低温胁迫下枇杷幼叶细胞内Ca2+水平及细胞超微结构变化的研究

用焦锑酸钾沉淀的电镜细胞化学方法 ,研究了低温胁迫下枇杷幼叶细胞内 Ca2 水平变化。研究结果表明 ,枇杷幼叶细胞未经低温处理时 ,Ca2 定位分布的沉淀颗粒大量出现在细胞壁、细胞间隙、质膜和液泡 ;叶绿体、细胞质和细胞核中也有一些 Ca2 沉淀颗粒分布。枇杷幼叶经 44h、4℃低温处理后 ,在质膜和液泡膜上 Ca2 的沉淀增多 ,细胞质和细胞核中的Ca2 水平增加。不抗寒品种在低温胁迫条件下可见核孔开口较大 ,有时可观察到核内容物外漏。抗寒品种在低温胁迫条件下核孔未见明显开口 ,叶绿体中类囊体不形成基粒 ,少数片层结合重叠后伸展在整个叶绿体中。而不抗寒品种类囊体则堆积形成明显的颗粒状基粒 ,类囊体片层数量较多。在 2个叶绿体之间还常可见到线粒体紧夹其间 ,但线粒体的内膜模糊不清。不抗寒品种内质网和高尔基体也较多见 ,内膜系统比较发达 ,但低温胁迫条件下膜系统易受破坏 ,膜结构模糊不清。     

低温胁迫下枇杷幼叶细胞内Ca2+水平及细胞超微结构变化的研究

用焦锑酸钾沉淀的电镜细胞化学方法,研究了低温胁迫下枇杷幼叶细胞内Ｃａ＾２＋水平变化。研究结果表明,枇杷幼叶细胞未经低温处理时,Ｃａ＾２＋定位分布的沉淀颗凿在碍出现在细胞壁、细胞间隙、质膜和液泡;叶绿体、细胞质和细胞核中也有一些Ｃａ＾２＋沉淀颗粒分布。楷杷幼叶经４４ｈ、４℃低温处理后,在质膜和液泡膜上Ｃａ＾２＋沉淀颗粒分布。枇杷幼叶经４４ｈ、４℃低处理后,在质膜和液泡膜上Ｃａ＾２＋的沉淀增多,细胞质     

低温胁迫下董棕（Garyota urens L.）幼苗叶肉细胞内Ca2+水平及细胞超微结构的变化

用焦锑酸钙沉淀的电镜细胞化学方法,研究了低温胁迫下董棕（Garyota urensL.） 幼苗叶肉细胞内Ca2+水平的变化。研究结果表明,未经低温处理的董棕幼苗叶肉细胞,焦锑 酸钙沉淀颗粒大量出现在液泡和细胞间隙中,细胞壁中也可见少量沉淀,而细胞基质中则看 不到焦锑酸钙沉淀;经2 ℃ 48 h低温处理后,细胞基质和细胞膜上焦锑酸钙沉淀增加,而液泡和细胞间隙中的焦锑酸钙沉淀则显著减少,并且超微结构已初步显示出寒害的特征,叶绿体外膜部分破损,类囊体片层稀疏且排列不规则,光合速率明显下降等;经2℃ 120 h低温处理后,细胞间隙内的焦锑酸钙沉淀极少,有的也紧贴在细胞外壁上,而细胞基质和细胞膜上则分布有非常多的焦锑酸钙沉淀,在核基质和液泡中也可见到少量的焦锑酸钙沉淀,并且超微结构遭到了显著破坏,叶绿体结构完全被破坏,核膜与液泡膜严重破损,内部结构模糊,细胞只表现为呼吸作用,不进行光合作用。表明Ca2+的区域性分布的变化与植物抗寒性存在一定关系。     

低温胁迫下董棕(Garyota urens L.)幼苗叶肉细胞内Ca~(2+)水平及细胞超微结构的变化

用焦锑酸钙沉淀的电镜细胞化学方法 ,研究了低温胁迫下董棕 (GaryotaurensL .)幼苗叶肉细胞内Ca2 + 水平的变化。研究结果表明 ,未经低温处理的董棕幼苗叶肉细胞 ,焦锑酸钙沉淀颗粒大量出现在液泡和细胞间隙中 ,细胞壁中也可见少量沉淀 ,而细胞基质中则看不到焦锑酸钙沉淀 ;经 2℃ 48h低温处理后 ,细胞基质和细胞膜上焦锑酸钙沉淀增加 ,而液泡和细胞间隙中的焦锑酸钙沉淀则显著减少 ,并且超微结构已初步显示出寒害的特征 ,叶绿体外膜部分破损 ,类囊体片层稀疏且排列不规则 ,光合速率明显下降等 ;经 2℃ 1 2 0h低温处理后 ,细胞间隙内的焦锑酸钙沉淀极少 ,有的也紧贴在细胞外壁上 ,而细胞基质和细胞膜上则分布有非常多的焦锑酸钙沉淀 ,在核基质和液泡中也可见到少量的焦锑酸钙沉淀 ,并且超微结构遭到了显著破坏 ,叶绿体结构完全被破坏 ,核膜与液泡膜严重破损 ,内部结构模糊 ,细胞只表现为呼吸作用 ,不进行光合作用。表明Ca2 + 的区域性分布的变化与植物抗寒性存在一定关系。     

低温胁迫下水稻幼叶细胞内Ca^2^＋水平的变化

用焦锑酸钙沉淀的电镜细胞化学方法,研究了低温胁迫下水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）幼苗细胞内Ｃａ２＋ 定位分布的变化。水稻幼苗在适宜温度下生长时,显示Ｃａ２＋ 定位分布的焦锑酸钙沉淀颗粒大量出现在液泡及细胞间隙中,此外,质体和线粒体以及细胞质和细胞核中也有一些Ｃａ２＋ 沉淀分布。说明在正常情况下,细胞质和细胞核中的游离Ｃａ２＋ 水平是较低的;液泡是植物细胞的主要Ｃａ２＋ 库;细胞外的细胞间隙中有大量的Ｃａ２＋ 存在。当水稻幼苗经２４ 小时１℃低温处理后,在质膜内侧几乎形成一圈整齐排列的Ｃａ２＋ 沉淀颗粒,同时,细胞质和细胞核中的Ｃａ２＋ 水平增加;当１℃低温持续到４８ 小时,不仅在细胞质和细胞核中出现大量的Ｃａ２＋ 分布,同时在液泡膜和质体被膜上产生大量的Ｃａ２＋ 沉淀。而此时的细胞超微结构尚保持较正常的状态,看不出明显的改变。作者认为,低温胁迫中细胞质和细胞核内Ｃａ２＋ 水平的提高可能与尔后的许多生理生化过程的改变有联系     

低温胁迫下董棕（Garyota urens L.）幼苗叶肉细胞内Ca^2＋水平及细胞超微结构的变化

用焦锑酸钙沉淀的电镜细胞化学方法,研究了低温胁迫下董棕(Caryota urens L.)幼苗叶肉细胞内Ca^2 水平的变化。研究结果表明,未经低温处理的董棕幼苗叶肉细胞,焦锑酸钙沉淀颗粒大量出现在液泡和细胞间隙中,细胞壁中也可见少量沉淀,而细胞基质中则看不到焦锑酸钙沉淀;经2℃ 48h低温处理后,细胞基质和细胞膜上焦锑酸钙沉淀增加,而液泡和细胞间隙中的焦锑酸钙沉淀则显著减少,并且超微结构已初步显示出寒害的特征,叶绿体外膜部分破损,类囊体片层稀疏且排列不规则,光合速率明显下降等;经2℃ 120h低温处理后,细胞间隙内的焦锑酸钙沉淀极少,有的也紧贴在细胞外壁上,而细胞基质和细胞膜上则分布有非常多的焦锑酸钙沉淀,在核基质和液泡中也可见到少量的焦锑酸钙沉淀,并且超微结构遭到了显著破坏,叶绿体结构完全被破坏,核膜与液泡膜严重破损,内部结构模糊,细胞只表现为呼吸作用,不进行光合作用。表明Ca^2 的区域性分布的变化与植物抗寒性存在一定关系。     

低温逆境中黄瓜幼苗细胞内钙离子水平变化的细胞化学研究

采用改进的焦锑酸钙沉淀的细胞化学方法,探讨了Ｃａ＾２＋在黄瓜幼苗细胞中超微结构定位分布及在低温逆境条件下Ｃａ＾２＋水平的动态。结果表明：在适宜温度下生长的黄瓜幼苗,其细胞中Ｃａ＾２＋主要定位于液泡及细胞间隙内,说明液泡是植物细胞内的主要钙库,并显示质外体中存在大量的Ｃａ＾２＋分布。当黄瓜幼苗在１℃下冷胁迫２８ｈ后,质膜内侧钙沉淀颗粒明显增加,同时观察到液泡内Ｃａ＾２＋分布变得比较集中,并趋向于液泡     

低温逆境中黄瓜幼苗细胞内钙离子水平变化的细胞化学研究

采用改进的焦锑酸钙沉淀的细胞化学方法,探讨了Ca~(2 )在黄瓜幼苗细胞中超微结构定位分布及在低温逆境条件下Ca~(2 )水平的动态。结果表明:在适宜温度下生长的黄瓜幼苗,其细胞中Ca~(2 )主要定位于液泡及细胞间隙内,说明液泡是植物细胞内的主要钙库;并显示质外体中存在大量的Ca~(2 )分布。当黄瓜幼苗在1℃下冷胁迫28h后,质膜内侧钙沉淀颗粒明显增加,同时观察到液泡内Ca~(2 )分布变得比较集中,并趋向于液泡膜内侧。当幼苗在1℃低温下胁迫40h后,胞内Ca~(2 )水平进一步提高,尤其是质膜内侧及细胞核内出现较大的呈同心圆状的钙沉淀颗粒。作者认为,胞内Ca~(2 )水平的提高,尤其是质膜内侧及细胞核内局部区域Ca~(2 )密集分布,势必会引发一系列代谢过程的紊乱,最终导致幼苗的伤害或死亡。     

苗期低温胁迫对不同棉花品种叶肉细胞超微结构的影响

以早熟、中熟、晚熟三种不同熟性的6个棉花品种幼苗为试材,分析4℃低温胁迫处理对叶肉细胞超微结构的影响。结果表明：4℃低温处理3 d后,中熟品种N177和N181及晚熟品种K-1和N203的细胞器均受到严重破坏,表现为叶绿体受损严重,部分类囊体解体,线粒体膜模糊,失去完整性,细胞核膜基本消失,染色质凝聚,淀粉粒的数量和体积增大,嗜锇颗粒增多;而早熟品种中50和N52受损较轻,叶绿体变化不明显,线粒体结构完整,细胞壁完整。说明早熟品种中50和N52具有与抗冷性相适应的结构特点,其抗冷性较强。     

外源水杨酸对酸雨胁迫后龙眼幼苗生理特性恢复的影响

以龙眼幼苗为材料,研究酸雨胁迫(pH 3.0)后不同浓度外源水杨酸(0、0.1、0.5、1.0和2.0 mmol·L-1)对龙眼幼苗生理特性的影响.结果表明:酸雨胁迫后龙眼幼苗叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低,叶绿素、蛋白质和可溶性糖含量下降,丙二醛含量升高,龙眼幼苗显示出毒害效应.0.1 ～1.0mmol·L-1外源水杨酸显著提高龙眼幼苗叶绿素、可溶性糖和蛋白质的含量,增强SOD、POD和CAT活性,降低丙二醛含量,减少幼苗所受氧化伤害的程度;其中0.5 mmol· L-1水杨酸处理效果最好,叶绿素、可溶性糖和蛋白质的含量分别比单独酸雨胁迫处理植株增加了62％、105％和177％,SOD、POD和CAT活性分别提高144％、440％和132％,丙二醛含量降低了35％;而2.0 mmol·L-1水杨酸却起到相反的作用.可见,低浓度水杨酸(0.1～1.0 mmol·L-1)能通过刺激龙眼抗氧化酶活性,减轻氧化胁迫,缓解酸雨胁迫后的毒害作用,而高浓度水杨酸(2.0 mmol·L-1)对龙眼幼苗的缓解作用下降.     

硅对低温胁迫下黄瓜幼苗生长的影响

采用砂基培养的方法,研究硅对低温胁迫下黄瓜幼苗生长的影响.结果表明加硅处理能使低温胁迫下的黄瓜幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性显著升高:丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基(O₂^-)产生速率显著下降,叶片质膜透性降低;硅提高了低温胁迫下黄瓜幼苗的可溶性蛋白质和叶绿素含量、叶绿素a/b比值及植株生物量.因此,硅可以减弱低温胁迫对黄瓜幼苗的伤害.     

低温胁迫下植物线粒体膜与抗氰呼吸的关系

主要论述了植物处于低温胁迫下其线粒体膜脂与膜蛋白的变化以及在低温伤害反应中植物所产生的活性氧对抗氰呼吸的影响。     

The effect of temperature on DNA structural transitions under the action of Cu2+ and Ca2+ ions in aqueous solutions

The work examines the structural transitions of DNA under the action of Cu2+ and Ca2+ ions in aqueous solution at temperatures of 29 and 45 degrees C by ir spectroscopy. Upon binding to the divalent ions studied, DNA transits into the compact state both at 29 and 45 degrees C. In the compact state DNA remains in B-form limits. The compaction process is of high positive cooperativity. As temperature increases the divalent metal ion concentration required to induce DNA compaction decreases in the case of Cu(2+)-induced compaction and increases in the case of Ca(2+)-induced compaction. It is suggested that the mechanism of the temperature effect on DNA compaction in the presence of Cu2+ ions possessing higher affinity for DNA bases differs from that of the temperature influence on Ca(2+)-induced DNA compaction. In the case of copper ions the determining factor is the increase of binding constants of the Cu2+ ions interacting with the denatured parts formed on DNA while in the case of calcium ions it is the decreased screening action of counterions upon the increase of their hydration with temperature. The efficiency of divalent metal ions studied in inducing DNA compaction depends on hydration of counterions. DNA compaction occurs in a narrow interval of Cu2+ concentrations. As the Cu2+ ion concentration increases, DNA compaction is replaced with Cu(2+)-induced DNA aggregation. At elevated temperatures Cu(2+)-induced DNA compaction could acquire a phase transition character.     

The structure and interactions of Ca2+-ATPase

Electron crystallographic studies on membrane crystals of Ca²⁺-ATPase reveal different patterns of ATPase-ATPase interactions depending on enzyme conformation. Physiologically relevant changes in Ca²⁺ concentration and membrane potential affect these interactions. Ca²⁺ induced difference FTIR spectra of Ca²⁺-ATPase triggered by photolysis of caged Ca²⁺ are consistent with changes in secondary structure and carboxylate groups upon Ca²⁺ binding; the changes are reversed during ATP hydrolysis suggesting that a phosphorylated enzyme form of low Ca²⁺ affinity is the dominant intermediate during Ca²⁺ transport. A two-channel model of Ca²⁺ translocation is proposed involving the membrane-spanning helices M2–M5 and M4, M5, M6 and M8 respectively, with separate but interacting Ca²⁺ binding sites.     

外源水杨酸对低温胁迫下圆柏属植物幼苗生理特性的影响

以3年生圆柏和祁连圆柏幼苗为材料,采用不同浓度水杨酸(SA)预处理两种圆柏属植物幼苗,测定-4℃低温胁迫处理第6天叶片相对含水量(RWC)、相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)和类胡萝卜素(Car)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,分析外源 SA 对低温胁迫下圆柏属植物叶片膜脂过氧化、渗透调节物质及抗氧化酶系统的影响,为培育较多品种的抗冷冻常绿植物提供理论依据。结果表明：低温胁迫下,一定浓度的 SA 预处理能有效保护幼苗叶片膜系统的稳定性、增加渗透调节物质含量和提高抗氧化酶活性,其中200 mg/L SA 预处理对提高圆柏抗寒性效果最好,30 mg/L SA 预处理对提高祁连圆柏抗寒性效果最好,且在外源 SA 预处理下,祁连圆柏的抗寒性比圆柏的强。因此,施用适合浓度的 SA 在提高圆柏属植物抗寒性方面具有较好的应用价值。     

A novel role of Ca2+ and Zn2+: Protection of cells against membrane damage

Certain cytotoxic agents damage cells by the induction of pores across their plasma membrane. Ca²⁺ and Zn²⁺ protect against such damage by promoting pore closure. Zn²⁺ may play a beneficial role in this regard in certain disease states.     

低温胁迫下丛枝菌根真菌对玉米光合特性的影响

利用盆栽试验,在15 ℃和5 ℃低温胁迫下研究了丛枝菌根（AM）真菌对玉米生长、叶绿素含量、叶绿素荧光和光合作用的影响.结果表明：低温胁迫抑制了AM真菌的侵染;接种AM真菌的玉米地上部和地下部干物质量、相对叶绿素含量高于不接种植株.与非菌根玉米相比,菌根玉米具有较高的最大荧光（F_m）、可变荧光（F_v）、最大光化学效率（F_v/F_m）和潜在光化学效率（F_v/F_o）及较低的初始荧光（F_o）,并且在5 ℃处理中差异显著.接种AM真菌使玉米叶片的净光合速率（P_n）和蒸腾速率（T_r）显著增强;低温胁迫下,菌根植株的气孔导度（G_s）显著高于非菌根植株;而胞间CO₂浓度（C_i）显著低于非菌根植株.表明AM真菌可通过提高叶绿素含量及改善叶片叶绿素荧光和光合作用来减轻低温胁迫对玉米植株造成的伤害,提高玉米耐受低温的能力,进而提高玉米的生物量,促进玉米生长.