水分胁迫下苹果叶片的H_2O_2代谢

轻度水分胁迫下苹果叶片Pr迅速升高 ,CAT活性变化不大 ,NaHSO3 处理能显著降低叶内H2 O2 含量 ,表明光呼吸的加强促进了H2 O2 产生可能是叶内H2 O2大量积累的主要原因 ;中度水分胁迫下叶片AsA含量的下降和Mehler反应的增强都非常明显 ,DDTC和AsA处理都能有效降低叶内H2 O2 积累 ,但MV处理的作用不大 ,说明叶片H2 O2 主要来源于Mehler反应 ,AsA降解造成叶片对H2 O2 清除能力的下降是其积累的根本原因 ;严重水分胁迫时 ,NaHSO3 和DDTC都不能有效地减轻叶内H2 O2 积累 ,光呼吸和Mehler反应都可能不是H2 O2 的主要来源     

水分胁迫下苹果叶片的H2O2代谢

轻度水分胁迫下苹果叶片Pr迅速升高,CAT活性变化不大,NaHSO3处理能显著降低叶内H2O2含量,表明光呼吸的加强促进了H2O2产生可能是叶内H2O2大量积累的主要原因;中度水分胁迫下叶片AsA含量的下降和Mehler反应的增强都非常明显,DDTC和AsA处理都能有效降低叶内H2O2积累,但MV处理的作用不大,说明叶片H2O2主要来源于Mehler反应,AsA降解造成叶片对H2O2清除能力的下降是其积累的根本原因;严重水分胁迫时,NaHSO3和DDTC都不能有效地减轻叶内H2O2积累,光呼吸和Mehler反应都可能不是H2O2的主要来源。     

水分胁迫诱导玉米叶片质外体产生H2O2机理

通过组织化学染色、电镜观察、酶活性分析对水分胁迫诱导玉米叶片质外体产生H2O2进行了研究。结果表明:水分胁迫能够诱导玉米叶片内源ABA的积累,ABA参与了水分胁迫诱导的玉米叶片H2O2的产生,质膜NADPH氧化酶、细胞壁过氧化物酶(POD)以及质外体多胺氧化酶(PAO)是水分胁迫诱导玉米细胞在质外体产生H2O2的来源,其中质膜NADPH氧化酶是主要来源;内源ABA的积累参与了水分胁迫激活的质膜NADPH氧化酶、细胞壁POD和质外体PAO活性的提高。研究认为,水分胁迫诱导玉米细胞在质外体产生H2O2可能是由于水分胁迫下内源ABA的积累通过激活质膜NADPH氧化酶、细胞壁POD以及质外体PAO的活性而实现的。     

H_2O_2作为根源信号介导盐胁迫诱导的蚕豆气孔关闭反应

H2O2作为信号分子可被多种胁迫诱导产生并在细胞内积累,进而参与调节植物的抗逆反应。文章通过远红外热成像观察等实验发现,根部NaCl胁迫可诱导蚕豆气孔关闭,叶片温度上升,叶片内Na＋和H2O2含量增加,蒸腾流汁液中H2O2浓度升高。另外,NaCl可直接诱导离体蚕豆根产生H2O2,却不能影响表皮条内H2O2含量。NaCl胁迫条件下产生的蒸腾流汁液可直接诱导表皮条气孔关闭,该过程可被抗氧化剂抗坏血酸（AsA）所逆转。这些结果表明,H2O2作为盐胁迫的根源信号,可能通过维管系统运输参与调节蚕豆气孔的关闭反应。     

沙芥叶片活性氧和抗坏血酸对干旱胁迫的响应

本文以沙生蔬菜——沙芥为材料,研究干旱胁迫下其叶片内活性氧和抗坏血酸的积累规律和相互关系,为沙生植物干旱胁迫下叶片内活性氧积累和利用提供理论依据,也为植物干旱胁迫下抗坏血酸调控机制研究提供新的思路。结果表明,随着土壤相对含水量的下降,沙芥叶片内AsA、DHA、总AsA、HO·、Pn、Gs含量均呈下降的趋势,而O2ˉ·、H2O2和MDA含量呈上升趋势;同时总AsA与HO·含量极显著正相关,与H2O2显著正相关,与O2ˉ·显著负相关,DHA与HO·显著相关。     

H2O2作为根源信号介导盐胁迫诱导的蚕豆气孔关闭反应

H2O2作为信号分子可被多种胁迫诱导产生并在细胞内积累,进而参与调节植物的抗逆反应。文章通过远红外热成像观察等实验发现,根部NaCl胁迫可诱导蚕豆气孔关闭,叶片温度上升,叶片内Na+和H2O2含量增加,蒸腾流汁液中H2O2浓度升高。另外,NaCl可直接诱导离体蚕豆根产生H2O2,却不能影响表皮条内H2O2含量。NaCl胁迫条件下产生的蒸腾流汁液可直接诱导表皮条气孔关闭,该过程可被抗氧化剂抗坏血酸(AsA)所逆转。这些结果表明,H2O2作为盐胁迫的根源信号,可能通过维管系统运输参与调节蚕豆气孔的关闭反应。     

大丽轮枝菌毒素与拟南芥互作反应中SA、NO与H2O2信号的相关性

本文研究了大丽轮枝菌毒素(VD-toxin)与拟南芥互作反应中外源SA、NO供体、NO合酶抑制剂等对拟南芥幼苗H2O2含量的影响,并对H2O2的积累部位进行了DAB组化染色检测.大丽轮枝菌毒素、外源SA、NO供体处理拟南芥幼苗均能诱导H2O2的积累,NO供体的诱导作用最强;NO合酶抑制剂处理则未表现出H2O2含量的增强;H2O2的积累部位主要在叶片的表皮毛和维管束组织.结果表明,在大丽轮枝菌毒素与拟南芥互作反应中,H2O2可能作为信号分子参与了SA和NO调控的拟南芥防卫反应,NO信号与H2O2信号间的关系可能更密切.     

大丽轮枝菌毒素与拟南芥互作反应中SA、NO与H2O2信号的相关性

本文研究了大丽轮枝菌毒素（VD-toxin)与拟南芥互作反应中外源SA、NO供体、NO合酶抑制剂等对拟南芥幼苗H2O2含量的影响,并对H2O2的积累部位进行了DAB组化染色检测。大丽轮枝菌毒素、外源SA、NO供体处理拟南芥幼苗均能诱导H2O2的积累,NO供体的诱导作用最强;NO合酶抑制剂处理则未表现出H2O2含量的增强;H2O2的积累部位主要在叶片的表皮毛和维管束组织。结果表明,在大丽轮枝菌毒素与拟南芥互作反应中,H2O2可能作为信号分子参与了SA和NO调控的拟南芥防卫反应,NO信号与H2O2信号间的关系可能更密切。     

NaCl胁迫对茄子嫁接幼苗叶片抗坏血酸和谷胱甘肽代谢的影响

以Torvum Vigor为砧木,栽培品种苏崎茄为接穗,研究NaCl胁迫对茄子嫁接苗和自根苗抗氧化物质含量和H2O2产生及清除酶活性的影响.结果表明;(1)NaCl胁迫可诱导叶片中H2O2的产生,导致膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的积累,嫁接苗叶片中H2O2和MDA的含量显著低于自根苗.(2)在NaCl胁迫下,嫁接苗叶片中谷胱甘肽还原酶(GR)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性上升,自根苗则下降;NaCl胁迫促进了嫁接苗还原型抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)的合成,嫁接苗叶片中AsA和GSH的含量显著高于自根苗.由此认为,茄子嫁接苗耐盐性优于自根苗的原因之一在于嫁接苗保持较快的AsA-GSH循环,从而保证GSH和AsA的再生以减轻氧化损伤.     

褪黑素对高温胁迫下黄瓜幼苗抗坏血酸代谢系统的影响

以‘津春4号’黄瓜幼苗为试材,采用叶面喷施的方法,研究了外源褪黑素对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸代谢系统的影响.结果表明:高温胁迫后,黄瓜幼苗叶片过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量明显增加;还原型抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量持续下降,脱氢抗坏血酸(DHA)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量逐渐升高,AsA/DHA和GSH/GSSG大幅下降;抗坏血酸过氧化物酶(APx)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性明显升高,并在12 h达到最大.外施褪黑素能有效抑制高温胁迫下黄瓜幼苗叶片H2O2和MDA的积累,提高抗氧化物质AsA和GSH含量及抗坏血酸代谢相关酶APx、MDHAR、DHAR和GR活性,从而增强对H2O2的清除能力,抑制活性氧的产生,维持细胞膜的稳定性,减轻高温对植株造成的伤害,提高黄瓜幼苗抵御高温胁迫的能力.     

草酸诱导黄瓜幼苗对霜霉病的抗性与H2O2的关系

以长春密刺黄瓜幼苗为材料,对经草酸处理或霜霉菌接种后黄瓜叶片的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性及H2O2含量的变化进行了研究.结果表明:草酸处理或霜霉菌接种均可诱导黄瓜幼苗叶片H2O2含量显著增加,且草酸预处理后接种的叶片比相应对照叶片能更快地积累H2O2;草酸处理后叶片SOD和POD活性均升高,而CAT活性却受到一定程度的抑制.研究发现,H2O2参与了幼苗对霜霉病的抗性诱导;叶片H2O2含量的增加与其SOD、POD活性升高、CAT活性下降有关;通过调节黄瓜叶片H2O2的含量来调控有关黄瓜霜霉病抗性的防御基因表达是草酸诱导抗性的机制之一.     

烟草叶片发育过程中光合功能衰退与H2O2积累的关系

以烟草（Nicotiana tabacum L．cv NC89）为材料,研究了叶片发育过程中H2O2积累与叶绿体光合功能衰退、抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA—GSH）循环的关联。结果表明,光合功能衰退过程中,各光合参数均表现为先缓慢后快速的下降趋势,核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶（RuBPCase）活性下降较电子传递活性下降迅速,H2O2含量与叶绿素含量、光合速率、RuBPCase活性、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性显著负相关。H2O2的定位染色也证实光合功能衰退与H2O2积累密切相关。APX和GR在光合功能可逆衰退阶段维持较高水平,不可逆衰退阶段下降稍快。烟草叶片光合功能衰退快于AsA—GSH循环运转的下调。     

水杨酸对水分胁迫黄瓜幼苗叶片生理过程的影响

研究了外源水杨酸(salicylic acid,SA)对水分胁迫下黄瓜幼苗叶片主要生理过程的影响。1mmol／L的SA处理黄瓜幼苗24h后,叶片中POD活性剧增,SOD活性增加不明显,H2O2清除酶CAT和APX活性受抑制,H2O2含量上升引起膜脂过氧化产物MDA含量上升,造成轻度氧化胁迫;在随后水分胁迫过程中,经SA预处理积累的H2O2诱导APX和CAT活性上升并清除产生的H2O2;SA预处理后,叶片中Rubisco含量及其基因转录水平明显高于对照,光合作用受影响较小。这表明SA使黄瓜幼苗生理活性有较大改善,增强了植株对水分胁迫的抗性。     

UV-B辐射引起的绿豆幼苗叶片Rubisco量降低与H2O2含量升高有关

为了探讨UV-B辐射引起的Rubisco含量降低的可能机制,研究了两个绿豆品种(秦豆-20和中绿-1)幼苗在UV-B辐射下叶片Rubisco含量、蛋白水解酶活性和H2O2含量的变化.结果表明:UV-B辐射显著加速了两个绿豆品种幼苗叶片H2O2含量和蛋白水解酶活性上升,使Rubiscco含量下降.秦豆-20品种在UV-B辐射下H2O2含量和蛋白水解酶活性的上升程度明显大于中绿-1,相应其Rubisco含量的下降程度也大于中绿-1.抗坏血酸处理能明显降低UV-B辐射下两品种幼苗叶片H2O2含量,同时明显抑制蛋白水解酶活性的上升及Rubisco含量的下降.结果说明UV-B辐射诱导Rubisco含量的降低可能通过提高H2O2水平从而加强蛋白水解酶系统的活化而加速了Rubisco的降解.     

海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

以菠菜(Spinacia oleracea L.)为材料,研究了毒死蜱胁迫下海藻酸铈配合物对菠菜叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响。结果表明,在毒死蜱胁迫下,菠菜叶片中H2O2积累量比对照明显增加,非酶促抗氧化物质-抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量明显降低,抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)的活性明显升高。在毒死蜱胁迫下,喷施不同浓度的海藻酸铈配合物使菠菜叶片中的H2O2积累量减少,AsA和GSH含量升高,APX、GR、DHAR和MDAR等抗氧化酶活性也有所提高,缓解了毒死蜱胁迫。试验表明,适宜浓度的海藻酸铈配合物处理可使菠菜叶片对毒死蜱胁迫有一定的缓解作用。     

外源γ-氨基丁酸对低氧胁迫下甜瓜幼苗活性氧代谢的影响

以甜瓜品种‘西域一号’幼苗为材料,采用营养液水培方法,设置正常通气(对照)、正常通气+GABA(5mmol.L-1)、低氧胁迫、低氧胁迫+GABA(5mmol.L-1)4个处理,研究了外源γ-氨基丁酸(GABA)对正常通气和低氧胁迫下甜瓜幼苗活性氧代谢的影响。结果表明:与正常通气处理相比,低氧胁迫处理导致甜瓜幼苗体内O2.-产生速率和H2O2、MDA含量显著增加,同时SOD、POD、CAT、APX、GR等抗氧化酶活性和抗氧化物质AsA、GSH含量显著提高。低氧胁迫下外源GABA能显著提高甜瓜幼苗叶片SOD、CAT、APX、GR等酶活性和AsA、GSH含量,降低了植株体内O2.-产生速率和H2O2、MDA含量;而正常通气条件下添加外源GABA处理对甜瓜幼苗活性氧代谢的影响较小,仅CAT、GR活性和AsA、GSH含量显著提高,而H2O2、MDA含量显著降低。结果证明,添加外源GABA可以通过显著提高低氧胁迫下抗氧化酶活性和抗氧化物质含量来降低甜瓜幼苗活性氧积累,维持其细胞膜结构稳定性,从而有效减轻低氧胁迫对甜瓜幼苗的伤害。     

外源H2O2对盐胁迫下小麦幼苗生理指标的影响

以‘郑麦-004’小麦幼苗为供试材料,采用Hoagland营养液培养方法,通过添加H2O2的清除剂过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸(ASA),研究0.05μmol/L外源H2O2处理对150mmol/L NaCl胁迫下小麦幼苗生长和抗氧化系统活性的影响,探讨低浓度外源H2O2对盐胁迫下小麦幼苗伤害的防护作用及其生理机制。结果显示:外源H2O2能缓解盐胁迫对小麦幼苗生长的抑制效应,降低丙二醛(MDA)含量和超氧自由基(O2.-)的产生速率,使小麦幼苗的株高、根长和干重均显著增加,并能提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、CAT、抗坏血酸氧化酶(APX)等保护酶活性和抗氧化物质谷胱甘肽(GSH)的含量;而H2O2清除剂(CAT和AsA)能够逆转外源H2O2对盐胁迫下小麦幼苗生长的促进作用。研究表明,低浓度外源H2O2处理能促进小麦幼苗中的酶类和非酶类抗氧化剂的产生,减少脂质过氧化物的含量,提高小麦幼苗的耐盐性。     

根系渗透胁迫时杨树光合作用光抑制与活性氧的关系

为更多地了解自然条件下活体叶片的光抑制,研究了渗透胁迫时杨树无性系幼苗叶片的光抑制与活性氧代谢的关系．结果表明,随胁迫时间的延长和胁迫强度的增大,杨树叶片O2^-生成加快,H2O2和丙二醛(MDA)含量增多,超氧物歧化酶(SOD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性降低,活性氧代谢失衡,光合作用的光抑制加剧．用二乙基二硫代氨基甲酸铜盐抑制SOD活性,或用甲基紫精加速O2^-的生成,亦可使杨树叶片发生光抑制．渗透胁迫时杨树无性系幼苗清除H2O2能力降低,限制了叶片通过Mehler反应耗散过剩光能,防御光破坏作用的发挥;光抑制的发生与活性氧的积累有关．     

H2O2在黑松-松材线虫早期互作应答中的调控作用

松材线虫病已对中国森林资源以及生态环境造成严重破坏和威胁.近年信号分子H2O2在植物病害中的作用已成为研究热点,然而对松树-松材线虫互作中H2O2方面的功能研究不多见.本实验以三年生黑松(Pinus thunbergii)为材料,通过施用外源H2O2供给剂和抑制剂(AsA)探讨H2O2对松树-松材线虫互作体系中抗氧化保护酶、苯丙烷代谢途径的调控作用;同时对黑松感染松材线虫后体内H2O2产生的酶途径加以研究.结果表明,外源H2O2处理提前诱发了染虫黑松体内H2O2含量大幅度升高;AsA可在接种早期抑制染虫黑松体内H2O2含量,推迟了H2O2大量积累的发生.同步测定染虫黑松体内相关酶活性发现,外源H2O2处理后,染虫黑松体内APX和CAT活性下降幅度更大,MDA含量、PAL酶活性均提前积累;而外源AsA处理则推迟染虫黑松体内APX和CAT活性大幅下降的发生,延迟且削弱了MDA含量大量积累的发生和累积程度,PAL酶活性升高也滞后.同步观察黑松感病症状,发现H2O2处理组染虫黑松发病最快;仅接种松材线虫处理组次之;AsA处理组染虫黑松发病最慢.这表明,受松材线虫侵染后,黑松体内大量累积的信号分子H2O2可影响寄主体内抗氧化保护酶活性、苯丙烷代谢途径的表达,进一步影响了感病症状的表达.对黑松体内H2O2产生酶来源研究发现,黄嘌呤氧化酶(XO)抑制剂别嘌呤醇和NADPH氧化酶抑制剂二亚苯基碘(DPI)处理均能明显抑制黑松体内H2O2含量,说明XO和NADPH氧化酶均是黑松与松材线虫互作体系中内源H2O2合成的重要酶.     

Ca2+缓解 NaCl胁迫引起的玉米光合能力下降的作用

 以‘鲁玉14号玉米’（‘Zea mays cv. Luyu 14’）为材料,研究了Ca2+ 对NaCl胁迫下玉米叶片的气孔导度、净光合速率、Mehler反应及其对超氧化物歧化酶SOD和抗坏血酸过氧化物酶APX活性的影响,探讨了Ca2+在盐胁迫中的可能作用及其作用机制。正常生长条件下外施 2～16 mmol·L－1 Ca2+造成气孔导度下降,但在盐胁迫条件下外施 2～8 mmol·L－1 Ca2+却能降低盐胁迫造成的气孔导度下降。另外,无论正常生长条件下还是盐胁迫下,依赖Mehler反应的电子传递都会因 Ca2+的加入而增强,但后者的增强程度较大。对照植株经 2～8 mmol· L－1 Ca2+处理后总电子传递明显降低,而外施 2～8 mmol·L－1 Ca2+ 对盐胁迫植株的总电子传递却有明显的促进作用。8 mmol· L－1 Ca2+显著地提高了盐胁迫下SOD和APX的活性,相比之下,Ca2+对APX活性的促进作用更加显著。Ca2+的加入明显减轻了盐胁迫对玉米的抑制作用,这主要归因于Ca2+降低了盐胁迫造成的气孔关闭,改善了光合作用,并通过促进Mehler反应一方面直接耗散过剩的激发电子避免了电子传递链的过度还原,另一方面建立跨膜的pH梯度刺激依赖叶黄素循环的热耗散来耗散过剩光能,从而缓解了盐胁迫下过剩光能对玉米造成的伤害。而Mehler反应产生的活性氧可以被活性提高的抗氧化酶所清除。