高粱苗(Sorghum vulgare)水分亏缺时所累积的游离脯氨酸的来源

在完全营养液中,用Glu或Ala替代Ca(NO_3)_2为氮源时,在水分胁迫条件下可得到同样程度的Pro累积量。但是用Ser为氮源时,在正常水分条件下Glu和Ala的相对含量较少,Ser和Gln相对含量较高,在水分胁迫条件下,Pro的累积受到抑制。在缺钾营养液中培养时,植株游离氨基酸中Glu和Ala相对量较少,Ser和Gln相对量较高,在水分胁迫条件下,Pro累积也受到抑制。在缺钾营养液中,用Glu或Ala替代Ca(NO_3)_2为氮源时,在水分胁迫条件下Pro的累积可达到甚至超过完全营养液中Pro的相对量。     

脯氨酸代谢与植物抗渗透胁迫的研究进展

脯氨酸被认为是植物和细菌内的一种相容渗透剂,有助于植物和细菌抵御渗透胁迫。本文就近年来有关植物体内脯氨酸合成和代谢、脯氨酸含量受渗透胁迫的影响情况、脯氨酸合成降解有关的酶及其基因、脯氨酸在细胞中的运输和定位、ＡＢＡ与脯氨酸的诱导合成以及脯氨酸和植物抗渗透胁迫关系的研究进展作了简要综述。     

植物体内脯氨酸累积和γ-谷氨酰磷酸合成活力的关系

渗透胁迫下植物体内脯氨酸合成加强,致使脯氨酸大量累积(汤章城 1984,Stewart和Hanson 1980,Dashek等1981)。在微生物中已经证实脯氨酸合成的关键酶为γ-谷氨酰激酶,并且已得到纯化酶(Baich 1969,Smith等1984),在高等植物中尚未完全证实这种酶的存在。Ericson等(1984)认为在高等植物中测定     

脯氨酸对缺钾植株的保护作用

在缺钾培养条件下,高粱苗地上部单位鲜重含钾量由于地上部鲜重的增加而下降。从高梁苗钾缺乏症出现的时间、频率和程度来看,Pro培养似乎有利于缓和或减轻缺钾对植物造成的伤害。在同样含钾量情况下,以Ca(NO_3)_2为氮源的苗受到缺钾伤害要重于以Pro为氮源的苗受到的伤害,其钾缺乏症植株的百分数增加值与含钾量降低值之比为0.26,以Pro为氮源的缺钾营养液培养的苗为0.09,即下降同样量的钾前者苗的钾缺乏症的增加要大大地超过后者。Pro并不减轻在缺钾情况下叶绿素含量的下降。     

脯氨酸代谢与植物抗渗透胁迫的研究进展

脯氨酸被认为是植物和细菌内的一种相容渗透剂,有助于植物和细菌抵御渗透胁迫。本文就近年来有关植物体内脯氨酸合成和代谢、脯氨酸含量受渗透胁迫的影响情况、脯氨酸合成降解有关的酶及其基因、脯氨酸在细胞中的运输和定位、ABA与脯氨酸的诱导合成以及脯氨酸和植物抗渗透胁迫关系的研究进展作了简要综述。     

渗透胁迫对高粱根中K^＋累积的刺激作用

本工作中发现,２,４－二硝基酚可有效地洗去高粱根中的Ｋ＾＋,从而提高了测定和比较Ｋ＾＋累积量的显示度和准确性,渗透胁迫下,高粱根中Ｋ＾＋的累积量比对照增加高达６．７倍;同时,组织的Ｈ＾＋分泌明显受到促进,动力学研究表明,经ＰＥＧ胁迫的高粱根对Ｋ＾＋的亲和力显著增强。对照：Ｋｍ＝９．２５ｍｍｏｌ／Ｌ,Ｖｍ＝２３．６μｍｏｌ ｇ＾－１ＤＷ ｍｉｎ＾－１;ＰＥＧ处理者：Ｋｍ＝２７．２５μｍｏｌ／Ｌ,Ｖｍ     

盐诱导脯氨酸累积过程中亚胺环己酮的抑制作用

微生物中控制脯氨酸合成的渗透调节基因(osm基因)的转移成功及其抗渗透胁迫能力的提高(Csonka 1980,1981,Le Rudulier和Valentine 1981),启发科学家们把注意力投向高等植物,特别是有经济价值的作物(Bodnar等1989,Nelson等1988,1989,Sanada等1989,Higgins等1987)。采用蛋白质合成抑制剂亚胺环     

环己亚胺对盐诱导游离脯氨酸累积的影响

环己亚胺(CHX)单独作用会增加高梁苗中游离脯氨酸的含量,原因可能有:一是CHX抑制了根的正常吸收功能,导致植株失水,游离脯氨酸增加;二是CHX抑制了蛋白质合成,使总的游离氨基酸累积,从而也表现出游离脯氨酸含量的增加,后者可能更为主要。为此,用CHX研究与脯氨酸合成有关的基因活性化或表达时,一定要考虑CHX单独的作用。NaCl诱导的游离脯氨酸的累积可被CHX处理所抑制。在NaCl处理2～4h内加CHX后,抑制效果几乎可达到100％,以后随CHX处理的时间越长,其抑制作用越小。     

高梁稻早期世代

观察高粱稻早期世代的花粉母细胞减数分裂时期,发现染色体大小差别悬殊、数目紊乱及染色体落后,次级配对、不正常分组、垂直双纺锤体、多极分裂、不均等分裂、多核细胞和四分体时期多小核,四分体排列异常等各种异常现象。据此可以认为,异源植物高粱的花粉是参与了水稻的受精过程,水稻染色体组内导入了高粱的核物质。由于高度的遗传障碍,导致染色体行为的异常。本试验也说明,超属间的远缘杂交有最丰富的基因广泛交流的可能性,从而为创造新物种、新类型提供了又一途径。     

抗旱性不同的冬小麦幼苗对渗透胁迫的生理反应

抗旱性不同的冬小麦幼苗在渗透胁迫下叶片相对透性、Pro 含量和在总游离氨基酸中的Pro 比例均增加,但品种间变化幅度有明显差别.在严重胁迫下,抗旱性弱的品种济南13.烟农15和鲁麦5号的叶片相对透性增加大于抗旱性强的品种昌乐5号、秦麦3号和山农587;而Pro 含量和在总游离氨基酸中Pro 比例的增加小于抗旱性强的品种.叶片Pro 累积与RWC 呈显著负相关.     

水分胁迫下植物体内游离脯氨酸的累积及ABA在其中的作用

无论是土壤干旱,还是NaCl或PEG所引起的水分胁迫,都使植物体内游离脯氨酸含量明显升高。不同小麦品种反应不一,如对干旱敏感的甘麦8号比抗旱的和尚头、定西24在NaCl和PEG胁迫下游离脯氨酸水平增高得更快,而后者持续的时间较长。土壤干旱胁迫下,小麦各品种之间脯氨酸含量无明显差异。中生植物倒挂金钟(Fuchsia hybrida)和沙生植物猪毛蒿(Artemisia scoparia)在水分胁迫下游离脯氮酸含量均有增高。把小麦幼苗放在5×10~(-5)M ABA溶液中浸根处理,无论在正常或胁迫情况下均能促进游离脯氨酸含量的增高。     

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。     

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     

抗旱性不同的小麦幼苗在水分和盐胁迫下抗氧化酶和多胺的变化

分别对抗旱小麦8139和干旱敏感小麦甘麦8号的幼苗进行两周的水分胁迫和NaCl胁迫,并对其叶片中一些生理指标的变化进行了研究,结果表明,水分胁迫下8139中O2^-和H2O2的含量及膜脂过氧化程度均低于敏感品种,胁迫后第七天与第十四天其中SOD与CAT活性明显高于甘麦8号,盐胁迫下两种小麦中的H2O2,MDA含量及SOD,POX酶活性在各时期均无明显差别,水分胁迫下,8139中多胺（腐胺Put,亚精胺Spd,精胺Spm)含量显著高于甘麦8号,盐胁迫下,两品种中多胺含量有胁迫7d后才表现出差异,由此可见,水分胁迫下两品种清除自由基的能力明显不同。而在盐胁迫下则差别不大。表现在生长上,水分胁迫下8139地上部分干物质的累积量高于甘麦8号,而在NaCl胁迫下两者之间差别不大,该结果表明植物抗旱与抗盐的生理保护机理是不一样的。     

高粱幼根细胞膜对于水和电解质的透性

在不同浓度的高渗溶液作用下,两个高粱品种的幼根细胞失水过程的动力模型与实验结果较为符合,相关指数在0.801～0.898之间。水分在这一运输过程中的越膜速度较高,高梁幼根与外界高渗溶液的水分交换在15min(20～22℃)后即接近平衡。另一方面,在相同时时间内,细胞电解质外渗量随着细胞的失水大幅度增加,并与高渗溶液的浓度呈正相关,这与非平衡态热力学理论的结论是一致的。     

抗旱性不同的小麦叶片的渗透调节与水分状况的关系

两年的试验结果表明:在土壤水分胁迫下抗旱性强的小麦品种叶片的相对含水量和水势均高于抗旱性弱的品种;渗透势与水势为线性关系,水势每变动一个单位,渗透势变动0.71—0.93个单位;渗透势与相对含水量的对数化关系为两条直线组成的一条折线,第一条直线渗透势的下降完全由渗透调节引起;第二条直线渗透势下降主要是细胞失水浓缩的结果。渗透调节能力为:秦麦3号>昌乐5号>山农587>济南13>烟农15>鲁麦5号。