空间飞行对小麦种子的生长和细胞学特性的影响(英文)

中国科学探测和技术实验卫星于1987年8月5日到10日在空间飞行5天期间,一批小麦干种子由卫星带入空间。返回地面后进行了有关生理学和细胞学研究。空间飞行的小麦种子的萌发率和地面对照组无差异,株高比对照组高。飞行前后用116.4 Gy的X—射线照射种子,其幼苗均比相同剂量照射的地面对照组生长快。空间飞行的小麦根尖的畸变细胞数高于地面对照组。飞行前用5 mmol/L半胱氨酸处理小麦种子,能促进小麦的生长,减少畸变细胞数。     

铝处理下小麦幼苗根系旨过氧化作用和质膜微囊ATP酶活性的变化

采用水培的方法研究了Ａ１对小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ．ｃｖ ａｎｇｍａｉ Ｎｏ．５）幼苗的生物尖组织膜脂过氧化作用、保护酶的活性和脂结合酶Ｈ＾＋－ＡＴＰａｓｅ、Ｃａ＾２＋－ＡＴＰａｓｅ恬性的影响。在实验３１中,与对照相比,大于５０μｍｏｌ．Ｌ＾－１的Ａ１处理６天可植的幼苗根系的伸长,增加根尖组织的细胞电解质渗漏率。随液中Ａ１浓度的增加,小麦根／冠比值下降。显示根系生长对Ａ１的反应     

低温胁迫下红松幼苗活性氧的产生及保护酶的变化

在不同低温胁迫时间下,对红松（Ｐｉｎｕｓ ｋｏｒａｉｅｎｓｉｓ Ｓｉｅｂ．ｅｔ．Ｚｕｃｃ）幼苗针叶中Ｈ２Ｏ２、Ｏ＾－．２、膜脂过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）、组织自动化氧化速率及保护酶超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）和抗坏血酸过氧化物酶（ＡＳＰ）的动态变化过程进行了测定。结果表明,随着低温胁迫时间的延长,Ｏ＾－．２产生速率和Ｈ２Ｏ２含量先上升后下降;ＭＤＡ的含量呈波     

光质对水稻幼苗初级氮同化的影响

用滤光膜过滤蓝色或红色荧光灯,得到纯的蓝光和红光,以白光为对照,研究不同光质对水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）幼苗初级氮同化的影响。结果表明：蓝光促进水稻黄化幼苗吸收ＮＯ＾－３含量,并促进ＮＲ（硝酸还原酶）的诱导。在蓝光下生长５￣７ｄ的幼苗的ＮＲ、ＮＩＲ（亚硝酸还原酶）、ＧＳ（谷氨酰胺合成酶）和ＧＯＧＡＴ（谷氨酸合酶）活性均高于白光下生长的,但第１０天以后,白光下生长的幼苗酶活性最高。与白光     

水稻幼苗冷锻炼过程中钙的效应

冷锻炼处理提高了水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）幼苗叶片中抗氧化剂（还原型谷胱甘肽,ＧＳＨ;抗坏血酸,ＡｓＡ）含量和膜保护酶（超氧化物歧化酶,ＳＯＤ）的活性,同时也提高了可溶性蛋白质中热稳定蛋白的含量。ＣａＣｌ２ 浸种处理对上述冷锻炼的作用有加强的效果,且明显地提高了过氧化氢酶（ＣＡＴ）和过氧化物酶（ＰＯＤ）的活性。有无ＣａＣｌ２ 处理的冷锻炼处理均减轻冷胁迫引起的ＧＳＨ 及ＡｓＡ 含量、ＳＯＤ 活性及热稳定蛋白质含量的下降程度,有利于幼苗在恢复过程中ＧＳＨ、ＡｓＡ、ＣＡＴ、ＳＯＤ、ＰＯＤ及热稳定蛋白质水平迅速回升。结合ＣａＣｌ２ 处理的冷锻炼苗在冷胁迫恢复生长时增长迅速,且苗健壮浓绿,说明ＣａＣｌ２浸种对冷锻炼处理提高水稻幼苗的抗冷力有明显的促进作用,这与ＣａＣｌ２ 浸种结合冷锻炼能更有效的提高细胞膜保护能力有关     

南亚热带森林几种乔木种子萌发和幼苗生长观察

本文对香椿（Ｔｏｏｎａｓｉｎｅｎｓｉｓ（Ａ．Ｊｕｓｓ．）Ｒｏｅｍ．）、木蝴蝶（Ｏｒｏｘｙｌｕｍｉｎｄｉｃｕｍ（Ｌ．）Ｖｅｎｔ．）、扁斗青冈（ＱｕｅｒｃｕｓｈｕｉＣｈｕｎ）、泡桐（Ｐａｕｌｏｗｎｉａｆｏｒｔｕｎｅｉ（Ｓｅｅｍ．）Ｈｅｍｓｌ）罗浮柿（ＤｉｏｓｐｙｒｏｓｍｏｒｒｉｓｉａｎａＨａｎｃｅ）、枳（ＢｅｒｃｈｅｍｉａｄｕｌｃｉｓＴｈｕｎｂ．）等南亚热带森林乔木种子萌发和幼苗生长进行观察．香椿、扁斗青冈、罗浮柿种子在轻阴（５５％光）条件下萌发率最高,分别为７０％、９０％、３０％,木蝴蝶种子在重阴（３８％光）条件下萌发率最高,为８０％,枳种子在光照条件下萌发率最高,为１５％．阳性树种香椿、木蝴蝶、泡桐、枳幼苗生长速度较快,属速生型树种,其幼苗在光照条件下生长速度最快,森林中树种扁斗青冈、罗浮柿幼苗生长速度较慢,属慢生型树种,其幼苗在轻阴条件下生长较好．随着施肥量的增加,幼苗生长速度明显提高．     

磷饥饿下番茄幼苗根系液泡膜H+-ATPase活性的适应性变化

以‘世纪星’番茄为材料。研究了磷饥饿下番茄幼苗的生长状况及其根部液泡膜H^＋-ATPase活性的适应性变化。结果表明：磷饥饿下番茄幼苗的平均高度均低于对照苗,而主根长度均显著长于对照。磷饥饿提高了番茄幼苗根部液泡膜H^＋-ATPase的水解活性,随着磷胁迫时间的延长,该酶的活性逐渐增大,在磷饥饿7d时达到最大,后又略有降低;而对照番茄幼苗根部该酶的活性变化很小。动力学分析表明：磷饥饿使番茄幼苗根部液泡膜H^＋-ATPase的Km值明显降低,但对该酶的Kmax影响不大。这说明磷饥饿提高了该酶对其底物的亲和力。此外,磷饥饿并不改变液泡膜H^＋-ATPase酶的最适pH值（仍为7．5）。     

空间条件对几种粮食作物的同工酶和细胞学特性的影响

搭载１９８７年发射的两颗返地卫星（８月５—１０日和９月９—１７日）的几种小麦、大麦种子,经回收后初步研究表明：（１）对发芽率的影响：空间处理的种子,其发芽率与对照无差别;（２）对茎及生育期的影响：空间处理的种子长成的幼苗比对照强壮,植株高度有些品种明显的矮于对照。生育期有不同程度延长;（３）对染色体结构的影响：花粉母细胞减数分裂观察表明搭载卫星的种子当代可诱导出比地面更多的染色体桥、落后染色体及染色体数目异于正常体细胞数目的现象。小麦品种Ｃｏｃｏｒｉｔ—７１经空间处理后花粉母细胞的染色体数目异常可高达２０．５１％,而地面对照组其花粉母细胞基本正常（２ｎ＝２８）;（４）对同工酶的影响：经空间处理的小麦种子酯酶、过氧化物酶的同工酶谱带空间处理的比地面对照减少。由此可见,空间处理可诱导纯合植物种子发生变异,为农作物育种创造一个新途径。     

抗寒锻炼对冬小麦幼苗质膜Ca^2＋—ATPase的稳定作用

通过氯化铈（ＣｅＣｌ３）沉淀的电镜细胞化学方法,观察了抗寒锻炼对冬小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）幼苗质膜Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ的稳定作用,主要结果是：（１）正常温度（２０℃）下生长的冬小麦幼苗（未经抗寒锻炼）,其质膜上有很强的Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ活性反应;当经过－９℃３ｈ的低温处理后,质膜的Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ活性明显降低;在处理１２ｈ后,质膜的Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ活性进一步降低;当处理时间延长到２４ｈ,质膜的Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ完全失活,同时细胞的超微结构受到破坏。（２）冬小麦幼苗在２℃低温下锻炼１５ｄ后,其质膜的Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ活性高于未经抗寒锻炼的小麦幼苗。抗寒锻炼后的小麦幼苗在－９℃处理３ｈ后,质膜的Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ活性与低温处理前相比无明显降低;经低温处理１２ｈ,质膜仍保持较高的Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ活性,较同样低温处理（－９℃,１２ｈ）但未经抗寒锻炼的幼苗高;当－９℃低温处理２４ｈ后,质膜上仍可观察到Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ的活性反应,而且细胞的超微结构也未受到破坏。结果表明,抗寒锻炼可提高冬小麦幼苗质膜Ｃａ２＋ＡＴＰａｓｅ在低温下的稳定性     

神舟十号飞船搭载对小麦品种济麦22的生物效应研究

探索空间环境对农作物生长的影响是充分发掘和利用航天育种技术优势的重要前提和基础。利用神舟十号飞船搭载小麦主推品种济麦22,对幼苗的生长势、苗高、鲜重和根长等主要指标进行对比分析,利用植物特异的叶绿素荧光技术研究上述指标变化的生理原因,并检测遗传物质的表观修饰状态。结果表明,飞船搭载小麦种子萌发的幼苗与地面对照相比鲜重降低,根长变短,根系数变少。叶绿素荧光参数测定发现,经过空间搭载的种子产生幼苗各种生长指标的差异是空间环境对植物产生的生理胁迫原因所致。经过空间飞行的种子萌发产生的幼苗,其基因组的甲基化修饰程度与对照相比发生了明显改变。     

N~+离子注入对不同辐射敏感性微生物超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的影响

以Ｅ．ｃｏｌｉ和耐辐射生球菌（Ｄｅｉｎｏｃｏｃｃｕｓｒａｄｉｏｄｕｒａｎｓ）为试材,研究了Ｎ＾＋离子注入对其ＳＯＤ,ＣＡＴ和ＰＯＤ活性的影响及共对自由基的清除,结果表明：Ｄ．ｒａｄｉｏｄｕｒａｎｓ经Ｎ＾＋离子注入后ＳＯＤ和ＣＡＴ酶活高于Ｅ．ｃｏｌｉ的,而ＰＯＤ酶活不仅很低于Ｅ．ｃｏｌｉ的;随剂量的增大,两者ＳＯＤ和ＣＡＴ酶活均为增后减,只是其ＳＯＤ酶活的变化峰值对应剂量分别为６×１０＾１５Ｎ＾＋／     

紫外线对大鼠晶状体抗氧化酶mRNA表达水平的影响

为探讨紫外线对晶状体的损伤机制,用ＲＴ－ＰＣＲ方法（ｒｅｖｅｒｓｅｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ－ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅｃｈａｉｎｒｅａｃｔｉｏｎ,反转录聚合酶链反应）,研究经紫外线照射后大鼠晶状体抗氧化相关酶,包括铜锌－超氧化物歧化酶（ｃｏｐｐｅｒ－ｚｉｎｃ－ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅｄｉｓｍｕｔａｓｅ,Ｃｕ－Ｚｎ－ＳＯＤ）,谷胱甘肽过氧化物酶（ｇｌｕ－ｔａｔｈｉｏｎｅｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ,ＧＳＨ－Ｐｘ）和过氧化氢酶（ｃａｔａｌａｓｅ,ＣＡＴ）等ｍＲＮＡ的表达．结果显示,短时间的照射（２～５ｍｉｎ）,抗氧化相关酶的ｍＲＮＡ表达水平有增高表现,随后其ｍＲＮＡ表达水平开始下降,１５ｍｉｎ时抗氧化相关酶ｍＲＮＡ的表达下降更为明显,与对照组相比有非常显著性差异（Ｐ＜０．００１）．照射后２４ｈ,抗氧化相关酶的ｍＲＮＡ表达有不同程度的恢复;照射后４８ｈ,其ｍＲＮＡ表达水平基本恢复,与对照组相比没有显著性差异．从而从基因水平上初步探讨了紫外线的氧化损伤机制     

构树形成层活动周期中过氧化物酶和酯酶同工酶的变化

同工酶分析表明：在构树（Ｂｒｏｕｓｓｏｎｅｔｉａ ｐａｐｙｒｉｆｅｒａ （Ｌ．） Ｖｅｎｔ．）形成层活动周期中, 形成层区域和木质部中过氧化物酶酶带变化最大,参与ＩＡＡ 浓度调节的酶带在晚材形成前出现,当其它生长停止、韧皮部仍在分化时又消失,完全休眠后, 所有酶带又都出现。在周皮、形成层区域和木质部中,酯酶同工酶酶带变化明显与形成层活动有关,有些酶带只在木栓细胞和／或木质部细胞分化时出现     

黑小麦与普通小麦过氧化物酶和蛋白质的比较研究

以小麦作对照．系统研究了2种黑小麦幼苗生长过程中过氧化物酶(POD)活性的变化．同时利用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳对2种黑小麦的幼苗生长不同时期根、芽的过氧化物酶同工酶及其蛋白质进行了分离分析。结果显示：黑小麦POD酶活性高于小麦。黑小麦POD同工酶谱与小麦差异明显．且在幼苗生长不同时期变化显著。幼根与幼芽中可溶性蛋白的合成动态具有明显差异。     

干旱胁迫对红松幼苗保护酶活性及脂质过氧化作用的影响

随着土壤的逐渐干旱,红松（Ｐｉｎｕｓ ｋｏｒａｉｅｎｓｉｓ Ｓｉｅｂ．ｅｔ．Ｚｕｃｃ）幼苗叶中膜质过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）含量和膜相对透性均在干旱处理后第３天迅速上升;组织自动氧化速率先是增加,在干旱处理第３天后恢复到处理前水平。保护酶ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ的活性明显提高,只有ＡＳＰ的活性下降。用ＰＥＧ模拟干旱胁迫与土壤自然干旱胁迫结果略有不同,－１．０ＭＰａ ＰＥＧ溶液对红松幼苗具有较为明显的     

作物细胞耐旱保护酶系统对外磁场的反应

作物细胞的耐旱保护酶由过氧化物酶（ＰＯＤ） 、过氧化氢酶（ＣＡＴ） 和超氧化物歧化酶（ＳＯＤ） 组成。对小麦种子施加０．１Ｔ 的磁场处理使其萌发时细胞中ＰＯＤ 活性提高,幼苗根系和叶片细胞中的ＰＯＤ 活性也发生了变化,叶片的ＰＯＤ 同工酶谱中多出了两个酶带。使用蛋白质合成抑制剂和转录抑制剂发现,ＰＯＤ 活性提高的原因是磁场处理促进了ＰＯＤ 合成的翻译过程。干旱胁迫下,经磁场处理的幼苗叶片细胞中的ＰＯＤ、ＣＡＴ 和ＳＯＤ 活性均比对照高,膜脂过氧化产物丙二醛（ ＭＤＡ） 含量比对照低,表明保护酶系统的功能有所增强。     

盐浓度对3种单子叶盐生植物渗透调节剂及其在渗透调节中贡献的影响

单子叶盐生植物星星草（Ｐｕｃｃｉｎｅｌｌｉａｔｅｎｕｉｆｌｏｒａ（Ｇｒｉｓｅｂ）．Ｓｃｒｉｂｎ．ｅｔ．Ｍｅｒｒ．）碱草（Ａｎｅｕｒｏｌｅｐｉｄｉｕｍｃｈｉｎｅｓｅ（Ｔｒｉｎｓ．）Ｋｉｔａｇ）和獐茅（Ａｅｌｕｒｏｐｕｓｓｉｎｅｎｓｉｓ（Ｄｅｂｅａｕｘ）Ｔｚｖｅｌ）的种子萌发后长至３ｃｍ高,用０,５０,１００,２００和４００ｍｍｏｌ／ＬＮａＣｌ处理２周后,测定３种植物幼苗的生长,无机和有机渗透调节剂,     

真菌诱导子对悬浮培养西洋参细胞的生理效应

报道了不同真菌诱导子对悬浮培养的西洋参（Ｐａｎａｘｑｕｉｎｑｕｅｆｏｌｉｕｍ）细胞生长、皂甙和多糖合成,以及细胞内和培养液中过氧化物酶活性的生理效应。悬浮培养的西洋参细胞经刺盘孢菌（Ｃｏｌｌｅｔｏｔｒｉｃｈｕｍｎｉｃｏｌｔｉａｎａｅ）丝体诱导子处理后,总皂甙产率可由对照的２９６ｍｇ／Ｌ增加到６７９ｍｇ／Ｌ（约占细胞干重的（１６．３％）,比对照提高约１．３倍,而且总皂甙的８５％排放在培养液中;经黑曲霉（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｎｉｇｒａｎ）诱导子处理后,细胞多糖含量可达到１１．７９％（细胞干重）,比对照增加１倍多。初步纯化的刺盘孢菌丝体诱导子和尖孢镰刀菌（Ｆｕｓｕｒｉｕｍｏｘｙｓｐｏｒｕｍ）滤液诱导子在诱导处理前期能明显促进西洋参细胞生长,同时细胞内及培养液中过氧化物酶活性显著增加;随时间延长,细胞生长和酶活性逐步受到抑制。     

冷锻炼对水稻和黄瓜幼苗SOD,GR活性及GSH,AsA含量的影响

水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）和黄瓜（Ｃｕｃｕｍ ｉｓｍ ｅｌｏ Ｌ．）幼苗在昼夜温度为１５ ℃／１０ ℃、白天光照１２ ｈ,光强为２５０ μｍ ｏｌ·ｍ － ２·ｓ－ １的条件下锻炼３ ｄ,明显地提高幼苗叶片中膜保护酶——超氧物歧化酶（ＳＯＤ）、谷胱甘肽还原酶（ＧＲ）活性和内源抗氧化剂——还原型谷胱甘肽（ＧＳＨ）、抗坏血酸（ＡｓＡ）的含量。经冷锻炼和未锻炼的幼苗移置４ ℃、光强为２５０ μｍ ｏｌ·ｍ － ２·ｓ－ １下胁迫处理２ ｄ,未锻炼苗叶片中ＳＯＤ、ＧＲ 活性和ＧＳＨ、ＡｓＡ 含量明显下降,而经冷锻炼的苗则相对比较稳定。从脂质过氧化产物——丙二醛（ＭＤＡ）含量及幼苗的存活率亦看出：冷锻炼苗具有较低的脂质过氧化水平和较高的幼苗存活率。由此认为：冷锻炼能提高水稻和黄瓜幼苗细胞膜的稳定性,从而增强了耐低温光胁迫的能力     

表油菜素内酯对绿豆幼叶衰老的促进作用

表油菜素内酯（ｅｐｉＢＲ）０．０５ｍｇ／Ｌ能促进绿豆幼叶的衰老,其叶绿素和蛋白质含量均明显低于对照。绿豆幼叶经ｅｐｉＢＲ处理后,可使过氧化物酶活性明显增加,但同工酶谱无变化;超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）和过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性随ｅｐｉＢＲ处理时间的延长而降低。ｅｐｉＢＲ能促进丙二醛（ＭＤＡ）含量增加,而其含量与ＳＯＤ和ＣＡＴ活性是显著负相关。