玉米胚发育过程中脱水耐性的变化

对离体玉米胚脱水耐性的变化以及不同脱水速率对其脱水耐性的影响进行了研究。授粉后16d的玉米胚能耐轻微脱水,含水量从1.45降低到0.28gH2Og-1DW时胚的萌发率为100%,但含水量低于0.1gH2Og-1DW时胚死亡。胚的脱水耐性随着发育逐渐加强,表现为电解质渗漏速率逐渐降低,萌发率和幼苗干重逐渐增加。授粉后20d胚内超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性较高,过氧化氢酶(CAT)活性较低;授粉后24d,这些酶的活性与授粉后20d的正好相反。脂质过氧化产物丙二醛(MDA)在种子发育过程中呈下降趋势。不同脱水速率明显地影响胚的脱水耐性:在慢速脱水到含水量0.1~0.18gH2Og-1DW时,胚的萌发率和幼苗干重比快速脱水高,电解质渗漏速率比快速脱水低;在快速脱水条件下胚中的SOD、APX活性和MDA含量也比慢速脱水高;CAT活性的变化不明显。     

Trichiliadregeana胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用

以顽拗性TrichiliadregeanaSond.种子为材料,研究其胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用。T.dregeana胚轴的脱水耐性随着脱水进程逐渐下降,50%的胚轴被脱水致死的含水量(W50)大约为0.16gH2O/gDW。在脱水过程中,胚轴的电解质渗漏速率逐渐增加,超氧物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱苷肽还原酶(GR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性下降,硫代巴比妥酸(TBA)-活性产物的含量增加。2.5~10.0mmol/L抗坏血酸处理能有效地增加胚轴的脱水耐性和SOD、APX、CAT和GR的活性,降低电解质渗漏速率和TBA活性产物的含量。结果表明,T.dregeana胚轴的脱水耐性与抗氧化酶的活性增加和脂质过氧化作用的降低密切相关。     

Trichilia dregeana胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用

以顽拗性Trichilia dregeana Sond.种子为材料,研究其胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用.T.dregeana胚轴的脱水耐性随着脱水进程逐渐下降,50%的胚轴被脱水致死的含水量(W50)大约为0.16 g H2O/g DW.在脱水过程中,胚轴的电解质渗漏速率逐渐增加,超氧物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶 (CAT)、谷胱苷肽还原酶(GR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性下降,硫代巴比妥酸(TBA)-活性产物的含量增加.2.5～10.0 mmol/L抗坏血酸处理能有效地增加胚轴的脱水耐性和SOD、APX、CAT和GR的活性,降低电解质渗漏速率和TBA活性产物的含量.结果表明,T.dregeana胚轴的脱水耐性与抗氧化酶的活性增加和脂质过氧化作用的降低密切相关.     

莲种子的极端高温耐性与抗氧化酶活性的变化

莲（Nelumbo nucifera Gaertn．）种子是一种长寿命和耐极端高温的种子．莲和玉米（Zeamays L．）种子的含水量分别为0．103和0．129gH20／g干重,随着在100℃处理时间的延长,种子的含水量、萌发率和由存活种子产生的幼苗鲜重逐渐降低．100℃处理15min时,玉米种子的萌发率为零;但莲种子被处理24h时,其萌发率仍然为13．5％．50％的玉米和莲种子被100℃处理致死的时间（T50）分别为6min和14．5h．随着100℃处理时间的延长,莲胚轴的相对电解质渗漏明显增加,总叶绿素含量显著下降,当在100℃处理时间短于12h时,莲下胚轴的亚细胞结构保持完整;当处理时间长于12h时,细胞逐渐发生质壁分离、内质网变得不清晰、核和核仁降解、大多数线粒体膨胀、脂质颗粒在细胞边界积累,最后细胞器和质膜降解．此外,莲胚轴和子叶的丙二醛（MDA）含量在100℃处理的0～12h内下降,然后增加：玉米胚和胚乳的MDA含量在100℃处理的5～10min内增加,然后有所下降．莲胚轴和子叶的超氧物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽还原酶（GR）和胚轴的过氧化氢酶（CAT）活性在100℃处理初期增加,然后下降;而莲胚轴和子叶的抗坏血酸过氧化物酶（APX）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）和子叶的CAT活性随100℃处理时间的延长而逐渐下降．玉米胚和胚乳中的SOD,DHAR以及胚的GR活性在100℃处理初期增加,然后下降;玉米胚和胚乳中的APX,CAT和胚乳的GR活性随100℃处理时间的延长迅速下降,与种子萌发率下降的趋势相同,莲胚轴和子叶的SOD,APX,CAT,GR和DHAR活性下降缓慢,而在玉米胚和胚乳中这些酶的活性则迅速降低。     

温度胁迫对马铃薯叶片抗坏血酸代谢系统的影响

采用盆栽试验,研究了高温（40 ℃）和低温（5 ℃）胁迫下,马铃薯叶片抗坏血酸（AsA）含量、L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶（GalLDH）和脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）基因表达与相应酶活性,以及抗坏血酸过氧化物酶（APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性及H₂O₂和丙二醛（MDA）含量的变化规律,探讨温度胁迫对AsA代谢系统的影响.结果表明：40 ℃下,AsA含量快速增加,在6 h达到最高值,最高值比对照增加43.7％,而后急速减少;5 ℃下,在9 h达到最高值,最高值比对照增加27.7％,而后也开始减少.GalLDH、DHAR、APX、MDHAR和GR活性在40 ℃和5 ℃下均呈先升后降的变化趋势;GalLDH和DHAR基因表达与其酶活性的变化趋势一致.温度胁迫下,H₂O₂和MDA含量均显著增加.说明在温度胁迫初期,马铃薯叶片以AsA为核心的抗氧化系统对抵御高温和低温胁迫发挥了重要作用,但是随着胁迫时间的延长,AsA代谢系统的抗氧化功能逐渐降低.     

外源α-萘乙酸对花期长期干旱大豆叶片抗氧化系统的影响

以不同耐旱型品种‘南农99-6’和‘科丰1号’大豆为材料,2012年在南京农业大学牌楼试验站进行为期110 d的盆栽试验,研究大豆花期叶面喷施α-萘乙酸(NAA)对长期干旱条件下大豆植株抗氧化系统的影响.结果表明: 干旱胁迫显著降低了大豆地上部干物质量,叶片中丙二醛(MDA)含量及活性氧(ROS)水平显著升高,同时,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)、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性,还原型抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量及AsA/DHA(双脱氢抗坏血酸)和GSH/GSSG(氧化型谷胱甘肽)比值显著升高,其中‘科丰1号’大豆的抗氧化能力更高,从而维持较低的ROS水平和MDA含量.NAA可显著提高叶片中的APX、POD、CAT、MDHAR活性及AsA/DHA、GSH/GSSG比值,其中‘科丰1号’大豆叶片的脱氢抗坏血栓还原酶（DHAR）活性和AsA含量极显著增加.     

外源α-萘乙酸对花期长期干旱大豆叶片抗氧化系统的影响

以不同耐旱型品种‘南农99-6’和‘科丰1号’大豆为材料,2012年在南京农业大学牌楼试验站进行为期110 d的盆栽试验,研究大豆花期叶面喷施α-萘乙酸(NAA)对长期干旱条件下大豆植株抗氧化系统的影响.结果表明:干旱胁迫显著降低了大豆地上部干物质量,叶片中丙二醛(MDA)含量及活性氧(ROS)水平显著升高,同时,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)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性,还原型抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量及AsA/DHA(双脱氢抗坏血酸)和GSH/GSSG(氧化型谷胱甘肽)比值显著升高,其中‘科丰1号’大豆的抗氧化能力更高,从而维持较低的ROS水平和MDA含量.NAA可显著提高叶片中的APX、POD、CAT、MDHAR活性及AsA/DHA、GSH/GSSG比值,其中‘科丰1号’大豆叶片的脱氢抗坏血栓还原酶(DHAR)活性和AsA含量极显著增加.     

镧对硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响

采用水培方法研究了LaCl₃对硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响.结果表明：硝酸盐胁迫显著抑制了黄瓜幼苗的生长,尤其是地上部生长.在处理7 d时,与对照相比,硝酸盐胁迫下的黄瓜单株地上部鲜质量降低了12.77 g,叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性升高,而抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性显著降低.外加低浓度（0.05 mmol·L^-1）LaCl₃可以显著提高硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗单株鲜质量,比硝酸盐胁迫下提高了35%左右,还提高了叶片热稳定蛋白含量及SOD、POD、CAT、APX、DHAR、GR活性,降低了电解质渗漏率及丙二醛(MDA)含量,在一定程度上缓解了硝酸盐对黄瓜幼苗生长的抑制作用.但外加高浓度LaCl₃（0.5 mmol·L^-1）长期处理对黄瓜硝酸盐胁迫的缓解效果并不明显.因此外加一定浓度的LaCl₃可通过提高黄瓜抗氧化酶活性及热稳定蛋白含量来缓解硝酸盐胁迫.     

光质对烟草叶片生长发育过程中抗氧化系统的影响

以云烟87植株为材料,通过覆盖白、红、黄、蓝、紫色滤膜获得不同光质,于大田条件下研究了光质对烟草叶片生长发育过程中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性,抗氧化剂谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)以及丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明,在烟草植株第11片叶生长发育的7~70 d内,其抗氧化酶活性和抗氧化物质含量呈现先升高后下降的变化趋势.与白光(对照)相比,黄光诱导烟草叶片SOD、CAT、APX和GR活性升高,以及AsA和GSH含量增加;而红光诱导APX和GR活性上升,以及GSH和AsA含量升高;但紫光却使SOD、CAT、POD、GR和GPX活性下降,GSH和AsA含量降低,而蓝光则使所有抗氧化酶活性和抗氧化物质含量降低.紫光和蓝光处理的烟草叶片中MDA含量较高,而黄光和红光处理的则较低.总体而言,在大田条件下,相对红光和黄光而言,蓝光和紫光处理下的烟草叶片更容易发生光氧化胁迫.     

CO2浓度倍增对城市银杏(Ginkgo biloba)叶片膜脂过氧化与抗氧化酶活性的影响

以生长在沈阳市区内的银杏为试材,使用开顶箱模拟法对倍增CO2浓度（700μmolmol-1）和正常空气CO2浓度（≈350μmolmol-1）条件下银杏生长参数,超氧阴离子自由基（O2^-.）产生速率,丙二醛（MDA）含量,抗坏血酸（ASA）含量,超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）及谷胱甘肽还原酶（GR）活性动态变化进行分析,探讨高浓度CO2对银杏膜脂过氧化与抗氧化酶活性的影响。结果表明,在短期（60d）内CO2浓度倍增使银杏细胞内O2^-.产生速率与H2O2含量减少,而ASA含量与SOD、APX、GR活性升高。与对照相比,大多数测定显示出显著差别。但较长期（70d以上）CO2浓度倍增处理则使试验结果发生逆转,活性氧O2-.产生速率略有升高,SOD、APX、GR活性略有下降,ASA含量仍略高于对照（但与对照相比差异并不显著）,长期CO2浓度倍增处理可能使试验结果发生逆转。     

牛角花齿蓟马为害对紫花苜蓿AsA、GSH含量及相关代谢酶活性的影响

为了明确非酶抗氧化物质抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)及相关代谢酶抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)在紫花苜蓿(Medicago sativa L.)对牛角花齿蓟马Odontothrips loti Haliday为害的抗性中的作用,测定了不同牛角花齿蓟马虫口密度下抗、感蓟马苜蓿无性系R-1、I-1的AsA、GSH含量及APX、GR活性的变化。结果表明:受牛角花齿蓟马为害后,R-1无性系在低虫口密度(1、3头/枝条)下,AsA、GSH含量和GR活性均上升,在高虫口密度(5、7头/枝条)下,AsA含量和GR活性先升高后下降,GSH含量上升后保持稳定;I-1无性系的AsA、GSH含量先升高后下降,GR活性在为害后期呈上升趋势;R-1、I-1无性系的APX活性均先上升后下降,但R-1无性系APX活性的上升速率及下降速率小于I-1无性系。说明AsA、GSH含量及APX、GR活性的升高可能是紫花苜蓿对牛角花齿蓟马诱导抗性的一种表现,但I-1无性系对蓟马为害的应激反应滞后于R-1无性系。在牛角花齿蓟马为害后期,R-1无性系体内的AsA、GSH含量及APX、GR活性仍处于较高水平,也说明了R-1无性系对牛角花齿蓟马为害的抗性较I-1无性系强。     

Effect of pretreatment with hydrogen sulfide donor sodium hydrosulfide on heat tolerance in relation to antioxidant system in maize (Zea mays) seedlings

Hydrogen sulfide (H₂S) is a signal molecule that is involved in plant growth, development and the acquisition of stress tolerance including heat tolerance, but the mechanism of H₂S-induced heat tolerance is not completely clear. In present study, the effect of sodium hydrosulfide (NaHS), a H₂S donor, treatment on heat tolerance of maize seedlings in relation to antioxidant system was investigated. The results showed that NaHS treatment improved survival percentage of maize seedlings under heat stress in a concentration-dependent manner, indicating that H₂S treatment could improve heat tolerance of maize seedlings. To further study mechanism of NaHS-induced heat tolerance, catalase (CAT), guaiacol peroxidase (GPX), superoxide dismutase (SOD), glutathione reductase (GR) and ascorbate peroxidase (APX) activities, and glutathione (GSH) and ascorbic acid (AsA) contents in maize seedlings were determined. The results showed that NaHS treatment increased the activities of CAT, GPX, SOD and GR, and GSH and AsA contents as well as the ratio of reduced antioxidants to total antioxidants [AsA/(AsA+DHA) and GSH/(GSH +GSSG)] in maize seedlings under normal culture conditions compared with the control. Under heat stress, antioxidant enzymes activities, antioxidants contents and the ratio of the reduced antioxidants to total antioxidants in control and treated seedlings all decreased, but NaHS-treated seedlings maintained higher antioxidant enzymes activities and antioxidants levels as well as the ratio of reduced antioxidants to total antioxidants. All of above-mentioned results suggested that NaHS treatment could improve heat tolerance of maize seedlings, and the acquisition of this heat tolerance may be relation to enhanced antioxidant system activity.     

Possible Involvement of Reactive Oxygen Species Scavenging Enzymes in Desiccation Sensitivity of Antiaris toxicaria Seeds and Axes

The relationships among desiccation sensitivities of Antiaris toxicaria seeds and axes, changes in activities of superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT), glutathione reductase (GR) and dehydroascorbate reductase, (TBA)-reactive substance were studied. Desiccation tolerance of seeds and axes decreased with dehydration. Desiccation tolerance of axes was higher than that of seeds, and that of epicotyls was higher than radicles. Activities of SOD, CAT and DHAR of seeds increased during the initial phase of dehydration, and then decreased with further dehydration, whereas activities of APX and GR decreased with dehydration. These five enzyme activities of axes, however, increased during the initial phase of dehydration, and then decreased with further dehydration. The rate of superoxide radical production, and the contents of H2O2 and TBA-reactive products of seeds and axes gradually increased with dehydration. These results show that the A. toxicaria seed is a typical recalcitrant seed. Loss of desiccation tolerance in seeds and axes was correlated with activities of seeds and axes.     

抗氧化系统参与循环干旱锻炼提高烟草植株抗旱性的形成

对漂浮育苗的烟草幼苗进行控水-半萎焉-复水-恢复的循环干旱锻炼。结果表明,这种干旱锻炼能显著提高烟草叶片抗氧化剂谷胱甘肽（GSH）、抗坏血酸（AsA）的含量、还原型抗氧化剂在总抗氧化剂中的比例和抗氧化酶包括超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化氢酶（CAT）、愈创木酚过氧化物酶（GPX）、谷胱甘肽还原酶（GR）的活性,降低丙二醛（MDA）的含量。当烟草植株遭受后续的干旱胁迫时,与未锻炼的对照相比,干旱锻炼过的烟草植株能保持较高的GSH和AsA含量、还原型抗氧化剂在总抗氧化剂中的比例和抗氧化酶（SOD、APx、CAT、GPX和GR）活性,以及较低的MDA含量,表明这种循环干旱锻炼提高了细胞抗氧化能力,有助于缓解烟草植株由干旱引起的氧化胁迫及其所导致的伤害,最终提高其抗旱性。这些结果表明。抗氧化系统参与了循环干旱锻炼提高烟草植株抗旱性的形成过程。     

不同脱水速率对木奶果种子脱水敏感性及抗氧化酶活性的影响

研究了脱水速率对木奶果种子脱水敏感性和抗氧化酶活性的影响。木奶果种子初始含水量高达1.72gH2O·g^-1DW,萌发率为86.67%。含水量降至0.90gH2O·g^-1DW左右时,慢速脱水种子的萌发率为97.78%,而快速脱水的种子萌发率仅为64.44%。快速脱水至含水量为0.76gH2O·g^-1DW时萌发率为21.67%,而慢速脱水至0.68gH2O·g^-1DW时,萌发率仍高达55.56%。确定了木奶果种子是对慢速脱水耐受性更高的顽拗性种子。在种子脱水过程中,相对电解质渗透速率和脂质过氧化产物（TBARs）都呈升高趋势,但慢速脱水后的种子,其TBARs升高的速率较快速脱水的慢。快速脱水的种子中超氧化岐化酶（SOD）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活性较慢速脱水的高,而过氧化氢酶（CAT）活性较慢速脱水的低,未检测出谷胱甘肽还原酶（GR）的活性。这些结果表明,在木奶果种子脱水耐性获得过程中过氧化氢酶比其他抗氧化酶作用更大。     

Combined action of antioxidant defense system and osmolytes in chilling shock-induced chilling tolerance in Jatropha curcas seedlings

Low non-freezing temperature is one of the major environmental factors affecting growth, development and geographical distribution of chilling-sensitive plants, Jatropha curcas is considered as a sustainable energy plants with great potential for biodiesel production. In this study, chilling shock at 5 °C followed by recovery at 26 °C for 4 h significantly improved survival percentage of J. curcas seedlings under chilling stress at 1 °C. In addition, chilling shock could obviously enhance the activities of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT) and glutathione reductase (GR), and the levels of antioxidants ascorbic acid (AsA) and glutathione (GSH), as well as the contents of osmolytes proline and betaine in leaves of seedlings of J. curcas compared with the control without chilling shock. During the process of recovery, GR activity, AsA, GSH, proline and betaine contents sequentially increased, whereas SOD, APX and CAT activities gradually decreased, but they markedly maintained higher activities than those of control. Under chilling stress, activities of SOD, APX, CAT, GR and GPX, and contents of AsA, GSH, proline and betaine, as well as the ratio of the reduced antioxidants to total antioxidants [AsA/(AsA + DHA) and GSH/(GSH + GSSG)] in the shocked and non-shock seedlings all dropped, but shocked seedlings sustained significantly higher antioxidant enzyme activity, antioxidant and osmolyte contents, as well as ratio of reduced antioxidants to total antioxidants from beginning to end compared with control. These results indicated that the chilling shock followed by recovery could improve chilling tolerance of seedlings in J. curcas, and antioxidant enzymes and osmolytes play important role in the acquisition of chilling tolerance.     

乙烯与NO互作对镉胁迫下荷花的抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

以荷花‘微山湖红莲’实生苗为试验材料,研究镉(Cd,50 μmol·L^-1)胁迫下,外源乙烯前体1-氨基环丙烷羧酸(ACC,100 μmol·L^-1)、ACC与一氧化氮合酶(NOS)抑制剂N-硝基-L-精氨酸(L-NNA,200 μmol·L^-1)、ACC与硝酸还原酶(NR)抑制剂钨酸钠(Tu,1 mmol·L^-1),ACC与一氧化氮(NO)清除剂2-苯基-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-3-氧代-1-氧(PTIO,200 μmol·L^-1),外源NO供体硝普钠(SNP,500 μmol·L^-1)、SNP与乙烯信号转导抑制剂硫代硫酸银(STS,100 μmol·L^-1)处理下荷花幼苗叶片的受害程度及抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循环的变化情况.结果表明: Cd胁迫下,荷花叶片受害症状明显,其相对电导率、丙二醛(MDA)、AsA和GSH含量显著上升,抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性明显降低;ACC的添加进一步增加了Cd对荷花叶片的毒害症状,并加剧了4种抗氧化酶活性的降低,但增加了抗氧化剂的含量;SNP的添加对荷花叶片的伤害起到加重作用,并导致GR和MDHAR活性降低以及AsA和GSH含量的升高;PTIO可显著提高Cd和ACC复合处理下荷花叶片APX、GR、MDHAR和DHAR的活性并降低AsA和GSH的含量,而L-NNA和Tu效果不如PTIO明显;STS可显著缓解Cd和SNP复合处理下荷花叶片的毒害症状,并提高4种抗氧化酶的活性、降低AsA和GSH的含量.由此说明,乙烯和NO在AsA-GSH循环中存在互作,二者相互促进,共同调控AsA-GSH循环,进而参与调控荷花对Cd胁迫的响应.