Na2CO3胁迫对星星草叶肉细胞超微结构的影响

利用透射电镜技术对Na2CO3胁迫下星星草叶肉细胞超微结构进行了观察。结果表明：未胁迫的叶肉细胞排列疏松,各种细胞器结构完整,叶绿体含少量淀粉粒和脂质球。轻度盐胁迫（2g/L,4g／LNa2CO3）对叶肉细胞超微结构影响较小。中度盐胁迫（6g／L,8g／L Na2CO3）引起叶肉细胞超微结构的变化,叶绿体类囊体肿胀,基粒紊乱,不含淀粉粒,脂质球数量增加,叶绿体由原来的梭形或椭球形变成圆球状;部分线粒体嵴消失,出现晶体结构;中央大液泡破裂;核逐渐降解。高度盐胁迫（10g／L,12g／LNa2CO3）下,叶绿体片层结构消失,脂质球数量增加,体积变大,被大量的膜片层所包围,叶绿体内、外膜消失,叶肉细胞中看不到叶绿体的存在;膜片层包围线粒体;叶肉细胞中可见大量的泡状结构和膜片层,叶肉细胞死亡。上述结果表明,细胞器特别是叶绿体膜结构的破坏与盐胁迫叶肉细胞最终死亡密切相关。     

AOX途径在苹果离体叶片失水过程中的光破坏防御作用

为探讨线粒体交替氧化酶呼吸途径（AOX途径）对水分胁迫下苹果叶片光破坏的防御作用,以苹果砧木平邑甜茶离体叶片为试材,通过AOX抑制剂水杨基羟肟酸(SHAM)处理,同时测定苹果叶片叶绿素荧光诱导动力学曲线和820 nm光的吸收曲线,结合JIP test分析,探讨了失水过程中AOX途径的光保护作用。结果表明：水分胁迫条件下,平邑甜茶叶片的AOX活性显著增加, SHAM抑制AOX途径后,叶片发生更严重的光抑制;在失水胁迫条件下,平邑甜茶叶片PSⅡ原初光化学反应的量子产额（TRo/ABS）、PSⅡ捕获的电子从Q_A传递到Q_B的概率（ETo/TRo）下降,PSⅡ单位反应中心吸收的光能（ABS/RC）上升,而PSⅠ的最大氧化还原活性（ΔI/I_o）未受影响;SHAM抑制AOX途径后,TRo/ABS和ETo/TRo进一步下降,ABS/RC进一步上升,同时引起了ΔI/I_o的下降。研究认为,水分胁迫条件下,平邑甜茶叶片PSⅡ发生了光抑制,而SHAM处理在加重PSⅡ光抑制的同时,引起了PSⅠ的光抑制;叶片失水过程中,AOX呼吸上调是平邑甜茶叶片的重要光破坏防御机制,特别是对PSⅠ具有重要的保护作用。     

气体甲醛胁迫对蚕豆保卫细胞中过氧化氢的积累和气孔导度及开度的影响

以蚕豆为材料,考察气体甲醛（HCHO）胁迫对保卫细胞H2O2积累和叶片气孔导度、开度的影响。结果表明:气体HCHO胁迫增加了叶片中H₂O₂的积累,荧光显微分析发现在较低浓度(0.2⁰.4μmol·L^-1)气体HCHO胁迫下,保卫细胞中增加的H₂O₂主要分布在细胞质中,高浓度(0.8¹.6μmol·L^-1)气体HCHO胁迫不仅增加保卫细胞质中H₂O₂的积累,而且显著增加叶绿体中H₂O₂的含量及积累H₂O₂的叶绿体数量,这说明在高浓度气体HCHO胁迫下蚕豆保卫细胞中增加的H₂O₂主要来源于叶绿体和细胞质。保卫细胞中H₂O₂积累的增加显著降低蚕豆的气孔导度和开度,从而导致蚕豆HCHO吸收效率下降。气体HCHO胁迫下叶片中抗氧化酶活性的变化可能是H₂O₂积累增加的主要原因,气体HCHO胁迫显著增强叶片中CAT和SOD的活性,但只有低浓度HCHO胁迫诱导叶片POD活性,叶片APX对HCHO胁迫很敏感,低浓度的气体HCHO对叶片APX活性都有显著的抑制作用。     

干旱胁迫对红松幼苗针叶超微结构的影响

在土壤逐渐失水和PEG溶液模拟的两种不同形式的干旱胁迫下,红松幼苗针叶细胞中叶绿体和线粒体超微结构的变化呈现出显著的差异。在土壤干旱胁迫下,叶绿体的片层结构发生严重的扭曲并在中央部分形成电子密度较高的黑色团块物质。PEG模拟的干旱胁迫下,叶绿体肿胀,空泡化明显,但在叶绿体的中央没有黑色团块物质的形成。在土壤干旱胁迫后,线粒体的膜结构仍然完整清晰,基质比胁迫前更为浓厚,而PEG溶液的干旱胁迫下,线粒体的数量增多,嵴明显减少,基质变得十分稀薄。可见两种不同方式的干旱胁迫处理下,细胞结构的损伤机制及损伤后产生的生理意义并不完全相同。     

狭基巢蕨叶表皮的结构和气孔器发育的观察

狭基巢蕨Ｎｅｏｔｏｐｔｅｒｉｓａｎｔｒｏｐｈｙｏｉｄｅｓ（Ｃｈｒｉｓｔ）Ｃｈｉｎｇ叶片的上表皮无气孔器,仅具表皮细胞,下表皮由表皮细胞和气孔器组成,气孔指数为２．５。上下表皮细胞和气孔器的细胞中均含有叶绿体。每个气孔器由２个肾形的保卫细胞和２～６个副卫细胞组成,其中以３个和４个副卫细胞的占绝大多数（３细胞的占４５．１％,４细胞的占４３．５％）。从发育上看,气孔器原始细胞进行２次分裂,产生２个保卫细胞和１个同源的副卫细胞。气孔器的发育过程大体可分为４个时期：（１）气孔器原始细胞的分化和分裂期;（２）保卫细胞母细胞成熟期;（３）保卫细胞母细胞分裂和气孔器幼期;（４）气孔器成熟期。狭基巢蕨的气孔器属于中周型     

不同倍性盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis)叶表皮形态的比较

通过对二倍体(2x=20)、三倍体(3x=30)、四倍体(4x=40)盾叶薯蓣植株叶片上下表皮细胞密度、细胞形状系数,气孔器大小、气孔指数、气孔密度,以及气孔器保卫细胞叶绿体数与倍性相关性的比较,探讨多倍体在盾叶薯蓣倍性育种上的前景。结果表明:随着倍性增加,盾叶薯蓣表皮细胞密度、气孔器面积、长、宽、以及保卫细胞宽、保卫细胞叶绿体数均明显增大。气孔器面积和保卫细胞宽与倍性成正比,且差异显著,可以作为倍性鉴定的手段之一。     

Na2CO3胁迫对星星草叶肉细胞超微结构的影响

利用透射电镜技术对Na₂CO₃胁迫下星星草叶肉细胞超微结构进行了观察。结果表明：未胁迫的叶肉细胞排列疏松,各种细胞器结构完整,叶绿体含少量淀粉粒和脂质球。轻度盐胁迫（2g/L,4g/L Na₂CO₃）对叶肉细胞超微结构影响较小。中度盐胁迫（6g/L,8g/L Na₂CO₃）引起叶肉细胞超微结构的变化,叶绿体类囊体肿胀,基粒紊乱,不含淀粉粒,脂质球数量增加,叶绿体由原来的梭形或椭球形变成圆球状;部分线粒体嵴消失,出现晶体结构;中央大液泡破裂;核逐渐降解。高度盐胁迫（10g/L,12g/L Na₂CO₃）下,叶绿体片层结构消失,脂质球数量增加,体积变大,被大量的膜片层所包围,叶绿体内、外膜消失,叶肉细胞中看不到叶绿体的存在;膜片层包围线粒体;叶肉细胞中可见大量的泡状结构和膜片层,叶肉细胞死亡。上述结果表明,细胞器特别是叶绿体膜结构的破坏与盐胁迫叶肉细胞最终死亡密切相关     

低温对桂花‘状元红’叶肉细胞超微结构的影响

为探讨北引桂花(Osmanthus fragrans)在低温胁迫下叶肉细胞超微结构的变化,揭示桂花于低温胁迫下细胞结构变化规律,该研究以3年生桂花品种‘状元红’(O.fragrans‘Zhuangyuan Hong’)为试材,分别于一系列低温下处理,经制样切片后,用透射电子显微镜观察叶肉细胞超微结构的变化。结果表明:常温(20~25°C)处理时,各细胞器超微结构正常;5°C低温处理时,叶绿体有轻微膨大现象,线粒体结构正常;0°C处理时叶绿体内嗜锇体增多,叶绿体肿胀加剧,线粒体数量增加,淀粉粒出现亮暗相间的轮纹;–10°C处理时,细胞器降解。在同一低温胁迫下不同细胞的叶绿体敏感程度不同,这为遭受低温后植株的恢复生长提供了细胞学基础。叶肉细胞中叶绿体、线粒体、细胞核的稳定性可作为桂花对低温响应的重要参考指标。     

干旱胁迫对不同耐旱性大麦品种叶片超微结构的影响

选用耐旱性不同的3个大麦（Hordeum sativum）品种作为研究对象,分析干旱胁迫对其叶肉细胞叶绿体、线粒体和细胞核超微结构的影响。结果表明,3个大麦品种在非胁迫条件下其超微结构无明显差异。遭受干旱胁迫后,不耐旱大麦品种Moroc9-75叶片细胞核中染色质的凝聚程度高,叶绿体变形,外被膜出现较大程度的波浪状和膨胀,同时基粒出现弯曲、膨胀、排列混乱的现象;线粒体外形及膜受到破坏、内部嵴部分消失等。耐旱大麦品种HS41-1叶片细胞中染色质虽出现凝聚,但凝聚程度低;其叶绿体及线粒体与非胁迫条件下基本相似,多数未见明显损伤。耐旱中等的大麦品种Martin叶片超微结构的变化则介于二者之间。因此,干旱胁迫下叶绿体外形、基粒和基质类囊体膜结构的完整性与基粒的排列次序、染色质的凝聚度和线粒体膜及嵴的完整性与大麦的耐旱性相关,这些特性可作为评价大麦耐旱性强弱的形态结构指标。     

玉米叶片气孔及花环和维管束结构对水分胁迫的响应

采用盆栽种植,以玉米品种郑单958为试验材料,设置对照（CK）、轻度（LS）、中度（MS）和重度（SS）水分胁迫 (土壤含水量分别为田间持水量的75%～85%、65%～75%、55%～65%、45%～55%)4个水分梯度,从气孔开度的调控、花环结构的变化、叶片维管束水分运输等方面研究了玉米对土壤水分胁迫的应激反应.结果表明：随着水分胁迫程度的不断加剧,气孔保卫和副卫细胞中过氧化氢(H₂O₂)的积累量逐渐增多,应用荧光染色定位也发现H₂O₂荧光强度逐渐增强,而气孔开度和气孔导度均逐渐减小.同时,花环的正常结构被破坏,花环细胞排列凌乱且体积逐渐变小,维管束鞘细胞变得不规则;大维管束断面面积、木质部面积以及韧皮部细胞数均减少,总的叶片和上、下表皮的厚度逐渐变薄.此外,花环细胞和维管束鞘细胞中叶绿体数目减少,且在中度胁迫下花环细胞中叶绿体的分布发生了变化,由紧贴细胞质膜内侧环靠细胞壁分布向偏细胞中心扩散.发现玉米气孔关闭可能是由保卫细胞和副卫细胞中的H₂O₂共同调节,副卫细胞中的H₂O₂对保卫细胞主导的气孔关闭具有协同作用.总之,在水分胁迫下,玉米通过改变叶片花环结构和厚度、叶绿体的分布,减小木质部和韧皮部面积等降低叶片表面水势,促进气孔关闭,减少体内水分散失,以减轻干旱胁迫对其伤害.     

水分胁迫下苹果幼苗超弱发光及一些生理特性的变化

以苹果属八棱海棠和平邑田茶当年实生幼苗为试材,研究了在用15％ PEG 6000溶液模拟干旱处理条件下幼苗的超弱发光(ultraweak luminescence,UWL)及ATP含量、呼吸与活性氧(O2^-)产生速率等一些生理特性的变化。结果表明,随水分胁迫时间的延长,幼苗的UWL、ATP含量、蛋白质含量均呈下降趋势,呼吸速率先升后降,而丙二醛(MDA)含量与O2^-的产生速率呈明显上升趋势。品种间各指标比较表明,八棱海棠比平邑田茶具有较强的抗水分胁迫能力,UWL反映幼苗品种抗旱性结果与用其它生理指标测定的结果一致。分析认为,幼苗UWL强度没有随胁迫下氧自由基的增加而增加,说明活性氧不是导致UWL的唯一原因。苹果幼苗UWL的变化是受环境及体内代谢等多种因素的影响,并且与其自身的生长与代谢活性更密切。     

甜菜碱对干旱胁迫下湖北海棠超微弱发光及抗氧化能力的影响

以盆栽4年生的苹果砧木湖北海棠（Malus hupehensis）为试材,叶面喷施100 mmol·L^-1的甜菜碱,研究外源甜菜碱对干旱胁迫下湖北海棠叶片超微弱发光（UWL）、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢（H₂O₂）、脯氨酸（Pro）及甜菜碱（GB）含量的影响.结果表明,轻度干旱胁迫下,叶片UWL强度提高,但随着干旱胁迫程度的加重而下降,至严重干旱胁迫时UWL明显低于正常供水处理;H₂O₂、MDA含量随干旱胁迫加重而升高;SOD和POD活性随胁迫加重而升高,但至重度干旱时下降.与单独干旱处理相比,叶片喷施甜菜碱显著提高了轻度和中度干旱胁迫叶片的UWL（分别提高35.27%和43.95%）、SOD和POD活性,降低了H₂O₂和MDA含量;促进了Pro和GB的积累.表明甜菜碱及通过甜菜碱诱导的脯氨酸积累,能够提高干旱胁迫下叶片的抗氧化能力,减轻过氧化损伤,对叶片细胞起到保护作用.     

水分胁迫下湖北海棠根系脂氧合酶活性与ABA积累的关系

The relationship between lipoxygenase (LOX) activity and ABA accumulation was studied in the roots of Malus hupehensis (Pampan. Rehd.) seedling using both intact young roots and cell-free system. The result showed that LOX activity and ABA content increased simultaneously after treatment of 30% PEG 6000, 0.6 mol/L mannitol, and 0.2 mol/L NaCl, respectively. NDGA (nordihydroguaiaretic acid), an inhibitor of LOX, inhibited simultaneously both the activity of LOX and the enhancement of ABA level under the stresses. Likewise adding soybean LOX to root cell-free system led to the increase of ABA content. The results suggested that LOX may be a key enzyme in ABA biosynthesis under water stress.     

水分胁迫下湖北海棠根系脂氧合酶活性与ABA积累的关系

采用无细胞体系（ｃｅｌｌ－ｆｒｅｅ ｓｙｓｔｓｍ）及非离体根,研究了湖北海棠（Ｍａｌｕｓ ｈｕｐｅｈｅｎｓｉｓ（Ｐａｍｐａｎ．）Ｒｅｈｄ．）实生幼苗根中脂氧合酶（ＬＯＸ）活性和脱落酸（ＡＢＡ）生物合成及胁迫诱导ＡＢＡ积累的关系。结果表明,水分胁迫（３０％ＰＥＧ处理或０．６ｍｏｌ／Ｌ甘露醇处理）及盐胁迫（０．２ｍｏｌ／ＬＮａＣｌ）诱导ＡＢＡ积累的同时,ＬＯＸ活性也上升,两者呈一致关系。ＬＯＸ专一抑制     

干旱胁迫下平邑甜茶各器官中山梨醇的累积

检测聚乙二醇6000(PEG6000)模拟干旱下的水培苗、自然干旱下的盆栽苗和离体叶片自然失水后平邑甜茶不同器官中山梨醇含量和相关代谢酶活性的结果表明,轻度和中度干旱胁迫下的平邑甜茶叶中山梨醇含量、6-磷酸山梨醇脱氢酶(S6PDH)和6-磷酸山梨醇磷酸酶(SorPP)活性以及韧皮部中山梨醇含量显著增加;根和韧皮部中山梨醇含量平行上升,山梨醇脱氢酶(SDH)活性随之下降。     

不同抗性苹果砧木叶片抗坏血酸代谢对干旱胁迫的响应

以抗旱性强的苹果砧木新疆野苹果[Malus sieversii (Ledeb.) Roem.]和抗旱性弱的平邑甜茶[M.hupehensis (Panlp.) Reld.]叶片为试材,在20%PEG-6000模拟干旱胁迫条件下,研究了抗坏血酸(AsA)含量、氧化还原状态、合成和代谢相关酶活性对干旱胁迫的响应。结果显示,在正常水分条件下,新疆野苹果和平邑甜茶叶片间AsA含量及代谢相关酶活性差异不显著。干旱胁迫过程中,二者之间叶片AsA、谷胱甘肽(GSH)、总谷胱甘肽和总抗坏血酸含量变化趋势基本一致,但新疆野苹果叶片中的含量增加幅度明显大于平邑甜茶;且与平邑甜茶相比,新疆野苹果叶片具有较高的L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶(GalLDH)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性及AsA/DHA(脱氢抗坏酸)和GSH/GSSG(氧化型谷胱甘肽)比率。研究表明,干旱胁迫下,新疆野苹果能够维持较高的AsA合成和再生能力,并具有维持高AsA水平特性,这可能与其具有较强的抗旱性相关。     

Nitric oxide,actin reorganization and vacuoles change are involved in PEG 6000‐induced stomatal closure in Vicia faba

Water deficit and the resulting osmotic stress affect stomatal movement. There are two types of signals, hydraulic and chemical signals, involving in the regulation of stomatal behavior responses to osmotic stress. Compared with the chemical signals, little has been known about the hydraulic signals and the corresponding signal transduction network and regulatory mechanisms. Here, using an epidermal‐strip bioassay and laser‐scanning confocal microscopy, we provide evidence that nitric oxide (NO) generation in Vicia faba guard cells can be induced by hydraulic signals. We used polyethylene glycol (PEG) 600 to simulate hypertonic conditions. This hydraulic signal led to stomatal closure and rapid promotion of NO production in guard cells. The effects were decreased by NO scavenger 2‐(4‐carboxyphenyl)‐4,4,5, 5‐tetramethylimidazoline‐1‐oxyl‐3‐oxide (c‐PTIO) and NO synthase (Enzyme Commission 1.14.13.39) inhibitor N^G‐nitro‐ l ‐Arg‐methyl ester (l ‐NAME). These results indicate that PEG 6000 induces stomatal closure by promoting NO production. Cytochalasin B (CB) inhibited stomatal closure induced by PEG 6000 but did not prevent the increase of endogenous NO levels, indicating that microfilaments polymerization participate in stomatal closure induced by PEG 6000, and may act downstream of NO signaling. In addition, big vacuoles split into many small vacuoles were observed in response to PEG 6000 and sodium nitroprusside (SNP) treatment, and CB inhibited these changes of vacuoles, the stomatal closure was also been inhibited. Collectively, these results suggest that the stomatal closure induced by PEG 6000 may be intimately associated with NO levels, reorganization of actin filaments and the changes of vacuoles, showing a crude outline of guard‐cells signaling process in response to hydraulic signals.     

外源H2O2对湖北海棠根系线粒体膜透性和细胞核DNA的影响

用0．024％（V／V）H2O2处理湖北海棠（Malus hupehensis Rehd．）实生苗根系,30min后,根系线粒体膜通透,陛明显增大,线粒体膜电位（△ψm）和线粒体内Cyt c／a吸光度比值下降;60min后,根系细胞核DNA发生片段化降解。经荧光染料吖啶橙染色后,可见H2O2处理60min以上的根系压片中出现了清晰致密的黄绿色荧光宽,呈现出细胞程序,陛死亡（PCD）的特征。