热刺激在植物体内的传递效应

以高粱(Sorghum bicolor)和大豆(U.S.Soybean)幼苗为材料研究了仅植物很部受到热刺激时,其未直接受到温度影响的叶组织细胞的反应。当13天龄的高粱幼苗根部经受45℃4小时热处理时,发现其未直接受到热刺激的叶细胞内合成了一些异常的蛋白质,估测的分子量分别为80kD、70kD、33kD和17kD。最明显的两条蛋白质谱带是70kD和17kD。6天龄的大豆幼苗,当其根部经受40℃3小时热处理时,在其叶细胞内也检测到两条较为明显的蛋白质谱带,其分子量分别为60kD和17kD。观测到的这些异常蛋白质命名为‘热应激效应蛋白’,并与热应激蛋白在分子量大小分布上进行了比较。另外,还报道了利用蛋白质合成抑制剂,亚胺环己酮(cyclohexlmide)探讨了热应激蛋白与植物热耐性方面的可能关联。     

寄主植物对瓜蚜酯酶活性及其耐药性的影响

寄主植物对瓜蚜无翅胎生雌蚜体重、体色、体内酯酶活性均有明显影响。取食笋瓜、南瓜、瓠子、黄瓜和冬瓜的瓜蚜,体重依次增加,体色渐深,而体内羧酸酯酶活性依次渐低。取食不同奇主植物的瓜蚜对杀虫剂的耐药性与其体内酯酶活性呈正相关。瓜蚜体内羧酸酯酶活性（X）与乐果对瓜蚜的LC50（Y）附会Y=8．3827X－67．8530（r=0．952）,与功夫菊酯对瓜蚜的LC50（Y）附合Y=1．040X－28．89（r=0．985）的线性关系。     

一种新发现的镉超积累植物--钻叶紫菀(Aster subulatus Michx.)

通过野外调查和温室营养液砂培试验,发现并鉴定出钻叶紫菀（Aster subulatus Michx.）是一种新的镉（Cd）超积累植物。调查结果发现,钻叶紫菀对土壤中高含量的Cd有很强的忍耐、吸收和积累能力,其地上部茎、叶Cd含量分别为90.0-150.7mg/kg和119.8-172.6mg/kg,平均值分别为132.8mg/kg和139.2mg/kg。砂基营养液培养试验证明,钻叶紫菀对生长介质中的Cd有很强的忍耐能力,当生长介质中Cd浓度高达150mg/L时,植株仍生长正常,其株高与对照相比无显著差异;地上部Cd含量及其积累量均随生长介质中Cd浓度的增加而增加,当生长介质中Cd浓度为120mg/L时,地上部茎Cd含量和积累量达到最高值,分别为5672.50mg/kg、4.93mg/株。结果表明,钻叶紫菀是一种新的Cd超积累植物,为今后探明植物超积累Cd的机理和Cd污染土壤的植物修复提供一种新的种质资源。     

中国沙棘幼苗对土壤镉生理耐性和富集转运特征的性别差异

为探究中国沙棘对土壤镉(Cd)胁迫的性别响应差异,该研究以中国沙棘2年生幼苗为材料,利用盆栽试验研究在不同浓度Cd处理下(0(CK)、25、50、100和200 mg·kg^-1)雌、雄株幼苗的生长、叶片生理特性以及Cd富集特征的差异。结果表明：(1)Cd处理下中国沙棘幼苗雌、雄株的株高和基径生长以及各器官生物量均表现出低浓度(<50 mg·kg^-1)促进,高浓度(> 100 mg·kg^-1)抑制的现象;低浓度Cd处理下雌株的株高、基径增长率和生物量的增幅均高于雄株;高浓度Cd处理下(200 mg·kg^-1)雄株株高增长率、叶生物量和总生物量分别较CK显著降低,而雌株均未显著下降。(2)随着Cd浓度升高,雌、雄株叶片光合色素含量和抗氧化酶活性呈先升后降的变化趋势,丙二醛(MDA)和渗透调节物质含量呈上升趋势;Cd浓度为50～200 mg·kg^-1时,雌株叶片的光合色素含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量均高于雄株,而MDA含量始终低于雄株。(3)随着Cd浓度升高,雌、...     

镉胁迫对吊兰及银边吊兰生长及镉富集特性的影响

选择吊兰和银边吊兰为试验材料,采用水培法研究其在不同Cd²⁺处理浓度(0、20、80、200 μmol·L^-1)下生长及生理特性的变化。结果表明: 20 μmol·L^-1镉对两种吊兰的影响较小,单叶面积、总叶面积、叶绿素(Chl)a含量、总叶绿素[Chl (a+b)]含量、类胡萝卜素含量、Chl a/Chl b值、胞间二氧化碳浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)与对照(CK)基本无显著差异;80 μmol·L^-1镉胁迫下两种吊兰叶片初始荧光(F_o)和非光化学淬灭系数(NPQ)升至最高水平;200 μmol·L^-1镉胁迫下,两种吊兰生物量、叶绿素含量、最大净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、最大光化学量子产量(F_v/F_m)、实际光化学量子产量Y_(II)、转移系数(TF)以及各部分生物量均降至最低水平,而两种吊兰的过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及过氧化氢酶(CAT)活性和银边吊兰的丙二醛(MDA)含量均有不同程度的增加。随着镉处理浓度的增加,两种吊兰各器官Cd含量持续升高,且主要富集在根部;吊兰各器官Cd含量及富集系数(BCF)在胁迫处理下均高于银边吊兰。研究表明,两种吊兰对镉具有一定的耐性,其中吊兰对Cd的耐受能力强于银边吊兰,可考虑作为绿化植物用于修复镉污染水体或土壤。     

镉胁迫下硫素对嗜鱼外瓶霉生长、矿质元素与镉含量的影响

镉(100 mg/L)胁迫下,研究不同浓度硫素(硫离子)对深色有隔内生真菌(Dark septate endophyte,DSE)——嗜鱼外瓶霉(Exophiala pinsciphila)菌株生长、矿质元素(钙、镁、氮、磷、硫)与镉含量的影响。结果表明:在100 mg/L镉胁迫下,低浓度(0.06和0.30 mmol/L)和高浓度(3.60和6.60 mmol/L)硫素处理均显著降低菌丝干质量(P0.05),而对培养液孢子数和p H值无影响。培养液硫浓度(0.06,0.30,0.60,3.60和6.60 mmol/L)显著影响菌丝矿质元素和镉含量,其中钙、磷、硫和镉含量在高浓度(3.60和6.60 mmol/L)处理下显著增加,在低浓度(0.06和0.30 mmol/L)处理下却显著下降;低浓度处理显著增加菌丝氮含量。菌丝镉含量(0.53～3.55 g/kg)和培养液硫浓度与菌丝矿质营养元素磷、硫、钙呈极显著正相关。镉胁迫下,外源添加高浓度的硫会降低菌株镉耐性,抑制DSE的生长和对矿质元素的吸收利用,而正常浓度的硫添加有助于菌株生长。     

煤矿区耐镉青霉菌的分离鉴定

[目的]分离鉴定煤矸石中耐Cd2+菌株.[方法]用菌落形态和18S rRNA序列分析鉴定菌株,研究菌株的重金属耐性和在酸性煤矸石浸出液的生长能力,分析其抗氧化酶活性对重金属复合污染的响应.[结果]BJKD4菌株为青霉属(Penicillium sp.)菌,能耐29 mmol/L的Cd2+,不同重金属对BJKD4的毒性大小依次为:Cu2+＞Ni2+＞Cd2+＞pb2+或Zn2+＞Mn2+.正交试验表明BJKD4菌株能在不同浓度重金属Cd、Zn、Ni和Mn等复合污染条件下生长,SOD活性在重金属复合污染时升高,CAT活性变化依重金属的种类和浓度不同而不同;此外,BJKD4能在含有煤矸石酸性浸出液的培养基中生长,并提高其pH.[结论]BJKD4菌株能耐多种重金属,具有阻止煤矸石山淋溶液酸化的应用潜力.抗氧化酶在减缓重金属诱导的氧化胁迫中起重要作用.     

Kinetics of the Anti-oxidant Response to Salinity in the Halophyte Cakile maritima

The effects of NaCl stress on the activity of anti-oxidant enzymes （superoxide dismutase, catalase （CAT）, peroxidase （POD）, ascorbate peroxidase （APX）, monodehydroascorbate reductase, dehydroascorbate reductase （DHAR）, and glutathione reductase （GR））, anti-oxidant molecules （ascorbate and glutathione）, and parameters of oxidative stress （malondialdehyde （MDA）, electrolyte leakage, and H2O2 concentrations） were investigated in Cakile maritima, a halophyte frequent along the Tunisian seashore. Seedlings were grown in the presence of salt （100, 200, and 400 mmol/L NaCl）. Plants were harvested periodically over 20 days. Growth was maximal in the presence of 0-100 mmol/L NaCl. At 400 mmol/L NaCl, growth decreased significantly. The salt tolerance of C. maritima, at moderate salinities, was associated with the lowest values of the parameters indicative of oxidative stress, namely the highest activities of POD, CAT, APX, DHAR, and GR and high tissue content of ascorbate and glutathione. However, prolonged exposure to high salinity resulted in a decrease in anti-oxidant activities and high MDA content, electrolyte leakage, and H2O2 concentrations. These results suggest that anti-oxidant systems participate in the tolerance of C. maritima to moderate salinities.     

利用SPT3的定向进化提高工业酿酒酵母乙醇耐受性

利用对转录因子的定向进化可对多基因控制的性状进行有效的代谢工程改造。本研究对酿酒酵母负责胁迫相关基因转录的SAGA复合体成分SPT3编码基因进行易错PCR随机突变,并研究了SPT3的定向进化对酿酒酵母乙醇耐性的影响。将SPT3的易错PCR产物连接改造的pYES2.0表达载体并转化酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae4126,构建了突变体文库。通过筛选在高浓度乙醇中耐受性提高的突变株,获得了一株在10%(V/V)乙醇中生长较好的突变株M25。该突变株利用125g/L的葡萄糖进行乙醇发酵时,终点乙醇产量比对照菌株提高了11.7%。由此表明,SPT3是对酿酒酵母乙醇耐性进行代谢工程改造的一个重要的转录因子。     

植物对重金属锌耐性机理的研究进展

Zn是植物必需的营养元素,同时也是一种常见的有毒重金属元素.由于长期的环境选择和适应进化,植物相应对Zn~(2+)产生了耐性,可减轻或避免Zn~(2+)的毒害.植物对锌耐性机制有:菌根和细胞膜对Zn~(2+)吸收的阻止和控制,其中控制Zn~(2+)的细胞膜跨膜转运器主要有(ZIP)类、阳离子扩散促进器(CDF)类和B-type ATPase (HMA)类;金属硫蛋白(MTs)、植物螯合素(PCs)和有机酸等Zn~(2+)螯合物质的体内螯合解毒;体内区室化分隔以及通过抗氧化系统和渗透调节物质的代谢调节等.本文从生理和分子水平上综述了植物对Zn~(2+)耐性机理的研究进展,并在此基础上提出目前存在的问题和今后研究的重点领域,为该领域的相关研究提供资料和借鉴.