0．05）,但仍高于常氧组（P〈0．05）;（2）低氧组及低氧＋Mn-TBAP组的HIF-1α mRNA和蛋白表达均高于常氧组（P〈0．05）,且低氧组表达高于低氧＋Mn-TBAP组（P〈0．05）;（3）低氧组细胞增殖明显高于常氧组和低氧＋Mn-TBAP组（P〈0．05）,低氧＋Mn-TBAP组细胞增殖高于常氧组（P〈0．05）。结果表明：在低氧条件下大鼠PASMCs中ROS水平明显升高,RROS的变化能够调节HIF-1α的表达,进而影响平滑肌细胞的增殖,提示ROS可能在肺动脉高压的发病机制和低氧信号转导中具有重要作用。     

脑红蛋白对活性氧的清除作用及其在神经系统疾病中的功能意义

脑红蛋白(NGB)是神经系统特异性携氧珠蛋白,可作为内源性神经保护因子保护神经元免受缺血/缺氧性损伤。活性氧(ROS)是机体正常代谢的中间产物,生理状态下体内ROS处于产生与清除的动态平衡中。机体内过多的ROS是产生氧化应激的重要因素,也是导致多种疾病包括神经系统疾病的重要原因,因此清除体内过多的ROS是防治神经系统疾病的重要措施。目前已发现NGB在清除过多ROS方面可能起重要作用,这对调节ROS的内稳态水平具有重要意义。本文就NGB对ROS的清除作用及其在神经系统疾病中的功能意义进行综述。     

强光下高温与干旱胁迫对花生光系统的伤害机制

为探讨高温和干旱胁迫对花生光合系统的不同影响机制,以鲁花14为试材进行高温(42 ℃)强光(1200 μmol · m^-2 · s^-1)(HH)、干旱(PEG6000,30%)强光(1200 μmol · m^-2 · s^-1)(DH)和强光(1200 μmol · m^-2 · s^-1)胁迫(NH)处理,以未处理为对照(CK)的实验。与CK及NH处理相比,HH和DH的最大光化学效率(Fv/Fm)和820 nm光吸收大幅下降,叶绿素荧光动力学曲线上J点相对荧光(Vj)上升,单位面积内吸收的光量子(ABS/CSm)、单位面积内反应中心捕获的光量子(TRo/CSm)和单位面积内有活性的反应中心的数目(RC/CSm)均出现大幅下降,而PSⅡ的关闭程度(1-qP)明显升高,依赖于叶黄素循环的非辐射能量耗散(NPQ)升高,同时超氧化物歧化酶(SOD)活性出现下降,丙二醛(MDA)和膜透性增加,这些结果表明,HH和DH胁迫引起了花生叶片的严重光抑制,但快速叶绿素荧光诱导动力学曲线中均没有出现K点,表明花生叶片光合系统放氧复合体(OEC)对高温和干旱胁迫不敏感,光合系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心的受体侧更容易受到高温和干旱的影响,而对花生光系统造成严重破坏的主要原因则是过剩光能的积累,一方面虽然叶黄素循环可以耗散部分能量,但不是全部;另一方面水-水循环受到高温和干旱的影响不能有效起到能量消耗的作用,造成活性氧的大量积累。HH和DH处理对花生光系统造成的伤害相似,但DH处理对花生光系统的伤害程度大一些,强光下,高温和干旱对花生叶片的伤害位点及破坏机制却较为相似。     

活性氧参与一氧化氮诱导的神经细胞凋亡

采用激光共聚焦成像技术，用氧化还原敏感的特异性荧光探针(DCFH-DA和DHR123)直接研究了一氧化氮供体S-亚硝基-N-乙酰基青霉胺(SNAP)诱导未成熟大鼠小脑颗粒神经元凋亡过程中的细胞胞浆、线粒体中活性氧水平的变化，发现神经细胞经0.5 mmol/L SNAP处理1 h后，细胞胞浆及线粒体中活性氧水平大大增加.一氧化氮清除剂血红蛋白能够有效抑制细胞胞浆、线粒体中活性氧的产生，防止细胞凋亡.外源性谷胱甘肽对细胞也具有良好的保护作用，而当细胞中谷胱甘肽的合成被抑制后，一氧化氮的神经毒性大大增强.实验结果表明一氧化氮通过促进神经细胞产生内源性活性氧而启动细胞凋亡程序，而谷胱甘肽可能是重要的防止一氧化氮引发神经损伤的内源性抗氧化剂.     

五种矿质元素对草菇菌丝生长和活性氧清除能力的影响

【背景】菌种退化是草菇生产中面临的难题,探究一种简单高效的复壮方法是草菇产业亟须解决的问题。【目的】探讨外源添加5种矿质元素对草菇退化菌株的菌丝性状和活性氧(reactive oxygen species, ROS)清除能力的影响。【方法】筛选出5种矿质元素的最佳浓度并添加于PDA培养基中,测定草菇菌落形态、菌丝生长速度、菌丝生物量、ROS含量、抗氧化酶活性及抗氧化物质含量。【结果】MnSO4、Na2SeO3、CaSO4、FeSO4可有效提高草菇退化菌株D1和D2的菌丝生长速度和生物量;降低O2·-、H2O2等ROS的含量,并增加还原型谷胱甘肽(glutathione, GSH)、氧化型谷胱甘肽(glutathionedisulfide,GSSG)的含量及超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)、谷胱甘肽...     

PDE2A通过影响脉络膜血管生成和NADPH氧化酶/ROS/NF-κB通路参与年龄相关性黄斑变性

摘要 目的：探究磷酸二酯酶2A（Phosphodiesterase 2A,PDE2A）在年龄相关性黄斑变性（Age-related macular degeneration,AMD）中的可能作用及其对脉络膜新生血管（Choroidal neovascularization,CNV）形成的影响。方法：通过qRT-PCR法检测36例湿性AMD患者（AMD组）和36例健康体检者（Healthy组）的血清PDE2A水平。将恒河猴脉络膜血管内皮细胞系（RF/6A）分为Normoxia组、Hypoxia组、Hypoxia+NC组、Hypoxia+PDE2A组。使用Lipofectamine2000分别将NC-shRNA和PDE2A-shRNA慢病毒转染入Hypoxia+NC组和Hypoxia+PDE2A组,转染后,根据分组情况,在RPMI 1640培养基中添加200 mM CoCl₂来对RF/6A细胞进行低氧处理。建立了激光诱导的CNV小鼠模型后,将36只建模成功的小鼠随机分为Model组、NC-shRNA组和PDE2A-shRNA组,每组12只。选取12只未建模的小鼠作为Control组。分别对NC-shRNA组和PDE2A-shRNA组小鼠玻璃体腔注射相应慢病毒,共治疗7 d。然后对小鼠进行眼底荧光血管造影（fundus fluorescein angiography,FFA）检查和眼球HE染色。使用相应试剂盒检测小鼠脉络膜组织中ROS、SOD、MDA的含量。通过qRT-PCR或Western blot检测RF/6A细胞或脉络膜组织中PDE2A、VEGFA、VEGFR2、HIF-1α、NOX2、NOX4和NF-κB p65的表达。结果：与Healthy组相比,AMD组患者的血清PDE2A水平显著升高（1.00±0.23 vs 3.09±1.46, P<0.001）。与Hypoxia组相比,Hypoxia+PDE2A组RF/6A细胞的闭合管腔数量减少（P<0.05）,PDE2A、VEGFA、VEGFR2和HIF-1?琢的mRNA和蛋白表达水平均降低（P<0.05）。与Model组相比,PDE2A-shRNA组CNV小鼠脉络膜病变明显减轻,血管生成和脉络膜增明显减少,CNV相对荧光强度降低（P<0.05）,脉络膜组织中的PDE2A、VEGFA、VEGFR2和HIF-1α的mRNA和蛋白表达水平均降低（P<0.05）。与Model组相比,PDE2A-shRNA组小鼠脉络膜组织中的ROS和MDA含量均降低,SOD含量升高（P<0.05）。与Model组相比,PDE2A-shRNA组小鼠脉络膜组织中的NOX2、NOX4和细胞核NF-κB p65蛋白相对表达量均降低（P<0.05）。结论：PDE2A通过影响脉络膜血管生成和NADPH氧化酶/ROS/NF-κB通路参与年龄相关性黄斑变性。