高温逆境下植物叶片衰老机理研究进展

叶片衰老是植物叶片发育的最后阶段,其作为一个主动的生理过程,对植物体内的营养循环再利用以及种子形成具有重要的生理意义。在植物的生长过程中,多种环境因素会影响叶片衰老进程。高温是影响叶片衰老最重要的环境因素之一。随着温室效应的加剧,研究高温胁迫下叶片衰老的调节机制对于通过调控叶片衰老进程,从而增加植物产量具有重要意义。本文对高温胁迫下叶绿体及类囊体膜的损伤、光合电子传递活力的改变、活性氧累积、光合作用相关蛋白质降解及细胞自噬方面的研究进展进行了综述。     

NaCl 胁迫下小麦突变体和野生型叶片中一些有机溶质累积和基因表达差异

盐胁迫下突变体和野生型叶片中的脯氨酸累积量均有显著的增加,野生型的增加幅度不及突变体。至９６ ｈ ,两者含量均下降,但突变体的脯氨酸含量仍高于野生型。１００ｍ ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＣｌ 胁迫７２ ｈ ,突变体叶片中可溶性糖的含量有显著的增加,增加量随盐浓度增加而降低。至９６ ｈ,各个盐浓度处理的突变体可溶性糖的含量基本恢复到其对照的水平;除１００ ｍｍｏｌ／Ｌ 盐胁迫处理组外,野生型叶片中可溶性糖含量均大幅度下降。盐胁迫下突变体和野生型叶片细胞可溶性蛋白组分有明显的差异。ｍＲＮＡ 差异显示结果表明,突变体有６ 个差异性的ｃＤＮＡ 片段     

植物耐热性及热激信号转导机制研究进展

随着温室效应的加剧,全球气候变暖已经成为现代农业生产体系所面临的严峻挑战．高温灾害性气候是影响作物产量的一种主要的非生物胁迫．因此,对于农作物生产而言,研究植物耐热信号转导机制不仅有重要的科学意义,而且有现实的紧迫性．最近几年,在阐明植物耐热信号转导机制的研究方面取得了很多重要的进展,这些进展涵盖植物高温胁迫的感受机制、热激转录因子和热激蛋白的表达调控、热激转录因子结合蛋白参与耐热性调控的分子机制等几个主要的方面．热胁迫影响细胞膜系统、RNA、蛋白质的稳定性,同时改变酶的活性和细胞骨架系统．当热胁迫来临时,植物的转录组会发生显著变化,所涉及的基因大约占基因组的2％．这些高温胁迫响应基因构成了热激响应网络,是植物抵御热胁迫的第一道防线．植物的耐热性分为基础耐热性和获得性耐热性．基础耐热性是植物固有的耐热性．获得性耐热性是温和的热驯化诱导的耐热性．获得性耐热性状的形成反映了植物在自然生长环境下适应高温胁迫的生理机制．     

NaCl胁迫下小麦突变体和野生型叶片中一些有机溶质累积和基因 …

盐胁迫下突变体和野生型叶片中的脯氨酸累积量均有显著的增加,野生型的增加幅度不及突变体。至９６ｈ,两者含量均下降,但突变体的脯氨酸一仍高于野生型。１００ｍｍｏｌ／Ｌ的ＮａＣｌ腔迫７２ｈ,突变体吐片中可溶性糖的人一有显著的增加,增另量随盐浓度增加而降低,至９６ｈ,各个盐浓度处理的突变体可溶性糖的含量基本恢复到其对照的水平;除１００ｍｍｏｌ／Ｌ协胁迫处理组外,野生型叶片中可溶性糖含量均大幅度下降。盐胁迫     

NaCl胁迫对小麦抗盐突变体根液包膜H^＋—ATP酶和H^＋—PP酶活性的影响

随着盐胁迫强度（ＮａＣｌ０～１５０ｍｍｏｌ／Ｌ）和时间（０～７２ｈ）的增加,小麦抗盐突变体根液泡膜Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶和Ｈ＾＋－ＰＰ酶活性显著增加,虽然野生型酶活性在盐胁迫下也有增加,但其增加的幅度显著低于突变体,Ｈ＾＋－ＰＰ酶活性的差异更为显著。Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶和Ｈ＾＋－ＰＰ酶的最适ｐＨ值在两者之间以及盐胁迫前后均无改变,分别为７．０和８．０。无盐胁迫下野生型液胞泡５８ｋＤ蛋白带缺失,盐胁迫下这一蛋     

NaCl胁迫下抗盐突变体和野生型小麦Na~ 、K~ 累积的差异分析

对抗盐突变体和野生型小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）在盐胁迫下Ｎａ＋、Ｋ＋的累积状况进行了比较研究。结果表明,ＮａＣｌ胁迫下突变体根和叶中Ｎａ＋的相对累积较野生型显著地少,同时Ｎａ＋的净累积速率显著地低。这种Ｎａ＋相对累积少的状况在叶中表现尤为明显。两者叶中Ｋ＋含量随盐浓度的增加显著下降,但突变体的含量均高于野生型。突变体根中Ｋ＋的含量也显著高于野生型,且这种差异随盐浓度的提高而增大。分别统计突变体和野生型根和叶中Ｎａ＋的含量以及每株幼苗的Ｎａ＋总量以分析二者Ｎａ＋在根和叶中的分布差异,结果表明３００ｍｍｏｌ／ＬＮａＣｌ胁迫９６ｈ后,突变体根中Ｎａ＋的累积量占其整株幼苗Ｎａ＋累积总量的４４４％,而野生型根中含量占其总量的２４３％。相对于野生型而言,在盐胁迫下突变体根中Ｎａ＋分布比例的提高可有效地减少根中Ｎａ＋向地上部分转运。     

果蝇伴性隐性致死突变试验中芥子碱的辐射保护作用

过去的工作证明一些十字花科植物的抗辐射性与其体内存在的天然辐射保护物质有关。芥子碱是存在于十字花科植物中的一种天然辐射保护物质。它对大麦和小麦以及小鼠均有辐射保护作用。本文报道芥子碱在果蝇伴性隐性致死(SLRL)突变试验系统中的辐射保护作用。供试果蝇并不拒食芥子碱水溶液。10 mg/ml芥子碱对果蝇无生理毒性,对生育力亦无不良影响。40 Gy X 射线诱发8.96% SLRL 突变。而40 Gy 辐照前喂10 mg/ml芥子碱的果蝇其SLRL 突变率降为0.4%。Oregon K 果蝇的自发突变率为0-0.4%。可见喂芥子碱后辐射诱发的SLRL 突变不复出现,说明芥子碱对果蝇有很强的辐射保护作用。也讨论了芥子碱作为潜在抗癌物质的可能性。     

外空飞行后小麦根尖细胞的染色体畸变

小麦种子在科学探测和技术实验卫星上进行空间飞行,返回地面后浸种萌发,经不同时间培养后取根尖固定并观察根尖细胞染色体畸变情况。空间飞行可引起根尖细胞染色体畸变率的增加,其损伤随取样时间的延后呈下降趋势,说明空间飞行所诱导的染色体损伤可被部分修复;种子经辐射保护剂芥子碱和半胱氨酸预处理能显著降低空间飞行诱发的根尖细胞染色体畸变率,而经辐射敏化剂咖啡因预处理的情况则相反。     

辐射及活性氧对DNA的损伤以及芥子碱的保护作用

在X射线照射下,小牛胸腺DNA的碱基损伤及链断裂随着剂量升高而增加,其损伤主要集中于链断裂;活性氧可以引起DNA损伤,H2O2仅造成少量伤害,当在含有H2O2的体系中加入微量的Cu2＋、Fe2＋时损伤急剧增加,这是由反应产生的·OH所致,Cu2＋的致损伤效果明显高于Fe2＋。·OH清除剂芥子碱具有很强的抗辐射及抗氧化作用,且对DNA无伤害。这说明·OH在DNA的氧化损伤中起重要作用。     

NaCl 胁迫对小麦抗盐突变体根液泡膜H+-ATP酶 和H+-PP酶活性的影响

随着盐胁迫强度（ ＮａＣｌ ０ ～１５０ｍ ｍｏｌ／Ｌ） 和时间（０ ～７２ ｈ） 的增加,小麦抗盐突变体根液泡膜Ｈ＋ＡＴＰ 酶和Ｈ＋ＰＰ 酶活性显著增加,虽然野生型酶活性在盐胁迫下也有增加,但其增加的幅度显著低于突变体,Ｈ＋ＰＰ酶活性的差异更为显著。Ｈ＋ＡＴＰ酶和Ｈ＋ＰＰ酶的最适ｐＨ 值在两者之间以及盐胁迫前后均无改变,分别为７ ．０ 和８ ．０ 。无盐胁迫下野生型液胞膜５８ ｋＤ 蛋白带缺失,盐胁迫下这一蛋白有微弱的表达。与此不同,突变体５８ ｋＤ 蛋白在盐胁迫前后均有明显的表达,但其２９ ｋＤ 蛋白带在无盐胁迫下明显减弱。