NR和NOS在CTK延缓离体小麦叶片衰老中的作用

用一氧化氮(NO)清除剂血红蛋白(Hb)、硝酸还原酶(NR)抑制剂钨酸钠(Na2WO4)、一氧化氮合酶(NOS)抑制剂L-硝基精氨酸甲酯(L-NAME)并结合激动素(KT)和玉米素(ZT)两种细胞分裂素(CTK)处理离体小麦叶片,测定分析各处理的相关生理生化指标,以明确NR和NOS在CTK延缓离体小麦叶片衰老过程中的作用.结果显示:KT和ZT单独处理均能显著延缓离体小麦叶片衰老过程中叶绿素、可溶性蛋白含量的降低,抑制丙二醛(MDA)的积累,促进NR和NOS活性升高;在Hb、Na2WO4或L-NAME存在时,上述KT和ZT延缓衰老的效应均显著减弱,同时NR和NOS活性的升高也分别被Na2WO4和L-NAME显著抑制.该结果暗示CTK延缓离体小麦叶片衰老可能与其诱导了NR和NOS活性的提高,进而促进NO的生成有关.     

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。     

三唑酮对绿豆幼苗叶片衰老的延缓作用

三唑酮处理可提高离体绿豆（ＰｈａｓｅｏｌｕｓｒａｄｉａｔｕｓＬ．）幼苗叶片叶绿素和蛋白质含量。叶片衰老过程中超氧物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）和抗坏血酸过氧化物酶（ＡｓＡＰＯＤ）活性及抗坏血酸（ＡｓＡ）和还原型谷胱甘肽（ＧＳＨ）含量降低。２０ｍｇ／Ｌ三唑酮可提高ＰＯＤ、ＡｓＡＰＯＤ活性和ＡｓＡ、ＧＳＨ含量,对ＳＯＤ、ＣＡＴ活性无影响。丙二醛（ＭＤＡ）含量在叶片衰老过程中提高,并与ＰＯＤ、ＡｓＡＰＯＤ活性和ＡｓＡ、ＧＳＨ含量呈显著负相关,三唑酮可降低ＭＤＡ含量。表明三唑酮有提高植物对膜脂过氧化作用的保护能力,延缓叶片的衰老作用。     

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、0.50 mmol/L)的外源一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodiumnitroprusside,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、0.20 mmol/L)可以明显降低叶片H2O2和MDA的水平,其中0.10 mmol/LSNP的作用最为明显;而较高浓度SNP(0.50 mmol/L)则作用相反.进一步采用0.10 mmol/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、O-2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、5.00 mmol/L)的作用同样表现双重性,其中0.20 mmol/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.     

晚播小麦叶片衰老代谢和粒重变化的比较研究

对７个小麦品种在晚播条件下的叶片衰老生理特性和粒重变化进行了比较研究。根据小麦叶片的衰老特征相差差异,将７个小麦品种区分为３个类型;后健型、早衰型和中间型。在小麦旗叶的衰老过程中,后健型小麦品种旗叶叶绿素和类胡萝卜素含量显著高于早衰型,脂质过氧化产物ＭＤＡ含量显著低于早衰型,小麦粒重降幅依次为早衰型〉中间型〉后健型,并讨论了活性氧代谢在小麦叶片衰老过程中可能作用。     

植物激素在叶片衰老中的作用机制研究进展

叶片衰老是叶片逐渐丧失光合作用并进入细胞死亡的一个复杂的叶片发育过程,与农作物的产量和品质密切相关。植物生长发育信号和外界环境因素通过多种激素信号途径调节叶片衰老的起始和进程。本文简要综述了八种常见激素在叶片衰老中的研究进展,并总结了这些激素在叶片衰老调控中的作用方式和机制。     

水杨酸延缓离体爬山虎叶片衰老的作用

爬山虎是修饰藤架和墙体的绿化垂体观赏植物,延缓爬山虎叶片衰老可延长爬山虎绿叶的观赏期.本文探讨了水杨酸(salicylic acid,SA)延缓叶片衰老的作用.     

植物叶片衰老及其延缓的分子途径

综述了植物叶片衰老过程中基因表达的上调和下调两种趋势,以及与转ｉｐｔ基因研究有关的问题：（１）ＣＴＫ／ＩＡＡ平衡;（２）形态发育;（３）抗衰老作用;（４）启动子选择等。     

植物体内一氧化氮合成途径研究进展

一氧化氮(NO)作为一种气体信号分子,在植物生理过程中发挥重要作用,它参与调节植物的生长、发育及对外界环境的应激反应.植物体内主要通过酶催化途径和非酶催化途径合成NO.酶催化途径合成NO的主要酶包括一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)和硝酸还原酶(nitrate reductase,NR),以及在某些植物的特定组织或器官或在特殊环境条件下存在的一氧化氮氧化还原酶(nitric oxide oxidoreductase,Ni-NOR)和黄嘌呤氧化还原酶(xanthine oxidoreductase,XOR).非酶催化合成途径主要是在酸性和还原剂存在条件下将亚硝酸盐还原成NO.该文主要结合研究方法,综述了植物体内NO合成途径的研究进展,为植物体内NO信号的作用机理的深入研究提供信息资料.     

Nitric Oxide Regulates Dark-Induced Leaf Senescence Through EIN2 in Arabidopsis

The nitric oxide (NO)-deficient mutant nos1/noa1 exhibited an early leaf senescence phenotype. ETHY-LENE INSENSITIVE 2 (EIN2) was previously reported to function as a positive regulator of ethylene-induced senescence. The aim of this study was to address the question of how NO interacts with ethylene to regulate leaf senescence by characterizing the double mutant ein2-1 nos1/noa1 (Arabidopsis thaliana). Double mutant analysis revealed that the nos1/noa1-mediated, dark-induced early senescence phenotype was suppressed by mutations in EIN2, suggesting that EIN2 is involved in nitric oxide signaling in the regulation of leaf senescence. The results showed that chlorophyll degradation in the double mutant leaves was significantly delayed. In addition, nos1/noa1-mediated impairment in photochemical efficiency and integrity of thylakoid membranes was reverted by EIN2 mutations. The rapid upregulation of the known senescence marker genes in the nos1/noa1 mutant was severely inhibited in the double mutant during leaf senescence. Interestingly, the response of dark-grown nos1/noa1 mutant seedlings to ethylene was similar to that of wild type seedlings. Taken together, our findings suggest that EIN2 is involved in the regulation of early leaf senescence caused by NO deficiency, but NO deficiency caused by NOS1/NOA1 mutations does not affect ethylene signaling.     

雌性动物生殖系统中的一氧化氮

一氧化氮(nitric oxide,NO)属于无机自由基气体,作为一种特殊的生物传递信号分子,日益受到生命科学各领域的普遍重视。机体内的NO是由三种一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)合成的。NOS在体内的分布极为广泛,几乎遍布机体的每一个系统。研究表明,生殖系统中的NO参与了卵泡的发育和成熟、胚胎的植入、妊娠的维持、分娩等许多生理过程。现就NO在雌性生殖系统中的作用进行阐述。     

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.     

小麦叶片暗诱导衰老期间内肽酶的特性

The characterization of senescence-associated endopeptidase (EP) isoenzymes in wheat (Triticum aestivum L. var. Yangmai 158) leaves during dark-induced senescence was performed. It was found that there was much higher endoproteolytic activity in dark-induced wheat leaves than in control. Six endopeptidase isoenzymes (EP1-EP6) were identified by natural gradient杙olyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) co-polymerized gelatin in the gel, five of which (EP1, EP2, EP4, EP5 and EP6) were only detected in senescing leaves. Treatment with 6-benzylaminopurine (6-BA) delayed the expression of these EP isoenzymes and abscisic acid (ABA) accelerated it. The activity of EP3 could be detected at a wider range of pH and temperature levels while EP4, EP5 and EP 6 could be only detected at pH 4-5 and 30 45 ℃, EP1 and EP2 at pH 3 5 and 30 ℃ 45 ℃. All of the EP isoenzymes showed high thermal stability, especially EP3, EP5 and EP6 which still had activities even by incubation at 55 ℃ for 1 h. By using different class-specific inhibitors, EP1 and EP2 were characterized as metal-dependent cysteine-proteases, EP4 as a serine-protease.     

小麦叶片暗诱导衰老期间内肽酶的特性

研究了小麦(Triticum aestivum L.cv.Yangmai 158)叶片暗诱导衰老期间内肽酶同工酶的变化及其部分生化特性,发现叶片衰老期间,内肽酶活性升高,同时出现5种新的内肽酶同工酶(EP1、EP2、EP4、EP5、EP6)。6-苄氨基嘌呤(6-BA)处理能延缓这些同工酶的出现,而脱落酸(ABA)处理则加速它们的表达。衰老期间小麦叶片内的6种内肽酶同工酶(EP1-EP6)中的EP1、EP2、EP4、EP5、EP6呈现活性的pH及温度范围较窄,而EP3有活性的pH范围和温度范围均较宽,且EP3在嫩叶、老叶中均有活性。另外,EP3、EP5、EP6对热不太敏感。蛋白酶抑制剂实验表明,EP1、EP2是需金属离子的半胱氨酸型内肽酶,EP4是丝氨酸型内肽酶。     

外源NO提高小麦幼苗抗旱性的生理机制

以小麦(Triticum aestivum L.)品种'豫麦49'为材料,采用50μmol·L-1SNP(NO供体)处理自然干旱和PEG模拟干旱下的小麦幼苗,分析外源NO对水分胁迫下小麦幼苗相对含水量、光合速率、细胞膜透性以及茎叶中关键性离子含量的影响.结果显示:自然干旱10 d后,对照组幼苗几乎全部枯死,而50μmol·L-1SNP处理幼苗并未发生枯死,其幼苗在旱后复水2 d后能完全恢复正常生长;在25%PEG-6000模拟干旱条件下,50μmol·L-1SNP处理也能明显改善受胁迫小麦幼苗长势.50μmol·L-1SNP处理使模拟干旱胁迫下小麦叶片的相对含水量显著提高15.98%,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)分别显著提高47.11%和42.86%,而胞间CO2浓度(GI)显著降低了8.19%;也使小麦组织浸出液电导率显著降低30%,茎叶的K 含量显著增加24.55%(P<0.01).研究发现,外源NO既可通过降低小麦幼苗叶片蒸腾来维持较高的叶片相对含水量,缓解因干旱缺水对植株的伤害;又可增加K 在茎叶中积累,减轻干旱胁迫对小麦幼苗细胞膜伤害,维持干旱胁迫下小麦幼苗较高的光合速率,以确保植株正常生长和有机物质积累.     

小麦叶片顺乌头酸酶对NO和H2 O2 的敏感性

外源一氧化氮（nitric oxide,NO)供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP)和过氧化氢（hydrogen peroxide,H2O2)处理抑制小麦（Triticu aestivum L.)叶片顺乌头酸酶活性,抑制呈明显的浓度及时间效应;同时外源NO衍生代谢物过氧亚硝酸阴离子（peroxynitrite,ONOO^-)的供体3－morpholinosydnonimine hydrochlloride(SIN-1)和水杨酸（salicylic acid,SA)对酶活性也具有抑制作用,而且小麦叶片线粒体顺乌头酸酶对H2O2和SIN－1更敏感。分别以SNP与过氧化氢酶（catalase,CAT)专一性抑制剂氨基三唑（3－amino-1,2,4-triazole,3-AT)处理离体小麦叶片,发现在其内源H2O2含量上升的同时,顺乌头酸酶活性均呈浓度与时间依赖性下降趋势。表明NO除直接抑制顺乌头酸酶活性外,还可能经H2O2介导间接对顺乌头酸酶产生抑制作用。