NaCl胁迫下大麦根系液泡膜H+-ATPase活性与膜流动性的关系

用50～200 mmol/L NaCl处理2 d后,大麦(Hordeum vulgare L.)品种"滩引2号"(耐盐性强)根的液泡膜H+-ATPase活性增强,600 mmol/L NaCl处理下酶活性下降;"科品7号"(耐盐性弱)在50～100 mmol/L NaCl处理2 d后根的液泡膜H+-ATPase活性增强,200～600 mmol/L NaCl处理下酶活性随盐浓度增加而降低.50～200 mmol/L NaCl处理下"滩引2号"根的液泡膜流动性下降,600 mmol/L NaCl处理下膜流动性明显增大;盐胁迫下液泡膜膜脂脂肪酸不饱和度下降时,膜流动性下降,反之则膜流动性上升.由此推断高盐胁迫下液泡膜膜脂脂肪酸不饱和度上升而引起膜流动性上升可能是引起H+-ATPase活性下降的原因之一.     

NaCl胁迫下大麦根系液包膜H^＋—ATPase活性与膜流动性的关系

用50－200mmol/L NaCl处理2d后,大麦（Hordeum vulgare L.)品种“滩引2号”（耐盐性强）根的液泡膜H^ -ATPase活性增强,600mmol/L NaCl处理下酶活性下降;“科品7号”（耐盐性弱）在50－100mmol/L NaCl处理2d后根的液泡膜H^ -ATPase活性增强,200－600mmol/L NaCl处理下酶活性随盐浓度增加而降低。50－200mol/L NaCl处理下“滩引2号”根的液泡膜流动性下降,600mmol/L NaCl处理下膜流动性明显增大;盐胁迫下液泡膜膜脂脂肪酸不饱和度下降时,膜流动性下降,反之则膜流动性上升。由此推断高盐胁迫下液泡膜膜脂脂肪酸不饱和度上升而引起膜流动性上升可能是引起H^ -ATPase活性下降的原因之一。     

NaCl胁迫下大麦根液泡膜H^＋—ATPase活性、离子吸收与钙的关系

NaCl胁迫 2d ,耐盐大麦 (HordeumvulgareL .cv) (“滩引 2号”)根系液泡膜H _ATPase活性增强 ,H _PPase活性下降。以质膜Ca2 通道抑制剂La3 (1mmol/L)或Ca2 螯合剂EGTA (5mmol/L)处理大麦幼苗 ,抑制了NaCl诱导的液泡膜H _ATPase活性的增强 ,但提高了H _PPase活性 ;用CaM拮抗剂三氟拉嗪 (TFP ,2 0 μmol/L)处理 ,也抑制了液泡膜H _ATPase活性的增强。NaCl胁迫下 ,外加La3 ,TFP或La3 TFP处理 ,使Na 吸收增加 ,K 和Ca2 吸收降低。结果表明 ,NaCl胁迫下 ,液泡膜H _ATPase活性提高和离子吸收的变化可能与Ca_CaM系统有关。     

NaCl胁迫下大麦根系液泡膜H+-ATP酶活性受ATP和焦磷酸含量的调节

选用两个耐盐性强弱不同的大麦(Hordeumvulgare L.)品种,研究了NaCl胁迫下其幼苗根中ATP和焦磷酸(PPi)含量的变化以及PPi对液泡膜H -ATP酶活性的影响.结果表明:在含NaCl 200mmol/L的1/2 Hoagland溶液中处理2 d,耐盐品种(滩引2号)根中液泡膜H -ATP酶活性增加,然后逐渐下降,而H -PPi酶活性在NaCl处理9 d中'直下降.盐敏感品种(科品7号)在NaCl胁迫下根中H -ATP酶和H -PPi酶活性都下降(图1).与对照相比较,NaCl胁迫下耐盐品种根中ATP含量2 d时增加,4 d后下降;盐敏感品种根中ATP积累受NaCl胁迫的抑制(图2).NaCl胁迫下,两品种的PPi含量皆略有增加(图3).PPi对液泡膜H -ATP酶活性有竞争性抑制作用(图4).结果表明:ATP积累是NaCl胁迫下液泡膜H -ATP酶活性增加的原因之一,NaCl胁迫下大麦品种根中ATP含量下降和PPi对液泡膜H -ATP酶的抑制使该酶活性下降.     

多胺浸种改善盐胁迫大麦根系液泡膜功能的机理

研究了 0 .1mmol/L腐胺 (Put)和 0 .5mmol/L亚精胺 (Spd)浸种对 2 0 0mmol/LNaCl胁迫下大麦 (HordeumvulgareL .)幼苗生长速率、干物质积累、离子分布、液泡膜蛋白结合多胺含量以及液泡膜膜脂组分与功能的影响。结果表明 ,Put和Spd浸种均可缓解盐胁迫对大麦幼苗的盐害 ,促进生长和干物质积累 ,降低大麦幼苗体内 [Na ]/[K ]。与盐处理的对照植株相比 ,Put和Spd浸种均可提高大麦幼苗根系液泡膜磷脂含量 ,降低糖脂结合半乳糖含量 ,而膜上非共价结合多胺含量Spd PAx (一种未知多胺 )与Put Dap (二氨基丙烷 )之比 ( (Spd PAx) / (Put Dap) )、共价和非共价结合多胺总量均上升。统计分析结果表明 ,液泡膜非共价结合多胺 (Spd PAx) / (Put Dap)与H _ATPase和H _PPase活性呈显著正相关关系。     

NaCl胁迫下大麦根液泡膜H+-ATPase活性、离子吸收与钙的关系

NaCl胁迫2 d,耐盐大麦(Hordeum vulgare L.cv) ("滩引2号")根系液泡膜H+-ATPase活性增强,H+-PPase活性下降.以质膜Ca2+通道抑制剂La3+ (1 mmol/L)或Ca2+螯合剂EGTA (5 mmol/L)处理大麦幼苗,抑制了NaCl诱导的液泡膜H+-ATPase活性的增强,但提高了H+-PPase活性;用CaM拮抗剂三氟拉嗪(TFP,20 μmol/L)处理,也抑制了液泡膜H+-ATPase活性的增强.NaCl胁迫下,外加La3+,TFP或La3++TFP处理,使Na+吸收增加,K+和Ca2+吸收降低.结果表明,NaCl胁迫下,液泡膜H+-ATPase活性提高和离子吸收的变化可能与Ca-CaM系统有关.     

外源H_2O_2和·OH对大麦幼苗根系线粒体膜脂和流动性的伤害

以大麦 (H ordeum vulgare L.)为材料 ,研究了外源 H2 O2 和· OH对大麦根系呼吸速率、线粒体膜流动性和膜脂脂肪酸组成的影响。结果表明 ,1 0 mmol/L H2 O2 或· OH处理 4d,大麦幼苗根系呼吸速率和线粒体膜脂不饱和脂肪酸含量及脂肪酸不饱和指数下降 ,线粒体膜脂荧光强度增加 ,膜流动性下降 ,且 H2 O2 或· OH处理浓度 (在 0 .1～ 1 0 mmol/L范围内 )越高 ,膜脂流动性下降越明显。 H2 O2 和· OH处理的同时加入同浓度的抗坏血酸 (As A)和甘露醇 ,膜流动性明显增强或恢复     

NaCl胁迫对高粱根、叶鞘和叶片液泡膜ATP酶和焦磷酸酶活性的影响

NaCl胁迫初期 ,Na 主要在根和叶鞘中积累。相应地 ,根和叶鞘液泡膜ATP酶和焦磷酸酶水解活性、依赖ATP和PPi的质子泵活性及Na /H 逆向转运活性均明显增加 ,根和叶鞘的生长没有受到抑制。NaCl胁迫后期 ,Na 开始向地上部分运输并在叶片中积累。此时 ,叶片液泡膜质子泵和Na /H 逆向转运活性开始增加 ,根和叶鞘的Na/K比增加 ,其液泡膜ATP酶和焦磷酸酶水解活性、质子泵活性和Na /H 逆向转运活性下降。相应地 ,根和叶鞘的生长也下降。当保温介质中Na/K比超过 1时 ,液泡膜微囊ATP酶和焦磷酸酶活性均随Na/K比的增加而下降。表明非盐生植物液泡膜质子泵在盐胁迫的初期对Na 在液泡内的积累及其耐盐性起重要作用     

低温、高pH胁迫对水稻幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶活性的影响

以耐冷性不同的两个水稻品种为材料,比较研究了幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶对低温(8℃)及高pH(8.0)胁迫的反应。结果表明水稻根细胞质膜和液泡膜上均存在Ca3+-ATP酶,但活性远低于H+-ATP酶。耐冷品种武育粳3号经低温(8℃)处理2d,根系质膜和液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性均明显升高,至冷处理12d,H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性有所下降,但仍与对照相近;而冷敏感品种汕优63经低温(8℃)处理2d,根系质膜H+-ATP酶活性略有升高,而质膜Ca2+-ATP酶以及液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性已明显下降;至冷处理12d,4种酶活性均明显低于对照。高pH胁迫使质膜和液泡膜H+-ATP酶活性下降,而使Ca2+-ATP酶活性上升。高pH胁迫会加剧低温冷害。结果表明,耐冷品种质膜、液泡膜ATP酶比冷敏感品种对低温胁迫有更强的适应能力。     

K~ 营养对NaCl胁迫下盐地碱蓬生长及叶片液泡膜V-H~ -ATPase和V-H~ -PPase活性的影响(英文)

对溶液培养的盐地碱蓬 (SuaedasalsaL .)幼苗进行不同浓度NaCl胁迫并改变培养液中K 浓度 ,以了解K 营养对NaCl胁迫下盐地碱蓬幼苗生长及叶片液泡膜V_H _ATPase、V_H _PPase活性的影响。提高培养液K 浓度可明显增加盐胁迫下碱蓬植株的鲜重、干重 ,促进盐地碱蓬叶片及根部组织K 积累。盐地碱蓬叶片液泡膜V_H _ATPase至少由A、B、C、D、E及c亚基组成 ,其表达量在缺K 处理 (12 μmol/LK )下随盐胁迫浓度的增加而减小 ,而在正常K (6mmol/L)培养下则随盐胁迫浓度的增加而增加 ;盐地碱蓬叶片液泡膜V_H _PPase分子量为 72kD ,在缺K 和正常K 供应情况下 ,V_H _PPase均有较高表达。V_H _ATPase及V_H _PPase活性变化与其亚基表达量变化基本成正相关。结果表明 :K 对盐生植物碱蓬的耐盐性有重要作用 ,盐胁迫下 ,K 可能参与了V_H _ATPase和V_H _PPase活性调控     

Effects of silicon on H+-ATPase and H+-PPase activity,fatty acid composition and fluidity of tonoplast vesicles from roots of salt-stressed barley (Hordeum vulgare L.)

We investigated the effects of silicon (Si) on time-dependent changes in root tonoplast H⁺-ATPase and H⁺-PPase activities, membrane fatty acid compositions and tonoplast fluidity in two barley (Hordeum vulgare L.) cultivars differing in salt tolerance. Plants were grown in NaCl-free (control) and NaCl-supplied (60 and 120 mM, respectively) nutrient solutions with or without 1.0 mM Si. Plant roots were harvested to isolate tonoplast vesicles for assay of H⁺-ATPase and H⁺-PPase activities at days 2, 4, and 6 after treatment in the first experiment and for analysis of membrane fatty acid composition and fluidity at day 4 after treatment in the second experiment. The results showed that tonoplast H⁺-ATPase and H⁺-PPase activities in roots of salt-treated plants increased at day 2, which was more obvious at 60 mM NaCl in the salt-tolerant cultivar than in the salt-sensitive cultivar, and then decreased at day 4 and onward. These enzyme activities decreased consistently from days 2 to 6 for treatment with 120 mM NaCl. However, inclusion of 1.0 mM Si significantly enhanced both H⁺-ATPase and H⁺-PPase activities in roots of salt stressed barley, which was irrespective of NaCl level or cultivar used. The ratio of unsaturated to saturated fatty acids (U/S) increased under salt stress for both cultivars. Addition of Si to salt treatment increased the ratio of U/S in salt-tolerant cultivar but it did not in salt-sensitive cultivar compared to non-Si-amended salt treatment. Salt treatment decreased tonoplast fluidity of roots of barley significantly compared with control treatment. However, root tonoplast fluidity was significantly lower in the Si-amended salt treatment than in the non-Si-amended salt treatment. These results were in line with the previous findings that Si could help increase antioxidative defense and reduce membrane lipid oxidative damage in barley under salt stress. The possible mechanisms involved in Si-enhanced salt tolerance were discussed with respect to cell membrane integrity, stability and function in barley.     

脂肪酸对盐胁迫大麦幼苗液泡膜微囊膜脂组分及功能的影响

用１００ｍｍｏｌ／ＬＮａＣｌ处理大麦（ＨｏｒｄｅｕｍｖｕｌｇａｒｅＬ．）幼苗２ｄ,根系液泡膜微囊膜脂不饱和度上升,并不随外源脂肪酸的饱和度而改变。外源硬脂酸和亚油酸降低大麦幼苗对Ｎａ＋的吸收及其向地上部的运输,增加Ｋ＋的吸收和向地上部的运输,降低根系的电解质渗漏率。增加液泡膜磷脂、糖脂结合半乳糖含量及Ｈ＋ＡＴＰａｓｅ和Ｈ＋ＰＰａｓｅ（焦磷酸酶）活性,与它们调节大麦对离子的吸收、分配的结果相一致,硬脂酸和亚油酸均有一定程度的缓解盐害的效应,亚油酸的效应大于硬脂酸     

盐胁迫对豌豆根液泡膜H^＋—ATPase活性及含量的影响

为了阐明液泡膜H^ -ATPase在盐胁迫下的作用和适应性调节机制,对豌豆（Pisum sativum L.）植株进行不同盐浓度和不同盐胁迫时间（1－3d）的处理后,分别测定液泡膜H^ -ATPase的H^ 转运活性、水解性和蛋白含量（A亚基）的变化。结果表明,100mmol/L和200mmol/L NaCl 处理1dH^ -ATPase的水解活性没有变化,而250mmol/L NaCl处理1d引起水解活性降低约25％。100mmol/L NaCl处理2d内水解活性没有变化,而第3天活性下降约20％。但是上述盐胁迫均能提高液泡膜H^ -ATPase的质子转运活性,说明盐胁迫后H^ -ATPase的水解活性和质子转运活性的变化不成比例,盐胁迫可能导致偶联比率的改变。Western blot研究发现,上述盐胁迫对液泡膜H^ -ATPase（A亚基）的含量基本无影响,仅100mmol/L NaCl处理3d后A亚基的量略有下降,这些结果证明,盐胁迫能刺激提高豌豆根液泡膜H^ -ATPase的H^ 泵效率,且泵效率的提高是源于偶联比率的改变,而不是由于ATP水解活性的提高和蛋白含量的增加。     

Effects of Salt Stress on the Activity and the Amount of Tonoplast H+-ATPase from Pea Roots

To study the function and adaptive mechanism of tonoplast H+ATPase under salt stress, pea ( Pisum sativum L.) seedlings were treated with different concentrations of salt （100-250 mmol/L NaCl） and with 100 mmol/L NaCl for different days (1-3 d). The ATP hydrolytic activity and the proton transport activity and the changes of the amount of tonoplast H+ ATPase (subunit A) were measured. ATP hydrolytic activity of H+ATPase prepared from plants treated with 250 mmol/L NaCl was reduced by about 25% compared to that of control plants, but that of stressed plants treated with 100 mmol/L and 200 mmol/L NaCl was unchanged. The activity from plants treated with 100 mmol/L NaCl for up to 3 d was lower than that of control plants by 20%. But the proton transport activity was increased under the same salt stresses as above. These results showed that the changes of the hydrolytic activity and the proton transport activity were not in proportion and salt stress may cause the change of the coupling ratio of H+ transport activity to ATP hydrolysis. The protein amount kept unchanged and reduced a little only when pea was treated with 100 mmol/L NaCl for 3 d. These results indicated that salinity stimulated the increase of the pump efficiency of the V-ATPase from pea roots, which was due to the change of the coupling ratio, but not due to the increase of ATP hydrolysis and the amount of V-ATPase.     

多胺浸种改善盐胁迫大麦根系液泡膜功能的机理

研究了0.1 mmol/L 腐胺 (Put) 和0.5 mmol/L 亚精胺 (Spd) 浸种对200 mmol/L NaCl胁迫下大麦(Hordeum vulgare L.)幼苗生长速率、干物质积累、离子分布、液泡膜蛋白结合多胺含量以及液泡膜膜脂组分与功能的影响.结果表明,Put和Spd浸种均可缓解盐胁迫对大麦幼苗的盐害,促进生长和干物质积累,降低大麦幼苗体内[Na+]/[K+].与盐处理的对照植株相比,Put和Spd浸种均可提高大麦幼苗根系液泡膜磷脂含量,降低糖脂结合半乳糖含量,而膜上非共价结合多胺含量Spd+PAx (一种未知多胺) 与 Put+Dap (二氨基丙烷)之比((Spd+PAx)/(Put+Dap))、共价和非共价结合多胺总量均上升.统计分析结果表明,液泡膜非共价结合多胺(Spd+PAx)/(Put+Dap)与H+-ATPase和H+-PPase活性呈显著正相关关系.     

硅改善盐胁迫下库拉索芦荟生长和离子吸收与分布

Si2．0mmol／L处理明显缓解NaCl 100、200mmol／L胁迫120d对库拉索芦荟（Aloevera）生长的抑制作用。Si可显著降低NaCl胁迫下芦荟植株中的Na^＋和Cl^-含量,提高K^＋含量,从而显著降低K^＋／Na^＋,促进根对K^＋的选择性吸收（ASK,Na）和K^＋向地上部的选择性运输（TSK,Na）,以维持植株体内的离子稳态。根系和叶片横切面的X-射线能谱微区分析结果进一步证实了这一结果。Si改善盐胁迫下芦荟对K^＋的选择性吸收和运输的机制之一是通过显著提高盐胁迫下芦荟根细胞质膜H^＋ATPase、液泡膜H^＋-ATPase和液泡膜H^＋-PPase的活性。     

ATPase 与植物抗盐性

 本文综述了高等植物细胞ATPase在盐胁迫下的活性变化及其调控机制。V型H+_ATPase与细胞离子区隔化和植物抗盐性密切相关。盐胁迫提高抗盐植物液泡膜H+_ATPase活性, 主要是通过增加V型H+_ATPase主要功能亚基的基因表达以及蛋白质合成。盐胁迫通常降低质膜H+-ATPase活性, 很可能是由于酶蛋白质合成受阻, 质膜H+-ATPase活性的变化与盐胁迫的强度和时间长短有关。此外, 本 文还对ABA和Ca2+-CaM等胁迫信号物质对ATPase活性的调控及其与植物抗盐性的关系进行了总结。研究ATPase对盐胁迫的响应和调控机制, 有助于阐明植物的盐生境适应机制, 也有利于植物的抗盐育种工作。