Cu2+、Pb2+胁迫对秋茄幼苗可溶性蛋白和抗氧化酶活性的影响

【摘要】为研究重金属胁迫对秋茄幼苗抗氧化系统的影响, 砂培红树植物秋茄幼苗一个月,研究不同重金属浓度(Cu2+: 0、3、15、30、45 mg·L–1, Pb2+: 0、1、5、10、15 mg·L–1)和不同实验时间(0、3、7、14、28 d)对叶片的影响。测量的生理指标包括: 可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD), 实验条件下两种重金属对各项参数的影响一致。结果表明: 在特定浓度重金属处理下(Cu2+: 0、3、15、30、45 mg·L–1, Pb2+: 0、1、5、10、15 mg·L–1), 可溶性蛋白含量随着时间的增加基本呈先升后降趋势; SOD活性呈降低趋势; CAT活性最初受到明显促进, 后促进作用减弱; POD活性变化规律并不一致。在相同处理时间下, 可溶性蛋白含量随Cu2+浓度的增加而降低, 在Pb2+处理下有所波动; SOD活性在各浓度条件下均降低; CAT活性基本呈降低趋势; POD活性呈先升后降的趋势。通过Pearson相关性分析和PCA分析表明, 可溶性蛋白含量与SOD、POD、CAT三种酶活性呈显著负相关关系, 相关系数分别为–0.401, –0.722, –0.521; 而SOD、POD和CAT活性则表现为显著正相关关系, SOD与POD的相关系数为0.359, SOD与CAT的相关系数为0.384, POD与CAT的相关系数为0.485, 说明三种抗氧化酶协同作用形成一条抗氧化链抵御重金属胁迫。     

低温胁迫对巨尾桉幼苗膜脂过氧化及保护酶的影响

以木本植物巨尾桉幼苗为材料 ,研究低温胁迫对巨尾桉膜脂过氧化及保护酶的影响 ,测定了幼苗叶片的O 2(超氧阴离子 )产生速率、H2 O2 、(过氧化氢 )、MDA(丙二醛 )含量、相对电导率和SOD(超氧化物歧化酶 )、POD(过氧化物酶 )、CAT(过氧化氢酶 )、APX(抗坏血酸过氧化物酶 )活性。结果表明 :低温胁迫使叶片O 2 产生速率、H2 O2 、MDA含量和相对电导率增加 ,但抗寒锻炼植株的增幅远小于对照 ;抗寒锻炼植株的SOD、POD、CAT和APX活性均低于对照。     

水分胁迫对黄檗幼苗保护酶活性及脂质过氧化作用的影响

以轻度干旱、重度干旱和水涝处理黄檗幼苗,测定丙二醛(MDA)和游离脯氨酸含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的动态变化.结果表明,处理40 d以后,轻度干旱、重度干旱和水涝处理的叶片MDA含量始终显著高于对照,最高分别达对照的2.9、2.37和4.12倍,三者之间在处理80 d以后MDA含量差异不显著.水涝处理和对照的游离脯氨酸含量在处理期间没有明显变化,干旱处理的游离脯氨酸含量从处理后40 d开始增加、80 d后回落,重度干旱处理的增加幅度显著大于轻度干旱处理.SOD、POD和CAT活性的变化趋势缺乏一致性,但重度干旱处理的黄檗幼苗,叶片的SOD、POD和CAT活性在处理期间始终显著高于轻度干旱、水涝处理和对照.     

外源GSH对盐胁迫下番茄幼苗生长及抗逆生理指标的影响

采用营养液栽培法,研究外源谷胱甘肽(GSH)对NaCl胁迫下番茄幼苗生长、根系活力、电解质渗透率和丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响,为利用外源物质减轻盐胁迫伤害提供理论依据。结果显示:(1)NaCl胁迫显著抑制了番茄幼苗的生长、根系活力和SOD、POD、CAT活性,提高了电解质渗透率及MDA、Pro、可溶性糖含量;(2)外源喷施GSH能够诱导NaCl胁迫下番茄幼苗叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性上调,电解质渗透率及MDA含量下降,Pro和可溶性糖含量恢复至对照水平;(3)外源喷施还原型谷胱甘肽抑制剂(BSO)使NaCl胁迫下番茄幼苗的根系活力以及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性下降,脯氨酸含量提高;(4)喷施GSH可诱导BSO和NaCl共处理番茄植株的根系活力、SOD、POD、CAT活性提高,MDA和Pro含量降低。研究表明,外源GSH可通过提高促进盐胁迫下番茄幼苗植株渗透调节能力及清除活性氧的酶促系统的防御能力、降低细胞膜脂过氧化程度、保护膜结构的完整性,从而有效缓解NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制,提高其耐盐性。     

外源脯氨酸对镉胁迫下小麦幼苗生长的影响

以高蛋白小麦品种“北农9549”为试材,研究喷施不同浓度脯氨酸(0、1.0、5.0和10.0 mmol·L^-1)对镉胁迫下小麦幼苗生长和重金属吸收的影响.结果表明： 以不施镉为对照,1.0 mmol·L^-1CdCl₂胁迫下,小麦幼苗的根长、株高和干质量分别显著下降24.0%、15.0%和27.5%,叶绿素a、b和类胡萝卜素含量分别显著下降23.3%、6.7%和30.8%,超氧化物歧化酶(SOD)活性降低了18.4%,内源脯氨酸、抗坏血酸和丙二醛(MDA)含量分别显著上升78.6%、31.5%和17.9%,细胞膜相对透性显著升高24.8%,过氧化物酶(POD)活性为对照的2.4倍,并且促进对铜的吸收,抑制锌的吸收.随外源脯氨酸浓度的增加,小麦幼苗的根长、株高、干质量、叶绿素和类胡萝卜素含量均逐渐恢复到对照水平,抗坏血酸、内源游离脯氨酸含量和SOD活性均上升,可溶性蛋白含量先上升后下降,POD活性、MDA含量和细胞膜相对透性下降,而锌积累量升高,镉、铜积累量下降.叶面喷施外源脯氨酸可缓解镉对小麦幼苗生长的胁迫,以喷施5.0～10.0 mmol·L^-1外源脯氨酸效果最佳.     

外源脯氨酸对镉胁迫下小麦幼苗生长的影响

以高蛋白小麦品种“北农9549”为试材,研究喷施不同浓度脯氨酸(0、1.0、5.0和10.0 mmol·L-1)对镉胁迫下小麦幼苗生长和重金属吸收的影响.结果表明:以不施镉为对照,1.0 mmol·L-1CdCl2胁迫下,小麦幼苗的根长、株高和干质量分别显著下降24.0％、15.0％和27.5％,叶绿素a、b和类胡萝卜素含量分别显著下降23.3％、6.7％和30.8％,超氧化物歧化酶(SOD)活性降低了18.4％,内源脯氨酸、抗坏血酸和丙二醛(MDA)含量分别显著上升78.6％、31.5％和17.9％,细胞膜相对透性显著升高24.8％,过氧化物酶(POD)活性为对照的2.4倍,并且促进对铜的吸收,抑制锌的吸收.随外源脯氨酸浓度的增加,小麦幼苗的根长、株高、干质量、叶绿素和类胡萝卜素含量均逐渐恢复到对照水平,抗坏血酸、内源游离脯氨酸含量和SOD活性均上升,可溶性蛋白含量先上升后下降,POD活性、MDA含量和细胞膜相对透性下降,而锌积累量升高,镉、铜积累量下降.叶面喷施外源脯氨酸可缓解镉对小麦幼苗生长的胁迫,以喷施5.0～10.0 mmol·L-1外源脯氨酸效果最佳.     

球等鞭金藻生长抑制物对藻细胞的抑制效应及抗氧化剂对抑制效应的抵制作用

以球等鞭金藻为材料,研究生长抑制物GI对藻细胞生长、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的影响;同时研究4种抗氧化剂(抗坏血酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸二钠和3-叔丁基-4-羟基-苯甲醚)对GI抑制效应的抵制作用.结果表明,0.10mg/LGI处理组藻细胞密度、SOD和POD活性明显低于对照组,而MDA含量明显高于对照组.且随着GI浓度的继续增大,细胞密度、SOD和POD活性急剧降低,而MDA含量进一步升高.GI浓度为0.30mg/L时,处理组藻细胞密度、SOD和POD活性以及MDA含量分别为对照组藻细胞密度的0.05倍、SOD活性的0.56倍、POD活性的0.59倍和MDA含量的2.2倍.4种抗氧化剂均能有效地抵制GI对藻细胞的抑制效应,使细胞密度、SOD活性和POD活性提高,MDA含量降低.添加抗氧化剂处理组的藻细胞密度为对照组细胞密度的1.38～1.90倍、SOD和POD活性分别为对照组活性的1.49～2.12倍和1.55～2.13倍,而MDA含量比对照组含量降低57.7%～87.9%.生长抑制物的胁迫使球等鞭金藻细胞体内积累了过量的活性氧,而抗氧化剂通过清除藻细胞体内积累的活性氧,减轻了膜脂过氧化伤害,从而抵制了生长抑制物对藻细胞的抑制效应.     

外源一氧化氮和过氧化氢调节菊苣盐适应性

研究外源性一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP,0.1 mmol·L-1)和过氧化氢(H2O2,0.5 mmol·L-1)对NaCl(210 mmol·L-1)胁迫下菊苣(Cichorium intybus)幼苗生长、抗氧化酶活性和逆境蛋白的影响。结果表明:与空白对照相比,盐胁迫导致菊苣幼苗的根长和鲜重显著降低;丙二醛(MDA)含量显著升高(P0.05);超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性减弱,而过氧化物酶(POD)活性增强;热激蛋白90(HSP 90)和脱水蛋白(CiDHN1)mRNA的相对表达量增加,CiDHN1含量在2~48 h内持续升高。与盐胁迫对照相比,SNP预处理缓解了盐胁迫对菊苣幼苗生长的抑制;使幼苗MDA含量显著下降;SOD、POD和CAT活性显著增强(P0.05),SOD和POD同工酶谱带增多;并使HSP90和CiDHN1mRNA的相对表达量和蛋白含量均进一步增加;H2O2预处理也具有类似的效应。这说明SNP和H2O2预处理对菊苣幼苗盐胁迫的缓解效应与其上调抗氧化酶的活性和逆境蛋白的表达有关。     

镉胁迫对矮牵牛种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用营养液培养的方法研究了不同浓度镉Cd（0、1、2和4 mmol·L^-1）处理对矮牵牛（Petunia hybrida）种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响。结果发现：与对照相比,较低浓度（1 mmol·L^-1）Cd处理下矮牵牛种子萌发和幼苗生长均显著被抑制,当Cd浓度增至4 mmol·L^-1时完全抑制了矮牵牛种子的萌发。Cd胁迫在低浓度时激活矮牵牛幼苗叶片过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性,而高浓度产生抑制效应;抗坏血酸过氧化物酶（APX）和超氧化物歧化酶（SOD）活性与对照相比均显著升高,丙二醛（MDA）含量无显著变化。不同浓度的乙二胺四乙酸(EDTA)的加入使4 mmol·L^-1 Cd胁迫下矮牵牛幼苗叶片POD和APX活性增加,但不影响SOD和CAT活性;此外,6 mmol·L^-1 EDTA使Cd胁迫下矮牵牛幼苗叶片中MDA含量增加。结果表明,Cd胁迫抑制矮牵牛种子萌发和幼苗生长,却使幼苗叶片POD、CAT和APX活性增加,EDTA的加入能够进一步提高Cd胁迫幼苗POD和APX活性。因此,矮牵牛幼苗在Cd胁迫下具有较强的抗氧化损伤的能力。     

铜污染对天蓝苜蓿幼苗生长及活性氧代谢的影响

通过盆栽实验研究了重金属铜(Cu)污染对天蓝苜蓿(Medicago lupulinaL.)幼苗的生长及活性氧代谢系统的影响。结果表明,低Cu污染(<500 mg.kg-1)对天蓝苜蓿幼苗生长无明显抑制现象,甚至还具有一定的促进作用,电导率略微升高,而植株鲜重、干重、叶片可溶性蛋白质含量及叶片色素含量均在500 mg.kg-1处理浓度时达到峰值。同时,丙二醛(MDA)水平降低,活性氧清除系统内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均略微升高,保护酶系统仍保持平衡。但随Cu浓度继续增加(500—3 000 mg.kg-1)则显示对幼苗生长的一定的负效应,与对照组相比,植株鲜重、干重和可溶性蛋白质含量均显著下降,叶片电导率明显增大,MDA水平上升,且SOD和CAT活性显著下降(分别下降了19.14%和20.81%),而POD活性却明显上升(比对照上升了2.01倍),表明活性氧清除系统遭到破坏,保护酶系统失衡。     

镉对小麦幼苗脂质过氧化和保护酶活性的影响

小麦幼苗经镉胁迫后,随着镉浓度的增高,叶征和根系中的膜脂过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）的含量和过氧物酶（ＰＯＤ）活性明显升高,超氧物歧化酶（ＳＯＤ）活性也有所提高。叶片中ＭＤＡ积累量和ＳＯＤ活性都高于根,而ＰＯＤ活性则是根高于叶片。随幼苗生长时间延长,叶片和根中的ＭＤＡ积累量增加,而ＳＯＤ活性却降低。     

外源脱落酸对小麦幼苗抗镉胁迫能力的影响

以小麦(Triticum aestivum L.)为试材,采用水培法研究了100mg/L镉(Cd2+)胁迫条件下施用外源脱落酸(ABA)对小麦幼苗生长及某些生理生化指标的影响。结果表明:(1)100mg/L Cd2+胁迫下,小麦叶片膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著提高,植株生长受到抑制;(2)外源ABA能够明显提高Cd2+胁迫小麦幼苗的根系活力,增加其叶片SOD、CAT和POD活性,促进其脯氨酸积累,降低MDA的含量,并以5.0μmol/L ABA的效果最明显;(3)1.0～5.0μmol/L外源ABA不同程度地缓解Cd2+胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,且5.0μmol/L时效果最明显,其株高、根长、总干重分别比单一Cd2+胁迫处理显著提高6.73%、149%和10.52%,而10.0μmol/LABA反而加重了Cd2+对小麦幼苗生长的伤害。因此,适宜浓度的外源ABA能够通过增加体内保护酶活性和脯氨酸含量来缓解Cd2+胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,增强小麦幼苗的抗Cd2+胁迫能力,并以5.0μmol/L ABA处理效果最好。     

外源5-氨基乙酰丙酸对盐胁迫下菘蓝种子萌发及幼苗抗氧化酶活性的影响

采用砂培方式,研究了外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对盐胁迫下菘蓝种子的萌发、幼苗叶片的可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量及其抗氧化酶活性的影响,探讨ALA缓解菘蓝受盐胁迫伤害的响应机制。结果显示:(1)菘蓝种子萌发及幼苗生长在100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下受到明显的抑制,种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数与自然含水量均显著降低,丙二醛含量、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性显著升高。(2)盐胁迫下适宜浓度的ALA处理显著提高了种子萌发率、自然含水量及SOD、POD和CAT活性,降低了可溶性糖和丙二醛的含量,并以16.7 mg·L^-1 ALA处理盐胁迫下菘蓝种子的发芽率、发芽势最大,其幼苗的SOD、POD、CAT活性最强。研究表明,盐胁迫显著抑制菘蓝种子的萌发及幼苗生长,适宜浓度的ALA能够有效缓解盐胁迫对菘蓝种子萌发及幼苗生长的伤害,提高植株的抗盐性,并以16.7 mg·L^-1 ALA处理效果最佳。     

叶绿酸铁对亚适温条件下黄瓜幼苗渗透调节物质及抗氧化酶活性的影响

以黄瓜品种“津研四号”为试材,利用光照培养箱进行亚适温处理(昼/夜18/12 ℃),研究亚适温条件下喷施5 mg·L^-1叶绿酸铁溶液对黄瓜幼苗生长、脯氨酸、可溶性糖、丙二醛含量及抗氧化酶活性的影响.结果表明: 亚适温条件下叶面喷施叶绿酸铁可以缓解亚适温对黄瓜生长的抑制,增加叶片中脯氨酸和可溶性糖含量,减少丙二醛含量,提高超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶及抗坏血酸过氧化物酶活性.喷施叶绿酸铁在一定程度上可通过促进渗透调节物质的积累和提高抗氧化酶活性,来降低膜脂质过氧化水平,从而增强黄瓜幼苗对亚适温的适应性.     

铬对烟草组培苗生长和某些生理指标的影响

以烟草无菌苗为材料,在培养基中添加0、50、100、150、200、300μmol.L-1浓度的重金属铬离子,进行组织培养,35d后分析植株生长和相关生理变化。结果表明,低浓度(50μmol.L-1)铬对烟草组培苗生长有促进作用,株高、鲜重、叶绿素含量、蛋白质含量、SOD活性呈现上升趋势;高浓度铬处理则抑制生长,株高、鲜重、叶绿素、蛋白质含量、SOD活性都下降,相反,POD活性、MDA含量和细胞膜透性显著增加。     

Effects of metalaxyl enantiomers stress on root activity and leaf antioxidant enzyme activities in tobacco seedlings

The objective of this experiment was to study the effects of metalaxyl enantiomers on the activity of roots and antioxidative enzymes in tobacco seedlings. Water culture experiment was conducted to analyze the effects of different concentrations of metalaxyl enantiomers (30 and 10 mg L^?1) on root activity and leaf superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and catalase (CAT) activities and malondialdehyde (MDA) content of tobacco seedlings. The results showed that metalaxyl significantly inhibited root activity and significantly improved leaf SOD, POD, and CAT activities and MDA content. A better physiological response in tobacco seedlings was observed at 30 mg L^?1 than at 10 mg L^?1 metalaxyl. The stereoselectivity for different enantiomers had no obvious effect on root activity and the leaf POD activity, but it affected significantly the SOD and CAT activities and MDA content. The SOD activity was promoted more by R‐enantiomer than by S‐enantiomer at 30 mg L^?1 metalaxyl, and the same effect was observed on CAT activity from the beginning to the end of the stress period. The MDA content under the stress by R‐enantiomer was higher than that under the stress by S‐enantiomer at 10 mg L^?1 metalaxyl.     

中国莲（Nelumbo nucifera）幼苗抗氧化系统对砷胁迫的响应

为了研究中国莲（Nelumbo nucifera）抗氧化系统对砷胁迫的响应,研究比较了两种不同价态无机砷As（Ⅲ）和砷As（V）对中国莲幼苗可溶性蛋白含量、丙二醛（MDA）含量以及抗氧化系统的影响。结果表明,中国莲幼苗中MDA和可溶性蛋白质含量随砷浓度的增加呈现先升高后降低的趋势。中国莲幼苗的MDA和蛋白质含量受As（V）的影响不如As（11]）敏感。抗氧化系统酶中,超氧化物歧化酶（SOD）对砷处理最敏感,当As（11I）浓度在2．5pmol／L和As（V）浓度在100μmol／L时,SOD酶活性显著高于对照组。过氧化物酶（POD）在As（Ⅲ）处理浓度为10umol／L时就出现显著上升,相对而言,过氧化氢酶（CAT）对As（V）比较敏感。实验结果表明,随着浓度的增加,砷对幼苗产生的氧化胁迫导致SOD、CAT和POD三种酶活性有所增加,以配合清除细胞内的活性氧自由基（ROS）,维持细胞代谢的稳定。本研究为进一步研究砷胁迫下莲的生理和生长变化、以及莲的培育和移植提供了部分基础数据。     

嫁接对低温弱光下辣椒幼苗膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响

以‘卫士’为砧木,以‘赤峰特选’为接穂进行嫁接,在光照培养箱内对辣椒自根苗(对照)和嫁接苗进行低温 (8 ℃/5 ℃) 弱光(100 μmol·m^-2·s^-1)处理,处理7 d后在正常条件(25 ℃/18 ℃,550～600 μmol·m^-2·s^-1)下恢复3 d,研究低温弱光下辣椒嫁接苗和自根苗电解质渗漏率(EL)、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性及根系活力的变化.结果表明：低温弱光胁迫初期,辣椒幼苗叶片与根系的EL、MDA含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均显著升高,而根系活力大幅降低;1～3 d后EL和MDA含量趋于平稳,SOD、POD、APX、GR活性逐渐降低,根系活力呈上升趋势.恢复3 d后,嫁接苗EL、MDA含量、抗氧化酶活性及根系活力多达到或超过胁迫前水平(根系的MDA含量较胁迫前略高);而自根苗的EL和MDA含量仍显著高于胁迫前.与自根苗相比,嫁接苗在各处理阶段的EL和MDA含量显著降低,而SOD、POD、APX、GR活性及根系活力明显升高,说明嫁接可有效降低辣椒植株的膜脂过氧化,减轻低温弱光对其细胞膜的伤害.     

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。