外源硫对镉胁迫下马齿苋光合性状和矿质元素吸收的影响

从光合反应系统揭示外源硫(S)诱导马齿苋镉(Cd)耐受性的生理机制,为外源S缓解重金属毒害提供理论依据.采用营养液培养,研究外源S供体(NH4)2SO4对100 mg/L Cd胁迫下马齿苋叶片光合色素、光合特性、叶绿素荧光参数和矿质营养元素的影响.结果表明,Cd胁迫可显著降低马齿苋叶片中叶绿素a和叶绿素b含量;净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均显著降低,而胞间二氧化碳浓度上升,表明非气孔因素是Cd胁迫诱导马齿苋光合抑制的主要因素;同时,PSⅡ实际光化学效率(ФPSII)、电子传递效率(J)、化学猝灭系数(qP)显著下降,而非化学猝灭系数(qN)显著上升,表明Cd胁迫影响马齿苋PSⅡ反应系统的正常运行.外施400 mg/L(NH4)2SO4显著提高马齿苋叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量和叶绿素a/b比值,增强马齿苋叶片光合作用和PSⅡ原初光化学反应量子效率.对5种与光反应系统密切相关的矿质元素含量进行分析发现,Cd处理显著增加马齿苋叶片中的Ca和Fe含量,显著抑制马齿苋对Mg、Mn和Cu的吸收.Cd胁迫下马齿苋叶片的变黄与Mg、Mn的亏缺有关,而与Fe缺乏无关;添加外源S可显著提升马齿苋叶片中Ca、Mg、Fe、Cu和Mn含量,从而增强Cd胁迫下马齿苋叶片的PSII反应系统功能.     

外源NO对铜胁迫下番茄幼苗根系抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

采用营养液培养方法,研究外源NO对铜胁迫下番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)幼苗根系抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循环中抗氧化物质和抗氧化酶系的影响.结果表明:外施适量NO(硝普钠)可提高铜胁迫下番茄幼苗根系AsA、GSH含量和AsA/DHA(氧化型抗坏血酸)、GSH/GSSG(氧化型谷胱甘肽),降低DHA和GSSG含量.添加100 μmol·L-1 BSO(谷胱甘肽合成酶抑制剂)处理下,外源NO可提高铜胁迫下番茄幼苗根系的AsA含量、AsA/DHA及抗坏血酸酶(AAO)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)比活性,降低DHA、GSH、GSSG含量及抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)比活性;添加250 μmol·L-1 BSO处理下,外源NO提高了铜胁迫下番茄幼苗根系的AsA、GSH、GSSG含量、AsA/DHA及APX和GR比活性,降低了DHA含量及AAO、DHAR和MDHAR比活性.说明外源NO影响了铜胁迫下番茄根系的AsA-GSH代谢循环,并通过调节AsA/DHA、GSH/GSSG的变化来减轻氧化胁迫,从而缓解铜胁迫对番茄根系的伤害.     

外源NO对铜胁迫下番茄幼苗根系抗坏血酸谷胱甘肽循环的影响

采用营养液培养方法,研究外源NO对铜胁迫下番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)幼苗根系抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循环中抗氧化物质和抗氧化酶系的影响.结果表明：外施适量NO(硝普钠)可提高铜胁迫下番茄幼苗根系AsA、GSH含量和AsA/DHA(氧化型抗坏血酸)、GSH/GSSG(氧化型谷胱甘肽),降低DHA和GSSG含量.添加100 μmol·L^-1 BSO(谷胱甘肽合成酶抑制剂)处理下,外源NO可提高铜胁迫下番茄幼苗根系的AsA含量、AsA/DHA及抗坏血酸酶(AAO)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)比活性,降低DHA、GSH、GSSG含量及抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)比活性;添加250 μmol·L^-1 BSO处理下,外源NO提高了铜胁迫下番茄幼苗根系的AsA、GSH、GSSG含量、AsA/DHA及APX和GR比活性,降低了DHA含量及AAO、DHAR和MDHAR比活性.说明外源NO影响了铜胁迫下番茄根系的AsA-GSH代谢循环,并通过调节AsA/DHA、GSH/GSSG的变化来减轻氧化胁迫,从而缓解铜胁迫对番茄根系的伤害.     

外源NO对NaCl胁迫下黄瓜（Cucumis sativus L.）幼苗生长和谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响

采用营养液水培,研究了外源一氧化氮(NO)对黄瓜(Cucumis sativus L.)幼苗生长和叶片谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响.结果表明,正常生长条件下添加NO能促进黄瓜幼苗生长,而添加NO信号传递途径关键酶鸟苷酸环化酶(cGC)抑制剂亚甲基蓝(MB-1)显著抑制了黄瓜幼苗的生长;添加NO显著缓解了盐胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,提高了叶片谷胱甘肽还原酶(GR)活性、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASA)含量,降低了氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量,提高了GSH/GSSG,对单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性无显著影响;NaCl胁迫下添加NO的同时添加MB-1抑制了GR活性的提高,GSH和ASA含量、GSH/GSSG均降低,GSSG含量提高,但对MDAR、APX和DHAR活性无显著影响,表明NaCl胁迫下NO对GR活性、GSH和ASA含量、GSH/GSSG的调节可能是通过cGC介导的,对MDAR无明显的调节作用,对DHAR、APX的调节还存在其它途径.     

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.     

外源NO介导Cu胁迫下番茄GSH-PCs合成途径

一氧化氮(NO)作为生物活性分子,广泛参与各种生物和非生物胁迫.采用营养液培养,研究了Cu胁迫下外源NO介导的番茄还原型谷胱甘肽 植物螯合肽(GSH PCs)合成途径中相关酶活性及代谢产物的变化.结果表明: 与对照(CK)相比,Cu胁迫可以显著激活番茄体内γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-ECS)、谷胱甘肽合成酶(GS)活性,根系GSH、PCs含量急剧升高,且随着处理时间的延长,γ-ECS、GS活性和GSH、PCs含量呈持续上升趋势;添加外源硝普钠(SNP, NO供体)可以进一步提高Cu胁迫下番茄根系γ-ECS、GS活性,促进GSH、PCs的合成,增强清除过氧化物的能力,并螯合过多的Cu²⁺,降低其生物毒性.叶片中的GSH-PCs代谢变化在一定程度上滞后于根系.外源丁硫氨酸-亚砜亚胺(BSO,GSH合成抑制剂)显著抑制根系γ-ECS活性,添加SNP可以显著逆转根系中BSO对GSH和PCs合成的抑制,对叶片中PCs合成的影响较小.Cu胁迫下,外源NO可能启动了某些信号机制,并通过激活或增强GSH-PCs合成途径中的酶促和非酶促系统,降低过多的Cu²⁺的生物毒性和氧化伤害.     

外源硫诱导苦荞镉胁迫响应的比较转录组学分析

Cd(镉)含量超标是影响苦荞(Fagopyrum tararicum)安全生产的主要重金属污染。为揭示外源添加硫(S)对苦荞耐Cd胁迫影响的分子机理,通过比较转录组学分析手段,分析根施100 mg/kg(NH₄)₂SO₄(S)处理与5 mg/kg CdCl₂(Cd)处理后苦荞叶片的差异表达基因及其功能。结果显示,共获得393 983 500条干净序列,鉴定到19 875个基因,其中差异表达基因共有1 760个。通过GO注释和KEGG pathway对这些差异表达基因进行分析表明,外源S添加增强谷胱甘肽还原酶途径,抑制氧化还原途径,并诱导水杨酸响应、脱落酸响应以及生长素响应途径应对Cd毒害。转录组数据鉴定到苦荞FtbHLH68受Cd+S处理特异诱导表达,模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)同源基因突变体Atbhlh68表现出Cd+S处理缺陷表型,且Atbhlh68中叶绿素含量、净光合、GR活性和GSH活性变化均不响应Cd+S处理。研究结果揭示了苦荞响应Cd胁迫转录水平调控过程,阐...     

外源NO对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长和根系谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响

以津春2号黄瓜为材料,采用营养液水培的方法,研究了外源一氧化氮(NO)对黄瓜幼苗生长和根系谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响.结果表明,(1)正常生长条件下添加NO能促进黄瓜幼苗生长,而添加亚甲基蓝(MB-1)显著抑制黄瓜幼苗的生长;(2)添加NO显著缓解了NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,提高根系还原型谷胱甘肽(GSH)含量、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,而氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量略有下降,同时缓解了NaCl胁迫下抗坏血酸(ASA)含量的下降幅度;(3)NaCl胁迫下添加NO的同时添加MB-1可部分解除NO的作用,与NaCl胁迫下单独添加NO处理比较,GR活性、GSH和ASA含量均降低,GSSG含量提高,APX先升高后下降.研究发现,外源NO可能通过鸟苷酸环化酶(cGC)介导来调节NaCl胁迫下黄瓜幼苗根系GR活性和GSH、GSSG、ASA含量,提高抗氧化酶活性和非酶抗氧化物质含量,增强植株对活性氧的清除能力,减少膜脂过氧化,缓解NaCl胁迫对黄瓜幼苗造成的伤害.     

外源脯氨酸对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片AsA-GSH循环和光合荧光特性的影响

以抗热性较弱的黄瓜品种‘新泰密刺'为试材,在人工气候箱内采用营养液栽培法,研究了外源脯氨酸(Pro)预处理对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环和光合荧光特性的影响.结果显示:(1)与清水处理相比,高温胁迫4 h和8 h时,Pro预处理黄瓜幼苗叶片单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性、GSH(还原型谷胱甘肽)/GSSG(氧化型谷胱甘肽)比值及GSH含量显著升高;(2)在高温胁迫8 h时,Pro预处理幼苗的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)及PSⅡ的最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学淬灭系数(q_P)均显著升高,而蒸腾速率(T_r)和非光化学淬灭系数(NPQ)降低.研究表明,外源Pro预处理可显著提高高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环清除H_2O_2能力和叶片光合能力,有效缓解高温胁迫对黄瓜叶片抗氧化系统和光合系统的伤害,从而增强植株的耐热性.     

缺硫对镉胁迫下水稻幼苗非蛋白巯基物质含量和谷胱甘肽硫转移酶活性的影响

通过设置缺硫(S)处理,研究了镉(Cd)胁迫下水稻生长情况、幼苗Cd和非蛋白巯基含量以及谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性的动态变化.结果表明:Cd胁迫明显抑制了水稻生长,显著诱导了巯基物质[非蛋白巯基(NPT)、谷胱甘肽(GSH)、植物螯合肽(PC)]的合成,GST活性表现出先升后降的趋势.缺S处理下,尽管水稻根部对Cd的吸收和向地上部的转运都有所增加,但Cd胁迫程度并未明显增强,巯基物质含量明显降低,根部GST活性提高.表明巯基物质和GST在水稻抗Cd胁迫过程中互为补充,在一定程度上减轻了Cd的毒性效应.     

H_2S对干旱胁迫下白三叶幼苗抗氧化防御能力的影响

以‘拉丁诺’白三叶(Trifolium repens cv.‘Ladino’)为试验材料,研究外源H2S处理对PEG6 000(聚乙二醇)模拟干旱胁迫下白三叶叶片相对含水量(RWC)、膜脂过氧化、活性氧成分、抗氧化酶、抗坏血酸-谷胱甘肽循环代谢和非酶抗氧化物质的影响,以揭示H_2S调控白三叶抗旱性的生理机制。结果显示:(1)0.2 mmol/L的外源NaHS(H_2S供体)能显著提高干旱胁迫下白三叶的叶片相对含水量,维持显著较低的电解质渗透率(EL)和丙二醛(MDA)含量。(2)与直接干旱胁迫相比,干旱胁迫下外源添加NaHS处理的白三叶叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著增强,抗坏血酸-谷胱甘肽循环代谢中关键酶抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱水抗坏血酸还原酶(MDHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性及其抗氧化中间产物抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)含量也显著提高。(3)叶片类黄酮、总酚和原花青素的含量在一定的胁迫时间范围内亦显著增加,并伴随着活性氧成分O_2~(-·)产生速率和H_2O_2水平降低。研究认为,外源H2S能通过促进干旱胁迫下白三叶体内的多重抗氧化防御能力来提高其幼苗的抗旱性。     

外源GSH对NaCl胁迫下番茄幼苗光合特性及碳同化关键酶基因表达的影响

对NaCl胁迫下番茄幼苗叶片分别喷施还原型谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)和谷胱甘肽合成抑制剂(BSO)构建不同氧化还原水平的番茄植株,研究外源GSH介导的氧化还原状态对NaCl胁迫下番茄幼苗光合作用的影响.结果表明: 外源喷施GSH诱导NaCl胁迫下番茄幼苗叶片的还原力水平提高,叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、蒸腾速率(T_r)及最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、光化学猝灭系数(q_P)、非光化学猝灭系数(NPQ)值均提高,核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)活性及大亚基(RbcL)、小亚基(RbcS)和Rubisco活化酶(RCA)的基因表达水平上调,从而有效保护了光合系统,促进了(光系统Ⅱ)PSⅡ光化学反应活性、降低了NaCl胁迫对光合暗反应的抑制,缓解了NaCl胁迫对番茄植株的危害.喷施GSSG显著降低了NaCl胁迫下番茄幼苗叶片还原力水平,造成叶片光损伤和光抑制加剧,但RbcS和RbcL的基因表达水平上调可能是导致NaCl+GSSG处理下叶片P_n未下降的原因.喷施BSO对NaCl胁迫下番茄幼苗叶片氧化还原状态、CO₂传导能力和PSⅡ反应中心无显著影响,但BSO上调碳同化关键酶Rubisco初始活性、总活性及RCA和RbcS表达水平是导致P_n提高的原因.     

外源一氧化氮供体对NaCl胁迫下多裂骆驼蓬幼苗叶片ASA-GSH循环的影响

研究了外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对NaCl胁迫下多裂骆驼蓬幼苗抗坏血酸(ASA)-谷胱甘肽(GSH)循环抗氧化系统及H2O2和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,0.15mmol.L-1SNP能提高300mmol.L-1NaCl胁迫下多裂骆驼蓬幼苗叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽转硫酶(GST)活性,增加还原型抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量,降低脱氢抗坏血酸(DHA)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量,提高ASA/DHA、GSH/GSSG比率,降低H2O2和MDA水平,对单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性无显著影响。NO信号转导途径关键酶鸟苷酸环化酶(GC)抑制剂亚甲基蓝(MB)逆转了SNP对盐胁迫下APX、GR、GST活性和ASA、GSH、DHA,H2O2、MDA含量及ASA/DHA、GSH/GSSG比率的调节效应。由此表明,NO可能通过GC介导的cGMP信号转导参与ASA-GSH循环活性氧清除系统的调节,从而缓解盐胁迫诱导的氧化伤害。     

外源MeJA对镉胁迫下波斯菊生长及抗氧化系统的影响

以波斯菊种子和幼苗为试验材料,采用滤纸上发芽和叶面喷施盆栽幼苗的方法,探讨不同浓度(0、0.5、1.0、5.0、10.0和25.0μmol·L~(-1))茉莉酸甲酯(MeJA)对镉(100μmol·L~(-1) Cd~(2+))胁迫下波斯菊种子萌发、幼苗生长以及抗氧化系统的影响。结果表明,镉胁迫条件下,波斯菊的生长受到严重抑制,施加低浓度MeJA(1.0～5.0μmol·L~(-1))可以促进波斯菊种子萌发,增加波斯菊幼苗叶绿素含量,促进叶片干物质含量的积累和叶片相对含水量增加,提高叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,增加氧化型谷胱甘肽(GSH)含量和氧化型谷胱甘肽/还原型谷胱甘肽(GSH/GSSG)比值,降低游离脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量;而高浓度的MeJA(大于10μmol·L~(-1))则表现出相反的抑制作用,影响镉胁迫下波斯菊种子萌发和幼苗的相关代谢。研究发现,适宜浓度的外源MeJA,在镉胁迫条件下可通过降低渗透调节物质的含量,诱导增强抗氧化酶活性,增加氧化型谷胱甘肽(GSH)含量,调整GSH/GSSG比例等途径促进波斯菊种子萌发和幼苗的生长,有效缓解镉胁迫对波斯菊的伤害,从而提高波斯菊幼苗的耐镉性能。     

一氧化氮参与外源谷胱甘肽对盐胁迫下番茄幼苗抗氧化损伤的调控

采用营养液水培,研究外源谷胱甘肽(GSH)对NaCl和NaCl+Hb(牛血红蛋白,一种一氧化氮清除剂)处理下番茄(Lycopersicon esculentum)幼苗叶片中一氧化氮合酶(NOS)活性及其一氧化氮(NO)水平、膜脂过氧化程度、活性氧(ROS)积累和ROS清除能力的影响。结果表明:施用Hb使盐胁迫下番茄幼苗叶片的氧化损伤程度加剧,NO含量下调,但对GSH含量无显著影响。外源GSH的施用显著提高了盐胁迫下番茄幼苗叶中内源GSH与NO水平,单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和硝酸还原酶(NR)活性,超氧化物歧化酶(SOD)活性(除72 h),过氧化氢酶(CAT)活性(除48 h),处理48和72 h的谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性;降低电解质渗透率、硫代巴比妥酸(TBARS)含量以及处理48和72 h的过氧化氢(H_2O_2)和超氧阴离子(O_2ˉ·)含量。外源喷施GSH亦显著提高NaCl+Hb处理下番茄叶中抗坏血酸(AsA)、GSH和NO水平,CAT和APX活性,处理24和48 h的NR活性以及处理48和72 h的NOS活性;降低电解质渗透率及H_2O_2和TBARS含量。表明外源GSH通过介导内源GSH和NO水平上调,提高抗氧化酶活性和ROS的清除能力来缓解NaCl和NaCl+Hb处理导致的氧化损伤。因此,NO参与了外源GSH对盐胁迫下番茄幼苗抗氧化损伤的调控。     

外源褪黑素对低温胁迫下茄子幼苗生长及其光合作用和抗氧化系统的影响

以‘沪茄08-1’茄子幼苗为试验材料,采用基质栽培方式,研究了叶面喷施50~200μmol·L-1外源褪黑素(melatonin,MT)对低温胁迫[(10±1)℃(昼)/(5±1)℃(夜)]下茄子幼苗生长、光合作用和抗氧化系统等生理指标的影响,以明确外源MT在茄子幼苗抵御低温逆境方面的生理机制。结果显示:(1)低温胁迫处理后,茄子幼苗株高、茎粗、地上部鲜重和根系鲜重、叶绿素含量、叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均显著降低,丙二醛(MDA)含量、超氧阴离子产生速率(O-·2)和过氧化氢(H2O2)含量均显著增加。(2)幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性及抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量均显著升高,而其脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白质含量均显著增加;外源MT处理可有效增强低温胁迫条件下茄子幼苗叶片中SOD、POD、CAT、APX、GR、DHAR活性,提高AsA和GSH含量,增加Pro和可溶性蛋白含量,显著抑制其叶片MDA、O-·2及H2O2的积累。研究表明,外源MT主要通过增强低温胁迫下茄子幼苗的光合作用以及清除活性氧的能力,减缓低温胁迫的危害,提高茄子幼苗对低温胁迫的耐性。     

铜、镉胁迫下外源NO介导的番茄解毒途径

一氧化氮(NO)作为信号分子,在抵御重金属胁迫中起重要作用,但对不同离子胁迫下的解毒机制尚缺乏研究.本研究采用营养液培养法,研究了铜(Cu)、镉(Cd)单一或复合胁迫下,番茄幼苗对Cu、Cd的吸收转运特性及对外源NO的响应机制.结果表明: 50 μmol·L^-1的Cu²⁺、Cd²⁺均显著抑制番茄植株的生长,其中Cd胁迫对生长的抑制效应远高于Cu胁迫.Cu、Cd单一或复合胁迫均使番茄根系Cu、Cd含量显著升高,但根系对Cu、Cd吸收存在严格选择性.根细胞对必需元素Cu表现出“奢侈吸收”的现象,而对毒性较强的Cd则吸收相对较少,胞内Cd浓度仅为Cu的1/10左右.外源NO处理可不同程度地缓解Cu、Cd胁迫,其中缓解Cd胁迫的效能更强.番茄对被动进入细胞的Cu、Cd具有相似的解毒机制:一方面,Cu、Cd胁迫诱导细胞质中产生谷胱甘肽(GSH)、植物螯合肽(PCs)和金属硫蛋白(MTs),络合过多的Cu、Cd离子,降低其生物毒性;另一方面,过多的Cu、Cd离子或螯合物被转运至液泡区隔化.外源NO通过调控GSH-GSSG(氧化型谷胱甘肽)氧化还原状态及GSH-PCs代谢方向的改变,促进Cu、Cd离子转运至液泡区隔化来缓解胁迫抑制;NO还可诱导植株叶片或根系表达更多的金属硫蛋白、GSH和PCs,而且上述响应普遍存在叠加效应.这可能是NO介导番茄对Cu、Cd胁迫的另一主要解毒途径.     

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.     

水分胁迫对刺槐叶和根谷胱甘肽抗氧化系统的影响

在人工控水条件下,采用土壤最大持水量70%、55%、40%的水分处理模拟环境中的正常水分、轻度和重度水分胁迫处理,测定了刺槐叶片和根系中还原型谷胱甘肽(GSH)和还原型抗坏血酸(AsA)含量以及谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,以探讨水分胁迫条件下刺槐谷胱甘肽抗氧化系统的保护作用.结果显示:各水分处理的刺槐叶片GSH和AsA含量及GR 和SOD活性均明显高于根,根中GSH-Px活性只有在重度水分胁迫处理下大于叶片.随水分胁迫加剧,刺槐GSH含量在叶片中先升高后降低,在根中不断升高;AsA含量在叶中持续降低,在根中先升高后降低;GR活性在叶片和根系中都会降低,GSH-Px和SOD活性在叶中先升高后降低,在根中均持续升高.研究表明,刺槐谷胱甘肽抗氧化系统的GSH和GSH-Px对干旱胁迫诱发的活性氧清除起主要作用,同时提高GSH含量和GSH-Px活性是刺槐应对干旱胁迫的重要措施.     

外源GSH对盐胁迫下番茄幼苗生长及抗逆生理指标的影响

采用营养液栽培法,研究外源谷胱甘肽(GSH)对NaCl胁迫下番茄幼苗生长、根系活力、电解质渗透率和丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响,为利用外源物质减轻盐胁迫伤害提供理论依据。结果显示:(1)NaCl胁迫显著抑制了番茄幼苗的生长、根系活力和SOD、POD、CAT活性,提高了电解质渗透率及MDA、Pro、可溶性糖含量;(2)外源喷施GSH能够诱导NaCl胁迫下番茄幼苗叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性上调,电解质渗透率及MDA含量下降,Pro和可溶性糖含量恢复至对照水平;(3)外源喷施还原型谷胱甘肽抑制剂(BSO)使NaCl胁迫下番茄幼苗的根系活力以及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性下降,脯氨酸含量提高;(4)喷施GSH可诱导BSO和NaCl共处理番茄植株的根系活力、SOD、POD、CAT活性提高,MDA和Pro含量降低。研究表明,外源GSH可通过提高促进盐胁迫下番茄幼苗植株渗透调节能力及清除活性氧的酶促系统的防御能力、降低细胞膜脂过氧化程度、保护膜结构的完整性,从而有效缓解NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制,提高其耐盐性。