一氧化氮对小麦叶片老化过程的调节

用不同浓度(0．05、0．10、0．20、0．50mmol／L)的外源一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理正常生长小麦(Triticum aestivum L．)叶片(二叶一心期时全展第一叶)。结果显示低浓度SNP(0．05、0．10、0．20mmol／L)可以明显降低叶片H2O2和MDA的水平,其中0．10mmol／L SNP的作用最为明显;而较高浓度SNP(0．50mmol／L)则作用相反。进一步采用0．10mmol／L SNP处理不同叶位的小麦叶片(四叶一心期),结果表明低浓度NO对不同老化阶段中叶片的H2O2、O2^7和MDA累积都有缓解作用,并明显减缓叶绿素、可溶性叶蛋白尤其是Rubisco的降解,有效延缓了叶片的老化进程。在完整叶绿体体外老化实验中也发现,不同浓度SNP(0．05、0．10、0．20、0．50、1．00、5．00mmol／L)的作用同样表现双重性,其中0．20mmol／L SNP对膜结构及Rubisco保护作用最明显。上述结果证实,低浓度外源NO可延缓小麦叶片的老化过程,并可能与其降低叶片活性氧(ROS)水平及缓解氧化损伤有关。     

外源一氧化氮对渗透胁迫下小麦幼苗叶片膜脂过氧化的缓解作用

采用15%的聚乙二醇-6000(PEG-6000)对扬麦158三叶一心期的幼苗根部进行轻度渗透胁迫处理,并通过添加不同浓度的一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitropussidi,SNP)和相应的对照(BO-3/NO-2),研究外源NO处理对渗透胁迫下小麦幼苗叶片膜脂过氧化作用的影响.结果发现,0.1 nnol/L的SNP能降低渗透胁迫造成的小麦幼苗叶片脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)活性的提高,降低超氧阴离子(O-2)的产生速率和质膜相对透性的增加以及丙二醛(MDA)和H2O2的累积;0.1 mmol/L的SNP还能够诱导超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性,加速脯氨酸(Pro)的累积,而0.5mmo1/L的SNP和0.1mmo1/L的NO3/NO2(对照)处理的效果则不明显.上述结果表明低浓度NO对渗透胁迫造成的膜脂过氧化有明显的缓解效应.     

一氧化氮对盐胁迫下小麦幼苗根生长和氧化损伤的影响

0.05和0.10 mmol/L一氧化氮(NO)供体硝普钠(sodium mtropmsside,SNP)处理明显减轻NaCl浓度为150 mmo1/L左右的盐胁迫对小麦幼苗根生长的抑制效应,其中0.05mmol/L的SNP效果最明显;0.30mmol/L以上的SNP处理对根抑制无明显缓解作用;当NaCl浓度大于300 mmol/L时,各种浓度的SNP均不能减轻盐胁迫对根生长的抑制.以N O清除剂血红蛋白(hemoglobin,Hb)以及NOx-,K3Fe(CN)6等为对照,观察到0.05 mmol/L的SNP能不同程度地提高150mmo/L盐胁迫下小麦幼苗根尖细胞中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbateperoxidase,APX)活性,明显降低MDA、H2O2和O2-.的积累,阻断盐胁迫诱导的根尖细胞DNA片段化,表明NO能有效缓解盐胁迫引起的小麦幼苗根尖细胞的氧化损伤.     

外源NO对NaCl胁迫下辣椒幼苗氧化损伤的保护效应

以辣椒品种陇椒2号为试验材料,研究了外源NO供体硝普钠(SNP)对辣椒幼苗氧化损伤的影响.结果显示,在100 mmol/L NaCl胁迫下,辣椒叶片的MDA含量、质膜相对透性和脯氨酸含量均增加,保护酶SOD、CAT活性降低,而POD活性只在胁迫18 d时降低.0.1 mmol/L SNP处理可减缓NaCl胁迫下辣椒幼苗叶片MDA含量的上升,降低叶片质膜相对透性,并诱导SOD、POD和CAT活性增加,提高脯氨酸含量,表明外源NO可以通过提高盐胁迫下辣椒幼苗叶片组织的抗氧化能力来缓解氧化损伤.而SNP相似物NaNO2和K3Fe(CN)6处理对盐胁迫引起的氧化损伤并没有起到明显的缓解作用,进一步证实了NO对辣椒幼苗耐盐性具有专一性的调节作用.     

一氧化氮参与调节盐胁迫下脱落酸诱导的小麦幼苗叶片脯氨酸的累积

不同浓度(0.01～5.00mmol/L)的外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)以浓度依赖性的性式诱导150mmol/L NaCl胁迫下小麦(Triticum aestivum L.cv.Yangmai 158)幼苗叶片脯氨酸的累积。其中0.1 mmol/L的SNP效果最明显,而结合采用NO清除剂c-PTIO和血红蛋白的处理均分别逆转了该效应。研究结果还发现:0.1 mmol/L SNP诱导的脯氨酸累积还可能有利于盐胁迫下小麦幼苗的保水性;0.1 mmol/L的SNP显著激活了内源ABA的合成,而结合血红蛋白的处理则证实,在外源ABA诱导脯氨酸累积的过程中NO可能作用于ABA信号分子的下游,但NO和ABA信号分子在此诱导反应中不存在累积效应。进一步研究脯氨酸合成和降解的酶促反应途径,发现外源NO处理前4天内可能主要是通过提高Δ~1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)的活性来促进脯氨酸的合成,以后直至第8天主要是通过抑制脯氨酸脱氢酶(ProDH)的活性来抑制脯氨酸的降解;ABA对于P5CS和ProDH活性的调节能力弱于NO。此外,Ca~(2 )在NO诱导的盐胁迫下小麦叶片脯氨酸累积的信号分子途径中起重要的介导作用。     

一氧化氮参与调节盐胁迫下脱落酸诱导的小麦幼苗叶片脯氨酸的累积

不同浓度(0.01～5.00mmol/L)的外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)以浓度依赖性的性式诱导150mmol/LNaCl胁迫下小麦(Triticum aestivum L.cv.Yangmai 158)幼苗叶片脯氨酸的累积.其中0.1 mmol/L的SNP效果最明显,而结合采用NO清除剂c-PTIO和血红蛋白的处理均分别逆转了该效应.研究结果还发现:0.1 mmol/L SNP诱导的脯氨酸累积还可能有利于盐胁迫下小麦幼苗的保水性;0.1 mmol/L的SNP显著激活了内源ABA的合成,而结合血红蛋白的处理则证实,在外源ABA诱导脯氨酸累积的过程中NO可能作用于ABA信号分子的下游,但NO和ABA信号分子在此诱导反应中不存在累积效应.进一步研究脯氨酸合成和降解的酶促反应途径,发现外源NO处理前4天内可能主要是通过提高△'-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)的活性来促进脯氨酸的合成,以后直至第8天主要是通过抑制脯氨酸脱氢酶(ProDH)的活性来抑制脯氨酸的降解;ABA对于P5CS和ProDH活性的调节能力弱于NO.此外,Ca2 在NO诱导的盐胁迫下小麦叶片脯氨酸累积的信号分子途径中起重要的介导作用.     

SNP和cPTIO对NaCl胁迫下拟南芥的生理影响

以拟南芥为材料,研究了0.5mmol/L的外源一氧化氮供体硝普纳(SNP)和200mmol/L的一氧化氮专一清除剂(cPTIO)对200mmol/LNaCl胁迫下对拟南芥的生理影响。0.5mmol/LSNP和200mmol/LcPTIO预处理2h后,加入200mmol/LNaCl。不同处理的拟南芥加入200mmol/LNaCl后,每隔12h取样一次,观察叶片生长情况、测定过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和超氧阴离子(O■)的变化。结果表明0.5mmol/L的SNP能缓解200mmol/LNaCl胁迫伤害,促进盐胁迫下幼苗的生长,显著提高抗氧化酶系统中POD和SOD活性,显著降低MDA和O■的含量,从而提高植株的抗盐性,而NO专一清除剂cPTIO能逆转SNP的上述效应。     

外源一氧化氮供体硝普钠浸种对盐胁迫下小麦幼苗碳氮代谢及抗氧化系统的影响

预先用0.1mmol/L的SNP(硝普钠,NO供体)浸种,研究NO预处理对120mmol/L NaCl胁迫下两小麦品种(扬麦12和淮麦17)幼苗叶片抗氧化系统、碳氮代谢及蛋白酶活性的影响。结果表明,NO预处理能有效地抑制NaCl胁迫下小麦幼苗叶片超氧阴离子释放(O.2-)和过氧化氢(H2O2)积累,提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低丙二醛(MDA)含量,提高叶绿素、类胡萝卜素和可溶性总糖含量。另外,NO预处理显著提高叶片可溶性蛋白质含量,以及内肽酶和羧肽酶活性。分析表明,NO有利于维持盐胁迫下小麦碳氮代谢正常运转,从而促进植株生长,提高小麦幼苗株高、鲜重和干重。试验条件下,NO对淮麦17的促进作用大于扬麦12。     

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 (nitricoxide ,NO)供体硝普钠 (sodiumnitroprusside ,SNP)对离体小麦 (TriticumaestivumL .)叶片过氧化氢 (H2 O2 )含量及其清除酶活力的调节作用。不同浓度的SNP (1mmol/L和 5mmol/L)处理 3 0min内 ,离体小麦叶片H2 O2 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 3 0min到 2 4 0min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 ,H2 O2 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H2 O2 含量     

外源NO对2+胁迫下小桐子幼苗抗氧化能力的影响

为探讨外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对铜(Cu2+)胁迫的缓解效应,该试验以小桐子幼苗为材料,先通过小桐子幼苗根茎生长指标的变化筛选出后续实验适宜的SNP(0.2mmol/L)和Cu2+浓度(90mmol/L),再进一步考察SNP预处理对Cu2+胁迫下幼苗脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)的含量及抗氧化酶活性的影响。结果显示:(1)Cu2+处理能诱导小桐子幼苗叶片中Pro和MDA含量显著升高,且过氧化氢酶(CAT)、超氧物歧化酶(SOD)、愈创木酚过氧化物酶(POD)及抗坏血酸专一性过氧化物酶(APX)的活性增强。(2)用SNP预处理能显著提高Cu2+胁迫下幼苗叶片Pro的含量,进一步增强叶片中CAT、SOD、POD和APX活性,降低MDA的含量。研究表明,0.2mmol/L的SNP能够通过提高小桐子幼苗的抗氧化酶活性和游离脯氨酸含量来增强其抗氧化胁迫能力,从而显著缓解Cu2+胁迫对幼苗造成的氧化伤害,维持其正常生长发育。     

格木幼苗对硝普钠-酸铝互作的生理响应

以格木（Erythrophleum fordii Oliv.）幼苗为材料,采用双因素完全随机设计实验方法,测定不同处理幼苗的光合色素和可溶性糖等生理指标,研究格木幼苗对硝普钠（SNP）-氯化铝（AlCl₃）互作的生理响应。结果显示,格木幼苗叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均在处理4（0.2 mmol/L AlCl₃、0.1 mmol/L SNP）时最高,在处理9（0.8 mmol/L AlCl₃、0 mmol/L SNP）时含量最低,而叶片中丙二醛（MDA）、游离脯氨酸含量则相反;叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量在处理4时最高,在处理9时最低;处理10（0.8 mmol/L AlCl₃、0.1 mmol/L SNP）的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性最高。施加SNP后,格木幼苗叶片中的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、可溶性糖、可溶性蛋白含量及SOD、POD、CAT活性均显著高于未施加SNP处理。相关性分析表明,叶绿素a、类胡萝卜素、总叶绿素和可溶性蛋白含量等指标间均呈极显著正相关（P < 0.01）。本研究结果得出,低浓度AlCl₃（0.2 mmol/L）胁迫可促进格木幼苗的生长,添加外源SNP对高浓度AlCl₃（0.8 mmol/L）胁迫格木幼苗产生的毒害具有一定的缓解作用,可在格木幼苗的培育及抗性研究中推广应用。     

外源γ-氨基丁酸对营养液低氧胁迫下网纹甜瓜幼苗抗氧化酶活性和活性氧含量的影响

在营养液低氧胁迫处理下,研究了γ-氨基丁酸(GABA)处理对低氧敏感性不同的网纹甜瓜品种植株根和叶抗氧化酶活性和活性氧(ROS)含量的影响.结果表明:在低氧胁迫下,GABA处理提高了网纹甜瓜植株根和叶抗氧化酶SOD、POD、CAT活性,降低了H2O2、O2-·、MDA等ROS含量,其中GABA 50mmol/L处理效果显著高于GABA 25和100 mmol/L的处理;与耐低氧性弱的"西域一号"品种相比,GABA处理对耐低氧性强的"东方星光"品种效果更明显,表明外源GABA处理通过促进抗氧化酶活性的提高,降低了低氧胁迫下植株体内ROS含量,增强植株的耐低氧的能力.