外源钙对汞胁迫下菹草(Potamogeton crispus L.)叶片抗氧化系统及脯氨酸代谢的调节效应

以组织培养的菹草无菌苗为实验材料,研究了外源Ca(NO3)2对汞(Hg)胁迫下菹草无菌苗抗氧化酶系统、可溶性蛋白、总抗氧化能力(T-AOC)、非蛋白巯基(NP-SH)、植物络合素(PCs)以及脯氨酸代谢的调节效应。结果表明:(1)Hg胁迫使菹草体内过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及谷胱甘肽还原酶(GR)活性明显降低,但超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)的活性并没有明显变化。外源添加25 mmol·L-1Ca(NO3)2后,明显提升了SOD、POD、APX及GR的活性;(2)Hg胁迫使菹草体内可溶性蛋白含量及T-AOC大幅降低,并引起NP-SH和PCs大量积累。外添Ca(NO3)2则有效减缓可溶性蛋白含量及T-AOC的下降,显著降低NP-SH和PCs水平;(3)脯氨酸是植物体内重要的渗透调节物质,外源Ca添加后,脯氨酸代谢关键酶吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)及δ-鸟氨酸转氨酶(OAT)活性显著增加,脯氨酸含量显著高于对照组。以上结果表明,Hg胁迫打破了菹草无菌苗抗氧化酶系统的内在平衡,而外添Ca(NO3)2有效促进了可溶性蛋白合成,提高了抗氧化酶活性和抗氧化物质含量,使菹草无菌苗维持较高的总抗氧化能力,并通过调节脯氨酸代谢来减轻Hg胁迫对菹草的伤害,增强植物对重金属Hg的耐受能力。     

SIRT3抑制线粒体自噬并减轻高糖加重的神经元缺氧再灌注损伤*

目的:探讨SIRT3调控的线粒体自噬对高糖加重神经元缺氧再灌注损伤的影响及机制。方法:高糖(50 mmol/L)干预HT22细胞后,构建细胞缺氧/复氧模型,利用SIRT3抑制剂3-TYP抑制SIRT3表达。倒置显微镜观察细胞形态改变,CCK8法检测细胞存活率,流式细胞术检测细胞凋亡率,TMRE荧光试剂盒检测细胞线粒体膜电位,RT-qPCR、Western blot检测相关分子的基因和蛋白质表达。结果:高糖使神经元缺氧再灌注后的细胞碎片进一步增加,细胞存活率降低,细胞凋亡率升高(P<0.05)。此外,高糖降低了神经元缺氧再灌注后的线粒体膜电位(P<0.05)。进一步研究发现,高糖上调神经元缺氧再灌注后线粒体分裂相关蛋白DRP1的表达水平,降低了线粒体融合相关蛋白OPA1和线粒体外膜蛋白TOM20的表达;并且增加了自噬相关蛋白LC3Ⅱ、Beclin-1和线粒体自噬相关蛋白PINK1、Parkin的表达;同时,高糖升高了SIRT3的基因和蛋白质表达(P<0.05)。而SIRT3抑制剂3-TYP使神经元高糖缺氧再灌注损伤加重,同时进一步上调DRP1、LC3Ⅱ和PINK1的蛋白质表达(P<0.05)。结论:高糖可显著加重神经元缺氧再灌注损伤,破坏细胞线粒体功能,激活细胞线粒体自噬;SIRT3可抑制PINK1-Parkin通路介导的线粒体自噬并减轻神经元高糖缺氧再灌注损伤。     

拟南芥At1g10300基因调节叶形和开花时间

核仁G蛋白1(Nucleolar G protein 1,NOG1)是一种高度保守的核仁GTP酶,在真核生物中广泛存在,参与60 S核糖体亚基前体的组装。在线虫中敲减NOG1的表达造成生长缓慢、虫体变小和寿命延长的表型,而过量表达NOG1则使线虫的寿命缩短。拟南芥的At1g10300基因注释为NOG1-2,但是其生物学功能还有待研究。该研究对其功能进行了初步研究,首先检测了该基因在拟南芥各个器官的表达情况。结果表明:该基因在7 d龄幼苗、茎生叶和花中均有表达,其中在花中表达量最高。获得了At1g10300基因的T-DNA插入突变体,发现在长日照条件下,At1g10300突变体植株的莲座紧凑,莲座叶片长宽比降低,但叶面积和植株高度与野生型相比无显著差异,表明其叶形发生改变;突变体植株的抽薹时间晚于野生型。荧光定量RT-PCR结果表明,突变体植株中开花促进因子FT、CO和GI的表达水平下调,而开花抑制因子FLC的表达水平上调。以上结果揭示At1g10300基因的突变影响了FT、CO、GI及FLC基因的表达,使植株出现晚花表型。     

镧浸种对盐胁迫下小麦幼苗生长及其生理特征的影响

通过水培方式研究了0、25、50和100 mg/L硝酸镧浸种对盐胁迫条件下小麦品种临抗11和临优2069根系及幼苗生长的影响.结果表明:(1)与对照组相比,盐胁迫处理小麦幼苗植株矮,根系短,叶片叶绿素含量、根系活性吸收面积以及SOD和CAT活性明显降低,叶片MDA与Pro含量水平显著上升;在钠离子浓度相同的情况下,Na2CO3对小麦生长的影响大于NaCl.(2)适当浓度硝酸镧浸种处理增加了盐胁迫下小麦幼苗的株高、总根长、根系活性吸收面积及SOD和CAT活性,且各指标在盐胁迫下增加幅度高于正常水分处理.(3)2个小麦品种对镧处理的敏感程度存在差异,不同小麦品种及不同盐胁迫下最适的镧浸种浓度不同.研究发现,适当浓度镧浸种能有效缓解盐胁迫对小麦幼苗的伤害,具有显著促进小麦根系生长、培育壮苗的作用.