H_2O_2参与离体蒜苔细胞内含物再分配的调控(英文)

植物生长发育过程中经常发生新老器官更替和细胞内含物的再分配、再利用。Lepold提出新生器官向衰老器官传递某种信息 ,动员后者细胞内含物向前者再分配。但是该信息的化学本质迄今仍不清楚。大蒜 (Alliumsativum)的离体蒜苔是研究细胞内含物再分配的良好材料。细胞内含物大量从苔茎向珠蒜中再分配 ,结果珠蒜显著膨大而苔茎衰老死亡。蔡可等发现赤霉素 (GA3)处理可有效抑制细胞内含物再分配。我们此前的研究发现GA3处理苔茎基部可显著改变珠蒜和苔茎H2 O2 代谢。本研究中我们分别用GA3和 3-氨基 - 1 ,2 ,4-三唑 (AT)H2 O2 清除酶catalase的专一性抑制剂处理珠蒜 ,结果发现GA3和AT均可有效抑制离体蒜苔细胞内含物再分配 (Fig .1 )。根据浓度不同 ,H2 O2 可以诱导细胞产生保护性反应或凋亡。细胞内含物再分配过程中 ,珠蒜H2 O2 浓度显著下降后保持于低水平 ,相反苔茎H2 O2 浓度极显著升高 1 0倍以上 ,而且细胞内含物转移早的苔茎下部H2 O2 峰值出现也早 (Fig .2 )。GA3或AT处理珠蒜 ,珠蒜H2 O2 浓度显著提高而苔茎H2 O2 浓度保持稳定的低水平或峰值显著推迟 (Fig .2 )。可见苔茎高浓度的H2 O2 诱导了苔茎细胞凋亡并把细胞内含物转移给珠蒜。已知约 2 %的呼吸耗氧生成H2 O2 。珠蒜呼吸速率显著高于苔茎 (王     

GA3对离体蒜苔细胞内含物再分配过程中H2O2代谢的作用

离体蒜苔构成一个完整的细胞内含物再分配系统。25℃条件下,于黑暗中贮存时,苔茎基部细胞内含物转移到顶端珠蒜中,最后苔茎下部枯萎,顶端形成鲜嫩多汁的珠蒜。适当浓度GA3处理苔茎基部可以有效抑制上0述细胞内含物再分配过程。已有研究表明,H2O2由超氧化物歧化酶（SOD）催化产生,被过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）催化降解;H2O2对生物个体发育具有重要调节作用。本文主要测定GA3对离体蒜苔H2O2代谢的影响,为进一步探讨H2O2在细胞内含物再分配中的作用提供参考。取珠蒜未明显膨大的离体蒜苔为供试材料,采用50μg/mLGA3溶液处理蒜苔基部,用比色法和氧电极法测定珠蒜和苔茎下部H2O2水平和SOD、POD、CAT活性。结果表明：（1）在处理后48h内,珠蒜和苔茎下部H2O2代谢即产生明显差异（Fig.1-4);（2）贮存20d后对照珠蒜明显膨大,而GA3不蒜无显著变化（Table1);（3）GA3处理显著提高了珠蒜H2O2水平和SOD、POD、CAT活性,相反苔茎下部H2O2水平和POD、CAT活性受到显著抑制,而SOD活性提高(Fig.5-8)。GA3处理对珠蒜和苔茎下部H2O2代谢的相反作用可能是其调节细胞内含物再分配的作用机制。     

H2O2参与离体蒜苔细胞内含物再分配的调控

植物生长发育过程中经常发生新老器官更替和细胞内分物的再分配，再利用。Lepold提出新生器官向衰老器官传递某种信息，动员后者细胞内含物向前者再分配。但是该信息的化学本质迄今仍不清楚。大蒜（Allium sativum)的离体蒜苔是研究细胞内分物再分配的良好材料，细胞内含物大量从苔茎向珠蒜中再分配。结果珠蒜显著膨大而苔茎衰老死亡。蔡可等发现赤霉素（GA3）处理可有效抑制细胞内含物再分配。我们此前的研究发现GA3处理苔茎基部可显著改变珠蒜和苔茎H2O2代谢。本研究中我们分别用GA3和3－氨基－1，2，4－三唑（AT）H2O2清除酶catalase的专一性抑制剂处理珠蒜，结果发现GA3和AT均可有效抑制离体蒜苔细胞内含物再分配（Fig.1)。根浓度不同，H2O2可以诱导细胞产生保护性反应或凋亡，细胞内含物再分配过程中珠蒜H2O2浓度显著下降后保持于低水平，相反苔茎H2O2浓度极显著升高10倍以上，而且细胞内含物转移早的苔茎下部H2O2峰值出现也早（Fig.2)。GA3或AT处理珠蒜，珠蒜H2O2浓度显著提高而苔茎H2O2浓度保持稳定的低水平或峰值显著推迟（Fig.2)，可见苔茎高浓度的H2O诱导了苔茎细胞凋亡并把细胞内含物转移给珠蒜。已知经2％的呼吸耗氧生成H2O2。珠蒜呼吸速率显著高于苔茎（王文宏等）表明珠蒜H2O2生成速率大于苔茎。珠蒜H2O2清除酶peroxidase和catalase活性逐步下降，与苔茎相反（Fig3,4)，可见珠蒜H2O2浓度应该显著高于苔茎，但事实上珠蒜H2O2水平显著低于苔茎，已知H2O2具有寿命长，易扩散和运输的特点，可见苔茎中积累的H2O2应该主要来自珠蒜。GA3和AT处理对珠蒜和苔茎中H2O2代谢的作用进一步表明，H2O2可能参与离体蒜苔细胞内含物再分配的调控。     

贮藏过程中蒜苔细胞内含物再分配的激素控制

在10～15℃黑暗条件下,虽无光合作用和矿物质及水分的供应,但经长期贮藏的蒜苔,在顶端可形成与地下鳞茎相似的气生鳞茎(珠蒜),其所需的营养物质,完全是靠衰退蒜苔苔茎细胞内含物的转移和再利用;所形成的珠蒜大小与蒜苔苔茎重量之间呈明显的正相关,苔茎越重最后形成的珠蒜越大。利用GA处理蒜苔不同部位(基部或顶端),可阻止或促进苔茎内含物的再分配。GA处理基部可提高苔茎活力,明显防止苔茎衰老和阳抑细胞内含物向珠蒜转移,起到防衰的作用。KT的效果不如GA明显。     

大葱叶片推陈出新中细胞内含物的再分配

大葱储藏过程中,新生叶片长出所需的营养来自衰老叶片储藏物质的再分配。电镜观察表明大葱叶鞘细胞结构变化表现出典型的编程性死亡特征;部分解体的原生质组分可能以囊泡迁移方式参与运输;酶定位显示在衰退叶鞘细胞的质膜、细胞壁和胞间连丝上有较高ATPase和APase活性,为该运输过程是依赖能量的主动运输补充了证据。     

大葱叶片推陈出新中细胞内含物的再分配

大葱储藏过程中,新生叶片长出所需的营养来自衰老叶片储藏物质的再分配。电镜观察表明大葱叶鞘细胞结构变化表现出典型的编程性死亡特征;部分解体的原生质组分可能以囊泡迁移方式参与运输;酶定位显示在衰退叶鞘细胞的质膜、细胞壁和胞间连丝上有较高ATPase和APase活性,为该运输过程是依赖能量的主动运输补充了证据。     

蒜苔中大分子物质的细胞间迁移及其与细胞内含物再分配、再利用的关系

以贮存蒜苔为材料,研究了在茎苔衰退与顶端珠蒜成长过程中物质的再分配,及其在显微、亚显微结构上的反映。观察到类 P-蛋白丝状物在衰退细胞中的形成及其经胞间连丝在薄壁细胞间、薄壁细胞与韧皮部之间进行运转的多种迹象,提出了大分子物质以集装囊泡的形式进行运输的新论点。进一步发现大分子物质在质外体(导管与细胞间隙)中存在与迁移状态;初步论证了它们与导管堵塞物在质上的差异;指出在特定生理状态下,质外体提供的“自由空间”作为大分子物质主动迁移途径的可能性。     

6-(艹卡)基腺嘌呤对离体蒜苔中引入~3H-葡萄糖再分配的调节

离体蒜苔在贮放过程中,苔茎中的营养物质能大量、高效地向顶端珠蒜转移。蔡可和娄成后证明激动素处理苔茎基部能显著抑制这一转移过程。本文采用同位素示踪进一步研究了细胞分裂素6-苄基腺嘌呤(BA)对蒜苔营养物质再分配的调节。实验材料分幼嫩蒜苔及衰老蒜苔。幼嫩蒜苔购自市场,衰老蒜苔是前者在25℃下放置10     

大蒜化学成分的气-质联用分析

本文采用环己烷、乙酸乙酯和正丁醇对大蒜（Allium sativum L.）新鲜鳞茎的95%乙醇提取物进行萃取,并与水蒸气蒸馏法提取的挥发油成分进行比较,用GC-MS对其成分进行定性和定量分析.在环己烷萃取物中共检出112个成分,鉴定了38个化合物,占环己烷萃取物总量的80.08%;在乙酸乙酯萃取物中检出86个成分,鉴定了26个化合物,占乙酸乙酯萃取物总量的56.70%;在正丁醇萃取物中未检出挥发性成分.在水蒸气蒸馏法提取的挥发油中共检出109个成分,鉴定了29个化合物,占挥发油总量的83.58%.大蒜95%乙醇提取物的环己烷和乙酸乙酯萃取物及大蒜挥发油中皆以含硫化合物为主.在环己烷和乙酸乙酯萃取物中,阿霍烯的含量分别为生药的0.00395%和0.00145%,大蒜中阿霍烯含量达0.00540%.     

大蒜花序轴离体培养器官发生途径的解剖学研究

以大蒜品种‘三月黄’(Allium sativum L.cv. Sanyuehuang)花序轴为外植体进行离体培养,对其器官发生过程进行了形态学和解剖学观察。结果显示:大蒜花序轴离体培养不经过愈伤组织,通过器官直接发生途径形成不定芽,其不定芽起源于大蒜花序轴维管组织韧皮部一侧周围的皮层薄壁细胞,属于外起源;皮层薄壁细胞经脱分化后,由最先形成的拟分生组织发育为茎尖分生组织,然后环绕其形成叶原基,茎尖和叶共同构成一个完整的不定芽;大蒜花序轴离体培养发生的不定芽与花苞中自然形成的营养芽发生部位一致。不定芽通过壮苗、生根培养可正常生根形成植株,如果继代培养周期超过21 d,鳞茎形成率可达90.56%。     

光暗条件下大蒜DNA甲基化差异的初步研究

用甲基敏感扩增多态性(MSAP)技术分析光暗条件下生长的大蒜DNA甲基化水平差异。结果表明,用8对引物组合扩增出343条带,完全一致的带型240条,不一致的103条。在不一致的条带中,光照条件下相同的47条带与黑暗条件下相同的带型有差异,与黑暗相比光照下出现的去甲基化带28条,有56条差异带在2个处理内个体间也有差异。总的趋势是光照引起大蒜DNA去甲基化。     

First Report of Fusarium proliferatum Causing Rot of Stored Garlic Bulbs (Allium sativum L.) in Italy

During 2011, Fusarium rot of stored garlic was detected on bulbs of ‘Aglio Bianco’ (white garlic) in Piacenza, Ferrara and Rovigo districts. Bulbs, harvested in July, were asymptomatic. During conservation in the drying sheds, approximately thirty percent of bulbs appeared emptied and softened. Fusarium proliferatum was consistently recovered from infected bulbs. The morphological identification was confirmed by Translation Elongation Factor 1‐alpha gene sequencing. Koch postulates were checked through pathogenicity tests. The disease has already been reported in Serbia, Germany, Spain, United States, China and India, but to our knowledge, this is the first report of F. proliferatum garlic bulb rot in Italy.     

大蒜体细胞胚胎发生研究进展

大蒜生产主要靠无性繁殖 ,因此 ,进行大蒜体细胞胚发育研究具有重要意义。本文对大蒜体细胞胚发育的影响因子进行了综述 ,其中较高浓度的维生素B1 及还原态氮源可能有利于胚胎发生 ,而大蒜体细胞内含物则不利于胚胎发生。此外 ,对大蒜体细胞胚培养中存在的主要问题进行了讨论 ,并认为系统开展体细胞胚发生的细胞分子生物学机理研究、建立悬浮培养体系以及进行大蒜体细胞胚无性系变异的研究等 ,具有广阔的前景。     

Isolation and Identification of Sodium 2-Propenyl Thiosulfate from Boiled Garlic (Allium sativum) That Oxidizes Canine Erythrocytes

Sodium 2-propenyl thiosulfate was identified in boiled garlic (Allium sativum). When canine erythrocytes were incubated with sodium 2-propenyl thiosulfate, the methemoglobin concentration and Heinz body percentage in erythrocytes were both increased, indicating that the compound induced oxidative damage in canine erythrocytes. It seems that this compound is one of the causative agents of garlic-induced hemolysis in dogs.     

The effect of jasmonic acid, sucrose and darkness on garlic (Allium sativum L. cv. Ptujski jesenski) bulb formation in vitro

Summary The effect of sucrose, jasmonic acid (JA) and darkness on bulb formation of garlic Allium sativum L. cv. Ptujski jesenski was studied in vitro. B5 medium supplemented with 3% sucrose, 5 μM JA and 5 μM 2-isopentenyl adenine (2iP) was used for shoot induction on garlic basal plates. For bulb induction, explants with developed shoots were transferred onto media with 3% or 8% sucrose in the presence or absence of 5 μM JA. Sucrose (8%) significantly increased the percentage of shoots which formed bulbs by 86–90%, bulb diameter and the number of bulbs per basal plate. On medium supplemented with JA, the average number of bulbs per basal plate was 11.5. Growth of explants in the dark was ineffective for stimulating bulb formation. Simultaneous use of JA and sucrose can improve garlic micropropagation via bulb formation, without intermediate callus formation.