H2O2参与离体蒜苔细胞内含物再分配的调控

植物生长发育过程中经常发生新老器官更替和细胞内分物的再分配，再利用。Lepold提出新生器官向衰老器官传递某种信息，动员后者细胞内含物向前者再分配。但是该信息的化学本质迄今仍不清楚。大蒜（Allium sativum)的离体蒜苔是研究细胞内分物再分配的良好材料，细胞内含物大量从苔茎向珠蒜中再分配。结果珠蒜显著膨大而苔茎衰老死亡。蔡可等发现赤霉素（GA3）处理可有效抑制细胞内含物再分配。我们此前的研究发现GA3处理苔茎基部可显著改变珠蒜和苔茎H2O2代谢。本研究中我们分别用GA3和3－氨基－1，2，4－三唑（AT）H2O2清除酶catalase的专一性抑制剂处理珠蒜，结果发现GA3和AT均可有效抑制离体蒜苔细胞内含物再分配（Fig.1)。根浓度不同，H2O2可以诱导细胞产生保护性反应或凋亡，细胞内含物再分配过程中珠蒜H2O2浓度显著下降后保持于低水平，相反苔茎H2O2浓度极显著升高10倍以上，而且细胞内含物转移早的苔茎下部H2O2峰值出现也早（Fig.2)。GA3或AT处理珠蒜，珠蒜H2O2浓度显著提高而苔茎H2O2浓度保持稳定的低水平或峰值显著推迟（Fig.2)，可见苔茎高浓度的H2O诱导了苔茎细胞凋亡并把细胞内含物转移给珠蒜。已知经2％的呼吸耗氧生成H2O2。珠蒜呼吸速率显著高于苔茎（王文宏等）表明珠蒜H2O2生成速率大于苔茎。珠蒜H2O2清除酶peroxidase和catalase活性逐步下降，与苔茎相反（Fig3,4)，可见珠蒜H2O2浓度应该显著高于苔茎，但事实上珠蒜H2O2水平显著低于苔茎，已知H2O2具有寿命长，易扩散和运输的特点，可见苔茎中积累的H2O2应该主要来自珠蒜。GA3和AT处理对珠蒜和苔茎中H2O2代谢的作用进一步表明，H2O2可能参与离体蒜苔细胞内含物再分配的调控。     

H_2O_2参与离体蒜苔细胞内含物再分配的调控(英文)

植物生长发育过程中经常发生新老器官更替和细胞内含物的再分配、再利用。Lepold提出新生器官向衰老器官传递某种信息 ,动员后者细胞内含物向前者再分配。但是该信息的化学本质迄今仍不清楚。大蒜 (Alliumsativum)的离体蒜苔是研究细胞内含物再分配的良好材料。细胞内含物大量从苔茎向珠蒜中再分配 ,结果珠蒜显著膨大而苔茎衰老死亡。蔡可等发现赤霉素 (GA3)处理可有效抑制细胞内含物再分配。我们此前的研究发现GA3处理苔茎基部可显著改变珠蒜和苔茎H2 O2 代谢。本研究中我们分别用GA3和 3-氨基 - 1 ,2 ,4-三唑 (AT)H2 O2 清除酶catalase的专一性抑制剂处理珠蒜 ,结果发现GA3和AT均可有效抑制离体蒜苔细胞内含物再分配 (Fig .1 )。根据浓度不同 ,H2 O2 可以诱导细胞产生保护性反应或凋亡。细胞内含物再分配过程中 ,珠蒜H2 O2 浓度显著下降后保持于低水平 ,相反苔茎H2 O2 浓度极显著升高 1 0倍以上 ,而且细胞内含物转移早的苔茎下部H2 O2 峰值出现也早 (Fig .2 )。GA3或AT处理珠蒜 ,珠蒜H2 O2 浓度显著提高而苔茎H2 O2 浓度保持稳定的低水平或峰值显著推迟 (Fig .2 )。可见苔茎高浓度的H2 O2 诱导了苔茎细胞凋亡并把细胞内含物转移给珠蒜。已知约 2 %的呼吸耗氧生成H2 O2 。珠蒜呼吸速率显著高于苔茎 (王     

GA_3对离体蒜苔细胞内含物再分配过程中H_2O_2代谢的作用(英文)

离体蒜苔构成一个完整的细胞内含物再分配系统。 ２５ ℃条件下,于黑暗中贮存时,苔茎基部细胞内含物转移到顶端珠蒜中,最后苔茎下部枯萎,顶端形成鲜嫩多汁的珠蒜。适当浓度 ＧＡ３处理苔茎基部可以有效抑制上述细胞内含物再分配过程。已有研究表明, Ｈ２Ｏ２由超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）催化产生,被过氧化物酶（ＰＯＤ）和过氧化氢酶（ＣＡＴ）催化降解; Ｈ２Ｏ２对生物个体发育具有重要调节作用。本文主要测定ＧＡ３对离体蒜苔Ｈ２Ｏ２代谢的影响;为进一步探讨Ｈ２Ｏ２在细胞内含物再分配中的作用提供参考。 取珠蒜未明显膨大的离体蒜苔为供试材料,采用 ５０μｇ／ｍＬ ＧＡ３溶液处理蒜苔基部,用比色法和氧电极法测定珠蒜和苔茎下部Ｈ２Ｏ２水平和ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ活性。结果表明：（１）在处理后４８ｈ内,珠蒜和苔茎下部Ｈ２Ｏ２代谢即产生明显差异（Ｆｉｇ．１－４）;（２）贮存２０ｄ后对照珠蒜明显膨大,而ＧＡ３处理珠蒜光显著变化（Ｔａｂｌｅ１）;（３）ＧＡ３处理显著提高了珠蒜Ｈ２Ｏ２水平和ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ活性,相反苔茎下部Ｈ２Ｏ２水平和ＰＯＤ、ＣＡＴ活性受到显著抑制,而ＳＯＤ活性提高（Ｆｉｇ．５－８）。ＧＡ３处理对珠蒜和苔茎下部Ｈ２Ｏ２代谢的相反     

贮藏过程中蒜苔细胞内含物再分配的激素控制

在10～15℃黑暗条件下,虽无光合作用和矿物质及水分的供应,但经长期贮藏的蒜苔,在顶端可形成与地下鳞茎相似的气生鳞茎(珠蒜),其所需的营养物质,完全是靠衰退蒜苔苔茎细胞内含物的转移和再利用;所形成的珠蒜大小与蒜苔苔茎重量之间呈明显的正相关,苔茎越重最后形成的珠蒜越大。利用GA处理蒜苔不同部位(基部或顶端),可阻止或促进苔茎内含物的再分配。GA处理基部可提高苔茎活力,明显防止苔茎衰老和阳抑细胞内含物向珠蒜转移,起到防衰的作用。KT的效果不如GA明显。     

6-(艹卡)基腺嘌呤对离体蒜苔中引入~3H-葡萄糖再分配的调节

离体蒜苔在贮放过程中,苔茎中的营养物质能大量、高效地向顶端珠蒜转移。蔡可和娄成后证明激动素处理苔茎基部能显著抑制这一转移过程。本文采用同位素示踪进一步研究了细胞分裂素6-苄基腺嘌呤(BA)对蒜苔营养物质再分配的调节。实验材料分幼嫩蒜苔及衰老蒜苔。幼嫩蒜苔购自市场,衰老蒜苔是前者在25℃下放置10     

草酸诱导黄瓜幼苗对霜霉病的抗性与H2O2的关系

以长春密刺黄瓜幼苗为材料,对经草酸处理或霜霉菌接种后黄瓜叶片的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性及H2O2含量的变化进行了研究.结果表明:草酸处理或霜霉菌接种均可诱导黄瓜幼苗叶片H2O2含量显著增加,且草酸预处理后接种的叶片比相应对照叶片能更快地积累H2O2;草酸处理后叶片SOD和POD活性均升高,而CAT活性却受到一定程度的抑制.研究发现,H2O2参与了幼苗对霜霉病的抗性诱导;叶片H2O2含量的增加与其SOD、POD活性升高、CAT活性下降有关;通过调节黄瓜叶片H2O2的含量来调控有关黄瓜霜霉病抗性的防御基因表达是草酸诱导抗性的机制之一.     

家蚕胚胎发育中过氧化氢的代谢

过氧化氢（H2O2）是生物体内主要的活性氧来源之一。在超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等的催化作用下,H2O2被降解,释放出活性氧。所以,生物个体发育过程中体内H2O2、SOD和CAT含量的变化反映着H2O2的代谢水平。另外,家蚕是蚕卵滞育昆虫,实验设计考虑到了滞育前后可能会有的差别。取产后10分钟内的卵为供试材料。采用即时浸酸法解除卵滞育。采用比色法和氧电极法测定并比较家蚕胚胎滞育形成与解除过程中过氧化氢的代谢。结果表明：（1）受精初期最低水平（Fig.2);（2）胚胎发育过程中（即时浸酸除滞有）,H2O2量除168－216h处于低水平外均显著高于滞育卵（Fig.3),SOD活性分别在72h、168h,形成大小两峰,后期显著高于滞育卵（Fig.4),而CAT活性72－192h保持平衡,随后急剧上升,前期显著低于滞育卵,后于滞育卵（Fig.4),而CAT活性72－192h保持平衡,随后急剧上升,前期显著低于滞育卵,后期相反（Fig.5);(3)滞育形成过程中H2O2水平变化平缓（Fig.6),SOD活性前期剧烈活动,但后期保持平稳（Fig.7),CAT活性逐步升高（Fig.8),而浸酸解除滞育过程中H2O2水平显著高于滞育卵（Fig.6),SOD活性前期出现新峰,后期显著升高（Fig.7),CAT活性显著低于滞育卵（Fig.8)。结合他人的研究结果,可以推测：家蚕卵H2O2代谢状况可能在其滞育形成和解除中具有重要意义,或许酯酶A4计器假说与卵孔堵塞说可以通过H2O2而联系起来。     

家蚕胚后发育中过氧化氢的代谢及其意义

活性氧参与生物体内复杂的代谢过程。本文对它在家蚕个体发育过程中的生物学功能进行了初步探讨。取1岁龄家蚕蛹分别注射H2O2、脱皮激素（Ecdn)、保幼激素（JH）和还原型谷胱苷肽（GSH）,培养,定期取样测定家蚕体内H2O2含量。对家蚕整个幼虫期（Fig.1),尤其是大眠期（Fig.2)、化蛹期（Table1）、蛹期（Fig.3-a,b,c)以及成虫期（Fig.4,Table2)的研究结果表明,家蚕体内H2O2代谢具有如下特点：（1）入眠、化蛹、化蛾和死亡前H2O2含量都显著下降;（2）幼虫期1－3龄H2O2含量逐步下降,4－5龄H2O2含量回升,蛹期和成虫期H2O2含量与4－5龄接近;（3）每个龄期的中期H2O2含量最高;（4）CAT活性与H2O2含量呈负相关变化,前者迟于后者;另外,CAT活性远远大于SOD活性;活性与H2O2含量呈负相关变化,前者迟于后者;另外,CAT活性远远大于SOD活性;（5）Ecdn、GSH处理可以降低家蚕蛹期H2O2含量,并使其提前下降,JH、H2O2处理含量下降,并相应地提早推迟化蛾;（6）成虫期雄蛾H2O2含量、SOD和CAT活性都显著高于同时期雌。家蚕体内H2O2含量的变化与其发育密切相关。H2O2含量下降是变态的信号;家蚕成虫期H2O2在性别上的显著差异是两者在寿命上存在差异的生理机制之一。     

Cu(C6H9N3O2)2Cl2对小麦的生态毒理效应

以冬小麦为实验材料,比较研究了(1)不同浓度配合物对小麦生长的影响;(2)相同浓度的CuC l2、配体C6H9N3O2和配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2对冬小麦种子萌发、苗期生长及其保护酶活性的影响。结果表明:与对照相比,(1)不同浓度新配合物对小麦生长具有不同程度的抑制作用,随着浓度的增高抑制作用逐渐增大;(2)CuC l2、配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2对小麦种子总淀粉酶活性、蛋白酶活性、萌发率、生长势、根长、株高、总生物量均具有显著的抑制作用,配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2的抑制作用小于CuC l2,而配体C6H9N3O2对上述生物学参数具有促进作用;(3)CuC l2、配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2处理引起膜脂过氧化,显著的提高了幼苗的M DA浓度,导致SOD、POD、CAT活性降低,CuC l2的抑制作用大于配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2,而配体C6H9N3O2处理对SOD、POD、CAT活性的提高有促进作用。上述结果说明C6H9N3O2对CuC l2生理胁迫具有保护作用,结合态的Cu2 (配合物Cu(C6H9N3O2)2C l2)的毒性显著的降低。在此基础上探讨了配合物抑制小麦生长发育的生物学机制。     

细胞分裂素在离体蒜苔内的运转

离体蒜苔饲喂带~3H 标记的6-苄基腺嘌呤(BA)后在暗中25℃下放置,分别在第3、5、10、15、20天取样,进行放射性物质的分布分析。结果表明:(1)BA 能沿着苔茎大量、长距离地上运,并在顶端的珠蒜中积累;(2)BA 的这种运转具有很强的向顶极性;(3)这种运转是一个平缓而稳定的过程,珠蒜中 BA 的积累与时间成较好的线性关系;(4)顶端的珠蒜对 BA 的上运是必不可少的。根据以上结果,本文对蒜苔内 BA 的运转机理及意义进行了讨论。     

细胞分裂素在离体蒜苔内的运转

离体蒜苔饲喂带3H标记的6 — 苄基腺嘌呤(BA)后在暗中25℃下放置,分别在第 3、5、10、15、20天取样,进行放射性物质的分布分析。结果表明：(1) BA能沿着苔茎大量、长距离地上运,并在顶端的珠蒜中积累;(2) BA的这种运转具有很强的向顶极性;(3) 这种运转是一个平缓而稳定的过程,珠蒜中BA的积累与时间成较好的线性关系;(4) 顶端的珠蒜对BA的上运是必不可少的。根据以上结果,本文对蒜苔内BA的运转机理及意义进行了讨论。     

超声处理对霍山石斛类原球茎悬浮培养细胞生理代谢的影响

为了了解超声处理对霍山石斛类原球茎产生的生理效应,研究了超声波功率和超声时间对霍山石斛类原球茎悬浮培养细胞生长以及多糖和蛋白质合成的影响;分析了培养基中碳、氮利用、细胞内活性氧水平以及蔗糖转化酶、硝酸还原酶、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性的变化。结果表明,适当功率和时间的超声处理（300 W3 min）能显著促进霍山石斛类原球茎的增殖,最大细胞干重为34．6g·L^-1;明显促进培养基中碳和氮的利用;显著提高胞内可溶性多糖、可溶性蛋白质和H2O2的含量;细胞内蔗糖转化酶、硝酸还原酶以及SOD、CAT和POD的活性明显升高。适当的超声波处理能促进霍山石斛类原球茎的生长发育和提高细胞的生理活性。     

外源H2O2胁迫对大蒜试管苗玻璃化的影响

以大蒜品种‘二水早’为材料,研究不同浓度外源H2O2胁迫对大蒜试管苗的玻璃化发生及生理生化变化的影响.结果表明,在不同浓度外源H2O2处理下,大蒜玻璃化试管苗百分率、组织含水量、MDA含量、电解质渗透率、SOD和POD活性均高于对照,且随H2O2浓度的增加而升高,叶绿素含量则表现相反的趋势;在同一H2O2浓度下,大蒜玻璃化试管苗的组织含水量、MDA含量、电解质渗透率、SOD、POD和CAT活性均显著高于大蒜正常试管苗,叶绿素含量低于正常试管苗.研究发现,外源H2O2胁迫对大蒜试管苗玻璃化有促进作用.     

盐胁迫对红麻幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

为研究不同盐胁迫时间和不同盐浓度胁迫对红麻（Hibiscus cannabinusL.）幼苗的生长及抗氧化酶活性的影响,探寻红麻耐盐的生理机制,为盐碱地种植红麻提供科学依据,本研究对红麻幼苗进行了两种不同条件的盐胁迫处理。一种将红麻幼苗在0（对照组）、140 mmol/L NaCl的半强度Hoagland营养液下分别处理3、6、9 d,另一种是在0（对照组）、70、140、200 mmol/L NaCl的1/2 Hoagland营养液下处理6 d,分别测定两种盐胁迫条件下植株的鲜重、根长、茎长、叶片H2O2、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性。结果显示：（1）在第一种处理条件下,随着盐胁迫时间的延长,处理组红麻幼苗的鲜重相对于对照分别减轻了19.63%、19.35%和39.03%,株高则分别降低了25.59%、19.17%和18.48%,处理组的SOD活性先增后减,POD活性先减后增,MDA和H2O2的含量、CAT和GR活性基本随胁迫时间的增长而增高。（2）在第二种处理条件下,随着胁迫盐浓度的增加,处理组鲜重相对于对照分别减轻了16.79%、19.35%和44.73%,株高则分别降低了11.21%、19.17%和23.62%,处理组SOD活性都稍高于对照,但三者无显著差异,POD活性先减后增,MDA和H2O2的含量、CAT和GR活性基本上随着盐浓度增加而增加。实验表明,在两种不同条件的盐胁迫下,红麻幼苗受盐害的程度基本上随胁迫时间和盐浓度的增加而加重。处理组植株的SOD和POD活性较对照组增加不明显,甚至有所降低,而CAT和GR活性则相对较高,CAT和GR可能在红麻幼苗抵御盐害时起较重要作用。     

外源硫化氢对豌豆根尖及其边缘细胞的影响

为研究外源硫化氢（H2S）对豌豆（Pisum sativum）胚根生理特性及其边缘细胞的影响,测定了不同浓度外源H2S处理下豌豆根长、根尖组织可溶性蛋白质含量、抗氧化酶（APX、CAT、POD和SOD）活性、根尖边缘细胞存活率及其粘胶层相对面积的变化。结果表明：低浓度（0-40μmol·L-1）H2S可促进豌豆胚根生长,根尖组织可溶性蛋白质含量升高,SOD、APX和POD活性增加,CAT活性降低,根尖边缘细胞存活率上升,粘胶层相对面积变小。高浓度（60-80μmol·L-1）H2S可抑制豌豆胚根生长,可溶性蛋白质含量和边缘细胞存活率明显下降,APX和POD活性降低,CAT活性升高,SOD活性没有明显变化,粘胶层相对面积变大;边缘细胞染色体凝集并边缘化,然后逐渐降解并伴随粉末化,细胞质膜皱缩。因此,推测H2S可能在植物体内发挥着重要的生理作用。     

大蒜叶片活性氧及保护酶系对白腐病菌粗毒素胁迫的响应

以大蒜抗病品种‘汉中红皮’和感病品种‘改良蒜’为材料,研究了它们在苗期用白腐病菌毒素处理后的叶片细胞超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及超氧阴离子(O2-.)和丙二醛(MDA)含量的动态变化。结果表明,白腐病菌粗毒素处理后,2个品种大蒜叶片的SOD、POD活性均升高,而CAT活性降低;抗病品种的SOD、POD和CAT活性均高于感病品种,且SOD、POD活性峰值出现早,并以POD对毒素胁迫最敏感。2个品种在白腐病菌粗毒素处理后的O2.-含量始终高于同期对照,而感病品种O2.-含量在毒素处理24h后均高于同期抗病品种。MDA含量变化趋势与O2.-的变化基本相似。研究认为,大蒜叶片的活性氧含量和保护酶活性与其抗病性密切相关。     

胶原蛋白肽经由Nrf2信号通路对H2O2诱导的肝细胞氧化损伤的保护作用

目的：氧化应激在肝脏疾病中扮演着重要的角色。胶原蛋白肽是天然的抗氧化剂,其在动物实验中已经被证实有抑制氧化应激的作用。最新研究证实胶原蛋白肽将有可能被应用在肝脏疾病的预防中,但是很少有研究报道其分子作用机制。因此本研究在胶原蛋白肽是对H2O2诱导的正常人的肝细胞系HL7702氧化损伤有保护作用的基础上,并探索其分子作用机制。方法：实验设空白对照组,H2O2模型组,胶原蛋白肽低、中、高剂量组（10,100,200μg/ml）。胶原蛋白肽各组加入相应浓度的药物预处理12 h后,与模型组一起加入300μM H2O2的H2O2共同培养12 h,空白对照组正常培养。细胞毒性是由CCK8和乳酸脱氢酶（LDH）的释放检测。抗氧化试剂盒检测细胞内活性氧的水平,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量的变化。Western blot检测细胞内Nrf2蛋白的表达水平。结果：胶原蛋白肽对H2O2诱导的正常人的肝细胞系HL7702氧化损伤有保护作用。胶原蛋白肽能够及时清除细胞内的活性氧,增加Nrf2的蛋白表达水平,提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）的活性,减轻脂质过氧化反应,从而保护正常人的肝细胞系HL7702。结论：总之,胶原蛋白肽通过增加Nrf2的蛋白表达水平,提高抗氧化活性,对H2O2诱导损伤的肝细胞发挥保护作用。本研究为胶原蛋白肽的分子作用机制提供了新的证据,将有助于预防氧化应激所致的肝损伤。     

镍处理对水稻叶片H2O2积累和抗病的诱导效应

2.20mmol/L的硝酸镍处理水稻幼苗后第3天用稻白叶枯菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae）挑战接种,硝酸镍处理的稻苗病情比对照明显减轻,并且叶片中过氧化物酶（POD）活性上升,过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性明显下降,H2O2和丙二醛（MDA）含量显著增加。这些结果表明,H2O2积累与镍诱导的抗病作用密切有关。     

渗透胁迫对山黧豆幼苗H2O2及毒素积累的影响

用PEG经根部处理15d龄的山黧豆幼苗,取幼苗叶片为实验材料,测定过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢（H2O2）和毒素（β-N-oxalyl-α,β-diaminopropionic acid,ODAP）的含量。结果表明,随着PEG处理时间的延长,POD和CAT活性降低,而H2O2和ODAP含量显著升高;在PEG处理液中加入二乙基二硫代氨基甲酸钠(diethyldithiocarbamate,DDC)和氨基三唑(aminotriazole,AT)后分别抑制和促进H2O2的产生,DDC可降低叶片中ODAP的含量,AT则使ODAP积累。由此我们推测,水分胁迫条件下活性氧代谢与ODAP的积累有关。     

外源NO供体对小麦离体叶片过氧化氢代谢的影响

分析了外源一氧化氮（nitric oxide ,NO）供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）对离体小麦（Triticum aestivumL.）叶片过氧化氢（H2O2）含量及其清除酶活力的调节作用。不同浓度的SNP (1 mmol/L和5 mmol/L) 处理30 min内, 离体小麦叶片H2O2含量均有一个显著上升的过程, 同时过氧化物酶（POD） 活力受到显著抑制,而过氧化氢酶（CAT）活力则轻微下降;处理30 min到240 min时,POD活力的抑制状态基本维持不变,而CAT 活力开始恢复上升, H2O2含量也相应地开始下降。粗酶液的体外实验也表明,SNP对POD和CAT的抑制类型不同,前者可能是不可逆抑制,后者则可能是可逆抑制。因此NO可通过对POD和CAT的不同抑制作用来调节小麦叶片内源H2O2含量。