外来入侵种飞机草在不同环境胁迫下抗氧化酶系统的变化

飞机草（Eupatorium odoratum）原产于中南美洲,在我国最早发现于1934年,目前已经分布到云南、海南、台湾、广东等省区,是一种典型的外来入侵种。研究其在逆境条件下的生理适应机制对于有效治理该入侵种具有十分重要的意义。研究了其在不同环境胁迫条件（高温、低温和干旱）下抗氧化酶系统的变化。结果表明：超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和脱氢抗血酸还原酶（DHAR）在3种环境胁迫下酶活性都升高;过氧化氢酶（CAT）在高温胁迫下升高,而在低温和干旱胁迫下酶活性降低;过氧化物酶（POD）和单脱氢抗坏血酸还原酶（MDAR）在高温和干旱胁迫下酶活性升高,而在低温胁迫下酶活性降低;谷胱甘肽还原酶（GR）在高温和干旱胁迫下酶活性升高,而在低温胁迫下保持不变。这些研究结果可能有助于寻找到一条控制飞机草的新途径。     

NaCl胁迫对螺旋藻生长及抗氧化酶活性的影响

在０１％～５．０％ＮａＣｌ浓度范围的培养基中培养极大螺旋藻（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａｍａｘｉｍａ）,发现ＮａＣｌ浓度高于２．０％时螺旋藻生长受到明显抑制。培养７天后测定超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、抗坏血酸过氧化物酶（ＡＳＡＰＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性和丙二醛（ＭＤＡ）含量。结果表明：在盐胁迫下,ＳＯＤ酶活性升高;抗坏血酸过氧化物酶和过氧化氢酶活性在低盐胁迫下活性升高,高盐胁迫下抗坏血酸过氧化物酶活性迅速降低,过氧化物酶则完全失活;ＭＤＡ含量先随盐胁迫程度增加而降低,后随盐胁迫的进一步增强恢复至对照水平。     

高温胁迫对两种常绿杜鹃亚属植物幼苗生理生化特性的影响

为探明常绿杜鹃亚属植物高温致伤的生理机制,以猴头杜鹃（Rhododendron simiarum Hance）、井冈山杜鹃（R.jinggangshanicumTam）四年生实生苗为材料,通过人工气候箱中的盆栽实验,研究了不同程度的高温胁迫对两种常绿亚属杜鹃幼苗叶片生理生化特性的影响。结果表明：（1）两种杜鹃叶片的丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）及脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白质含量均随胁迫温度的升高而增大;猴头杜鹃的H2O2、可溶性蛋白含量及增幅均明显小于井冈山杜鹃,而MDA、Pro的增幅则因胁迫温度而异。（2）两种杜鹃叶片抗坏血酸（AsA）含量均随胁迫温度的升高而降低,但猴头杜鹃的降幅小于井冈山杜鹃。（3）高温胁迫下,猴头杜鹃除过氧化氢酶（CAT）活性增幅略小外,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）及抗坏血酸过氧化物酶（APX）增幅均大于井冈山杜鹃。可见,随着胁迫温度的升高两种杜鹃叶片膜脂过氧化作用加重,而猴头杜鹃较井冈山杜鹃具有更强的酶促和非酶促清除活性氧能力。     

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.     

NaCl胁迫对螺旋藻生长及抗氧化酶活性的影响

在0.1％～5.0％NaCl浓度范围的培养基中培养极大螺旋藻(Spirulina maxima),发现NaCl浓度高于2.0％时螺旋藻生长受到明显抑制。培养7天后测定超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(ASA-POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量。结果表明：在盐胁迫下,SOD酶活性升高;抗坏血酸过氧化物酶和过氧化氢酶活性在低盐胁迫下活性升高,高盐胁迫下抗坏血酸过氧化物酶活性迅速降低,过氧化物酶则完全失活;MDA含量先随盐胁迫程度增加而降低,后随盐胁迫的进一步增强恢复至对照水平。     

高温胁迫下外源褪黑素对黄瓜幼苗活性氧代谢的影响

以黄瓜品种‘津春4号’为试材,用叶面喷施的方法,研究了高温胁迫条件下外源褪黑素(melatonin,MT)对黄瓜幼苗活性氧（ROS）代谢的影响.结果表明：外源MT能显著降低高温胁迫下黄瓜叶片超氧阴离子自由基（O₂^-.）产生速率、过氧化氢（H₂O₂）含量、电解质漏渗率（relative electric conductivity, REC）及丙二醛(MDA)含量,增强黄瓜幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,提高抗坏血酸（AsA）、谷胱甘肽（GSH）及可溶性蛋白质含量.说明MT预处理能抑制高温胁迫条件下黄瓜幼苗体内ROS的产生,提高抗氧化酶系的活性及抗氧化物质的含量,降低膜质过氧化水平,保护脂膜的完整性,减少电解质的外渗,减轻高温胁迫对幼苗造成的伤害,提高幼苗抗高温胁迫的能力.     

过表达单脱氢抗坏血酸还原酶基因提高番茄抗UV-B胁迫能力

以野生型（WT）和转正义叶绿体单脱氢抗坏血酸还原酶基因（LeMDAR）番茄为试材,探讨了UV-B胁迫下过表达LeMDAR对番茄抗氧化能力的影响。测定了不同时间uV-B处理下番茄抗坏血酸（AsA）含量,脱氢抗坏血酸（DHA）含量,单脱氢抗坏血酸还原酶（MDAR）活性,光合速率和叶绿素荧光参数等。在UV-B处理下,转基因番茄植株的AsA含量、MDAR酶及抗坏血酸过氧化物酶（APx）活性、H：0：和超氧阴离子清除速率、净光合速率（只）高于野生型番茄。此外,紫外胁迫下,转基因株系丙二醛（MDA）含量和相对电导率（REC）较野生型增加的少。上述结果表明,MDAR对抗抗坏血酸再生具有重要作用,过表达LeMDAR提高了番茄植株抗氧化能力,对光合机构有保护作用。     

水分胁迫下丛枝菌根真菌对红橘叶片活性氧代谢的影响

研究了水分胁迫下接种地表球囊霉（Glomus versiforme (Karsten) Berch）对红橘(Citrus tangerine Hort. ex Tanaka)叶片活性氧代谢的影响.结果表明：水分胁迫显著抑制了地表球囊霉对红橘根系的侵染,抑制率为33％.在正常供水和水分胁迫下,接种地表球囊霉处理的红橘叶片磷含量显著增加,与未接种处理相比,分别增加了45％和27%,丙二醛（MDA）和H₂O₂含量分别降低了25％、21％和16％、16％.正常供水和水分胁迫下接种地表球囊霉增强了叶片超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性;提高了可溶性蛋白质、还原型抗坏血酸（ASC）和总抗坏血酸(TASC)含量.水分胁迫下接种处理显著降低了叶片超氧阴离子自由基（O₂^-_·）含量,与正常供水相比降低了31％.表明菌根化红橘植株的抗旱性增强.     

过量表达番茄类囊体膜抗坏血酸过氧化物酶基因（StAPX）提高了烟草种苗的抗氧化能力

为了探讨叶绿体类囊体膜抗坏血酸过氧化物酶（tAPX）与其抗氧化性的关系,从番茄叶片中分离了叶绿体类囊体膜抗坏血酸过氧化物酶基因（StA跚并转入到烟草中。以野生型（WT）、转正义StAPX烟草株系T3-3和T3-6为试材,测定了外源过氧化氢诱导的氧化胁迫条件下APX酶活性、过氧化氢酶（CAT）活性、过氧化氢（H2O2）含量、叶绿素荧光参数及叶绿素含量等。Northern杂交显示StAPX因的表达受外源H2O2氧化胁迫的诱导。氧化胁迫下转基因烟草的APX酶活性和清除H2O2的能力都显著高于野生型,并且转基因烟草比野生型具有更高的PSII最大光化学效率及叶绿素含量。结果表明,．刚尸舶勺过量表达有助于提高外源H2O2诱导的转基因烟草的抗氧化能力。     

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.     

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。     

晚熟脐橙果实发育过程中抗坏血酸含量及相关酶活性的变化

以‘鲍威尔’脐橙为试材, 研究了果实发育期间果皮和果肉中抗坏血酸（AsA）含量及相关酶活性的变化。结果表明, 果皮中总抗坏血酸（T-AsA）和AsA含量显著高于果肉, 且在发育期间T-AsA和AsA的变化趋势一致; 果皮中L-半乳糖内酯脱氢酶（g·LLDH）活性与T-AsA和AsA积累速率的变化趋势基本一致, 呈显著正相关关系, 而在果肉中的变化趋势却不明显; 在发育过程各阶段中果皮的抗坏血酸氧化酶（AAO）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）和单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）活性均高于果肉; 相关性分析显示, 果皮中AsA含量积累主要取决于g·LLDH活性, 而果肉中AsA含量水平可能取决于AsA的再生循环系统。     

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。     

Interactive effects of gibberellin A<Subscript>3</Subscript> and ascorbic acid on lipid peroxidation and antioxidant enzyme activities in <Emphasis Type="Italic">Glycine max</Emphasis> seedlings under nickel stress

The effects of nickel in combination with ascorbic acid (AsA) and gibberellin on 7-day-old soybean seedlings were examined. Exposure to 0.25 mM NiCl₂ × 6H₂O for 5 days resulted in toxicity symptoms, such as formation of reddish-brown mottled spots on the leaf blade. Addition of 0.05 mM GA₃ or 1 mM AsA reduced toxic effects of nickel. After their simultaneous application, these symptoms did not appear. Ni decreased dry weights of roots and shoots and reduced chlorophyll content in leaves. An enhanced level of lipoxygenase activity and malondialdehyde, and changes in the activities of the antioxidant enzymes, catalase, guaiacol peroxidase and ascorbate peroxidase, in both roots and leaves indicated that Ni caused an oxidative stress in soybean plants. The Ni-stressed seedlings exposed to AsA or GA₃, especially to GA₃ plus AsA, exhibited an improved growth as compared to Ni-treated plants. GA₃ decreased Ni uptake by roots, while ascorbic acid considerably reduced root-to-shoot translocation of Ni. Interaction of AsA plus GA₃ prevented the decrease in chlorophyll content and lipid peroxidation as well as increased the activities of the antioxidant enzymes. These results suggest that GA₃ plus AsA treatment counteracts the negative effects of Ni on soybean seedlings. Published in Russian in Fiziologiya Rastenii, 2007, Vol. 54, No. 1, pp. 85–91. The text was submitted by the authors in English.     

Ascorbic acid and flavonoid-peroxidase reaction as a detoxifying system of H(2)O(2) in grapevine leaves

Biosynthesis of both ascorbic acid (AsA) and peroxidase activity were induced by light in cv. Sultana grapevine leaves. Induced peroxidase activity mainly involved basic isoenzymes of pI 9.8 and 9.6 and catalyzed the oxidation of flavonoids like quercetin and kaempferol and derivatives of hydroxycinnamic acids such as ferulic and p-coumaric acids, but not AsA. However, the peroxidase-dependent oxidation of ferulic acid and quercetin was temporarily suppressed by AsA as long as it remained in the reaction medium. Kinetics and spectroscopic results indicated that AsA was oxidized to dehydroascorbic acid only in the presence of phenols or flavonoids, and did not interfere with the catalytic activity of the peroxidase. Ascorbate peroxidase isoenzymes (APx), whose activities are widely considered central for detoxification of H(2)O(2) in most plant cells, were not detected in grape leaves extracts. The significance of light stimulus on peroxidase activity and leaf AsA content is discussed in terms of a flavonoid-redox cycle proposed as an alternative system to detoxify H(2)O(2) in grapevine leaves.     

不同时期喷施NaHS对盐碱胁迫下裸燕麦H2S产生和活性氧代谢的影响

为了解气体信号硫化氢（H₂S）对盐碱胁迫下裸燕麦（Avena nuda）活性氧（ROS）代谢的调节效应,筛选和确定H₂S最佳的施用时期和适宜浓度。采用盆栽土培试验,研究了在裸燕麦不同时期（幼苗期、拔节期、抽穗期、开花期和灌浆期）喷施0、25、50、100、200、400 μmol·L^-1 H₂S供体硫氢化钠（NaHS）对3.0 g·kg^-1盐碱混合 （NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃摩尔比为12∶8∶9∶1）胁迫下裸燕麦叶片H₂S含量、H₂S生成关键酶L-半胱氨酸脱巯基酶（LCD）活性和ROS代谢相关物质含量和酶活性的影响。结果表明：喷施时期和NaHS浓度及其交互作用对盐碱胁迫下裸燕麦叶片中H₂S、超氧阴离子（）、过氧化氢（H₂O₂）、丙二醛（MDA）、抗坏血酸（AsA）和谷胱甘肽（GSH）含量及LCD、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）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性存在显著影响。与喷施0 μmol?L^-1 NaHS相比,喷施一定浓度NaHS能够提高H₂S、AsA、GSH含量和LCD、SOD、CAT、POD、APX和GR活性,减少、H₂O₂和MDA积累,但以上各指标最佳的喷施时期和NaHS浓度存在差异。隶属函数综合分析显示,在幼苗期和拔节期喷施25~200 μmol?L^-1 NaHS的综合评价值（D）最高,表明在幼苗—拔节期喷施25~200 μmol?L^-1 NaHS能更好提高ROS清除能力,从而缓解盐碱胁迫诱导ROS对裸燕麦的氧化伤害。     

NaCl胁迫对茄子嫁接幼苗叶片抗坏血酸和谷胱甘肽代谢的影响

以Torvum Vigor为砧木,栽培品种苏崎茄为接穗,研究NaCl胁迫对茄子嫁接苗和自根苗抗氧化物质含量和H2O2产生及清除酶活性的影响.结果表明;(1)NaCl胁迫可诱导叶片中H2O2的产生,导致膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的积累,嫁接苗叶片中H2O2和MDA的含量显著低于自根苗.(2)在NaCl胁迫下,嫁接苗叶片中谷胱甘肽还原酶(GR)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性上升,自根苗则下降;NaCl胁迫促进了嫁接苗还原型抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)的合成,嫁接苗叶片中AsA和GSH的含量显著高于自根苗.由此认为,茄子嫁接苗耐盐性优于自根苗的原因之一在于嫁接苗保持较快的AsA-GSH循环,从而保证GSH和AsA的再生以减轻氧化损伤.     

外源24-表油菜素内酯对高温胁迫下茄子幼苗生长和抗氧化系统的影响

本文研究了高温胁迫下外源24-表油菜素内酯（EBR）对茄子幼苗生长和抗氧化系统的影响。结果表明,外源EBR处理显著促进了高温胁迫下茄子幼苗生长,提高了SOD、POD、CAT和APXS活性,AsA和GSH含量及可溶性蛋白和脯氨酸含量,降低了MDA、O2^-及H2O含量。表明,外源EBR处理通过促进高温胁迫下茄子幼苗抗氧化酶活性、抗氧化剂含量及渗透调节物质的提高,降低ROS水平,缓解高温胁迫对茄子幼苗生长的抑制作用,增强植株抗高温胁迫的能力。     

过氧化氢缓解裸燕麦幼苗低温胁迫的主成分和隶属函数分析

为探明信号分子过氧化氢（H₂O₂）提高裸燕麦幼苗耐冷性的作用,以‘定莜6号’沙培幼苗为材料,在3叶期喷施10 μmol·L^-1 H₂O₂ 12 h后于8℃/5℃（昼/夜）条件下低温胁迫,以喷蒸馏水（H₂O）为对照,分别在低温处理的0、1、2、3、4、5 d取幼苗叶片测定超氧阴离子（O₂^-·）、H₂O₂、丙二醛（MDA）、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）、抗坏血酸（AsA）、谷胱甘肽（GSH）、可溶性糖（SS）、脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白质（SP）和热稳定性蛋白质（HSP）13项与耐冷性有关的生理指标及低温处理5 d后植株株高和生物量增量,采用主成分和隶属函数分析综合评价H₂O₂对裸燕麦幼苗耐冷性的影响。结果表明,与对照相比,喷施H₂O₂显著提高了低温胁迫下裸燕麦幼苗株高和生物量增量,降低了裸燕麦幼苗叶片O₂^-·和MDA及低温胁迫2~5 d的H₂O₂含量,促进低温胁迫期间裸燕麦幼苗叶片SOD、CAT、POD和APX活性提高及AsA、GSH、SS、Pro、SP和HSP积累。主成分分析13项生理指标离差标准化数据,提取的前4个主成分累积方差贡献率达85.6%;隶属函数综合评价4个主成分得分值显示,喷施H₂O₂显著提高了低温胁迫0~5 d的综合评价值。表明喷施H₂O₂能够通过调控生理生化代谢提高裸燕麦幼苗的耐冷性。