根系抗坏血酸在小麦幼苗铝耐性中的作用

以3个铝耐性不同的小麦品种为材料,研究了Al胁迫下小麦幼苗根系质外体和共质体抗坏血酸含量以及抗坏血酸氧化酶和过氧化物酶活性的变化。结果显示,Al耐性品种‘Atlas 66’质外体中抗坏血酸总含量随着处理 Al浓度的增加显著升高,而在Al敏感品种‘Scout 66’和‘扬麦9号’中显著降低。同时,‘Atlas 66’质外体中还原型抗坏血酸含量在高浓度Al处理下显著升高,2个敏感品种则在低浓度Al处理下还原型抗坏血酸含量略有升高。耐性品种‘Atlas 66’根系共质体还原型抗坏血酸和抗坏血酸总量在5～40μmol·L-1AlCl3处理下无显著变化,而在 2个敏感品种中则随处理Al浓度的增加显著下降。80μmol·L-1AlCl3处理下‘Atlas 66’根系质外体和共质体抗坏血酸氧化酶以及抗坏血酸过氧化物酶活性与对照相比均无显著变化,而在‘Scout 66’和‘扬麦9号’中则均显著降低。因此Al胁迫下‘Atlas 66’根系质外体抗坏血酸含量的升高和共质体抗坏血酸含量的维持以及Al毒害下抗坏血酸利用率较高可能是其Al耐性的一个重要机制。     

植物抗坏血酸过氧化物酶

植物抗坏血酸过氧化物酶沈文飚黄丽琴徐朗莱（南京农业大学理学院应用化学系,南京２１００９５）关键词抗坏血酸过氧化物酶植物抗坏血酸过氧化物酶（ＡＰＸ,ＥＣ１．１１．１．１１）的发现至今已有２０多年了。Ｆｏｙｅｒ和Ｈａｌｉｗｅｌ［１］首先于１９７６年发现以...     

镉胁迫下龙葵叶中三种抗氧化酶的活性和抗坏血酸含量的变化

水培龙葵,设置0、10、25、50、100mg·L^-15个镉浓度,处理17和34d后测定叶片中3个保护酶活性和抗坏血酸含量。结果表明,经镉处理后的过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性和抗坏血酸（AsA）含量都增加,25、100mg·L^-1。镉处理的差异显著;处理34d后,3个酶的活性呈现随着镉浓度升高而变化的规律,三者都表现出先升高后降低再升高的趋势。     

Trichilia dregeana胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用

以顽拗性Trichilia dregeana Sond.种子为材料,研究其胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用.T.dregeana胚轴的脱水耐性随着脱水进程逐渐下降,50%的胚轴被脱水致死的含水量(W50)大约为0.16 g H2O/g DW.在脱水过程中,胚轴的电解质渗漏速率逐渐增加,超氧物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶 (CAT)、谷胱苷肽还原酶(GR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性下降,硫代巴比妥酸(TBA)-活性产物的含量增加.2.5～10.0 mmol/L抗坏血酸处理能有效地增加胚轴的脱水耐性和SOD、APX、CAT和GR的活性,降低电解质渗漏速率和TBA活性产物的含量.结果表明,T.dregeana胚轴的脱水耐性与抗氧化酶的活性增加和脂质过氧化作用的降低密切相关.     

Trichiliadregeana胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用

以顽拗性TrichiliadregeanaSond.种子为材料,研究其胚轴的脱水敏感性与抗坏血酸的抗氧化作用。T.dregeana胚轴的脱水耐性随着脱水进程逐渐下降,50%的胚轴被脱水致死的含水量(W50)大约为0.16gH2O/gDW。在脱水过程中,胚轴的电解质渗漏速率逐渐增加,超氧物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱苷肽还原酶(GR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性下降,硫代巴比妥酸(TBA)-活性产物的含量增加。2.5~10.0mmol/L抗坏血酸处理能有效地增加胚轴的脱水耐性和SOD、APX、CAT和GR的活性,降低电解质渗漏速率和TBA活性产物的含量。结果表明,T.dregeana胚轴的脱水耐性与抗氧化酶的活性增加和脂质过氧化作用的降低密切相关。     

植物抗坏血酸过氧化物酶的作用机制、酶学及分子特性

介绍叶绿体中H2O2的产生和清除,抗坏血酸过氧化物酶(APX)的酶学和分子特性,APX同工酶在植物体内的分布和功能及其相互之间的区别,APX与细胞色素C过氧化酶(CPX)和谷胱苷肽过氧化物酶(GPX)等一些在不同生物中的H2O2清除酶的异同之处,以及有关APX基因工程的研究进展.     

不同耐性水稻幼苗根系对镉胁迫的形态及生理响应

采用水培试验,以两个耐镉性不同的水稻品种为材料,研究了不同浓度镉胁迫对水稻幼苗根系形态、根系活力、游离脯氨酸含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明:低于5 μmol/L Cd胁迫对2个水稻品种总根长、根表面积、根体积、根干重、根系活力无明显影响,在1 μmol/L Cd时,甚至起促进作用。随Cd浓度增加表现出一定的抑制效应,秀水63在10 μmol/L Cd胁迫下根系形态、根系活力明显受到抑制,而秀水09在25 μmol/L Cd胁迫下明显受抑。随Cd胁迫浓度的增加,游离脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性均呈上升趋势,两品种相比,秀水09的游离脯氨酸含量、SOD和POD增幅大于秀水63,而MDA含量增幅小于秀水63;过氧化氢酶(CAT)活性变化表现为先上升后下降,10-100 μmol/L Cd胁迫下秀水63根系中CAT活性明显低于秀水09。总之,水稻对Cd毒害响应存在明显的品种差异,且Cd胁迫下根系生理响应的差异是品种间耐性差异的重要原因之一。     

普通小麦中双脱氢抗坏血酸还原酶(TaDHAR)基因的克隆与生化特性分析

利用同源克隆技术从六倍体普通小麦中获得了两个不同的双脱氢抗坏血酸还原酶(TaDHAR)基因的cDNA克隆。器官表达模式分析表明,这两个TaDHAR基因(暂时命名为TaDHAR1和TaDHAR2)在小麦根、茎、叶、幼穗以及开花后10d、20d和30d的种子中均有表达,为组成型表达基因。原生质体表达实验表明,两个基因的产物均可能定位在细胞质中。在细菌中表达并提纯了两个基因的重组蛋白。体外生化测定表明两个重组蛋白均具有将双脱氢抗坏血酸还原成抗坏血酸的能力,其最适pH为7.5,在37oC时的活性比25oC高,但25oC条件下pH6.0和7.0时,两个DHAR蛋白的活性显著不同。本研究的结果为进一步揭示TaDHAR基因在小麦抗坏血酸代谢中的生理作用奠定了基础。     

抗坏血酸对沙打旺原生质体分离和培养中膜损伤及相关酶活性的影响

抗坏血酸（ＡＳＡ） 能减轻沙打旺原生质体的褐化,改善原生质体的培养状况。ＡＳＡ的作用可能与它增强原生质体抗过氧化能力有关。酶解处理诱导原生质体超氧化物歧化酶（ＳＯＤ） 和抗坏血酸过氧化物酶（ＡＰＸ）活性升高,但培养过程使ＡＰＸ 活性明显下降,原生质体清除过氧化物能力减弱,膜脂过氧化产物丙二醛（ ＭＤＡ） 积累增加,膜发生损伤。向酶溶液和培养基中添加ＡＳＡ 可显著提高ＳＯＤ 尤其是ＡＰＸ 活性,减轻膜脂过氧化,增强原生质体的存活力,促进原生质体的分裂和细胞克隆的形成。所有处理中过氧化氢酶（ＣＡＴ） 活性变化不大,表明它在原生质体清除过氧化物过程中不具主要作用。     

羽衣甘蓝对镉的耐性和富集特征研究

以观赏绿化植物羽衣甘蓝(Brassica oleracea L.var.acephala DC.)为试验材料,采用盆栽试验,研究其对镉的耐性和富集特征,探讨羽衣甘蓝对镉污染土壤生物修复的可行性。结果显示:(1)随着镉处理浓度的增加,羽衣甘蓝干重呈先升高后降低的趋势,20~80mg·kg-1镉处理能促进植株的生长,100~120mg·kg-1镉处理虽然显著抑制了根系的生长,但是促进了地上部的生长,整体而言对全株生长无明显影响,表明羽衣甘蓝对镉有较强的耐性,且地上部的耐性高于根系。(2)所有镉处理下,羽衣甘蓝叶片的SOD、POD和APX活性较高,MDA含量和电解质渗漏率与对照无差异;而镉处理浓度高于80mg·kg-1时,根系的SOD、CAT和APX活性显著降低,MDA含量和电解质渗漏率显著升高,引起严重的膜脂过氧化伤害,这可能是羽衣甘蓝地上部的镉耐性高于根系的原因之一。(3)羽衣甘蓝地上部的镉含量高于根系,且随着镉处理浓度的增加均逐渐增加,在镉处理浓度为120mg·kg-1时达到最大值,分别为50.15mg·kg-1(根系)和52.01mg·kg-1(地上部);植株对镉的转运系数大于1,地上部镉富集量高于根系,地上部最大富集量为每株343.19μg。研究表明,羽衣甘蓝对镉有很强的耐性和富集、转运能力,是一种良好的修复镉污染土壤的观赏绿化植物资源。     

紫花苜蓿赤霉素受体基因的克隆及表达分析

赤霉素受体(GID)是赤霉素信号转导途径的重要成员,直接影响着赤霉素对植物体效应的发挥。该研究利用同源克隆的方法,首次从紫花苜蓿中克隆得到1个赤霉素受体基因,命名为MsGID1b。序列分析发现,MsGID1b基因开放阅读框长度为1 053bp,编码350个氨基酸,推测其蛋白质分子量为39.839kD,是一个无信号肽和跨膜结构的亲水性蛋白。序列比对结果表明,MsGID1b基因与蒺藜苜蓿MtGID1b基因的核苷酸序列相似性为98%,氨基酸序列相似性为99%,且具有HSL家族典型的HGG和GXSXG保守结构域及GA、DELLA蛋白结合位点。荧光定量PCR分析表明,MsGID1b基因在紫花苜蓿各组织中的表达丰度依次为:根盛花初花茎叶荚果;经GA3、ABA、NaCl、PEG和黑暗诱导后该基因表达上调,尤其是在GA3诱导下,MsGID1b基因的表达量一直维持在较高水平,表明MsGID1b基因可能参与紫花苜蓿的抗逆调控。     

硝态和铵态氮配比对水培油麦菜苗期生长及生理特性的影响

采用水培技术,以油麦菜幼苗为材料,研究不同硝铵态氮配比（NO₃^-∶NH₄⁺）对油麦菜苗期地上部和根系生长及生理特性的影响。结果表明：（1）油麦菜地上部和根系硝酸盐含量皆与营养液中NO₃^--N比例呈正相关关系,且各处理均达到无公害蔬菜的标准。（2）随着营养液中NH₄⁺-N比例的增加,油麦菜地上部有机酸含量先降低后升高,且在硝铵态氮配比为5∶5时最低,可溶性糖含量呈上升趋势,而可溶性蛋白质含量先升高后降低,在硝铵态氮配比为5∶5时最高;油麦菜根系有机酸和可溶性糖含量先升高后降低,两者分别在硝铵态氮配比为5∶5和7.5∶2.5时最高,而可溶性蛋白质含量呈下降趋势,在全NO₃^--N时最高。（3）随着营养液中NH₄⁺-N比例的增加,油麦菜地上部和根系中SOD活性先升后降,并分别在硝铵态氮配比为5∶5和7.5∶2.5时最高,而地上部和根系中MDA、脯氨酸含量和POD、CAT活性的变化趋势则与其相反。（4）随着营养液中NH₄⁺-N比例的增加,油麦菜地上部和根系干重皆先升后降,根冠比则逐渐减小;在硝铵态氮配比为7.5∶2.5时干重最大,根冠比适宜且稳定。研究表明,水培油麦菜苗期地上部和根系生长及生理特性受到氮素形态配比的显著影响,且根系的生理响应更敏感;营养液中硝铵态氮配比为7.5∶2.5时,油麦菜受胁迫程度最低,地上部和根系生长较协调,油麦菜生长和生理状况最佳。     

Effect of Aluminium on Oxidative Stress Related Enzymes Activities in Barley Roots

The impact of aluminium stress on activities of enzymes of the oxidative metabolism: superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), peroxidase (POD), NADH peroxidase (NADH-POD) and oxalate oxidase (OXO) was studied in barley (Hordeum vulgare L. cv. Alfor) root tips. SOD appeared to be involved in detoxification mechanisms at highly toxic Al doses and after long Al exposure. POD and APX, H₂O₂ consuming enzymes, were activated following similar patterns of expression and exhibiting significant correlation between their elevated activities and root growth inhibition. The signalling role of NADH-POD in oxidative stress seems to be more probable than that of OXO, which might be involved in Al toxicity mechanism. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

土壤不同镉水平对马缨丹生长及其抗氧化酶活性的影响

采用盆栽试验方法,分别设置0(对照,不添加镉)、30、60、90、120、150、180、210mg·kg-1共8个土壤镉处理水平,研究土壤不同镉水平对马缨丹(Lantana comara L.)生长及其抗氧化酶活性的影响,以探讨马缨丹对镉胁迫的生理响应机制。结果显示:(1)随着土壤镉处理浓度的升高,马缨丹干重呈先升高后降低的趋势,30mg·kg-1镉处理能促进植株的生长,而浓度高于60mg·kg-1时显著抑制马缨丹的生长。(2)马缨丹叶片和根系中O-·2产生速率、H2O2和MDA含量及电解质渗漏率均随土壤镉处理浓度的升高和胁迫时间的延长逐渐升高,胁迫90d时,叶片和根系中O-·2产生速率、H2O2和MDA含量及电解质渗漏率分别在镉浓度高于60和30mg·kg-1时显著低于对照。(3)叶片和根系抗氧化酶SOD、POD、APX和CAT活性随着土壤镉处理浓度的增加大体呈先升高后降低的趋势,并在镉浓度分别高于90和60mg·kg-1时,叶片和根系抗氧化酶活性显著低于对照。研究表明,低浓度镉处理土壤能促进马缨丹植株生长,而高浓度镉处理土壤显著降低了马缨丹体内抗氧化酶活性,导致活性氧大量积累,引起严重的膜脂过氧化伤害,从而显著抑制马缨丹植株的生长。     

镍离子对尖叶莴苣氮素吸收和生长生理的影响

以‘全年油麦菜’尖叶莴苣为试验材料,采用水培方式,研究3个浓度(0 mg·L^-1、0.1 mg·L^-1、1 mg·L^-1)Ni²⁺在22.4 mg·L^-1 N处理下对尖叶莴苣氮素吸收的生长及生理影响。结果显示：(1)尖叶莴苣根系和地上部生物量随处理时间的增加呈上升趋势。与对照T₁(0 mg·L^-1 Ni²⁺、112 mg·L^-1 N)相比,T₂处理(0 mg·L^-1 Ni²⁺、22.4 mg·L^-1 N)对尖叶莴苣根系及叶片生长具有一定抑制作用,植株鲜重、干重、根冠比、根系长度、平均直径、表面积、体积、根尖数、分根数、叶片表面积和体积在T3处理(0.1 mg·L^-1 Ni²⁺、22.4 mg·L^-1 N)下显著高于对照,T₄处理(1 mg·L^-1 Ni²⁺、22.4 mg·L^-1 N)对尖叶莴苣根系及其叶片生长具有一定促进作用,但对其根尖数和分根数表现出一定抑制性。(2)随着Ni²⁺浓度的增加,尖叶莴苣叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量呈先升后降的变化规律,且均在T₃处理下显著提高。(3)随着处理时间的增加,尖叶莴苣叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)逐渐上升,胞间CO₂浓度(C_i)逐渐下降,且T₃处理叶片的G_s显著高于对照,其C_i最低,P_n最大。(4)施加Ni²⁺对尖叶莴苣有机酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量以及SOD和POD活性有显著影响,在T₃处理下有机酸含量降低,可溶性糖和可溶性蛋白含量显著增加,SOD和POD活性显著提高。(5)T₃处理尖叶莴苣根系中N及叶片中B和Ca含量较高;根系中Ni含量高于叶片,T₃处理叶片中的Ni含量较低,Mg含量较高;植株体内Cu含量随Ni²⁺浓度增加而下降。研究表明,外源Ni²⁺处理能影响低氮条件下(22.4 mg·L^-1 N)尖叶莴苣幼苗生长及生理状况,适宜浓度(0.1 mg·L^-1)Ni²⁺可有效提高尖叶莴苣根系对氮素的吸收利用效率,减少氮素施用量,促进尖叶莴苣根系和地上部叶片生长,增加光合色素含量,并提高净光合速率,进而改善植株的产量和营养品质。     

EGTA和酒石酸对蓖麻Cd胁迫与积累的调控作用

通过盆栽试验研究了解毒剂酒石酸与螯合剂EGTA的单施与配施对强化蓖麻修复Cd污染土壤的作用,探讨重金属污染土壤植物修复中螯合剂与解毒剂配合使用的可行性。结果显示:(1)除酒石酸单施处理外,其余处理均可显著提高土壤中醋酸提取态Cd含量,增强土壤Cd的活性,并以酒石酸与EGTA配施的效果更显好,其土壤醋酸提取态Cd含量为对照的1.41~2.49倍。(2)EGTA能有效促进Cd从蓖麻根部向地上部的转移,但高剂量EGTA处理对蓖麻根系有明显的毒害作用;EGTA与酒石酸配合施能缓解Cd对植株的毒害作用,增大蓖麻生物量和Cd积累量,其地上部Cd积累量比对照增加4.56~8.32倍。(3)蓖麻叶片Cd含量、地上部积累总量以及土壤净化率随土壤醋酸提取态Cd含量的升高而增大,并且呈良好的线性递增关系。研究表明,酒石酸与EGTA配施可通过调控土壤Cd的植物可利用性和降低Cd的生理毒性来提高蓖麻对Cd的富集能力和对Cd污染土壤的修复效果。     

Induction of Oxidative Stress in Roots of Oryza sativa L. in Response to Salt Stress

With the imposition of salt stress (0.5 to 3 % NaCl or CaCl₂) a decrease in germination rate and accumulation of proline was observed in the root tissue. Both NaCl and CaCl₂ solutions induced an increase in the total peroxide content and lipid peroxidation and decrease in catalase, guaiacol peroxidase and superoxide dismutase activities in root tissues suggesting an oxidative stress in the salt sensitive rice cultivar.