两种生态型芦苇胚性悬浮培养物对渗透胁迫的生理响应Ⅱ.抗氧化酶类活性的变化

渗透胁迫处理下,沙丘芦苇和沼泽芦苇培养细胞的H2O2含量变化不大,MDA含量随时间延长而降低.抗氧化酶中,沙丘芦苇的SOD、CAT、POD和APx的活力均显著高于沼泽芦苇,显示出比沼泽芦苇更强的ROS清除能力.胁迫初期(O.5 h～1 d)沙丘芦苇细胞中主要表现出SOD、CAT活力的提高,胁迫2 d后4种酶活力均明显被诱导.两种生态型芦苇的PEG适应性培养物APx及SOD酶活力显著提高,POD活性仅沼泽芦苇中升高.提示SOD、CAT主要参与沙丘芦苇在渗透胁迫下的短期响应,而APx与长期响应有关.     

两种生物型芦苇胚性悬浮培养物对渗透胁迫的生理响应 Ⅱ．抗氧化酶类活性的变化

渗透胁迫处理下,沙丘芦苇和沼泽芦苇培养细胞的H2O2含量变化不大,MDA含量随时间延长而降低。抗氧化酶中,沙丘芦苇的SOD、CAT、POD和APx的活力均显著高于沼津芦苇,显示出比沼泽芦苇更强的ROS清除能力。胁迫初期（0．5h-1d)沙丘芦苇细胞中主要表现出SOD、CAT活力的提高,胁迫2d后4种酶活力均明显被诱导。两种生态型芦苇的PEG适应性培养物APx及SOD酶活力显著提高,POD活性仅沼泽芦苇中升高。提示SOD、CAT主要参与沙丘芦苇在渗透胁迫下的短期响应,而APx与长期响应有关。     

5种樱桃属植物的POD、CAT和SOD同工酶分析

采用聚丙烯酰胺垂直平板凝胶电泳技术对5种樱桃属植物的过氧化物酶(POD)同工酶、过氧化氢酶(CAT)同工酶和超氧化物歧化酶(SOD)同工酶的酶谱特征进行分析,结果表明:5种樱桃属植物共电泳出12条POD同工酶酶带、4条CAT同工酶酶带和8条SOD同工酶酶带;其中,POD同工酶酶谱具有5条共同谱带,CAT同工酶4条,SOD同工酶5条。冬季休眠期的樱桃属植物,POD与SOD同工酶谱带的多样性比较丰富,不同植物之间的谱带差异较大;而CAT同工酶谱带差异不明显。     

沼泽、盐化沙丘过渡带和沙丘生境下芦苇的光合及生理生化特性

对于田地区3种不同生境(沼泽、盐化沙丘过渡带和沙丘顶)芦苇的生长环境特征、光合特性、渗透调节及抗氧化系统的特征进行研究。结果表明:芦苇叶片的Pn日变化在沼泽生境呈单峰曲线,在盐化沙丘过渡带和沙丘顶部均为双峰曲线,光合"午休"现象明显,气孔导度降低是其主要原因。脯氨酸和可溶性糖含量随根区土壤水分减少和盐分加剧增加显著,其中可溶性糖含量变化剧烈,对抵御干旱和盐渍化危害的贡献较大。芦苇叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性随干旱及盐分加剧增加显著,两者对水分亏缺的响应较盐分敏感,且可有效缓解沙丘生境由于缺水所造成的氧化损伤,使丙二醛(MDA)含量维持在相对较低水平。过氧化物酶(POD)活性在沙丘和盐渍化生境内都比较高,对抵抗盐渍化和干旱起着同样重要的作用。     

河西走廊芦苇的光合碳同化途径对生境条件的适应

本文以甘肃省河西走廊生长的四个不同生境芦苇为对象,比较研究了它们的叶解剖结构,光合关键酶活力,乙醇酸氧化酶活力和稳定碳同位素组成（δ13C）,结果发现,沼泽芦苇叶中虽具有不典型的花环结构,但维管束鞘细胞中不含叶绿体,RUBPcase活力／PEPcase活力比值为24．4,乙醇酸氧化活力为1218Unit mgpro^-1.min^-1δ13C值为－34‰,这些测值位于C3植物（小麦）的范围内,生长于沙兵上的芦苇叶片具有明显的花环结构,维管束鞘细胞内含异型叶绿体,RUBPcase活力／PEPcase活力比值为0．985,乙醇酸氧化酶活力为504Unit mg pro^-1.min^-1,δ13C值为－20．9％,这些测值与典型C4植物玉米十分相似。盐化草甸芦苇和盐化草－－沙丘过渡地带芦苇叶中均具有明显的花环结构,维管束鞘细胞中含大型叶绿体,RUBPcase活力／PEPcase 活力比值分别为2．45和1．53,但乙醇酸氧化酶活力分别为1470和2058Unmitmgpro^-1,min^-1,δC值分别为35．6和30．6‰综合盐化草甸芦苇和过渡地带芦苇的上述指标,似介于沼泽芦苇和沙丘芦苇之间,由这些结果可以认为,分布于甘肃省河西走廊的芦苇,在种内发生有由环境因子引起的光合碳代谢途径的适应性改变。     

河西走廊芦苇的光合碳同化途径对生境条件的适应

 本文以甘肃省河西走廊生长的四个不同生境芦苇为对象,比较研究了它们的叶解剖结构、光合关键酶活力、乙醇酸氧化酶活力和稳定碳同位素组成(δ13C)。结果发现,沼泽芦苇叶中虽具有不典型的花环结构,但维管束鞘细胞中不含叶绿体,RUBPcase活力／PEPcase活力比值为24.4,乙醇酸氧化酶活力为1218Unit mgpro-1·min-1δ13C值为-34‰,这些测值位于C3植物(小麦)的范围内。生长于沙丘上的芦苇叶片具有明显的花环结构,维管束鞘细胞内含异型叶绿体,RUBPcase活力／PEPcase活力比值为0.985, 乙醇酸氧化酶活力为504 Unitmgpro-1·min-1,δ13C值为-20.9‰,这些测值与典型C4植物(玉米)十分相似。盐化草甸芦苇和盐化草一沙丘过渡地带芦苇叶中均具有明显的花环结构,维管束鞘细胞中含大型叶绿体,RUBPcase活力／PEPcase活力比值分别为2.45和1.53,但乙醇酸氧化酶活力分别为1470和2058Unitmgpro-1·min-1,δ13C值分别为35.6和30.6‰,综合盐化草甸芦苇和过渡地带芦苇的上述指标,似介于沼泽芦苇和沙丘芦苇之间。由这些结果可以认为,分布于甘肃省河西走廊的芦苇,在种内发生有由环境因子引起的光合碳代谢途径的适应性改变。     

几种同工酶与猕猴桃品种对溃疡病抗性关系的研究

应用聚丙烯酰胺凝胶电泳、同工酶分析技术分别研究了猕猴桃植株体内过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、酯酶(EST)同工酶谱带的变化,结果表明:自然感染溃疡病前后,此6种同工酶谱带特征在不同抗感品种中表现出一定的差异.未感染溃疡病菌前,抗(感)品系枝条、叶片POD同工酶均有2条酶带,PPO同工酶有3条酶带,但感病品种酶带颜色深且粗,而抗病品种酶带颜色浅且细,叶片酶带颜色深于枝条;SOD、CAT同工酶谱带均为1条,Rf值分别为0.38、0.28,感性品种较抗耐品种谱带亮度高活性强;自然发病后,抗(感)品系POD、PPO同工酶谱带数都增加,分别为4、3条和5、4条,且抗病品种新酶带出现较感病品种早且酶带粗颜色深活性强,感病品系虽也有新酶带出现,但酶带少活性弱,抗病品系枝条、叶片POD、PPO同工酶新谱带的Rf值分别为0.63、0.67和0.85、0.87;抗感病品种SOD、CAT同工酶都被诱导产生了1条新的同工酶谱带,Rf分别为0.32和0.27,新酶带现色时间迟,且酶带颜色浅活性弱,但抗耐品种较感性品种谱带亮且活性强;EST同工酶于自然发病前后变化不大,与抗病性关系不很明显.     

河西走廓不同生态型芦苇核酸代谢季节动态研究

分布在甘肃河西走廓的４种生态型芦苇的核酸代谢季节变化有差异,盐化草甸芦苇ＲＮＡ含量持续增加,ＤＮＡ含量相对稳定,其它３种生态型芦苇的ＲＮＡ和ＤＮＡ以５月份为最高,过渡带芦苇的ＲＮＡ含量,沼泽芦苇及沙丘芦苇的ＤＮＡ含量９月份略有增高,盐化草甸芦苇与过渡带芦苇的ＤＮａｓｅ和ＲＮａｓｅ活性５－９月份呈增高趋势。盐化草甸芦苇的ＤＮＡ和ＲＮＡ合成活性不断升高,过度带芦苇和沼泽芦苇的ＤＮＡ和ＲＮＡ合成活性及沙     

河西走廊芦苇在不同盐渍生境中RuBP羧化酶的比较研究

对不同盐渍生境中芦苇的ＲｕＢＰ羧化酶结构的研究表明,不同类型芦苇的ＲｕＢＰ羧化酶大、小亚基分子量相同,但盐化草甸芦苇和过渡地带芦苇与沼泽芦苇相比,ＲｕＢＰ羧化酶的亲水氨基酸相对含量增加,疏水氨基酸相对含量降低,酶分子被ＰＣＭＢ滴定的ＳＨ基数亦显著减少．表明芦苇的ＲｕＢＰ羧化酶结构发生了变化,反映出该酶有基因表达的环境适应．     

四种生态型芦苇叶片结构的研究

采用光学显微镜和电子显微镜对４种生态型芦苇（ＰｈｒａｇｍｉｔｅｓｃｏｍｍｕｎｉｓＴｒｉｎ．）叶解剖结构及叶脉维管束鞘细胞超微结构进行了观察研究。结果表明,沼泽芦苇维管束鞘细胞内含物较少,维管束鞘细胞叶绿体呈近圆形,超微结构与典型Ｃ３植物小麦鞘细胞的相似,基粒发育退化,不含淀粉粒;沙丘芦苇鞘细胞内含物较多,鞘细胞叶绿体呈近椭圆形,超微结构与典型Ｃ４植物玉米的相似,具有不发达的基粒;重度盐化草甸芦苇鞘细胞内含物则较沼泽芦苇多,而较沙丘芦苇少,鞘细胞叶绿体形态、超微结构与沙丘芦苇相似;轻度盐化草甸芦苇鞘细胞内含物与沙丘芦苇相似,但是,其鞘细胞含有与沼泽芦苇鞘细胞内叶绿体形态相似的近圆形以及与沙丘芦苇和重度盐化草甸芦苇鞘细胞内形态相似的近椭圆形两种形态的叶绿体。表明生长在同一地区不同环境中的４种生态型芦苇的光合结构发生了深刻的变异,表现出从Ｃ３向Ｃ４进化的明显趋势。     

外源GSH对盐胁迫下番茄幼苗生长及抗逆生理指标的影响

采用营养液栽培法,研究外源谷胱甘肽(GSH)对NaCl胁迫下番茄幼苗生长、根系活力、电解质渗透率和丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响,为利用外源物质减轻盐胁迫伤害提供理论依据。结果显示:(1)NaCl胁迫显著抑制了番茄幼苗的生长、根系活力和SOD、POD、CAT活性,提高了电解质渗透率及MDA、Pro、可溶性糖含量;(2)外源喷施GSH能够诱导NaCl胁迫下番茄幼苗叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性上调,电解质渗透率及MDA含量下降,Pro和可溶性糖含量恢复至对照水平;(3)外源喷施还原型谷胱甘肽抑制剂(BSO)使NaCl胁迫下番茄幼苗的根系活力以及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性下降,脯氨酸含量提高;(4)喷施GSH可诱导BSO和NaCl共处理番茄植株的根系活力、SOD、POD、CAT活性提高,MDA和Pro含量降低。研究表明,外源GSH可通过提高促进盐胁迫下番茄幼苗植株渗透调节能力及清除活性氧的酶促系统的防御能力、降低细胞膜脂过氧化程度、保护膜结构的完整性,从而有效缓解NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制,提高其耐盐性。     

Fine and coarse regulation of reactive oxygen species in the salt tolerant mutants of barnyard grass and their wild-type parents under salt stress

The growth of the wild-type and three salt tolerant mutants of barnyard grass ( Echinochloa crusgalli L.) under salt stress was investigated in relation to oxidative stress and activities of the antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD: EC 1.15.1.1), catalase (CAT: EC 1.11.1.6), phenol peroxidase (POD: EC 1.11.1.7), glutathione reductase (GR: EC 1.8.1.7) and ascorbate peroxidase (APX: EC 1.11.1.1). The three mutants ( fows B17, B19 and B21) grew significantly better than the wild-type under salt stress (200 m M NaCl) but some salt sensitive individuals were still detectable in the populations of the mutants though in smaller numbers compared with the wild-type. The salt sensitive plants had slower growth rates, higher rates of lipid peroxidation and higher levels of reactive oxygen species (ROS) in their leaves compared with the more tolerant plants from the same genotype. These sensitivity responses were maximized when the plants were grown under high light intensity suggesting that the chloroplast could be a main source of ROS under salt stress. However, the salt sensitivity did not correlate with reduced K ⁺/Na ⁺ ratios or enhanced Na ⁺ uptake indicating that the sensitivity responses may be mainly because of accumulation of ROS rather than ion toxicity. SOD activities did not correlate to salt tolerance. Salt stress resulted in up to 10-fold increase in CAT activity in the sensitive plants but lower activities were found in the tolerant ones. In contrast, the activities of POD, APX and GR were down regulated in the sensitive plants compared with the tolerant ones. A correlation between plant growth, accumulation of ROS and differential modulation of antioxidant enzymes is discussed. We conclude that loss of activities of POD, APX and GR causes loss of fine regulation of ROS levels and hence the plants experience oxidative stress although they have high CAT activities.     

水分胁迫对2种生态型芦苇（Phragmites communis）的可溶性蛋白含量、SOD、POD、CAT活性的影响

研究利用2种抗旱性迥异的芦苇为材料,用PEG6000进行水分胁迫处理,结果表明,抗旱性强的沙丘芦苇（沙芦）的可溶性蛋白含量明显低于沼泽芦苇（水芦）,约为水芦的1／5。但是,在受到20％PEG胁迫时,沙芦的可溶性蛋白含量有所上升,水芦的则稍微下降,在30％PEG胁迫时,水芦的可溶性蛋白含量显著下降,而沙芦则先升后降。沙芦的3种自由基清除酶（SOD、POD、CAT）的活性显著高于水芦。受到水分胁迫后,2种芦苇的SOD、POD、CAT活性或升或降。但是,无论在20％还是30％PEG胁迫条件下,相对水芦而言,沙芦都保持较高的自由其清除酶活性,从而保证其较强的自由基清除能力,减轻自由基对植物细胞生物大分子如DNA、蛋白质、脂肪酸的伤害,维持细胞正常的生命活动,这是沙芦抗旱性强的基础。     

不同生境两种生态型芦苇的抗氧化系统

以分布于甘肃临泽平川乡的两种芦苇生态型——水生芦苇(水芦)和重度盐化草甸芦苇(盐芦)叶片为材料,研究了其抗氧化系统的特征。结果表明,与水芦相比,盐芦中未出现活性氧和MDA(丙二醛)的积累,抗氧化酶SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)、POD(过氧化物酶)和APX(抗坏血酸过氧化物酶)的活性显著升高。总抗坏血酸和类胡萝卜素含量在两种生态型芦苇中没有差异,但还原型抗坏血酸和总谷胱甘肽含量在盐芦中显著升高。而且,盐芦的LOX(脂氧合酶)活性比水芦低。这些结果表明,盐芦中有效的抗氧化防御系统对抵抗盐渍胁迫起着重要的作用。此外,盐芦中高活性的Ca^2 -和Mg^2 -ATPase对细胞中过多离子的转运以及避免离子毒害起着重要的作用。     

基于叶片生理指标的小麦芽期耐盐性评价

土壤盐渍化严重影响小麦生产,提高小麦耐盐性是应对土壤盐渍化的主要生物途径之一.小麦芽期亦是对盐分较为敏感的时期,小麦芽期耐盐性的强弱对盐碱地小麦种植至关重要.为探讨利用叶片生理指标进行小麦芽期耐盐性评价的可行性,该文以沧麦6005及其73个叠氮化钠诱变家系为试验材料,在超纯水和40％人工海水条件下,对芽期叶片中脯氨酸、...     

Enhanced tolerance to sulfur dioxide and salt stress of transgenic Chinese cabbage plants expressing both superoxide dismutase and catalase in chloroplasts.

To explore the possibility of overcoming the highly phytotoxic effect of SO(2) and salt stress, we introduced the maize Cu/ZnSOD and/or CAT genes into chloroplasts of Chinese cabbage (Brassica campestris L. ssp. pekinensis cv. Tropical Pride) (referred to as SOD, CAT and SOD+CAT plants). SOD+CAT plants showed enhanced tolerance to 400 ppb SO(2), and visible damage was one-sixth that of wild-type (CK) plants. In addition, when SOD+CAT plants were exposed to a high salt treatment of 200 mM NaCl for 4 weeks, the photosynthetic activity of the plants decreased by only 6%, whereas that of CK plants decreased by 72%. SOD plants had higher total APX and GR activities than CK plants. As expected, SOD plants showed levels of protection from SO(2) and salt stress that were moderately improved compared to CK plants. However, CAT plants showed inhibition of APX activity and provided only limited improvements in plant stress tolerance. Moreover, SOD+CAT plants accumulated more K(+), Ca(2+) and Mg(2+) and less Na(+) in their leaves compared with those of CK plants. These results suggest that the expression of SOD and CAT simultaneously is suitable for the introduction of increased multiple stress protection.     

冷害过程中黄瓜叶片SOD、CAT和POD活性的变化

实验选用3个耐冷力不同的黄瓜品种研究其叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）等3种抗氧化酶活性在冷害过程中的变化。结果表明：低温胁迫期间的CAT和POD活性与黄瓜叶片的耐冷力表现一致,SOD活性则与其耐冷力表现相反。低温胁迫后,3个品种的所有3种抗氧化酶活性均降低,叶片表现出明显的冷害症状,但耐冷力较高的津优10号仍然具有相对较高的CAT活性。恢复期的SOD活性无显著性变化;耐冷力最弱的津研4号和耐冷力中等的津绿3号的CAT活性上升而津优10号的CAT活性降低;3个品种的POD活性都增高,但津研4号的上升幅度明显高于其它2个品种,可能与POD能催化活性氧（ROS）产生有关。     

小叶锦鸡儿抗沙埋生长与抗氧化酶及同工酶变化的关系

小叶锦鸡儿(Caraganas tenophylla L.)是广泛应用于流动沙丘治理的优良固沙植物。然而关于其抗沙埋生理机理目前尚不清楚。选择生长在科尔沁沙地的小叶锦儿为试验材料,依据株高对其进行不同程度沙埋(轻度、中度、重度沙埋), 并通过测定沙埋过程中植株高度、不同部位叶片丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活力、抗氧化酶同工酶谱变化, 以揭示其抗沙埋生理适应机理和基因调控机理。结果表明:沙埋6d,植株各部位生长加快,尤其是顶部和基部生长更快。叶片MDA含量降低、整株植物叶片平均过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、过氧化物歧化酶(SOD)活力增加,但重度沙埋使抗氧化酶活力下降。沙埋12d,植株各部位生长继续加大, 沙下叶片凋落。与对照相比,沙上叶片MDA含量成倍增加,并与叶片POD、SOD和CAT活力的大幅度提高呈正相关,并与对照差异显著(P < 0.01)。同时,不同厚度沙埋6d,叶片CAT同工酶出现两新带CAT III和CATII;POD同工酶谱带(6条酶带)随沙埋厚度增加,叶片PODII区带加宽、色加深,POD I 和POD III酶带消失。但是,不同厚度沙埋下,沙上和沙下叶片CAT、SOD和POD酶谱带数和活力均相同。这表明在沙埋应激适应反应期(6d),叶片抗氧化酶活力的增强与抗氧化酶基因表达增强和基因启动有关。受到沙埋重力胁迫的成熟叶可能将胁迫信号传递给沙上没有沙埋的叶子及生长点,导致整株叶片产生整体适应性反应,激活抗氧化酶系统,以致加速生长。因此,小叶锦鸡儿萌蘖生物学特性和抗氧化酶对沙埋胁迫快速响应在维护氧自由基代谢平衡和植株快速恢复生长中起重要保护作用。