光、赤霉酸(GA_3)和酸化在诱导番茄种子萌发中的作用

外源GA_3和红光处理都能有效地诱导番茄变种台湾红种子萌发。10~(-5)mol/L HCl即能促进GA_3诱导萌发;1mol/L HCl酸化1小时能使GA_3诱导种子萌发的浓度降低5倍以上,并能使萌发提前2天。10~(-10)mol/L的HCl可以促进光诱导萌发,而大于10~(-5)mol/L HCl则有抑制作用。     

L-左旋肌肽诱导人肾癌Caki-2细胞凋亡的体外研究

目的:研究L-左旋肌肽诱导人肾癌Caki-2细胞凋亡的作用及可能机制。方法:常规培养肾癌Caki-2细胞,以1×10~4/mL的密度接种,取对数生长期Caki-2细胞分为L-左旋肌肽5、20、50 mM处理组和空白对照组,分别采用L-左旋肌肽5、20、50 mM和生理盐水处理24、48h后,采用MTT法检测各组Caki-2细胞的增殖情况,采用流式细胞法检测各组细胞周期和细胞凋亡情况,采用Western blot方法检测各组Caki-2细胞caspase-3、Bcl-2及HIF-1α蛋白的表达情况。结果:与空白对照组相比,L-左旋肌肽5、20、50 mM处理组在24 h和48 h的细胞存活率均显著降低(P0.05),且其对Caki-2细胞的生长抑制作用呈现明显的时间-剂量依赖关系,其中50 mM L-左旋肌肽处理Caki-2细胞48 h后,细胞存活率最低。L-左旋肌肽5、20、50 mM处理组在作用48 h后,Caki-2细胞随着L-左旋肌肽作用浓度的增加,Bcl-2和HIF-1α的蛋白表达水平依次降低(P0.05),而caspase-3蛋白表达水平逐次提高(P0.05)。结论:L-左旋肌肽在体外可抑制人肾癌Caki-2细胞的增殖,并诱导人肾癌Caki-2细胞的凋亡,其作用机制可能与抑制HIF-1α表达及激活caspase-3表达相关。     

赤霉酸对枯草杆菌A_(17)的碱性磷酸酯酶的作用

赤霉酸(GA_3)能够刺激枯草杆菌A_(17)α-淀粉酶形成,这种作用可被天门冬酰胺阻抑。已有报导,GA_3也可以增强大麦种子糊粉层细胞内酸性磷酸酯酶的形成及向细胞的释放。但是,所释放的酶不含有碱性磷酸酯酶。革兰氏阳性细菌枯草杆菌产生许多胞外酶,这些胞外酶的结构基因,在一定的生长时期和生长条件下可以表达,合成这些酶蛋白质。枯草杆菌的胞外酶中只含有碱性磷酸酯酶而不含有酸性磷酸酯酶。本文初步报导外源GA_9对枯草杆菌A_(17)碱性磷酸酯酶的形成的刺激作用。     

红光,远红光和植物激素对水稻幼苗生长及CAT,POX活性的影响

红光(R)和远红光(Fr)都抑制水稻胚芽的生长,但对胚芽鞘来说,红光抑制其生长,远红光表现出部分逆转效应。一定浓度单一生长素(IAA)促进水稻胚芽鞘的生长,而赤霉素(GA_3)与生长素作用相反。对于水稻的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POX),红光促进两种酶的活性,远红光则表现出逆转效应。单一10~(-2)ppmIAA、10~(-2)ppmGA_3都促进其活性。照光时,在10~(-2)ppm IAA存在的条件下,红光表现为促进,远红光则表现为抑制;但在10~(-2)ppm GA_3存在的条件下,红光反而对两种酶的活性有抑制作用,远红光则表现为促进作用。     

第25届国际生物学奥林匹克竞赛试题 理论A-3

正18.赤霉酸(GA)和脱落酸(ABA)对分离的大麦糊粉层细胞的影响用α-淀粉酶活性和转录响应进行测量评估。糊粉层细胞用1μmol/L GA3和50μmol/L ABA处理15 h。用麦芽糖作为标准测定α-淀粉酶的活性(图A)。编码高等电点淀粉酶(Contig3952)和低等电点淀粉酶(Contig7087)的     

外源IAA对NaHCO3胁迫下黄瓜幼苗光合特性和抗氧化系统的影响

以黄瓜‘津研四号’幼苗为试材,采用Hoagland营养液栽培,研究了不同浓度(0、0.01、0.1、1和10μmol·L-1)IAA处理对50 mmol·L-1 NaHCO3胁迫下黄瓜幼苗光合特性及抗氧化系统的影响。结果表明,碱胁迫对黄瓜幼苗的生长有抑制作用,0.01~1μmol·L-1外源IAA处理可显著增加黄瓜幼苗的生物量;使叶中Na+积累降低,K+积累增加,且IAA的缓解效果具有浓度效应。叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量提高,净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)增加,以1μmol·L-1 IAA处理的效果最好。添加1μmol·L-1外源IAA显著提高了碱胁迫下黄瓜叶中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性及还原型抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)的含量,降低了碱胁迫诱导的活性氧积累和膜脂过氧化反应;而10μmol·L-1外源IAA处理则加剧碱胁迫对黄瓜幼苗的危害。     

叶子花脱落酸生物合成关键酶基因NCED的克隆及调节开花功能初探

以叶子花品种‘大红宝巾’(Bougainvillea glabra‘Mrs Butt’)的2年生扦插苗为试验材料,克隆到了一个9-顺式-环氧类胡萝卜素双氧合酶(NCED)同源基因,并分析了内源脱落酸(ABA)含量及NCED活性等变化与该基因表达之间的内在联系,探讨ABA对促进叶子花开花的作用机理。结果表明:(1)外源50mg·L-1 ABA处理促进了叶子花开花,而与10μmol·L-1的去甲二氢愈创木酸(NDGA,ABA合成抑制剂)共处理可抑制这种效果。(2)外源ABA处理可诱导叶子花叶片中内源ABA含量和NCED含量与活性上升,这种诱导可被NDGA抑制。(3)克隆得到的NCED基因全长为2 380bp,其推定的编码蛋白包含618个氨基酸残基,与草莓中的FvNCED1同源性最高,命名为BgNCED1。(4)Real-time PCR结果显示,外源ABA处理显著诱导BgNCED1基因的表达,而10μmol·L-1的NDGA可显著抑制BgNCED1基因的诱导效果,这种表达模式与内源ABA含量及NCED活性等的变化趋势较为一致。研究认为,外源ABA可能通过诱导BgNCED1的表达,增强内源ABA的生物合成,进而促进叶子花从营养生长到生殖生长的转变,使其提前开花。     

大麦糊粉层细胞程序化死亡的调控

细胞程序化死亡存在于植物生长发育的各个阶段。本简要介绍了大麦糊粉层细胞程序化死亡和一些活性因子的调控作用。赤霉素(GA)促进离体大麦糊粉细胞或原生质体的程序化死亡,脱落酸(ABA)拮抗赤霉素的作用;H2O2能使GA处理的糊粉层细胞死亡加快;一氧化氮(NO)延缓糊粉层细胞死亡,起到抗氧化剂作用。     

西花蓟马对不同处理菜豆及其挥发物的行为反应

利用Y型嗅觉仪比较了西花蓟马雌成虫对健康、机械损伤、西花蓟马若虫为害、西花蓟马成虫为害、外源茉莉酸和水杨酸甲酯诱导的6种不同处理菜豆的行为反应差异,并测定了西花蓟马对8种挥发物标样在不同浓度下的行为反应。结果表明:西花蓟马对不同处理菜豆的反应不同,与干净空气相比,外源茉莉酸与水杨酸甲酯诱导的菜豆对西花蓟马有明显的驱避作用,而其他处理的菜豆与空气之间没有明显的差异;健康菜豆和机械损伤菜豆对西花蓟马的吸引作用明显高于其他处理的菜豆;在健康菜豆和机械损伤菜豆的组合中,西花蓟马并未表现出明显的偏好性;外源茉莉酸和水杨酸甲酯诱导处理的菜豆与其他处理的菜豆相比对西花蓟马均具有显著的驱避作用,但前者对西花蓟马的驱避作用明显弱于后者;8种挥发物单体(10-1~10-5μL·μL-1,浓度以10倍递减)对西花蓟马的行为反应显示,叶醇不论在何种浓度下始终对西花蓟马有明显的引诱作用,α-蒎烯、1-辛烯-3-醇、乙酸叶醇酯和异戊醇则是分别在10-2~10-5、10-4~10-5、10-4~10-5、10-3μL·μL-1时,才具有显著的引诱作用,叶醛、环戊醇和异戊醛分别在10-1~10-3、10-1~10-4、10-4μL·μL-1浓度下对西花蓟马具有强烈的排斥作用。     

活性氧对外源IAA诱导的ACC合酶活性的影响

本文试图从活性氧的角度阐明外源IAA诱导ACC合酶活性的机制.绿豆(Phaseolus radiatus L.)幼苗的乙烯产生及ACC合酶活性从萌发的第5天开始上升,到第10天达到高峰,接着下降.10 μmol/L的外源IAA能明显促进绿豆幼苗乙烯的产生及ACC合酶的活性,同时也促进了超氧阴离子自由基(O(-)/(*)2)、过氧化氢(H2O2)的产生.显示外源IAA诱导的ACC合酶的活性与其诱导的活性氧的产生具有某种相关性.外源O(-)/(*)2处理能明显提高绿豆幼苗的乙烯产生速率及ACC合酶的活性,而外源H2O2无论对乙烯产生或ACC合酶的活性均没有明显的作用.外加O(-)/(*)2的清除剂SOD对绿豆幼苗乙烯的产生及ACC合酶活性的提高有一定的抑制作用,而外源过氧化氢酶却没有明显的作用.为此我们可以得出结论:外源IAA诱导的绿豆幼苗ACC合酶活性的提高可能是由于其诱导的O(-)/(*)2产生的升高引起的,这可能也是高等植物中调控乙烯生物合成的机制之一;而IAA诱导的H2O2产率的升高并不是其诱导ACC合酶活性升高的原因.     

外源水杨酸对盐胁迫下小桐子幼苗脯氨酸代谢的影响

以小桐子幼苗为材料,设置盐胁迫(200mmol·L-1 NaCl)和外源水杨酸处理(0~2.0mmol·L-1 SA)水培试验,通过检测幼苗叶片脯氨酸含量、脯氨酸代谢关键酶活性及相关代谢酶基因的表达水平,研究了外源水杨酸对盐胁迫下小桐子幼苗脯氨酸代谢机理的影响。结果显示:(1)外源0.9mmol·L-1 SA处理可显著提高盐胁迫下小桐子幼苗的脯氨酸含量,上调脯氨酸合成关键酶Δ1-吡咯琳-5-羧酸合成酶(P5CS)和鸟氨酸转氨酶(OAT)活性,以及上调JcP5CS和JcOAT基因的表达水平。(2)SA也显著抑制了脯氨酸降解酶ProDH的活性及JcProDH基因的表达水平。(3)SA处理还显著提高了盐胁迫下小桐子幼苗的组织活力,降低了叶片电解质渗漏率和丙二醛(MDA)含量。研究发现,外源SA可通过活化脯氨酸合成的谷氨酸途径和鸟氨酸途径,以及抑制脯氨酸的降解途径来促进盐胁迫下小桐子幼苗脯氨酸的积累;外源SA处理也可提高小桐子幼苗的耐盐性,且这种提高可能与SA诱导脯氨酸的积累密切相关。     

GA3和Spd对杜鹃开花期光合特性和抗氧化系统的影响

为探讨GA_3和Spd对杜鹃(Rhododendron simsii)开花花期和开花品质的影响,研究了外源GA_3和Spd对杜鹃开花期光合特性和抗氧化系统的变化。结果表明,外源GA_3对花期有显著的提前作用,Spd对花期有明显的延迟作用,但两者均使花期延长、花径增大且成花率提高。GA_3和Spd处理提高了花期叶片的光合色素含量和净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO_2浓度(Ci);GA_3处理提高了叶片的蒸腾速率(Tr),而Spd使叶片的Tr下降,两者均有效缓解了末花期叶绿素含量的下降。GA_3和Spd处理显著降低了花瓣MDA含量,提高了抗氧化酶SOD、POD和CAT活性,并减缓了末花期SOD的下降,有效延缓了衰老进程,延长花期。以1 600 mg L~(–1) GA_3和0.10 mmol L~(-1) Spd处理效果较好,能有效提高杜鹃花的观赏品质。     

外源过氧化氢对小麦水分胁迫伤害的防护作用研究

采用营养液水培的方法,研究外源过氧化氢(H2O2)对10% PEG6000(聚乙二醇)水分胁迫引起小麦幼苗脂质过氧化伤害的防护作用。结果表明,0.05μmol·L-1H2O2能够缓解水分胁迫对小麦幼苗生长的抑制效应,使幼苗株高、根长和单株干重显著增加,并提高受旱小麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性及谷胱甘肽和抗坏血酸的含量,降低丙二醛(MDA)含量和超氧自由基(O2-.)产生速率。说明外源H2O2可抑制水分胁迫引起小麦幼苗脂质过氧化作用,增强小麦的抗旱性。     

外源抗坏血酸对姜离体叶片光抑制和抗氧化酶活性的影响

以莱芜生姜(Zingiber of ficinale Rosc.)离体叶片为试验材料,研究了不同浓度抗坏血酸(AsA)对强光照射下姜离体叶片光抑制及抗氧化酶活性的影响.结果显示,在强光条件下,姜离体叶片的Fv/Fm、qp和qn随强光照射时间增加呈下降趋势.在照光10～30 min,较低浓度AsA(10、50、100 mmol·L-1)处理的Fv/Fm高于CK和150 mmol·L-1 AsA处理.10 mmol·L-1AsA处理的叶片qp值始终高于对照,所有AsA处理qN都高于对照.AsA处理叶片的超氧化物岐化酶(SOD)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性高于对照.强光照射30 min时,10、50、100 mmol·L-1AsA处理的过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性高于对照和高浓度的AsA处理(150 mmol·L-1),尤以10 mmol·L-1 AsA处理最佳,Fv/Fm和qp分别比对照高7.22%、15.88%,qN和抗氧化酶活性也维持较高水平.研究表明外源AsA对强光引起的姜叶片光抑制有一定的保护作用.     

荔枝(Litchi chinensis)果皮多酚氧化酶的部分纯化及性质

催化荔枝果皮褐变反应的多酚氧化酶,自新鲜果皮提取后,经丙酮沉淀和硫酸铵分级,酶活性增高8.2倍。该酶催化氧化邻位二元酚和三元酚的化合物,但不氧化一元酚。在40℃以下,该酶在1小时内活性保持不变,55℃以上,活性迅速下降。酶活性的最适温度为35℃。 以焦棓酚、D,L-3,4-二羟基苯丙氨酸或邻苯二酚作底物时,其Km值分别为1.85、2.5和5.0mM;Vmax值分别为41.62×10~3、0.85×10~3和0.24×10~3酶单位/分钟/毫克蛋白。 该酶强烈地受亚硫酸氢钠和二乙基二硫代氨基甲酸钠所抑制。二乙基二硫代氨基甲酸钠是荔枝果皮多酚氧化酶的非竞争性抑制剂,其Ki值为0.05mM。     

一氧化氮参与调节盐胁迫下脱落酸诱导的小麦幼苗叶片脯氨酸的累积

不同浓度(0.01～5.00mmol/L)的外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)以浓度依赖性的性式诱导150mmol/L NaCl胁迫下小麦(Triticum aestivum L.cv.Yangmai 158)幼苗叶片脯氨酸的累积。其中0.1 mmol/L的SNP效果最明显,而结合采用NO清除剂c-PTIO和血红蛋白的处理均分别逆转了该效应。研究结果还发现:0.1 mmol/L SNP诱导的脯氨酸累积还可能有利于盐胁迫下小麦幼苗的保水性;0.1 mmol/L的SNP显著激活了内源ABA的合成,而结合血红蛋白的处理则证实,在外源ABA诱导脯氨酸累积的过程中NO可能作用于ABA信号分子的下游,但NO和ABA信号分子在此诱导反应中不存在累积效应。进一步研究脯氨酸合成和降解的酶促反应途径,发现外源NO处理前4天内可能主要是通过提高Δ~1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)的活性来促进脯氨酸的合成,以后直至第8天主要是通过抑制脯氨酸脱氢酶(ProDH)的活性来抑制脯氨酸的降解;ABA对于P5CS和ProDH活性的调节能力弱于NO。此外,Ca~(2 )在NO诱导的盐胁迫下小麦叶片脯氨酸累积的信号分子途径中起重要的介导作用。     

外源激素对四倍体刺槐硬枝扦插生根及其关联酶活性的影响

取四倍体刺槐3年生采穗圃中当年生枝条为插穗,研究了外源激素种类、浓度、处理时间对硬枝插穗生根的影响及生根过程中3种关联酶吲哚乙酸氧化酶(IAAO)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性变化规律,以揭示四倍体刺槐插穗生根难的机理.结果显示:(1)四倍体刺槐硬枝插穗生根过程可分愈伤组织诱导期(0～20d)、根源基诱导期(20～30 d)、不定根表达与伸长期(30～45 d)3个阶段.(2)未经外源激素处理的插穗不生根,而激素处理可显著提高插穗生根率,促进根系发育,且IBA处理效果优于GGR6;激素处理浓度与时间无显著互作效应,但插穗生根综合效果随着处理时间和浓度的增加而升高;插穗的平均生根量和生根率在1 000 mg?L-1IBA处理6 h时达到最高,分别为11.74和55.56%.(3)IAAO、PPO是影响四倍体刺槐生根的关键酶,POD影响较小;外源激素处理插穗内IAAO和PPO活性呈先升高后下降的趋势,且均在根源基诱导期达到峰值;对照插穗内IAAO活性峰值出现在愈伤组织诱导期,而其PPO活性一直降低;激素处理和对照插穗内POD活性随着处理时间持续升高.研究表明,外源IBA和GGR6处理均可明显改变与四倍体刺槐插穗生根密切关联的氧化酶IAAO和PPO活性,提高生根率,促进根系发育,且IBA处理效果优于GGR6.     

铜胁迫对紫花苜蓿幼苗叶片抗氧化系统的影响

采用1/4强度Hoagland营养液培养法研究了不同浓度Cu处理(O、10、30、50、100μmol·L-1 CuSO4)对紫花苜蓿幼苗叶片生理生化特性的影响.结果表明:30、50、100μmol·L-1 Cu处理使叶片中过氧化氢(H2O2)、羟基自由基(OH·)和丙二醛(MDA)含量升高;随Cu浓度的增加,愈创木酚过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性逐渐上升,过氧化氢酶(CAT)和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)的活性先上升后下降;30、50、100 μmol·L-1Cu处理增强Fe-SOD和酯酶(EST)的活性,使叶片中谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量显著升高.＞10 μmol·L-1的Cu处理下,叶片中抗氧化系统清除活性氧的能力上升,以防止叶片在Cu诱导的氧化胁迫下受到伤害.     

L-茶氨酸新型酶法制备及其催化工艺优化

L-茶氨酸是茶叶中游离氨基酸的主要组成部分,关于其良好的生理活性已有广泛报道。首次报道了来源于Cunnighamella echinulata 9980的L-氨基酰化酶用于高光学纯度的L-茶氨酸的酶法制备。该酶在pH 6.5,底物N-乙酰-DL-茶氨酸浓度为50 mM,且有40 mM CoCl2时催化效果较好。结果表明,在上述条件下,50℃作用12 h得L-茶氨酸22.5 mM,转化率90%。     

小麦离体根K~ 吸收能力的诱导提高与原生质膜-ATP酶活性及膜磷脂/膜蛋白比率变化的关系

小麦离体根在通气的去离子水中或0.1mM CaSO_4溶液中浸洗24小时,显著地增加K~ 的吸收速率。0.1mM CaSO_4溶液浸洗的增益效应大于去离子水。经0.1mM CHI,2mM FPA和0.01mM ABA浸洗24小时的小麦根,K~ 的吸收明显的降低,但它们对未经预处理的小麦根的K~ 吸收没有影响。小麦根匀浆经不连续梯度离心获得的34—45％蔗糖溶液介面处富含原生质膜部分和45％蔗糖浓度溶液中的沉降膜微囊(membrane vesicle),都有Mg~(2 ) K~ -ATP酶活性。从去离子水或0.1mM CaSO_4溶液浸洗过的小麦根获得的两部分膜制剂中,ATP酶的活性高于对照,而经CHI,FPA或ABA预处理过的小麦根的膜制剂内,ATP酶的活性低于对照。这些ATP酶活性的变动与K~ 吸收能力的增减呈正相关,与膜磷脂/膜蛋白的比率呈负的相关性。