Hg^2＋胁迫对植物细胞结构的影响及其机制

由于工业的迅速发展、农药和化肥的广泛使用,生态环境的破坏日益加剧,重金属（Hg、Cd、As、Cu和A1）的污染尤为引人关注。重金属易被植物吸收,并大量积累在它们的根、茎和叶中。Hg是一种重要而广泛使用的重金属,毒性非常大,在重金属中名列第一。当植物体中Hg^2＋的浓度积累达到一定程度后,它就会产生毒性,破坏细胞的结构,影响细胞的功能,使植物生长发育受阻,甚至衰老死亡,而且还能通过食物进入人体,使人体受到毒害,轻者出现不宜,重者能引起多种疾病。     

汞对植物生理生化的影响

由于工业的发展,重金属(Hg、Cd、As、Cu和A l)污染越来越严重.汞是一种极毒的重金属元素,其毒性位于各金属之首。当植物体中汞的积累浓度达到一定范围后,通过与酶活性中心的-SH结合,抑制酶的活性[1],干扰细胞的生理生化过程[2],轻则使植物体内代谢过程发生紊乱,生长发育受阻,重则可造成植物枯萎,甚至衰老死亡[3]。我国是仅次于西班牙和意大利的第三产汞大国,汞的使用十分普遍,对环境的污染也相当严重。国内外学者对此进行了大量研究,并取得许多成果,同时也发现了不少问题。为了及时了解国内外的研究动态,学习先进经验,为保护生态环境,防…     

环境胁迫下的植物细胞程序性死亡及其意义

从低氧适应、抗病反应、抗盐机制等方面阐明了环境胁迫下的植物细胞程序性死亡(PCD)的普遍性,并就PCD在植物抵御不良环境中的意义进行讨论。     

钙在植物细胞盐胁迫信号转导中的作用

阐述盐胁迫对钙信使系统的影响,以及钙在调节蛋白激酶、离子通道、离子泵中的作用,并分析了钙和ＡＢＡ在转导盐胁迫信号中的相互作用。     

盐胁迫诱导的植物细胞凋亡--植物抗盐的可能生理机制

近来的研究表明,一定条件的盐胁迫可导致植物细胞程序性死亡。本文利用DNALaddering、石蜡切片原位检测以及染色体涂片原位检测,从组织、细胞以及DNA等多个方面对盐胁迫下的玉米、水稻和烟草根尖细胞死亡作了研究,形态特别是生化方面的证据表明盐胁迫诱导的植物细胞凋亡可能在植物界具有一定的普遍性。但各个物种之间有一定差异。本实验结果对盐胁迫下的植物生理机制提供了新的研究思路。同时,我们还对基于染色体制片和石蜡切片的原位检测方法进行了比较和讨论。我们认为,基于染色体制片的原位标记技术适合于定性和定量检测单个细胞的凋亡,具有一些石蜡切片所不可及的优点。     

酸沉降地区大气汞对土壤-植物系统汞累积影响的调查研究

按酸沉降危害程度的差异及不同功能区,进行了大气、植物、土壤汞的同步调查采样分析。结果表明,大气汞对土壤－植物系统汞累积的影响非常明显,土壤、植物含汞量均随大气汞浓度的升高而升高,土壤－植物系统汞累积与大气汞浓度有显著的相关（相关系数分别为ｒ植＝０．８８２＊＊,ｎ＝５３;ｒ土＝０．７４１＊＊,ｎ＝５２）。调查还发现,当大气汞浓度大于３０ｎｇ／ｍ３时,土壤－植物系统汞累积较为明显,因此把３０ｎｇ（Ｈｇ）／ｍ３作为本地区大气汞对土壤－植物系统造成二次污染的临界浓度     

植物在逆境胁迫中的细胞程序性死亡

细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)是一种由基因控制的、主动的细胞死亡过程,它对植物正常生长发育起重要作用.在逆境胁迫因子如病原体、高盐、低氧、低温、热激和金属离子等作用下,植物为了抵御不良环境的侵害,以活性氧、Ca2+、乙烯和NO等为信号因子,诱导植物体的特定部位发生PCD,形成细胞主动死亡,从而避免逆境对其他组织进一步伤害,并使植物获得对不良环境的适应性.对植物PCD的一般特征、环境胁迫因子及诱导PCD信号分子等进行了综述,为在逆境条件下深入研究植物细胞程序性死亡提供参考.     

非生物胁迫对植物的影响及植物的抵抗机制

随着环境条件的日益恶化,每年有大量农作物遭受严重的影响,为人类带来了非常大的经济损失。本文论述了不同非生物胁迫对植物体造成的影响以及植物体是如何通过自身的防御机制抵抗这些不利影响。     

添加硫代硫酸铵对植物修复汞污染土壤的影响

由于汞污染土壤中汞的生物有效性非常低,限制了植物修复技术的应用。本试验通过室内盆栽模拟试验,研究了硫代硫酸铵添加到土壤后,对土壤中汞的生物有效性、印度芥菜生物量及其吸收土壤中汞的影响。结果表明,当硫代硫酸铵与土壤比例为1∶12.5(W/W)时,土壤中生物有效态汞含量最高,达0.51mg·kg-1,是对照的12.7倍。土壤中加入2g·kg-1硫代硫酸铵时,印度芥菜根、茎和叶片干重分别增加了0.23、0.98和1.22g,且印度芥菜根系、茎和叶片的总汞含量分别达到1.96、0.43和3.35mg·kg-1,是对照组的8、4和2倍。添加硫代硫酸铵后,土壤渗滤液中汞浓度增加,最高达2487ng·L-1。因此,添加硫代硫酸铵能提高汞污染土壤植物修复效率,但也能在一定条件下导致汞向地下流失。     

水分胁迫对植物与植食性昆虫互作的影响

水分作为一种重要的环境因子,对陆地生物生长发育有着至关重要的作用。随着全球气候变暖,异常天气频发,水分胁迫也成为了影响农作物及其害虫生长发育的重要逆境胁迫。本文从水分胁迫对植食性昆虫的直接和间接影响进行阐述:从湿度、降雨量和土壤含水量角度讨论了水分胁迫对昆虫的直接影响;从水分影响植物和天敌角度,讨论了水分胁迫对植物-植食者性昆虫-天敌三营养阶层互作的间接影响,以期为理解农业害虫发生机制及其可持续治理决策提供研究信息和理论参考。     

植物逆境胁迫抗性的功能基因组研究策略

植物对逆境胁迫抗性的功能基因组研究主要是寻找胁迫抗性位点在相关物种基因组中的保守位置,发现胁迫反应中的高度保守序列,确定植物胁迫反应的调控机理,进而得到植物对逆境胁迫抗性的关键代谢途径和其中的关键调控因子,为进一步选择用于改良植物对逆境胁迫抗性的关键基因奠定基础。本文从主要模式植物(苔藓类植物、复苏植物、盐土植物和甜土植物)、主要技术策略(基因的差异表达分析、基因表达序列标签、cDNA芯片技术。基因表达序列分析和基因敲除和突变体筛选分析)和生物信息学方法(数据分析的生物信息学方法设计到序列比较、比较基因组学、电子克隆)等三个方面对国内外植物逆境胁迫抗性的功能基因组研究策略作了全面综述。     

长时间盐胁迫对苋菜叶片细胞结构的影响

生长40d的苋菜秧苗用300mmol·L-1的NaCl处理28 d后,生长受抑,叶面积变小,叶绿素含量降低;叶肉增厚、微管束变小,细胞内容物减少、叶绿体收缩、液泡扩大,细胞核染色程度变浅,形状拉长;细胞内淀粉含量增加.     

化感胁迫诱导植物细胞损伤研究进展

化感胁迫(allelochemical stress)是指一种植物通过淋溶、挥发、根系分泌和残株腐解等途径释放化学物质,对另一种植物(包括微生物)产生直接或间接的伤害作用。有害化感物质对受体植物具有显著的细胞毒性,影响根边缘细胞的形成过程和活性,改变细胞壁和细胞膜的特性,破坏细胞内部结构,干扰细胞有丝分裂过程和基因表达模式;此外,化感胁迫往往伴随着氧化胁迫,受体植物细胞活性氧(ROS)水平升高,膜脂过氧化程度加剧,抗氧化系统被破坏,ROS影响与凋亡相关的信号调控过程,引起细胞大量死亡。因此,化感胁迫诱导的氧化胁迫可能是引起细胞凋亡的原因之一。阐明化感胁迫介导的氧化损伤和细胞损伤的相互关系以及根边缘细胞对化感胁迫的响应机制,是今后研究化感作用机制的一个方向。     

臭氧胁迫对植物主要生理功能的影响

近年来,由于光化学反应的臭氧前体增加,全球植物受对流层臭氧(O3)胁迫的程度越来越严重。臭氧污染被认为是造成东欧、西欧和整个美国的大片森林衰退和枯死的主要原因。臭氧胁迫严重影响植物叶片对光能的利用,通过气孔限制和非气孔限制,导致其光合速率的降低,影响光合产物的产量。臭氧对植物的影响与植物体内代谢物质的积聚量紧密联系。臭氧胁迫引发植物的各种防御保护机制,刺激抗氧化系统,影响膜系统,改变其体内碳和矿质养分的吸收并引起它们的重新分配,诱导其基因表达的深层变化。为了适应臭氧胁迫环境,植物通过生理生化机制的调节来保证其生命活动。如细胞通过调节渗透物质的含量来保持渗透势的平衡;细胞内各种抗氧化酶活性增加,以清除自由基,避免或者减轻细胞受到伤害;改变代谢途径以保持能量储备和降低代谢速率。可见,生态环境对生物进化具有重要影响。这个观点将在臭氧胁迫对植物生理的影响中得到证实,也是生物进化论的另一种证据。综述了臭氧对光合生理、呼吸代谢、抗氧化系统、膜系统、矿质养分的吸收和分配与分子生理等主要生理功能的影响,并提出臭氧胁迫对植物生理影响的今后研究方向与未来研究热点是:(1)加强在植物个体和群落水平上臭氧胁迫对植物生理影响的研究;(2)臭氧影响下植物的基因调控和相关信号传递网络系统的机理;(3)通过分子标记、基因图谱、基因组学和转基因技术等方法研究选育适应臭氧胁迫环境的植物;(4)尽可能在接近自然条件的环境中开展研究;(5)臭氧胁迫对亚热带和热带森林及其树种主要生理功能影响的研究;(6)建立模型评估臭氧对植物的影响。     

汞胁迫对豌豆种子的毒害效应

研究了不同Hg^2-浓度溶液胁迫,刈豌豆种子萌发、胚根细胞畸变及过氧化物酶(POD)同工酶的影响。结果表明,Hg^2-能诱发豌豆胚根细胞核和染色体畸变;Hg^2-浓度较低时对豌豆的生长发育有一定的促进作用;POD的活性,随着Hg^2-浓度的升高而明显增强,但当浓度升高到100mg／L后,POD的活性则下降。     

植物对干旱胁迫的分子反应

干旱胁迫是影响植物生长发育的主要因子,渗透保护剂的合成和积累,脱水伤害的修复,自由基清除酶和LEA蛋白基因表达的增量调节能增加植物的耐干旱性。植物在干旱条件下至少有4条信号转导途径,其中2条信号途径是依赖ABA的,另外2条途径是不依赖ABA的,在植物干旱胁迫的信号转导中,双组分的组氨酸激酶可能起渗透感受器的作用,Ca^2 和IP3可能是脱水信号的第2信使,转基因植物是一种评价编码蛋白功能的良好系统。     

流体动力对植物细胞的影响

就流体动力对悬浮培养的植物细胞的影响进行了综述。