水分胁迫下内生真菌感染对黑麦草叶内游离脯氨酸和脱落酸含量的影响

以黑麦草为实验对象,研究了干旱胁迫条件下内生真菌感染对植株叶片含水量和叶内游离脯氨酸含量的影响,同时对渗透胁迫条件下植株叶内ABA含量的变化进行了分析。结果表明：①内生真菌的感染有助于使叶片保持较高的含水量;②在两种形式的水分胁迫下,。前期至中期高感染种群的叶片游离脯氨酸含量低于感染种群,而在末期则有高出低感染种群的趋势;③内生真菌感染对黑麦草叶内ABA累积的正效应只发生在轻度渗透胁迫下的较短时间范围内。     

不同植物在水分胁迫条件下脯氨酸的累积与抗旱性的关系

Ca植物春小麦幼苗叶片累积脯氨酸的数量随水分胁迫时间和强度递增,累积的数量与品种的抗旱性没有相关性。C_4植物玉米和高粱累积脯氨酸的数量低于小麦,但高粱多于玉米。CAM植物落地生根脯氨酸含量略有变化。旱生植物细枝岩黄芪的同化枝累积脯氨酸的数量高于中生植物钻天杨和槐的叶片,而梭梭的同化校则低于槐而高于钻天杨。表明这些植物累积脯氨酸的数量与它们的抗旱性无夫。因此似不宜用脯氨酸数量的多少作为植物抗旱性的生理指标。     

干旱条件下植物ABA积累对脯氨酸水平的影响

目前公认,植物遭受水分胁迫后,体内发生适应性变化,最显著的是脱落酸(ABA)和脯氨酸的积累。ABA,能引起气孔关闭,调节植物体内水分平衡,保护质膜结构和功能,提高植物抗旱能力。脯氨酸作为渗透调     

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.     

植物激素ABA在水分胁迫下的功能及信号途径

植物根系感知外界水分胁迫刺激,诱导ABA生物合成。ABA既可诱导气孔关闭或抑制气孔开放,以降低植物的蒸腾失水,又可影响植物根系发育,以抵御水分胁迫。本文就植物激素ABA及其下游信号H2O2、NO以及Ca2＋等在植物生长调节方面的研究进展进行概述,以构建水分胁迫下植物生长自我调控的可能模式。     

外源ABA对低温胁迫下小桐子幼苗脯氨酸积累及其代谢途径的影响

本文以小桐子为材料,研究了外源脱落酸（ABA）对低温胁迫下小桐子幼苗脯氨酸积累的影响。结果表明,低温胁迫（5℃）可促进小桐子幼苗体内脯氨酸的积累,上调脯氨酸合成关键酶Δ¹-吡咯琳-5-羧酸合成酶（P5CS）和鸟氨酸转氨酶（OAT）的活性,上调P5CS基因（JcP5CS）的表达,及抑制脯氨酸降解酶脯氨酸脱氢酶（Pro DH）的活性。用外源ABA处理低温胁迫下的小桐子幼苗,发现150μmol·L^-1的ABA可显著提高其低温胁迫下的脯氨酸含量,上调P5CS的活性和JcP5CS的表达水平,及抑制ProDH的活性。表明外源ABA可通过活化脯氨酸合成的谷氨酸途径和抑制脯氨酸的降解途径来促进低温胁迫下小桐子幼苗脯氨酸的积累。     

氧化胁迫下稻苗体内积累的脯氨酸的抗氧化作用

水稻幼苗在外源ＯＨ和Ｏ２氧化胁迫下,体内脯氨酸明显积累,而Ｏ２和Ｈ２Ｏ２处理对稻苗体内脯氨酸含量无影响。强光亦能诱导稻苗体内脯氨酸积累。脯氨酸预处理则显示抑制ＯＨ、Ｏ２及强光所诱导的稻苗膜脂过氧化作用。在活性氧的产生／检测系统中,脯氨酸对ＯＨ和Ｏ２所引发反应有明显的竞争效应,但对Ｏ２和Ｈ２Ｏ２的作用没有影响。这些都表明,氧化胁迫下稻苗体内积累泊脯氨具有抗氧化作用;脯氨酸对活性氧的清除有一定的专一性     

干旱胁迫对苜蓿脯氨酸累积的影响

用PEG-6000高渗溶液模拟干旱胁迫,研究了干旱胁迫对首蓿累积脯氨酸的影响,实验结果表明,四种苜蓿在不同浓度PEG溶液和一定时间范围内都有游离脯氨酸的累积,而且每种苜蓿在20%PEG溶液中48h游离脯氨酸的量最多,以中牧1号苜蓿累积量最高,累积脯氨酸是苜蓿幼苗对干旱环境的适应性表现。     

水分胁迫对植物线粒体结构和脯氨酸氧化酶活性的影响

水分胁迫期间,小麦幼苗芽鞘和棉花幼苗胚轴细胞内游离脯氨酸浓度增加;但复水后又恢复正常。电镜观察发现线粒体肿大,嵴消失。胞质中出现脂肪滴。气相层析技术分析,发现水分胁迫使线粒体脂肪酸组成及含量有明显变化;不饱和脂肪酸含量增加。随着水分胁迫时间的延长,脯氨酸氧化酶活性也明显下降。设想水分胁迫使线粒体结构和组分发生了不利于脯氨酸氧化酶活性表达的变化,因而抑制了酶活性。     

不同抗旱品种高粱苗中脯氨酸累积的差异

高粱抗旱品种“3197 B”比不抗旱品种“三尺三”在同样渗透胁迫条件下,要累积更多的游离脯氨酸。未受渗透胁迫前,两品种地上部的总氨基氮和游离氨基氮水平相似。氨基酸组成也相同。六种主要氨基酸分别占总的量和游离氨基酸量的50％和65％左右。受渗透胁迫24h后,总氨基氮水平未变,游离氨基氮增加,两品种的变化相似。因而,品种间脯氨酸累积的差异,似乎不因蛋白质或游离氨基酸的氨基酸组分的不同和蛋白质水解或合成受促进或抑制程度的不同而异。受渗透胁迫后,3197B植株内不但脯氨酸绝对量,而且相对量都超过“三尺三”。脯氨酸合成的潜在能力在3197B和“三尺三”之间有差别。     

ROLE OF PROLINE ACCUMULATION IN RESPONSE TO TOXIC COPPER IN CHLORELLA SP. (CHLOROPHYCEAE) CELLS

The green alga Chlorella sp. (strain 2350) was found to accumulate proline, up to a maximum of 0.027 fmol·cell⁻¹, under stressful concentrations of cupric ions. The function of the accumulated proline was studied with respect to its effect on copper (Cu) uptake. By induction with salt stress, cells with various levels of intracellular proline were used for this study. It is shown that the amount of Cu taken up by the cells was reduced when the intracellular proline levels were enhanced. When proline was exogenously supplied prior to Cu treatment, the adsorption of Cu was markedly reduced. When exogenous proline was supplied after Cu treatment, it resulted in a remarkable desorption of the adsorbed Cu immediately after the addition of proline. The results of the present study indicate that proline may exert some action on the cell surface and suggest that one function of accumulated proline is to reduce the uptake of metal ions. The accumulation of proline may be related to a tolerance mechanism for dealing with Cu stress.     

太谷核不育小麦花药内游离脯氨酸和总氨基酸含量的变化及其与育性的关系

本文对显性单基因控制的太谷核不育小麦不同发育阶段的可育株和不育株的花药及雌蕊内游离肺氨酸和游离总氨基酸的含量进行了分析。结果表明:(1)在小孢子母细胞减数分裂期,不同育性花药之间游离脯氨酸的含量无明显差异,且含量较低。(2)在小孢子单核初期,可育花药内游离脯氨酸的含量显著高于不育花药,是不育花药的7倍,比减数分裂期增加20倍,高达其干重的1.65％,占其游离总氨基酸的50％。(3)在雌蕊中,游离脯氨酸的含量远远低于花药,不同育性植株之间差异不很明显。(4)关于游离总氨基酸的含量,在花药中减数分裂期,不同育性植株之间无明显差异;在小孢子单核初期,可育株高于不育株。在雌蕊中,相应于小孢子单核初期时,可育株稍高于不育株,受精后迅速趋于一致,但整个变化幅度不大。     

渗透胁迫下稻苗中游离脯氨酸累积与膜脂过氧化的关系

杂交稻幼苗经聚乙二醇（ＰＧＥ４０００）渗透胁迫（－０．９５ＭＰａ）处理,幼苗含水量及相对含水量下降,游离脯氨酸和膜脂过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）含量上升,质膜透性增大。随ＰＥＧ渗透胁迫时间延长,幼苗膜脂饱和脂肪酸含量逐渐增加,不饱和脂肪酸含量降低,不饱和脂肪酸指数（ＩＵＦＡ）减少。脯氨酸累积与ＭＤＡ增长及膜透性加大呈正相关性,与膜脂脂肪酸不饱和度呈负相关性。讨论了游离脯氨酸累积与细胞透性的相关性,以     

太谷核不育小麦可育花药内游离脯氨酸的来源、利用及与不育花药败育的关系

太谷核不育小麦营养体内的游离脯氨酸能迅速地运入并积累于花药中,花药有将谷氨酸转化成脯氨酸的能力。脯氨酸向花药内以主动运输为主,能被DNP所抑制,与旗叶的功能密切相关。在发育阶段Ⅰ(小孢子释放前后),脯氨酸已不能由营养体运入不育花药,运输的障碍在花丝或花药中,不育花药缺乏游离脯氨酸可能是主要原因。发育阶段Ⅰ的可育花药内,脯氨酸是合成蛋白质或其他大分子物质的原料。因而,脯氨酸的缺乏可能是加速不育花药小孢子败育和小孢子释放后急剧解体的重要原因。     

TMV对辣椒花药中游离脯氨酸含量和花粉萌发率的影响

对辣椒感染ＴＭＶ植株与健康植株花药中的游离琢磨一和花粉萌发力进行了比较研究,结果表明,染病毒植株花药中的游离脯氨酸含量和花粉萌发率均明显降低。     

玉米种胚萌发过程中钙调素含量变化及与赤霉素和脱落酸的关系

用对植物钙调素具有专一性的小麦钙调素抗体建立了定量植物钙调素的酶联免疫吸附测定法。该方法的线性测定范围为２至１４００ｎｇ;批内与批间变异系数分别为７．９和１０．６。用此方法对玉米种胚的测定结果表明,钙调素含量随着萌发时间延长而增加。赤霉素在促进玉米种子萌发的同时,种胚中的钙调素含量也提高;脱落酸抑制玉米种子萌发,同时种胚中的钙调素含量也降低。这些结果说明钙调素可能在种子萌发过程中具有重要作用。     

干旱、盐和低温胁迫对水稻幼苗脯氨酸含量的影响

以三叶期的水稻幼苗为材料,研究了干旱（－０．６ＭＰａ ＰＥＧ模拟）、盐（０．１５ｍｌ／Ｌ ＮａＣｌ）和低温（６℃）胁迫下,不同水稻品种脯氨酸积累的变化。结果表明,干旱、盐和低温胁迫下稻苗均可积累脯氨酸,且随着胁迫时间的处长而加剧。在同一胁迫条件下,耐性强的品种脯氨酸积累较少,而敏感品种脯氨酸积累则较多。脯氨酸的积累不宜作为稻苗抗逆性的筛选指标。