盐及干旱胁迫对油菜抗氧化系统和RbohC、RbohF基因表达的影响

以白菜型油菜‘陇油6号’和‘天油2号’为试验材料,经MAPK抑制剂U0126、H₂O₂清除剂DMTU、NADPH氧化酶抑制剂DPI和IMD预处理后再分别进行盐胁迫、PEG-6000模拟干旱胁迫,研究其对两种油菜幼苗活性氧、抗氧化酶活性和RbohC、RbohF基因表达的影响.结果表明: 盐胁迫和PEG-6000模拟干旱胁迫下,两种白菜型油菜中H₂O₂积累量上升,O₂^-·积累量下降,抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、抗坏血酸过氧化物酶APX和谷胱甘肽还原酶GR)活性和RbohC、RbohF基因表达均升高.与单独胁迫处理相比,两种油菜O₂^-·积累、抗氧化酶活性和RbohC、RbohF基因的表达量均明显降低,经DMTU、DPI和IMD预处理后再分别进行盐和干旱胁迫,H₂O₂积累量下降,但U0126预处理后再进行胁迫处理,H₂O₂积累量上升.说明NADPH氧化酶、MAP激酶级联途径、H₂O₂参与了盐、干旱胁迫下活性氧产生、抗氧化酶活性变化和RbohC、RbohF基因表达的调控.     

逆境胁迫对油菜谷胱甘肽还原酶基因表达及其酶活性的影响

利用cDNA末端快速分离(RACE)技术从陇油6号油菜中克隆得到一个新的谷胱甘肽还原酶基因GR2,全长2073 bp,开放阅读框1692 bp,编码563个氨基酸,预测蛋白质分子量为60.7 kDa,等电点7.9.实时荧光定量PCR分析表明:GR2基因在油菜根、茎、叶中均有表达,其中在叶中表达量最高.GR1和GR2基因的转录以及谷胱甘肽还原酶(GR)活性受到低温、高温、干旱、高盐胁迫的诱导,表明油菜谷胱甘肽还原酶在抵御低温、高温、干旱、高盐胁迫过程中发挥重要作用.脱落酸(ABA)预处理后再进行上述胁迫处理,与单独上述胁迫相比,GR1和GR2基因的转录以及GR活性水平明显上升,表明ABA可以诱导GR1和GR2基因表达和GR酶活性.MAPKK抑制剂U0126预处理后再进行上述胁迫处理,与单独上述胁迫相比,GR1和GR2基因的转录以及GR活性水平明显下降,表明U0126对GR1、GR2基因表达以及GR酶活性有抑制作用.     

高温干旱复合胁迫对构树幼苗抗氧化酶活性和活性氧代谢的影响

近年来,全球气温不断升高,亚热带部分地区夏季高温和临时性干旱现象日益显著,高温与干旱严重威胁着植物的生存与生长。采用盆栽和人工气候室方式模拟不同的温度和土壤水分梯度,研究了高温与干旱复合胁迫对构树幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)与过氧化氢酶(CAT)活性、活性氧代谢和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:(1)高温或干旱单一胁迫下,构树幼苗SOD、POD、CAT活性增加,复合胁迫下,SOD和POD酶活性高于单一胁迫,且随着复合胁迫时间延长而升高。SOD活性受温度和土壤水分双因素影响极其显著,复合胁迫对SOD活性有一定程度的叠加效应;(2)复合胁迫下,活性氧代谢物与MDA含量均显著高于单一胁迫,表明复合胁迫加剧对植物的伤害。通过改变抗氧化酶活性以减轻膜脂过氧化的伤害作用是有限的。     

干旱胁迫对不同抗旱性棉花品种抗氧化酶活性及基因表达的影响

为明确不同抗旱性棉花品种对干旱胁迫的适应性差异,该研究选用‘新陆早50号’(耐旱型)和‘新陆早27号’(干旱敏感型)为材料,分析干旱及复水处理下两材料的活性氧产生、电解质渗漏、抗氧化酶活性变化,并分析部分抗氧化酶基因、渗透调节基因和转录因子在干旱胁迫下的表达谱。结果显示:(1)棉花叶片的电导率和MDA含量随着干旱胁迫的加强逐渐增加,复水后恢复;在干旱胁迫处理6和8d,耐旱型品种‘新陆早50号’的抗氧化酶活性显著高于干旱敏感型品种‘新陆早27号’。(2)基因表达谱分析显示,棉花超氧化物歧化酶基因(GhSOD)仅在干旱胁迫下表达,且2个品种间差异不显著,GhBADH、GhNCED和GhP5Cs及转录因子GhPHD1、GhPHD5、GhPHD6和GhPHD10在‘新陆早50号’叶片中的表达量均高于‘新陆早27号’。研究表明,耐旱型棉花品种较干旱敏感型在干旱胁迫下其体内的活性氧含量、电导率和MDA含量较低,抗氧化酶活性较高,并且其抗旱相关基因表达量也更高。     

壳寡糖对干旱胁迫下油菜叶片生理指标的影响

以世界主要油料作物油菜(Brassica napus L.)为研究对象,研究了干旱胁迫下外施壳寡糖对叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、叶绿素荧光参数及叶片相对含水量的影响.结果表明:壳寡糖处理早期油菜叶片SOD和POD活性明显下降,后期SOD和POD活性明显升高;壳寡糖处理后脯氨酸含量明显升高.壳寡糖还能够诱导光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ有效光化学量子产量(Fv'/Fm')、光化学荧光猝灭系数(qP)和光系统Ⅱ电子传递量子产量(ΦPsⅡ)明显提高,同时初始荧光(Fo)和非光化学荧光猝灭系数(qN)明显降低.此外,壳寡糖还能够提高油菜叶片相对含水量.研究表明,外施壳寡糖改善了油菜抗旱相关的生理指标进而增强其抗旱能力.     

兰科菌根真菌对干旱胁迫下铁皮石斛生长和抗氧化能力及相关基因表达的影响

利用盆栽的方式研究了干旱胁迫下接种兰科菌根真菌(OM)对铁皮石斛生长的影响,并分析了铁皮石斛叶片相对含水量、游离脯氨酸含量、电解质渗透率、丙二醛(MDA)含量、活性氧成分、抗氧化酶活性变化,用定量PCR技术分析了相关抗氧化酶基因的表达特性,以探讨菌根真菌对铁皮石斛干旱胁迫的缓解作用及其机制。结果表明：(1)与正常水分条件相比,干旱胁迫显著降低了铁皮石斛幼苗的生物量和叶片相对含水量,提高了叶片电解质渗透率、脯氨酸含量、MDA含量、O-·2产生速率和H2O2水平。(2)菌根真菌能显著提高干旱胁迫下铁皮石斛叶片相对含水量,降低叶片电解质渗透率、脯氨酸含量、MDA含量、O-·2产生速率和H2O2水平;在不同水分条件下,菌根真菌均能有效促进铁皮石斛幼苗生长,其株高、根重、茎叶重和总生物量均大于未接种组。(3)菌根真菌可诱导干旱胁迫下铁皮石斛超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)基因的表达,提高SOD、POD和CAT的活性,有效缓解干旱胁迫对质膜的过氧化伤害。研究认为,菌根真菌能提高干旱胁迫下铁皮石斛的抗氧化酶活性及其相关基因表达水平,增强铁皮石斛抗氧化防御能力,有效缓解干旱胁迫对铁皮石斛幼苗生长的抑制。     

α-萘乙酸对低温胁迫下油菜幼苗抗寒性的影响

为探究α-萘乙酸(NAA)对植物抗寒性的影响,以白菜型冬油菜‘陇油6号’为试验材料,经4℃、NAA+4℃、NAA+4℃+DPI(NADPH氧化酶抑制剂)、NAA+4℃+DMTU(H₂O₂清除剂)、NAA+4℃+U0126(MAPK抑制剂)和NAA+4℃+Tungstate(NO生成抑制剂)处理后,研究其对‘陇油6号’油菜的活性氧(H₂O₂和O₂^-·)含量,抗氧化酶活性,丙二醛(MDA)、可溶性糖、脯氨酸和叶绿素含量,抗氧化酶基因(APX、CAT、GR、SOD)、Rboh A-F、MAPK3/4/6、CBF和ICE1基因表达量的影响。结果表明:与4℃低温处理相比,NAA+4℃处理下油菜根系中的细胞活性、H₂O₂和O₂^-·含量以及叶片中的MDA含量均降低;根系中的抗氧化酶(CAT、SOD、APX和POD)活性、叶片中的可溶性糖及脯氨酸含量、叶绿素含量、上述相关基因的表达量均...     

光质对油菜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

用 40 μE·m- 2 ·s- 1 的白光和红光对油菜幼苗照光处理 9d ,结果表明 ,红光促进油菜幼苗的生长 ,使其抗坏血酸过氧化物酶 (APX)活性明显升高 ,过氧化物酶 (POD)活性下降 ,但对过氧化氢酶 (CAT)活性无明显影响。     

24-表油菜素内酯对干旱胁迫下辣椒幼苗叶片抗氧化酶系统及耐旱相关基因表达的影响

报道了干旱胁迫下外源24-表油菜素内酯（EBR）对辣椒幼苗叶片H₂O₂和MDA含量,抗氧化酶活性,以及耐旱相关基因表达的影响。结果表明,0.1 μmol·L^-1 EBR处理诱导了辣椒幼苗叶片H₂O₂含量的增加,并提高了SOD、APX、CAT、DHAR、MDAR和GR活性;干旱胁迫下,EBR处理显著诱导了辣椒叶片抗氧化酶活性的增加,并抑制了H₂O₂和MDA含量的上升;EBR处理也促进了cAPX和MDAR等抗氧化酶基因的表达,以及WRKY3、WRKY6和MYB等转录因子的表达。由此认为,适宜浓度的外源EBR可能是通过信号分子H₂O₂调控辣椒叶片中WRKY和MYB等转录因子的表达以调控相关耐旱基因表达,增强细胞的抗氧化酶活性,减轻干旱造成的膜质过氧化伤害,从而增强了辣椒幼苗的耐旱性。     

温度和盐胁迫对草莓开花进程和相关基因表达的影响

为探究草莓花器官对高温、低温、盐胁迫的响应特征,该研究以草莓品种‘甜查理’为试材,设置0℃、4℃、25℃(CK)、37℃、200 mmol/L NaCl、400 mmol/L NaCl等逆境胁迫处理,考察草莓花外观形态、生长发育状态、花器官抗氧化酶活性,以及3个草莓花器官分生组织特异性基因、12个成花途径基因、3个抗氧化酶基因、6个抗逆基因的表达等。结果显示:(1)0℃、4℃、37℃、200 mmol/L NaCl、400 mmol/L NaCl溶液处理均抑制了草莓花的开放,0℃低温显著抑制草莓花器官的开放,并对草莓的花器官造成伤害。(2)当草莓植株受到高温、低温、盐胁迫时,其花器官内抗氧化酶SOD、POD、CAT活性及MDA含量均得到提高,其相关抗氧化酶基因的表达水平也相应提高。(3)0℃、4℃、37℃以及200 mmol/L NaCl、400 mmol/L NaCl溶液处理均显著降低了草莓花器官FaAP1、FaLFY、FaFD、FaSOC1等成花基因的表达量;0℃低温诱导了FaICE、FaRD29A、FaCOR、FaAFP等4个抗寒基因的表达水平;200 mmol/L NaCl、400 mmol/L NaCl的盐胁迫显著提高了FaP5CS基因的表达量。研究表明,0℃、4℃、37℃、200 mmol/L NaCl、400 mmol/L NaCl溶液处理不同程度抑制了草莓的开花进程,对草莓花器官造成伤害;不同逆境胁迫处理显著提高了草莓花器官SOD、POD、CAT活性以及MDA含量,相应的抗氧化酶基因表达得到上调,同时显著降低了草莓成花途径相关基因表达,增强了相关抗逆基因的表达水平。     

油菜籽提取物清除活性氧作用研究

自由基是一种带有未成对电子的分子或离子,具有很高的反应活性,可对机体产生毒害,破坏生物大分子,影响细胞活性.如果自由基被中途清除,就可能中断此反应[1].科学研究表明,自由基与免疫、疾病、衰老等许多病理生理现象都有密切的关系.     

外源ATP对盐胁迫下油菜幼苗生长的影响

研究了外源ATP处理对盐胁迫下油菜幼苗生长的影响,探讨了过氧化氢(H₂O₂)和钙离子(Ca²⁺)作为信号分子在ATP对油菜幼苗耐盐性调控过程中的作用。结果表明:与单独Na Cl处理相比,ATP+Na Cl处理降低了油菜幼苗死细胞数量、ROS(■和H₂O₂)含量、离子(Ca²⁺、Na⁺、Cl^-)含量、MDA含量及Na⁺/K⁺比和相对电导率,增加了叶片中叶绿素、脯氨酸、可溶性糖含量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性,提高了抗氧化酶基因(CAT、SOD、APX、GR)、NADPH氧化酶基因(RBOHD、RBOHF)、P5CS1基因、MAPK激酶基因(MAPK3、MAPK6)、耐盐基因(NHX1、SOS1)转录;与ATP+Na Cl处理相比,ATP+Na Cl+抑制剂(DPI、DMTU和EGTA)处理下油菜幼苗中相对电导率、MDA、叶绿素、脯氨酸、可溶性糖含量和抗...     

硼对大白菜生长发育及若干生理生化指标的影响

研究了不同水平的硼对大白菜生长发育及若干生理生化指标的影响。结果表明,缺硼明显抑制大白菜植株生长、抽薹和开花,导致花粉活力下降、叶绿素含量降低、可溶性糖含量增加、膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量增加、超氧化物歧化酶(SOD)活性下降、过氧化物酶(POD)活性上升,最终导致植株代谢紊乱,生长发育受抑制。     

外源二甲基砷对油菜生长及土壤中砷生物有效性的影响

通过盆栽试验研究了土壤中添加外源二甲基砷(DMA)对油菜(Brassica campestris)生长及土壤中砷生物有效性的影响.结果表明:随着外源DMA添加量的增加,油菜的出苗率和生物量均在一定程度上表现出了低浓度促进而高浓度抑制的现象.当外源DMA添加量达到90 mg·kg-1时,第2季盆栽油菜的出苗率和生物量与对照相比分别下降了9.5%和57.0%,表明DMA对油菜生长的影响具有长期性;随着外源DMA浓度的增加,土壤中有效态砷及油菜体内的砷含量均表现出增加的趋势,相关性分析表明,该三者间具有极显著相关关系;添加入土壤中的DMA主要发生去甲基化作用,产物主要为As(V)及少量的As(Ⅲ),且随着外源DMA添加量的增加,As(V)和As(Ⅲ)的浓度均表现出增加的趋势.     

油菜RbohB基因的克隆及逆境响应表达分析

利用RACE技术从‘陇油6号’油菜中克隆得到一个新的RbohB基因,全长2 694 bp,开放阅读框2 541 bp,编码846个氨基酸。实时荧光定量PCR分析表明RbohB基因表达受低温、高盐、H₂O₂诱导,MAPKK抑制剂U0126预处理12 h再经低温、高盐、H₂O₂诱导,与单独处理结果相比,RbohB基因表达明显降低,表明该基因在油菜适应低温、高盐、H₂O₂胁迫过程中发挥作用,U0126对该基因的转录有抑制作用。NADPH氧化酶活性受H₂O₂处理的诱导,U0126预处理12 h再经H₂O₂处理,与单独H₂O₂处理结果相比,NADPH氧化酶活性明显降低,表明MAPKK抑制剂U0126对该酶活性有抑制作用。     

钙、水杨酸和壳聚糖复配处理对小白菜抗盐性的诱导

以小白菜(Brassica campestris ssp.chinensis L.)为对象,采用根际施用结合叶面喷洒的方法,研究CaCl2、壳聚糖(chitosan,CTS)和水杨酸(salicylic acid,SA)两两复配及三元复配对小白菜盐胁迫逆境的诱抗作用。结果表明:SA,CTS,CaCl2复配施用均能显著降低盐胁迫下小白菜的盐害指数,降低小白菜叶片的丙二醛(MDA)含量,增强过氧化物酶(POD)活性,提高叶绿素含量。各处理以CTS+CaCl2复配施用对小白菜的诱导抗盐效果最好,对小白菜生长的促进作用最显著。SA,CTS,CaCl2三元复配的效果不如二元复配效果好,复配后存在一定的拮抗作用。     

Effects of temperature on the mode of pollen development in anther culture of Brassica campestris

In anther culture of Brassica campestris L., the yield of pollen-derived embryoids is greatly stimulated by a high-temperature (35°C) tratment for the first 1 to 3 days of the culture. We have inestigated the effects of the high-temperature treatment on the mode of pollen division in cultured anthers.
Anthers containing late uninucleate pollen were cultured on modified B5 medium. High-temperature treatment for the first 24 h inhibited the normal development of the pollen and induced abnormal symmetrical division. Which is the first step in androgenesis. This symmetrical division was rarely observed in pollen developed in vivo. In anthers cultured without high-temperature treatment, the mode of pollen development was similar to that in vivo. This suggests that the normal differentiation of the pollen is blocked by high temperatures, and sporophtic growth is induced. Sucrose (0.29 M) was essential for the induction of this symmetrical division, though neither plant growth regulator nor any other nurient was necessary. Pollen division could not be induced effectively if sucrose was replaced by either mannitol or sorbitol plus a lower concentration of sucrose. Therefore, it seems that sucrose actively influences the embryogenic division of pollen, and does not have only an osmotic effect.