低温诱导绿豆黄化幼苗乙烯产生过程中活性氧的作用

低温明显诱导绿豆 (PhaseolusradiatusL .)黄化幼苗乙烯产生速率的升高 ,同时也诱导活性氧产生速率不同程度的提高 ,显示二者之间有密切的关系。乙烯合成抑制剂AVG (2 aminoethoxyvinlglycine)、AOA(aminooxyaceticacid)能明显减弱低温对绿豆黄化幼苗乙烯产生的诱导作用 ,但对活性氧的产生没有明显的影响 ,说明低温诱导的乙烯产生的增加并不是活性氧产生增加的原因。超氧阴离子自由基 (O- ·2 )的特异性清除剂SOD和DABCO(1,4 diazabicyclo 2 ,2 ,2 octane)能有效削弱低温对乙烯产生的诱导作用 ,外源O- ·2 产生系统明显促进经过低温处理的幼苗回到常温下生长初期乙烯产生的增加 ,说明O- ·2 产生的增加可能是低温诱导乙烯产生增加的原因之一。低温诱导的H2 O2 产生的增加则被证明与乙烯产生速率的升高没有直接关系。     

活性氧在外源乙烯诱导内源乙烯产生过程中的作用

外源乙烯在一定的条件下明显抑制了超氧化物岐化酶（ＳＯＤ）和过氧化氢酶（ＣＡＴ）的活性提高了超氧化物阴离子自由基Ｏ２和过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）的产率,从而有效地诱导了内源乙烯产生的增加;外源Ｏ２和Ｈ２Ｏ２对乙烯产生的促进作用外源活性氧清除剂对乙烯产生的抑制作用也为此提供了证明,乙烯对植物生理过程的调节机制之一就是通过影响活性氧清除酶活性,从而调节各种活性氧在休丙的平衡。     

活性氧在外源乙烯诱导内源乙烯产生过程中的作用

外源乙烯在一定的条件下明显抑制了超氧化物歧化酶（SOD)和过氧化氢酶（CAT）的活性,提高了超氧化物阴离子自由基和过氧化氢（H2O2）的产率,从而有效地诱导了内源乙烯产生的增加;外源和H2O2对乙烯产生的促进作用及外源活性氧清除剂对乙烯产生的抑制作用也为此提供了证明。乙烯对植物生理过程的调节机制之一就是通过影响活性氧清除酶活性,从而调节各种活性氧在体内的平衡。     

低温胁迫下玉米幼苗叶片活性氧的产生及保护酶活性的变化

在光照和黑暗条件下, 对低温胁迫玉米幼苗叶片中超氧自由基(O₂·)产生速率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)动态变化过程的研究结果表明, 不同强度低温胁迫后, O₂·产生速率增加;保护酶SOD 、CAT 活性下降, POD 活性升高。同一低温胁迫下光照处理后的O₂·产生速率、SOD 、CAT 、POD 活性与黑暗处理相比差异达到极显著水平。     

远紫外辐射诱导紫杉产生的活性氧

为了解活性氧和自由基在介导远紫外辐射对植物伤害上的作用 ,在实验室内用远紫外线源对紫杉 (TaxuscuspidataSieb .etZucc .)苗进行了 4周的辐射处理。每周取样 ,对针叶的有机自由基及离体叶绿体的O-·2 和1O2 分别进行了电子自旋共振 (ESR)检测 ,以了解它们各自的相对重要性。结果表明针叶的有机自由基水平最能说明远紫外辐射剂量的积累效应。其次是叶绿体产生的O-·2 。叶绿体产生的1O2 也随辐照时间的增加而略有增加 ,但由于本底数值过高 ,它在介导远紫外辐射引起的伤害上可能不如O-·2 重要     

O3浓度升高和UV-B辐射增强对大豆叶片叶绿素含量和活性氧代谢的影响

以大豆栽培品种铁丰29为试验材料,利用开顶式气室研究O₃浓度升高和UV B辐射增强复合胁迫对大豆叶片叶绿素(Chl)含量、膜脂过氧化程度、活性氧产生速率、抗氧化酶活性和籽粒产量的影响.结果表明： 在大豆整个生育期内,与对照相比,O₃和UV-B单一胁迫及其复合胁迫下的大豆叶片Chl(a+b)、Chl a和Chl b含量均呈下降趋势;相对电导率、丙二醛含量增大,活性氧产生速率和H₂O₂含量增加,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性下降,产量降低.O₃和UV-B复合胁迫加剧了大豆叶片膜脂过氧化程度,促进大豆体内活性氧自由基的产生,使大豆抗氧化能力减弱,叶绿素含量降低,对大豆表现为协同效应.O₃胁迫对大豆叶片的影响与复合胁迫更相近,其原因可能是在复合胁迫中臭氧起主要作用.     

O3浓度升高和UV-B辐射增强对大豆叶片叶绿素含量和活性氧代谢的影响

以大豆栽培品种铁丰29为试验材料,利用开顶式气室研究O₃浓度升高和UV-B辐射增强复合胁迫对大豆叶片叶绿素（Chl）含量、膜脂过氧化程度、活性氧产生速率、抗氧化酶活性和籽粒产量的影响.结果表明:在大豆整个生育期内,与对照相比,O₃和UV-B单一胁迫及其复合胁迫下的大豆叶片Chl（a+b）、Chl a和Chl b含量均呈下降趋势;相对电导率、丙二醛含量增大,活性氧产生速率和H₂O₂含量增加,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性下降,产量降低.O₂和UV-B复合胁迫加剧了大豆叶片膜脂过氧化程度,促进大豆体内活性氧自由基的产生,使大豆抗氧化能力减弱,叶绿素含量降低,对大豆表现为协同效应.O₃胁迫对大豆叶片的影响与复合胁迫更相近,其原因可能是在复合胁迫中臭氧起主要作用.     

植物乙烯生物合成过程中活性氧的作用

大量的研究结果表明,活性氧参与植物乙烯生物合成过程具有明显的普遍性,超氧阴离子自由基是参与乙烯生物合成过程的主要活性氧。近年来研究的焦点主要从乙烯生物合成的关键调控酶ACC合酶及ACC氧化酶的酶活性、酶动力学特性、酶蛋白空间结构、酶基因表达水平等方面来阐明活性氧调控植物乙烯生物合成的机制。最新的研究表明：植物在各种正常或应激的生长条件下首先诱导了活性氧产生水平的变化,活性氧在基因或蛋白质水平上影响ACC合酶和ACC氧化酶的活性水平,从而调节乙烯的生物合成。本文首次综述了活性氧影响植物乙烯生物合成过程的最新研究进展,并对活性氧在植物乙烯生物合成中具有诱导与抑制并存的“双重性”作用进行了探讨。     

酸雨和UV-B对玉米幼苗光合速率和抗氧化酶活性的影响

以玉米( Zea mays L.)的两个品种渝糯7号和苏玉糯为研究材料, 研究酸雨与UV-B辐射单一因子和复合处理对植物光合作用及抗氧化酶活性的影响机理, 模拟酸雨[pH6.5(A0), 4.5(A1)和3.5(A2)]和增强UV-B辐射[0(B0), 2.88(B1)和5 76(B2)kJ·m-2·d-1]及其复合作用下, 玉米叶片光合速率, 膜脂过氧化程度, 抗氧化酶活性的变化.结果表明, 与对照相比, 酸雨或增强UV-B辐射单因素处理下两个品种的玉米幼苗所测生理指标有相似的变化, 基本表现为: 净光合速率和过氧化氢酶(CAT)活性降低, 质膜透性与丙二醛(MDA)含量增加, 过氧化物酶(POD)活性亦增加, 超氧化物歧化酶(SOD)活性随处理时间延长先升高后降低.复合处理下, 两个品种的玉米幼苗所测生理指标与对照相比也与单因素处理表现相似, 且随处理组合的不同, 复合胁迫下各指标的效果可能表现为协同效应, 但更多地表现为拮抗作用.以上结果说明, 模拟UV-B辐射升高和酸雨pH值降低促进了玉米叶片活性氧的代谢速率, 导致了抗氧化酶系统的紊乱, 抑制了光合作用.在复合处理下, 两个因子对不同指标在不同处理时间和复合水平下, 表现出一定的协同或拮抗效应可能与作物对环境变化产生一定的抗逆性和适应性有关.在不同时期两玉米品种对紫外辐射与酸雨敏感性不同.与苏玉糯相比, 渝糯7号对外界环境变化的抗性更大.     

一氧化氮对UV-B辐射增强条件下燕麦幼苗氧化损伤的缓解作用

以燕麦品种“定燕2号”和“晋燕14号”为研究材料,研究紫外线B（ultraviolet rays-B, UV-B）辐射增强条件下,一氧化氮（nitric oxide, NO）供体硝普钠（sodium nitroprusside, SNP）对燕麦幼苗活性氧含量、膜脂过氧化和抗氧化物质含量的影响。结果表明：NO能够降低UV-B辐射增强条件下“定燕2号”和“晋燕14号”的超氧阴离子（superoxide radical, O₂^·-）产生速率、羟自由基（hydroxyl free radical, OH^·）、过氧化氢（hydrogen peroxide, H₂O₂）和丙二醛（malondialdehyde, MDA）含量。UV-B辐射时间为6 h,施加SNP时,“定燕2号”的超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）活性和过氧化物酶（peroxidase, POD）活性、“晋燕14号”的SOD活性高于其他处理组;UV-B辐射时间为3 h,施加SNP时,“定燕2号”、“晋燕14号”的抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase, APX）活性显著高于0 h、12 h处理组。UV-B辐射时间为6 h,“定燕2号”的脱氢抗坏血酸（dehydroascorbic acid, DHA）含量显著高于其他处理组;而UV-B辐射时间为0 h,“晋燕14号”的DHA 含量显著高于其他处理组。NO对UV-B辐射增强下“定燕2号”和“晋燕14号”抗氧化性影响的综合测评均为：3 h>6 h>12 h>0 h。本研究结果为NO在燕麦育种、抗氧化机制等提供理论依据。     

植物防御反应中活性氧的产生和作用

活性氧在植物抗病性中起着重要的作用。本文将对其在防御反应中的产生和作用进行简要的论述。     

2,4—D和乙烯利对玉米幼苗抗旱性效应的研究

水分胁迫下,２０ｍｇ／Ｌ２,４－Ｄ和４００ｍｇ／Ｌ乙烯利（ＣＥＰＡ）分别不同程度地降低和提高玉米幼叶生长部位的相对含水量（ＲＷＣ）、水势（ψｗ）和渗透调节能力（ＯＡ）。胁迫后期,玉米幼叶中脯氨酸含量（Ｐｒｏ）为：ＣＥＰＡ〉对照（ＣＫｓ）〉２,４－Ｄ。随胁迫宾进行,２,４－Ｄ处理幼叶的膜相对透性（ＲＰ）始终处于较高水平且增长幅度较大,叶片延伸生长速率（ＬＥＲ）对ＲＰ的变化较为敏感;而ＣＥＰＡ处理则与     

硫对水稻幼苗乙烯产生的影响

水稻幼苗缺硫培养12—15天,叶和根中的乙烯产生量明显降低,缺硫培养时间延长,根的乙烯产生量继续降低,叶的乙烯产生量升高。在缺硫幼苗中供给 SO_4~(2-)和0.1mmol/l 的半胱氨酸,乙烯产生量分别在36和12小时后升高到加硫幼苗的水平。供给0.1mmol/l 蛋氨酸,6小时后的乙烯产生量已高于加硫的幼苗。测定培养13天的幼苗叶片中游离氨基酸表明,缺硫幼苗其蛋氨酸和胱氨酸的含量降低。     

ANTIOXIDANT ENZYME RESPONSE AND REACTIVE OXYGEN SPECIES PRODUCTION IN MARINE RAPHIDOPHYTES1

Raphidophytes (class Raphidophyceae) produce high levels of reactive oxygen species (ROS), yet little is known regarding cellular scavenging mechanisms needed for protection against these radicals. Enzymatic activities of the antioxidants superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) were measured in conjunction with the production of superoxide (O₂^??) and hydrogen peroxide (H₂O₂) in batch cultures of five different raphidophytes species during early exponential, late‐exponential, and stationary growth phases. The greatest concentrations of O₂^?? per cell were detected during exponential growth with reduced levels in stationary phases in raphidophytes Heterosigma akashiwo (Hada) Hada ex Y. Hara et Chihara, Chattonella marina (Subrahman.) Y. Hara et Chihara, and Chattonella antiqua (Hada) Ono (strain 18). Decreasing trends from exponential to stationary phases for SOD activity and H₂O₂ per cell were observed in all species tested. Significant correlations between O₂^?? per cell and SOD activity per cell over growth phase were only observed in three raphidophytes (Heterosigma akashiwo, Chattonella marina, and Chattonella antiqua strain 18), likely due to different cellular locations of externally released O₂^?? radicals and intracellular SOD enzymes measured in this study. CAT activity was greatest at early exponential phase for several raphidophytes, but correlations between H₂O₂ per cell and CAT activity per cell were only observed for Fibrocapsa japonica Toriumi et Takano, Chattonella antiqua (strain 18), and Chattonella subsalsa Biecheler. Our results suggest that SOD and CAT play important protective roles against ROS during exponential growth of several raphidophytes, while other antioxidant pathways may play a larger role for scavenging ROS during later growth.     

VIRAL INFECTION OF EMILIANIA HUXLEYI (PRYMNESIOPHYCEAE) LEADS TO ELEVATED PRODUCTION OF REACTIVE OXYGEN SPECIES1

The effect of viral infection of Emiliania huxleyi (Lohman) Hay and Mohler on the concentration of intracellular reactive oxygen species (ROS), hydrogen peroxide (H₂O₂) excretion and cell photosynthetic capacity (CPC) was examined. During the crash of an E. huxleyi culture induced by viruses intracellular ROS concentrations were generally elevated and reached levels of approximately double those observed in non‐infected control cultures. H₂O₂ concentrations also increased in the media of the infected cultures from background levels of around 130 nM to approximately 580 nM while levels in the controls decreased. These data suggest that oxidative stress is elevated in infected cells. Although the precise mechanism for ROS production was not identified, a traditional defense related oxidative burst was ruled out, as no evidence of a rapid intracellular accumulation of ROS following addition of the virus was found. CPC declined substantially in the infected culture from a healthy 0.6–0 arbitrary units. Clearly infection disrupted normal photosynthetic processes, which could lead to the production of ROS via interruption of the electron transport chain at the PSII level. Alternatively, ROS may also be a necessary requirement for viral replication in E. huxleyi, possibly due to a link with viral‐induced cell death or associated with general death processes.     

LIMITED EFFECT OF REACTIVE OXYGEN SPECIES ON THE COMPOSITION OF SUSCEPTIBLE ESSENTIAL AMINO ACIDS IN THE MIDGUTS OF Lymantria Dispar CATERPILLARS

The essential amino acids (EAAs) arginine, histidine, lysine, and methionine, as well as cysteine (semiessential), are believed to be susceptible to reactions with reactive oxygen species (ROS) in biological systems. The decreased availability of these EAAs could harm insect nutrition, since several of them can also be limiting for protein synthesis. However, no in vivo studies have quantified the effect of ROS in the midguts of insect herbivores on EAA composition. This study examined the association between elevated levels of ROS in the midgut fluid of Lymantria dispar caterpillars and the compositions of EAAs (protein‐bound + protein‐free) in their midgut fluid and frass. Contrary to expectation, the compositions of EAAs were not significantly decreased by ROS in midgut fluid ex vivo when incubated with phenolic compounds. Two in vivo comparisons of low‐ and high‐ROS‐producing leaves also showed similar results: there were no significant decreases in the compositions of EAAs in the midgut fluids and/or frass of larvae with elevated levels of ROS in their midguts. In addition, waste nitrogen excretion was not significantly increased from larvae on high‐ROS treatments, as would be expected if ROS produced unbalanced EAA compositions. These results suggest that L. dispar larvae are able to tolerate elevated levels of ROS in their midguts without nutritionally significant changes in the compositions of susceptible EAAs in their food.     

渗透胁迫和CO~(++)对小麦幼苗内源多胺含量和乙烯产生的影响

抗旱和不抗旱的小麦幼苗叶片与根系,在1MPaPEG渗透胁迫下释出乙烯和生成内源腐胺、亚精胺和精胺的数量增加。当增加2mmol钴离子处理6h和12h后,乙烯生成显著受到抑制,而亚精肢和精胺呈现进一步增加。表明钴离子阻遏了氨基环烷羧酸向乙烯转变的途径,并为多胺合成提供了更多的底物,从而有利于提高小麦抗衰老和抗旱的能力,抗旱品种表现更为明显。     

雨生红球藻抗氧化系统对活性氧的清除机制

雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)是一种淡水单细胞绿藻,隶属绿藻门、团藻目、红球藻科、红球藻属。它受强光、氮饥饿、高盐等胁迫时积累大量的虾青素,含量可高达细胞干重的6.0%以上[1]。相关研究也显示来虾青素具有极强的抗氧化活性[2—4],它的抗氧化活性较α-生育酚强千倍[5],比维生素E高近百倍[6]。雨生红球藻产生     

钙对香蕉采后乙烯释放的抑制

本实验用CaCl_2溶液对香蕉(Musa acuminata cf. 'Dwarf Davendish')组织进行真空浸透处理,研究Ca~(2 )对香蕉采后乙烯释放、EFE活性、ACC水平以及ACC/MACC比值的影响。结果表明,Ca~(2 )处理可抑制香蕉果皮和果肉组织乙烯生成,对抑制果皮的乙烯生成尤为明显。Ca~(2 )处理还可降低内源ACC水平,抑制EFE活性。结果还显示,Ca~(2 )处理对组织中ACC/MACC比值有一定影响。     

活性氧清除剂和钙离子通道阻断剂对人淋巴细胞化学发光的效应

本文报道了活性氧(ROS)清除剂——苯甲酸钠、维生素C、甘露醇、L-组氨酸、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶对Con A诱导的人外周血淋巴细胞化学发光(Ly-CL)均有抑制效应,提示人Ly-CL与ROS的生成有关,参与人Ly-CL的ROS类型有·OH、¹O₂、H₂O₂和O₂^-_·。钙通道阻断剂——Verapamil对人Ly-CL也有抑制效应,表明人Ly-CL依赖于人淋巴细胞内钙离子浓度的增加。