化学杂交剂诱导的小麦生理型雄性不育花药的活性氧代谢

以化学杂交剂SQ-1诱导的生理型小麦雄性不育及其对照植株花药为材料,研究了不同花粉发育时期花药中超氧阴离子(O-·2)生成速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量以及主要抗氧化酶活性的变化,以探明小麦花药活性氧代谢和生理型雄性不育的关系.结果表明,在幼穗时期,O-·2生成速率、H2O2和MDA含量、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均高于相应对照,而过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性则低于或显著低于对照;在单核早期以及花粉败育主要发生期(单核后期和二核初期),O-·2生成速率、H2O2和MDA含量极显著高于对照,而SOD、POD、CAT和APX酶活性却极显著低于对照;在败育后的花药中,O-·2生成速率和H2O2含量与对照之间差异幅度缩小,但MDA含量依然加大,同期的几种抗氧化酶活性依然极显著低于对照.在败育的关键期,品种'西农1376'处理株花药的活性氧升高幅度比'西农2611'处理株较大,抗氧化酶活性降低幅度也较大,且'西农1376'处理株的相对雄性不育率也较高.可见,化学杂交剂SQ-1能诱导小麦花药中O-·2和H2O2大量积累以及SOD、POD、CAT和APX活性的极显著降低,引起花粉关键败育期花药活性氧代谢严重失衡和严重膜脂过氧化,导致大量花粉母细胞发育受到严重抑制,最终造成小麦生理型雄性不育.     

高温干旱复合胁迫对构树幼苗抗氧化酶活性和活性氧代谢的影响

近年来,全球气温不断升高,亚热带部分地区夏季高温和临时性干旱现象日益显著,高温与干旱严重威胁着植物的生存与生长。采用盆栽和人工气候室方式模拟不同的温度和土壤水分梯度,研究了高温与干旱复合胁迫对构树幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)与过氧化氢酶(CAT)活性、活性氧代谢和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:(1)高温或干旱单一胁迫下,构树幼苗SOD、POD、CAT活性增加,复合胁迫下,SOD和POD酶活性高于单一胁迫,且随着复合胁迫时间延长而升高。SOD活性受温度和土壤水分双因素影响极其显著,复合胁迫对SOD活性有一定程度的叠加效应;(2)复合胁迫下,活性氧代谢物与MDA含量均显著高于单一胁迫,表明复合胁迫加剧对植物的伤害。通过改变抗氧化酶活性以减轻膜脂过氧化的伤害作用是有限的。     

豆链格孢菌对白车轴草生理代谢及活性氧清除系统酶的影响

通过盆栽实验,研究了接种豆链格孢菌对白车轴草叶组织细胞膜透性、色素含量、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响.结果表明,豆链格孢菌使白车轴草叶组织细胞膜透性上升,电导率显著升高,膜脂过氧化加强,MDA水平上升,色素含量下降.电导率和MDA含量均与感病时间呈显著正相关,而色素含量与感病时间呈显著负相关.豆链格孢菌刺激其寄主白车轴草叶片膜脂过氧化作用发生,积累大量的活性氧,使其超出防御酶的清除能力,致使活性氧清除系统遭到破坏,保护酶系统失衡,其中SOD和CAT活性显著下降,而POD活性明显上升.接种12d后,SOD和CAT分别降低了55.2%和37.8%,而POD比对照升高约1.6倍.     

低能氩离子注入对甜瓜种子发芽及幼苗某些生理生化指标的影响

以能量25 keV、不同剂量Ar 离子注入甜瓜种子,其发芽率均有所降低,且可不同程度提高O2-·产生速率和H2O2含量,同时过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性增加,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量下降;剂量过大时,CAT、SOD活性下降,MDA含量上升.     

吡喃酮类衍生物对水稻的杀雄作用与活性氧代谢的关系

在幼穗发育的雌雄蕊形成期用化学杀雄剂Ⅲ号(一种吡喃酮类衍生物)30mg/m2处理籼稻HX-3和粳稻镇稻88后,其幼穗、颖花和花药中的活性氧产生速率和丙二醛(MDA)积累高于对照,而过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(ASA-POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性则低于对照.在处理后第5天,与对照相比,幼穗中H2O2、O2、MDA含量明显增高,而相关的抗氧化酶活性下降.至处理后第15天,花药中H2O2、O2、MDA含量均比对照增加约1.5倍以上,同时POD、ASA-POD、SOD活性比对照下降一半以上.化学杀雄剂III号处理水稻导致雄性不育的发生,可能与幼穗、颖花和花药中较高的活性氧积累和膜脂过氧化加剧,从而损伤幼穗及花药细胞结构有关.     

铝胁迫对海莲幼苗保护酶系统及脯氨酸含量的影响

为探讨Al~(3+)胁迫对海莲的影响,研究了10～50 mmol/L Al~(3+)处理下海莲幼苗叶片和根系的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性以及可溶性蛋白质、丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量的变化。结果表明,海莲幼苗能耐受50 mmol/L的Al~(3+)胁迫处理,具有较高的耐铝性。但在50 mmol/L Al~(3+)处理时,海莲幼苗叶片和根系的质膜系统膜脂过氧化加重,MDA含量增加;细胞活性氧代谢失衡。在保护酶系统中,Al~(3+)处理促进了叶片中APX和POD活性的提高,降低了CAT的活性,SOD的活性呈下降趋势;海莲根部POD和SOD活性均显著提高,而CAT活性下降。25～50 mmol/LAl~(3+)处理下,海莲叶片和根部可溶性蛋白质含量均显著下降;Pro的含量在叶片和根均有显著增加。     

冷藏条件下白沙枇杷与红沙枇杷果皮活性氧代谢研究

为探讨红沙枇杷与白沙枇杷冷藏耐储性差异的原因,为枇杷采后生理和保鲜技术研究提供参考,以白沙枇杷"白玉"和红沙枇杷"鸡蛋红"为材料,在6℃的冷藏条件下,测定了果皮中氧自由基产生速率(oxygenfree radical production rate, SPR)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等保护酶活性,以及膜脂过氧化伤害产物(MDA)的含量等活性氧(reactive oxygen species, ROS)代谢相关指标的变化规律。表明,随着冷藏的进程,冷藏的前10 d,红沙枇杷果皮SPR高于白沙枇杷,10 d后红沙枇杷果皮SPR有所下降而白沙枇杷果皮则大幅上升,导致10 d后红沙枇杷果皮SPR低于白沙枇杷;冷藏后红沙枇杷果皮ROS相关酶(SOD, POD和CAT)活性高于白沙枇杷果皮,即其ROS清除能力高于白沙枇杷果皮;在冷藏5 d后白沙枇杷果皮膜脂过氧化伤害产物MDA含量持续上升,而红沙枇杷果皮则维持在较低水平并低于白沙枇杷果皮,说明白沙枇杷果皮膜脂过氧化程度较高。分析认为冷藏初期红沙枇杷果皮较高的氧自由基产生速率激活了ROS清除系统,导致红沙枇杷果皮具有更高的ROS清除能力;冷藏后期白沙枇杷果皮则出现了氧自由基和MDA的积累,暗示其膜脂过氧化的发生和果实内外环境的恶化。红沙枇杷和白沙枇杷果皮ROS代谢的差异与冷藏耐储性相关。     

钙对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗活性氧代谢的影响

采用营养液栽培系统,以黄瓜品种中农8号为材料,研究了Ca2 对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗体内超氧阴离子(O2?-)、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱苷肽还原酶(GR)活性的影响.结果表明:低氧胁迫下黄瓜体内活性氧含量和保护酶活性均高于对照;低氧缺钙处理的活性氧含量最高,而保护酶活性却较低;营养液Ca2 浓度提高到8mmol/L后,显著降低了低氧胁迫下黄瓜幼苗体内MDA、H2O2含量和O?2-产生速率,提高了SOD、POD、CAT、APX、GR活性,说明Ca2 可减少低氧胁迫下黄瓜幼苗体内活性氧的产生,提高抗氧化酶的活性、降低膜脂过氧化水平,减缓低氧胁迫对植株的伤害,增强黄瓜幼苗对低氧逆境的适应性.     

垃圾填埋场渗滤液尾水灌溉下百慕大草抗氧化系统的反应

通过盆栽试验,研究了渗滤液尾水灌溉下百慕大草的膜脂过氧化及酶促、非酶促抗氧化系统的反应.结果表明,低稀释比的渗滤液尾水(<25%)灌溉下,随着稀释比增大,百慕大草叶绿素a/b提高,丙二醛(MDA)、H₂O₂含量及膜透性降低,膜脂过氧化水平较轻;但中、高稀释比(>25%)下,随稀释比的增大则显示出一定的负效应,表现为叶绿素a/b降低,MDA、H₂O₂含量及膜透性提高,从而导致膜脂过氧化水平提高.非酶抗氧化剂抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、类胡萝卜素(Car)含量的变化趋势相同,即低稀释比下含量升高,中高稀释比胁迫下明显降低.抗氧化酶中,超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性变化同抗氧化剂变化趋势相似,但POD对胁迫的反应更敏感;而过氧化氢酶(CAT)活性变化趋势则先减弱后增强;MDA含量和抗氧化剂含量、抗氧化酶SOD、POD活性间的显著负相关,表明3种抗氧化剂和SOD、POD在防止百慕大草膜脂过氧化上可能起到更重要的作用.     

波浪冠层栽培模式对高油大豆叶片活性氧代谢和膜脂过氧化的影响

 为探明波浪冠层栽培模式增产增效的机理,为其推广应用提供理论依据,2005～2006年以高油大豆(Glycine max）品种‘鲁豆9号’为试验材料 ,采用大田试验和室内生理生化测定相结合的方法,研究了波浪冠层栽培模式对高油大豆叶片活性氧代谢和膜脂过氧化的影响。结果表明,波浪 冠层群体与对照CK相比,可溶性蛋白质含量平均增加1.56 mg·g^-1,增加0.034％,其中结荚期最多,为9.43 mg·g^-1,增加1.35％,差异达到极 显著水平;可溶性糖含量平均增加了3.82 mg·g^-1,增加7.18％,其中开花期最多,为12.51 mg·g^-1,高达48.41％,差异达到极显著水平。可 溶性蛋白质和可溶性糖含量的变化更利于C、N代 谢和源、库、流的协调,其中,C代谢改善和提高的水平高于N代谢。保护性酶过氧化物酶 （Peroxidase, POD）活性平均增高20.13％,在结荚期最多,高达46.53%,差异达到极显著水平,POD是关键保护性酶,其保护作用强于超氧化 物歧化酶（Superoxide dismutase, SOD）和过氧化氢酶（Catalase, CAT）;SOD活性平均增高2.28％;CAT活性平均增高0.48％;膜脂过氧化 产物丙二醛（Malondialdehype, MDA）含量降低。保护性酶POD、SOD和CAT活性升高,MDA含量降低,作物清除活性氧的能力增强,延缓衰老。 波浪冠层群体与对照保护性酶变化规律一致,即SOD活性高峰出现时期最早,CAT次之,POD最晚,这表明在大豆不同的生育期,不同保护酶分别 发挥着不同程度的保护作用。因此,该栽培模式对大豆活性氧代谢和膜脂过氧化的影响明显,有利于作物高产优质高效目标的实现。     

郁金香衰老过程中几种保护酶活性的变化

两个郁金香品种在开花后随着可溶性蛋白含下降,细胞内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶３种保护酶活性也随之下降,同时发生过氧化产物丙二醛的迅速累积;     

添加外源锌对大杯香菇子实体细胞保护酶活性的影响

摘要：【目的】本实验研究了添加外源锌（Zn）对大杯香菇子实体保护酶活性的影响。【方法】以硫酸锌为外源锌,添加到培养料中,制成0、10、20、30、40、50 mg/kg 6个浓度。采用分光光度法测定大杯香菇子实体超氧化物岐化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、多酚氧化酶（PPO）活性、丙二醛（MDA）含量和可溶性蛋白含量,采用高锰酸钾滴定法过氧化氢酶（CAT）活性。【结果】添加外源 Zn浓度为30 mg/kg处理大杯香菇子实体内可溶性蛋白含量、SOD、POD和CAT活性极显著提高（P＜0.01）,PPO活性极显著减少（P＜0.01）,而MDA含量显著下降（P＜0.05）。随着Zn水平进一步升高,可溶性蛋白含量、SOD、POD和CAT活性呈下降趋势,而MDA含量极显著和显著上升（P＜0.01和P＜0.05）。【结论】高用量的Zn浓度能使大杯香菇子实体中的MDA含量上升,SOD、POD、CAT活性均下降,对保护酶系统有破坏作用,促进自由基的积累,从而导致膜脂过氧化作用的加剧。适宜Zn浓度能提高保护酶的活性,从而抑制了大杯香菇子实体中细胞膜脂过氧化水平,减轻膜伤害。     

化学催熟剂对油菜角果叶绿素含量及抗氧化酶系统的影响

采用大田试验研究了两种化学催熟剂（敌草快和农达）对生长后期油菜角果的叶绿素含量、抗氧化酶系统（CAT、SOD、POD活性）、细胞膜透性及MDA含量的影响.结果表明：采用敌草快催熟,油菜角果皮叶绿素含量下降,SOD、POD、CAT活性及细胞膜透性和MDA含量显著提高,导致角果膜脂过氧化,且作用强度随处理浓度的增加而增加;采用农达催熟,油菜角果皮叶绿素含量所受影响较小,SOD、POD和CAT活性上升缓慢,细胞膜透性和MDA含量增加不明显.随着催熟时间的推移,油菜角果保护酶活性受到不同程度的抑制,这可能与催熟剂干扰酶系统分子结构有关.     

杂交稻及其三系叶片衰老过程中SOD、CAT活性和MDA含量的变化

对杂交水稻及其三系主茎第11叶叶片自然衰老过程中超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)含量的变化进行了研究,结果表明:叶片衰老过程中,SOD和CAT活性下降,MDA的含量增加,可作为衰老特征的叶绿素和可溶性蛋白质含量明显下降;SOD的活性和MDA的含量变化相对应;CAT活性大幅度下降与SOD之间的不平衡,致使O_2~-代谢中间产物累积而引起膜的损伤。不育系的衰老进程比杂交水稻、恢复系和保持系慢,其SOD和CAT活性明显高于其它三者,可能是不育系不易早衰的原因之一。     

黄河上游环境污染对花背蟾蜍抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响

选择黄河上游污染程度较严重的兰州地区和相对无污染的刘家峡地区作为研究样点,比较分析了两地花背蟾蜍（Bufo raddei）肝脏和肾脏中抗氧化酶SOD、CAT和GPx活性及丙二醛（MDA）含量。与刘家峡地区相比,兰州地区花背蟾蜍肝脏的SOD活性升高,CAT和GPx活性极显著降低,肾脏GPx活性显著增高,肝脏和肾脏MDA含量明显高于刘家峡。结果表明,黄河上游环境污染使得花背蟾蜍体内氧化胁迫加重,导致其组织脂质过氧化程度升高。     

丛枝菌根真菌对盐胁迫下黄瓜幼苗渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响

以盐敏感型黄瓜品种‘津春2号’为材料,研究了丛枝菌根真菌(AMF)对盐胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片、根系中渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响.结果表明:(1)在盐胁迫条件下,黄瓜幼苗生长受到明显抑制,其株高、地上部、地下部干鲜重均明显减小,同时体内可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸和MDA含量,以及O2(÷)产生速率和SOD、POD、CAT活性均比对照显著升高.(2)盐胁迫下接种AMF可显著促进黄瓜植株的生长,进一步提高黄瓜幼苗体内可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量及SOD、POD、CAT活性,而显著降低MDA含量和O2(÷)产生速率.研究表明,AMF可通过显著促进盐胁迫下黄瓜幼苗体内渗透调节物质积累和抗氧化酶活性提高,有效降低体内膜脂过氧化水平,从而缓解盐胁迫对植株的伤害,增强黄瓜幼苗对盐胁迫的耐性.     

Influence of waterlogging on some anti-oxidative enzymatic activities of two barley genotypes differing in anoxia tolerance

The experiment was conducted to investigate the formation of oxidative stress and the development of anti-oxidative enzymes in two barley genotypes differing in anoxia tolerance. Waterlogging led to significant reduction in root and shoot weight, green leaf area and tillers per plant, but tolerant Xiumai 3 was much less reduced than sensitive Gerdner. Malondialdehyde (MDA) content, an indicator of membrane lipid peroxidation, significantly increased in Gerdner when the plants were subjected to waterlogging, but remained little changed in Xiumai 3. Superoxide dismutase (SOD) activity was increased with waterlogging treatment and the sensitive cultivar had higher activity than the tolerant one during the experimental duration. At early stage of waterlogging treatment, both peroxidase (POD) and catalase (CAT) activities significantly increased in Xuimai 3, while obviously decreased in Gerdner. Moreover, both cultivars showed substantial increase in both POD and CAT with the progress of waterlogging exposure. Glutathione reductase (GR) activity was increased in both tolerant- and sensitive cultivars under waterlogging. It may be assumed from the current results that SOD activity appears to be not a constraining factor limiting the scavenging of ROS, and it is the change of POD and CAT activity under waterlogging that determine the status of oxidative stress. The difference between genotypes in waterlogging tolerance could be distinguished from the changed patterns of these enzymatic activities.     

Different drought-stress responses in photosynthesis and reactive oxygen metabolism between autotetraploid and diploid rice

Photosynthetic light curve, chlorophyll (Chl) content, Chl fluorescence parameters, malondialdehyde (MDA) content, phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) activity and reactive oxygen metabolism were studied under drought stress in two autotetraploid rice lines and corresponding diploid rice lines. Net photosynthetic rate decreased dramatically, especially under severe drought stress and under high photosynthetic active radiation in diploid rice, while it declined less under the same conditions in autotetraploid lines. Compared with the corresponding diploid lines, the Chl content, maximum photochemical efficiency of photosystem (PS) II, and actual photochemical efficiency of PSII were reduced less in autotetraploid lines. PEPC activities were higher in autotetraploid rice lines. PEPC could alleviate inhibition of photosynthesis caused by drought stress. The chromosome-doubling enhanced rice photoinhibition tolerance under drought stress. The lower MDA content and superoxide anion production rate was found in the autotetraploid rice indicating low peroxidation level of cell membranes. At the same time, the superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and catalase (CAT) activities were higher in autotetraploid rice lines. SOD, POD, and CAT could effectively diminish the reactive oxygen species and reduced the membrane lipid peroxidation.     

遮荫对半夏叶片光合色素与保护酶活性的影响

对半夏进行不同程度遮荫处理,研究了其生长过程中叶组织的光合色素含量、叶绿素a/b值、保护酶体系(SOD、POD、CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的变化及其生理特性.结果表明:不同处理的半夏在生长过程中,光合色素的含量呈先升后降的趋势;与全光照相比,遮荫处理的叶绿素含量较高,叶绿素a/b值较低,类胡萝卜素含量在生长发育中早期较低而后期较高;SOD、POD、CAT活性呈由低到高再降低的趋势,MDA含量持续升高;遮荫处理的SOD、POD活性和MDA含量均低于全光照处理,CAT活性则表现为先高于后低于全光照处理.适度的遮荫可以提高半夏叶绿素的含量,降低膜系统受到的伤害,改善半夏的倒苗状况,为半夏叶片的生长提供较好的环境.