水杨酸对非生物胁迫下植物抗氧化能力的影响

水杨酸(SA)在植物体内具有重要生理作用,除了参与抵抗生物胁迫信号转导外,还参与植物响应非生物胁迫。外源SA在植物应对盐碱、重金属、高低温和干旱等胁迫过程中发挥关键作用。综述了SA调控的抗氧化系统对植物响应非生物胁迫的影响,重点讨论了SA对抗氧化酶和非酶物质的诱导作用。     

外源24-表油菜素内酯对高温胁迫下茄子幼苗生长和抗氧化系统的影响

本文研究了高温胁迫下外源24-表油菜素内酯（EBR）对茄子幼苗生长和抗氧化系统的影响。结果表明,外源EBR处理显著促进了高温胁迫下茄子幼苗生长,提高了SOD、POD、CAT和APXS活性,AsA和GSH含量及可溶性蛋白和脯氨酸含量,降低了MDA、O2^-及H2O含量。表明,外源EBR处理通过促进高温胁迫下茄子幼苗抗氧化酶活性、抗氧化剂含量及渗透调节物质的提高,降低ROS水平,缓解高温胁迫对茄子幼苗生长的抑制作用,增强植株抗高温胁迫的能力。     

外源一氧化氮提高白灵侧耳菌丝耐热性生化途径分析

为了探索外源一氧化氮（NO）提高食用菌菌丝体耐热性的生化途径,以白灵侧耳Pleurotus eryngii var. tuoliensis菌株CCMSSC 00489为材料,通过测定高温胁迫下外源添加硝普钠（sodium nitroprusside,SNP,NO供体）后,菌丝体内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽还原酶（GR）和过氧化物酶（POD）等4个抗氧化酶活性的变化,研究外源NO在高温胁迫响应中对抗氧化酶的影响。试验表明,高温胁迫致使菌丝体内TBARS含量升高,膜脂过氧化加剧。在正常温度培养（CK）下,外源添加SNP无显著缓解膜脂过氧化的效果,而高温胁迫条件下缓解效果显著,高温胁迫6h和12h,TBARS含量较对照（未添加）分别下降31.5%和25%。研究表明,抗氧化酶类对外源NO的响应不同。在有外源添加SNP的高温胁迫条件下,菌丝体内的SOD、CAT和GR活性随处理时间的延长而显著增强,在处理72h达到最高,分别是对照（0h）的1.73、7.29和4.95倍。其中CAT是高温胁迫响应的主要抗氧化酶类,其活力可以mmol/L·min^-1·mg^-1 of protein计量,而其他种类的活力均仅以μmol/L·min^-1·mg^-1 of protein计量。在试验条件下,这些抗氧化酶类活性的提高与TBARS含量的降低相呼应,表明外源NO通过提高SOD、CAT、GR的活性降低高温胁迫下的活性氧水平,缓解其氧化损伤,提高菌丝体耐热性。POD活性在外源添加SNP的高温胁迫条件下显著降低。     

褪黑素预处理对高温下猕猴桃幼苗抗氧化能力的影响

为了探明外源褪黑素对高温胁迫下猕猴桃幼苗耐热性的影响,以盆栽‘秦美’猕猴桃幼苗为材料,进行根灌褪黑素溶液和45℃高温胁迫处理,并测定相关抗逆生理指标。结果表明：(1)与高温对照相比,褪黑素预处理显著降低了猕猴桃幼苗叶片相对电导率和丙二醛含量,提高了脯氨酸含量以及过氧化氢酶和过氧化物酶活性,且褪黑素溶液浓度在100~200 μmol·L^-1时效果较好。(2)褪黑素预处理显著增加了叶片中总酚、总黄酮和总黄烷醇含量,且幼苗的抗氧化能力(ABTS法、FRAP法和DPPH法)在胁迫过程中显著高于高温对照。研究认为,外源褪黑素可以通过提高植株体内抗氧化酶活性,非酶抗氧化物质如酚类物质和类黄酮物质含量以及渗透调节物质含量来增强植物的抗氧化能力,从而有效缓解高温对于猕猴桃幼苗的伤害,增强猕猴桃幼苗的耐热性。     

外源腐胺对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗多胺和抗氧化系统的影响

采用营养液栽培,研究了外源腐胺(Put)对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗体内多胺含量和抗氧化系统的影响.结果显示,低氧胁迫显著刺激了黄瓜幼苗体内活性氧(ROS)和内源多胺含量的增加,提高了抗氧化酶活性;外源Put进一步提高了低氧胁迫下黄瓜幼苗体内多胺的含量和抗氧化酶活性,降低了ROS含量,从而缓解了低氧胁迫的伤害作用;Put合成抑制剂D-精氨酸(D-Arg)不仅显著抑制黄瓜幼苗体内多胺的合成,而且抑制抗氧化酶活性,同时ROS大量积累,进一步抑制黄瓜幼苗的生长;而外源Put可缓解D-Arg的抑制作用;Put转化抑制剂甲基乙二醛-双(脒基腙)(MGBG)和Put降解抑制剂氨基胍(AG)的混合施用造成游离态Put的过量积累,以及亚精胺(Spd)、精胺(Spm)含量和抗氧化酶活性的显著降低,造成ROS大量积累,进一步加重了低氧胁迫对植株的伤害.结果表明,低氧胁迫下外源Put可提高黄瓜幼苗体内游离态Put含量,促进游离态Put向Spd和Spm转化,Spd、Spm含量的增加以及(free-Spd free-Spm)/free-Put比值的升高有利于提高植株抗氧化酶活性,增强清除ROS的能力,降低膜脂过氧化的伤害,从而增强植株的低氧胁迫耐性.     

外源亚精胺对高温下黄瓜幼苗叶片抗氧化系统的影响

以黄瓜热敏感品种‘长春密刺'和耐热品种‘津春4号'为试材,在人工气候箱内采用营养液栽培法研究了外源亚精胺(Spd)预处理对短期高温胁迫(42℃)下黄瓜幼苗叶片抗氧化系统的影响.结果显示:(1)随高温胁迫时间的延长,2个黄瓜品种幼苗叶片相对电导率升高、MDA含量增加,热敏感品种的膜脂过氧化程度大于耐热品种;高温胁迫4h,SOD活性降低,POD、CAT、APX活性升高,抗坏血酸(AsA)含量升高,类胡萝卜素(Car)含量降低,且随胁迫时间反映出耐热品种抗氧化系统的自我调节能力大于热敏感品种.(2)外源Spd预处理能有效抑制高温胁迫引起的膜脂过氧化伤害,增强SOD、POD、APX活性以及AsA和Car含量,增强植株抗氧化能力,且在热敏感品种上的应用效果优于耐热品种.研究表明,外源Spd预处理能有效提高黄瓜幼苗叶片处于高温胁迫时的抗氧化能力,对缓解高温胁迫有重要作用.     

葡萄幼苗在温度胁迫交叉适应过程中对水杨酸的应答

在温度锻炼诱导葡萄幼苗对交叉温度逆境的适应过程中叶片内源SA变化的结果表明,0℃低温胁迫期间,葡萄幼苗叶片细胞膜系统受到严重伤害,丙二醛(MDA)含量明显升高;此时自由态SA含量呈波动性变化,并随着胁迫进程的延长,内源SA含量明显低于正常叶片水平。而经过高温锻炼的幼苗,在低温胁迫初期自由态SA含量迅速达到一个高峰,之后回落并保持在正常叶片的SA水平,MDA含量也相应降低且相对稳定。结合态SA的变化相对较平稳,并且总SA含量变化趋势与自由态SA含量的变化趋势相吻合。在45℃高温胁迫期间,经过低温锻炼的幼苗的上述各项指标的变化规律与经过高温锻炼的幼苗在低温胁迫期间的变化趋势相似。     

外源水杨酸改善Cd胁迫下路易斯安娜鸢尾的生长和养分吸收

采用Hoagland溶液培养,研究了外源水杨酸(SA)预处理对镉(Cd)胁迫下路易斯安娜鸢尾生物量、含水量、光合作用、根系活力、Cd积累、矿质养分吸收和抗氧化酶活性的影响.结果表明： Cd胁迫下,SA预处理的植株根叶干质量、根系活力和净光合速率提高.与单独Cd处理相比,SA预处理后的胁迫植株Cd含量无明显变化,而叶片N、P、S含量显著提高,K含量显著下降,根部抗氧化酶活性显著提高.表明SA预处理可明显缓解路易斯安娜鸢尾的Cd伤害,其原因不在于减少Cd吸收量而是提高了对Cd的抗性,矿质元素的吸收积累调节和根部抗氧化酶活性的提高是其毒害缓解的重要原因.     

外源褪黑素对高温胁迫下菊花光合和生理特性的影响

以切花菊品种‘神马'为试材,研究外源褪黑素(MT)对菊花抗高温胁迫的影响。将供试菊花叶面喷施200 μmol·L^-1的MT后,进行40 ℃(昼)/35 ℃(夜)高温胁迫,观察菊花叶片叶绿体和内囊体超微结构,测定光合和生理指标。结果表明:与常温对照(CK)相比,高温胁迫下菊花叶片叶绿体和类囊体受损,叶绿素含量和最大荧光(F_m)显著降低,OJIP曲线发生变化,K点和J点荧光升高,净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(g_s)均显著降低,胞间CO₂浓度(C_i)均显著增加;相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)、活性氧(ROS)、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性显著增加。外源喷施MT可维持高温胁迫下植株叶绿体和类囊体结构的完整性,明显降低OJIP曲线中K点和J点上升的幅度,F_m、P_n、g_s、T_r和光合色素含量显著提高,C_i显著下降,缓解了高温胁迫对菊花光合和荧光作用的抑制。同时,外源喷施MT处理显著降低了高温胁迫下菊花REC、MDA和ROS含量,增强了菊花叶片中渗透调节物质含量和抗氧化酶活性。可见,外源MT可通过保护菊花叶片叶绿体结构的完整性,增强光合作用,抑制高温胁迫下菊花植株体内ROS的过度产生,提高抗氧化酶系统的活性,降低膜质过氧化水平和保护脂膜的完整性,从而提高菊花植株抗高温胁迫能力。     

外源水杨酸预处理对高温胁迫下白菜耐热性和光合特性的影响

采用叶片喷施水杨酸（SA）的方法,研究高温胁迫下外源SA预处理对‘夏帝’和‘苏州青’2个白菜品种耐热性和光合特性的影响。结果表明：SA预处理降低了高温胁迫下白菜叶片的电解质渗透率、MDA和脯氨酸含量以及净光合速率（R）,从而缓解高温对质膜的过氧化伤害,并且通过提高可溶性糖和可溶性蛋白含量、SOD和POD活性来适应高温环境;然而SA预处理对气孔导度（GS）和蒸腾速率（功的影响在2个品种中变化相反,而对胞间CO2浓度（G）的影响差异不大。与耐热性较强的白菜品种‘夏帝’相比,耐热性较弱的品种‘苏州青’经SA预处理对缓解高温胁迫的影响效果更为明显。     

24-表油菜素内酯预处理对干旱胁迫下葡萄幼苗抗氧化系统和渗透调节物质的影响

以酿酒葡萄‘雷司令’(Riesling)一年生营养袋扦插苗为材料,采用人工气候室水培试验,考察在聚乙二醇6000(PEG)模拟干旱条件下,不同浓度(0.05、0.10和0.20mg/L)24-表油菜素内酯(EBR)预处理对‘雷司令’幼苗活性氧、抗氧化物质、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响,以揭示EBR预处理对干旱胁迫下葡萄幼苗的抗旱机理。结果显示:(1)与正常生长(对照)相比,干旱胁迫显著提高葡萄幼苗叶片中超氧阴离子自由基(■)、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量;与干旱胁迫处理(PEG)相比,不同浓度EBR预处理均可降低叶片中■、H_2O_2和MDA的含量。(2)与对照相比,PEG处理显著降低葡萄幼苗叶片的抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量;与PEG处理相比,各浓度EBR预处理均可显著提高葡萄叶片AsA与GSH的含量,且以0.10mg/LEBR处理效果最好。(3)随着干旱胁迫时间的延长,葡萄幼苗叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)与抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均呈先上升后下降的变化趋势,而在正常生长条件下酶活性基本保持不变;EBR预处理的葡萄叶片SOD、CAT、POD和APX活性均始终高于同期PEG处理。(4)PEG处理条件下,渗透调节物质脯氨酸和可溶性蛋白的含量整体高于对照;与PEG处理相比,不同浓度EBR预处理在干旱胁迫中后期均能显著提高葡萄叶片中脯氨酸和可溶性蛋白含量。研究表明,在干旱胁迫下,外源EBR预处理能够提高葡萄叶片抗氧化系统酶活性和渗透调节物质含量,有效降低干旱胁迫诱导的活性氧过度积累及膜脂过氧化程度,提高葡萄幼苗的抗旱能力,且以0.10mg/L EBR处理效果最佳。     

EBR预处理对盐胁迫下葡萄幼苗叶片抗氧化物质及酶活性的影响

以2年生葡萄(Vitis vinifera L.)酿酒品种赤霞珠扦插苗为材料,在水培条件下,分别用0、0.05、0.10和0.20mg/L 24-表油菜素内酯(EBR)预处理幼苗,然后进行50mmol/L NaCl胁迫,分别在胁迫6d和12d测定幼苗叶片中超氧阴离子(O_2~)、丙二醛(MDA)、抗氧化物质含量以及相关酶活性,探讨EBR预处理对葡萄幼苗耐盐性的影响。结果表明:与单独盐胁迫处理相比,不同浓度的EBR预处理使盐胁迫葡萄幼苗叶片O_2~和MDA含量显著降低,同时使其抗氧化物质抗坏血酸(AsA)、脱氢抗坏血酸(DHA)、还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高;其中,0.10mg/L EBR预处理的表现最佳,在盐胁迫12d时,其葡萄叶O_2~和MDA含量比单独盐胁迫处理分别显著降低30.5%和22.0%,其叶片相应AsA和GSH的含量较单独盐胁迫处理分别显著提高82.8%和27.9%,且GR、APX和SOD活性分别显著提高7.2%、8.5%和24.0%。研究发现,在盐胁迫条件下,适宜浓度的外源BRs预处理能够显著降低葡萄叶片中活性氧含量,提高抗氧化物质含量和抗氧化酶活性,以促进AsA-GSH循环的快速有效运转,有效减轻植株的过氧化伤害,缓解盐胁迫对葡萄幼苗的伤害,提高葡萄的耐盐性。     

Exogenous Salicylic Acid Alleviates Growth Inhibition and Oxidative Stress Induced by Hypoxia Stress in <Emphasis Type="Italic">Malus robusta</Emphasis> Rehd

Salicylic acid (SA) as a signal molecule mediates many biotic and environmental stress-induced physiologic responses in plants. In this study we investigated the role of SA in regulating growth and oxidative stress in Malus robusta Rehd under both normoxic and hypoxic conditions. Hypoxia stress inhibited plant growth and dramatically reduced biomass. Addition of SA significantly alleviated the plant growth inhibition. The amounts of superoxide radicals (O₂ ⁻) and hydrogen peroxide (H₂O₂) significantly increased in leaves of the plants exposed to hypoxia stress and resulted in oxidative stress, which was indicated by accumulated concentration of malondialdehyde (MDA) and electrolyte leakage. Addition of SA significantly decreased the level of O₂ ⁻, electrolyte leakage, and lipid peroxidation and enhanced the activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and ascorbate peroxidase (APX) under hypoxia stress. As important antioxidants, ascorbate (AsA) and glutathione (GSH) contents in the plant leaves were slightly increased by SA treatment compared to hypoxia stress treatment alone. It was concluded that SA could alleviate the detrimental effects of hypoxia stress on plant growth and of oxidative stress by enhancing the antioxidant defense system in leaves of M. robusta Rehd.     

Root-fed salicylic acid in grape involves the response caused by aboveground high temperature

In order to investigate the transportation and distribution of salicylic acid (SA) from root to aboveground tissues in response to high temperature, the roots of grape plant were fed with 14C-SA before high temperature treatment. Radioactivity results showed that progressive increase in SA transportation from root to aboveground as compared with the control varied exactly with the heat treatment time. Radioactivity results of leaves at different stem heights indicated that the increase in SA amount at the top and middle leaves during the early period was most significant in comparison with the bottom leaves. The up-transportation of SA from root to aboveground tissues was dependent on xylem rather than phloem. Auto-radiographs of whole grape plants strongly approved the conclusions drawn above. Root-derived SA was believed to be a fundamental source in response to aboveground high temperature.     

外源褪黑素对高温胁迫条件下黄瓜幼苗氮代谢的影响

以‘津优4号’（热敏感型）和‘美国保尔’（耐热型）黄瓜幼苗为试材,研究了叶面喷施褪黑素对高温胁迫条件下黄瓜幼苗氮代谢的影响。结果显示,高温胁迫下,（1）两种黄瓜幼苗硝态氮含量先升高后降低,‘津优4号’总氮和氨态氮含量先下降后持续升高,而‘美国保尔’总氮和氨态氮含量持续上升;（2）两种黄瓜幼苗硝酸还原酶（NR）活性均先上升后下降,而谷氨酰胺合成酶（Gs）、谷氨酸合成酶（GOGAT）和谷氨酸脱氢酶（GDH）均持续下降,‘美国保尔’的4种酶活性下降幅度显著低于‘津优4号’。研究结果表明,叶面喷施褪黑素可有效缓解高温胁迫对NR、GS、GOGAT和GDH的抑制作用,显著增加硝态氮含量,降低氨态氮含量,减轻氨态氮积累对黄瓜幼苗造成的毒害作用,增强高温胁迫条件下黄瓜幼苗氮素的代谢能力,减轻高温胁迫对黄瓜幼苗造成的伤害,提高黄瓜幼苗抵御高温胁迫的能力。     

Effects of exogenous spermidine on antioxidant system of tomato seedlings exposed to high temperature stress

The effects of foliar spraying with spermidine (Spd) on antioxidant system in tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) seedlings were investigated under high temperature stress. The high temperature stress significantly inhibited plant growth and reduced chlorophyll (Chl) content. Application of exogenous 1 mM Spd alleviated the inhibition of growth induced by the high temperature stress. Malondialdehyde (MDA), hydrogen peroxide (H₂O₂) content and superoxide anion (O₂) generation rate were significantly increased by the high temperature stress, but Spd significantly reduced the accumulation of reactive oxygen species (ROS) and MDA content under the stress. The high temperature stress significantly decreased glutathione (GSH) content and activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), glutathione reductase (GR), monodehydroascorbate reductase (MDHAR) and dehydroascorbate reductase (DHAR), but increased contents of dehydroascorbic acid (DHA), ascorbic acid (AsA), and oxidized glutathione (GSSG) in tomato leaves. However, Spd significantly increased the activities of antioxidant enzymes, levels of antioxidants and endogenous polyamines in tomato leaves under the high temperature stress. In addition, to varying degrees, Spd regulated expression of MnSOD, POD, APX2, APX6, GR, MDHAR, DHAR1, and DHAR2 genes in tomato leaves exposed to the high temperature stress. These results suggest that Spd could change endogenous polyamine levels and alleviate the damage by oxidative stress enhancing the non-enzymatic and enzymatic antioxidant system and the related gene expression.     

水杨酸、脱落酸和过氧化氢对镉胁迫小麦幼苗光合及抗氧化酶活性的影响

采用溶液培养方法,用水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)或过氧化氢(H2O2)对2叶期小麦进行处理,研究了Cd胁迫下小麦的光合速率及抗氧化酶活性。结果表明:3种处理能不同程度增强叶片和根系中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性,提高叶片过氧化氢酶(CAT)活性,降低丙二醛(MDA)含量;增加叶片叶绿素含量及其光合速率。说明3种处理能增强小麦对Cd的抗性,其中H2O2预处理的效果最明显。     

葡萄砧木耐盐性与丙二醛和脯氨酸关系的研究

采用水培法,对3个不同耐盐性葡萄砧木品种的1年生苗进行不同浓度的NaCl胁迫处理,研究叶片中丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量的变化.结果表明,在NaCl胁迫下,不同耐盐性葡萄砧木品种的MDA和Pro含量变化不同.NaCl胁迫对高抗品种ZM01-1的MDA含量影响较小,MDA含量处于一个比较稳定的水平,而其它品种的MDA变化幅度大;NaCl胁迫下Pro含量呈波动式变化,在0.1%NaCl胁迫下高抗品种ZM01-1的Pro积累少,0.3%NaCl下ZM01-1的Pro积累多.研究认为可以把MDA含量的相对稳定作为葡萄耐盐性鉴定的辅助指标,而Pro不宜作为葡萄耐盐性鉴定指标.