镉、锌、铜胁迫对向日葵早期幼苗生长的影响

分析了3种重金属离子(Cd2+、Cu2+、Zn2+)对向日葵种子胚根伸长和早期幼苗生长的影响.结果表明,3种重金属离子对向日葵胚根伸长的抑制作用依次为:Cd2+>Cu2+>Zn2+.3种重金属胁迫明显降低了幼苗生长和叶绿素含量,并显著提高了H2O2水平.其中Cd2+胁迫引起幼苗H2O2爆发高于Cu2+和Zn2+胁迫.进一步分析植株抗氧化系统的变化发现,随着重金属离子浓度的增加,向日葵幼苗酶类抗氧化物质SOD和CAT的活性表现为先增加后降低的趋势;重金属胁迫提高了非酶类的抗氧化物质脯氨酸和GSH的含量.其中Cd2+和Zn2+胁迫对脯氨酸含量变化的影响大于Cu2+胁迫;而Cu2+胁迫对GSH含量变化的影响大于Cd2+和Zn2+胁迫.     

抗逆调节转录因子DREB1B基因转化多年生黑麦草的研究

以逆境诱导型启动子rd29B为驱动,分别构建了含有抗逆调节转录因子DREB1B基因的表达载体pBAC123、pBAC128,选择标记为bar基因.用高压氦气基因枪PDS1000/He分别将表达载体和p35SIH3导入多年生黑麦草(Lolium perenne)品种Topgun成熟胚的愈伤组织.经除草剂Bialaphos抗性筛选和植株再生,获得了62株转基因植株.经PCR、Dot-blotting分子检测,DREB1B基因已整合到多年生黑麦草部分转基因株系的基因组中.用5种不同浓度的除草剂涂抹黑麦草叶片,非转基因植株表现为不抗,而转基因植株最高可以抗135~200 mg/L.脯氨酸含量测定表明,使用15%PEG8000处理后,转基因植株的叶片脯氨酸含量比非转基因植株提高1倍左右.经25 d人工温室干旱处理,有5棵转基因植株存活;复水后,有3棵植株恢复正常生长.结果表明,利用逆境诱导型启动子(rd29B)来增强外源DREB1B基因的表达,能显著改良黑麦草的抗旱能力.     

玉米幼苗抗氧化酶活性、脯氨酸含量变化及与其耐寒性的关系

研究了黄C（耐寒型）和Mo17（低温敏感型）两种耐寒性不同的玉米自交系幼苗在低温逆境（5 ℃,3 d）下,根、中胚轴和胚芽鞘3个部位过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性和脯氨酸（Pro）含量变化及与其耐寒性的关系.结果表明,低温期间,黄C的中胚轴、胚芽鞘相对生长率显著高于Mo17;黄C的根、中胚轴、胚芽鞘3个部位的CAT、POD活性和Pro含量变化率（其中,中胚轴分别为39.02%、-31.35%和86.86%）均高于Mo17（中胚轴变化率分别为1.86%、-48.67%和12.01%）;黄C 3个部位的质膜透性（中胚轴为22.05%）均低于Mo17（中胚轴为29.11%）.逐步回归分析表明黄C低温期间积累的干物质主要与Pro含量有关,而Mo17主要与POD活性有关,玉米幼苗中胚轴对低温反应最敏感,中胚轴Pro含量变化率与玉米耐寒性关系最密切.     

盐肤木对重金属铬胁迫的生理生化反应研究

通过土培试验研究了不同质量浓度的重金属铬(0、30、50、80 mg·kg^–1) 胁迫对盐肤木根长、茎长、地上及地下部分干重,叶绿素、丙二醛、脯氨酸含量,超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT) 活性的影响,探究了铬胁迫下盐肤木对铬的生理生化响应和耐受能力,为应用盐肤木修复重金属铬污染土壤提供依据。研究结果表明,在重金属铬胁迫下,盐肤木叶片的叶绿素含量略有降低,丙二醛含量升高。当铬浓度低于50 mg·kg^–1 时,随浓度升高,盐肤木叶片的脯氨酸含量、SOD 和CAT 活性均升高。当铬浓度为80 mg·kg^–1 时,其含量和活性相对下降,但对其正常生长均无显著影响,说明盐肤木耐受铬的能力较强,作为重金属污染地恢复的先锋植物具有很好的应用前景。     

Cd~（2＋）胁迫诱导烟草悬浮细胞脯氨酸积累的生化途径及外源脯氨酸对Cd~（2＋）胁迫下H_2O_2产生的抑制作用

Cd~（2＋）可提高烟草悬浮细胞脯氨酸的含量,顺序上调脯氨酸合成关键酶鸟氨酸转氨酶（OAT）、精氨酸酶、△~1-吡咯啉-5-羧酸合成酶（P5CS）和谷氨酸脱氢酶（GDH）的活性,降低脯氨酸降解关键酶脯氨酸脱氢酶（ProDH）的活性,表明Cd~（2＋）胁迫诱导烟草细胞脯氨酸的积累是脯氨酸合成的鸟氨酸途径和谷氨酸途径顺序激活、而脯氨酸降解途径显著抑制的综合结果。此外,Cd~（2＋）能导致烟草细胞H_2O_2的快速产生及H_2O_2产生相关酶（质膜NADPH氧化酶、细胞壁多胺氧化酶及共价结合与离子结合细胞壁过氧化物酶）活性升高和脂质过氧化产物丙二醛（MDA）增加,导致烟草细胞的氧化胁迫。外源脯氨酸预处理显著抑制了Cd~（2＋）诱导的烟草细胞H_2O_2的产生与MDA的增加,减轻了Cd~（2＋）诱导的氧化胁迫。而脯氨酸抑制Cd~（2＋）诱导的H_2O_2产生可能是由于脯氨酸抑制了H_2O_2产生相关酶的活性所致。     

脯氨酸对不结球白菜（Brassica chinensis）镉积累的影响

采用溶液培养的方法,研究了过量Cd对不结球白菜（Brassica chinensis）幼苗内源脯氨酸含量的影响及外源脯氨酸在不结球白菜Cd积累中的作用。100μmol？L-1 Cd处理明显增加不结球白菜叶片脯氨酸（Pro）的含量,并且随着Cd胁迫时间的延长,其含量也显著上升。100μmol？L-1 Cd处理明显降低脯氨酸脱氢酶（PDH）活性,而增加δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶（P5CS）的活性。1~5 mmol？L-1外源Pro处理显著降低不结球白菜幼苗地上部Cd含量,对根系Cd含量无显著影响,但外源Pro处理并不能缓解过量Cd对不结球白菜幼苗生物量的抑制作用。外源Pro处理下,不结球白菜叶片中Pro含量与其地上部干重呈显著的负相关关系。     

外源钙对汞胁迫下菹草(Potamogeton crispus L.)叶片抗氧化系统及脯氨酸代谢的调节效应

以组织培养的菹草无菌苗为实验材料,研究了外源Ca(NO3)2对汞(Hg)胁迫下菹草无菌苗抗氧化酶系统、可溶性蛋白、总抗氧化能力(T-AOC)、非蛋白巯基(NP-SH)、植物络合素(PCs)以及脯氨酸代谢的调节效应。结果表明:(1)Hg胁迫使菹草体内过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及谷胱甘肽还原酶(GR)活性明显降低,但超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)的活性并没有明显变化。外源添加25 mmol·L-1Ca(NO3)2后,明显提升了SOD、POD、APX及GR的活性;(2)Hg胁迫使菹草体内可溶性蛋白含量及T-AOC大幅降低,并引起NP-SH和PCs大量积累。外添Ca(NO3)2则有效减缓可溶性蛋白含量及T-AOC的下降,显著降低NP-SH和PCs水平;(3)脯氨酸是植物体内重要的渗透调节物质,外源Ca添加后,脯氨酸代谢关键酶吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)及δ-鸟氨酸转氨酶(OAT)活性显著增加,脯氨酸含量显著高于对照组。以上结果表明,Hg胁迫打破了菹草无菌苗抗氧化酶系统的内在平衡,而外添Ca(NO3)2有效促进了可溶性蛋白合成,提高了抗氧化酶活性和抗氧化物质含量,使菹草无菌苗维持较高的总抗氧化能力,并通过调节脯氨酸代谢来减轻Hg胁迫对菹草的伤害,增强植物对重金属Hg的耐受能力。     

ING4、PHDs以及HIF-1α在低氧性肺动脉高压大鼠中的表达变化

目的研究大鼠低氧性肺动脉高压(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)模型中ING4表达变化的规律及其与PHDs、HIF-1α间的相互关系。方法实验复制HPH大鼠模型,在缺氧不同时间点,测定大鼠平均肺动脉压(mPAP)及右心室肥大指数(RVHI),HE染色观察肺小动脉重塑(HPVR)。原位杂交、RT-PCR、检测肺内ING4、PHD1、PHD2、PHD3及HIF-1α的mRNA表达水平及部位,免疫组化、Western blot检测以上蛋白质表达水平及部位。结果 (1)缺氧7d后大鼠的mPAP开始上升,与对照组比较有显著性差异(P0.05),缺氧14d后出现肺血管重塑和RVHI增加,与对照组比较有显著性差异(P0.05)。HIF-1α蛋白在缺氧3d组表达均开始升高(P0.05,与对照组比),缺氧7d达高峰,14d和21d稍下降。HIF-1αmRNA在缺氧14d后表达略增高(与对照组比较P0.05)。(2)对照组PHD1蛋白质呈阳性表达,缺氧14d下降,缺氧21d保持较低水平。PHD1mRNA表达差异无显著性。对照组PHD2蛋白质和mRNA呈阳性表达,缺氧3d增高,缺氧14d达高峰,缺氧21d保持较高水平。对照组PHD3蛋白质呈弱阳性表达,缺氧3d明显增高,缺氧7d保持高水平,缺氧14d和21d下降。对照组肺小血管PHD3mRNA缺氧3d后迅速增高,缺氧14d达高峰,缺氧21d保持高水平。(3)对照组ING4蛋白质呈弱阳性表达,缺氧3d和7d后表达增高,缺氧14d达高峰,缺氧21d稍有下降。对照组ING4mRNA呈阳性表达,缺氧7d组比表达显著增高,直线相关分析表明,在缺氧组大鼠中ING4蛋白质与HIF-1α蛋白质及mPAP、RVHI、WA%负相关。结论肺动脉高压大鼠模型中ING4、PHDs和HIF-1α的表达变化,可能在HPH的发生和发展中发挥作用。     

环境温度对马尾松毛虫发育与存活的影响

通过模拟马尾松毛虫2、3代发生区内第2代幼虫发生期温度的变化,进行了高温、常温和低温3组变温试验.结果表明,在相同光照条件下,3龄以前的马尾松毛虫幼虫死亡率明显不同.马尾松毛虫幼虫死亡率在长光周处理内低温组为25.55%,常温组为55.13%,高温组为58.23%;在短光周处理内低温组为32.67%,常温组为64.67%,高温组为94.32%,说明高温是影响马尾松毛虫低龄幼虫死亡的主要原因.高温还影响马尾松毛虫幼虫的滞育.在相同短光周条件下,幼虫孵出后20 d,高温组幼虫40%发育为5龄,而低温组和常温组全部滞育;幼虫孵出后48 d,高温组全部结茧,而低温组和常温组仍全部滞育.试验证明,马尾松毛虫在第2代幼虫孵出后20 d内如遇连续高温环境,即使在短光周条件下,幼虫也不会滞育.     

大麦幼苗多胺合成比脯氨合成对盐胁迫更敏感

ＮａＣｌ２００ｍｍｏｌ／Ｌ处理结合＾１４Ｃ－Ｇｌｕ叶而饲喂６天龄大麦幼苗,结果证明盐胁迫下Ｐｒｏ主要积累在叶片中,在根系中ＰＡ的积累占优势。ＰＡ合成途径对盐胁迫的响应早于Ｐｒｏ。盐处理８ｈ以后ＰＡ与Ｐｒｏ的合成竞争共同前体Ａｒｇ。盐胁迫激活了Ｐｒｏ两条合成途径,胁迫８ｈ以前Ｐｒｏ积累主要受Ｇｌｕ途径控制,随后Ｏｒｎ途径对Ｐｒｏ积累的贡献占主导地位。盐胁迫促进了ＰＡ合成的Ａｒｇ途径,对Ｏｒｎ途径没有