丙酮酸氧化酶在压力下的解离

本文通过测定丙酮酸氧化酶内源荧光谱和荧光偏振的变化研究了该酶在1—2200bar压力下的解离。研究结果表明,在压力作用下酶的辅基FAD不可逆地从酶分子上解离下来,并因此引起酶的失活;酶亚基在压力下的解离是可逆的,在5℃,pH7.6条件下,该酶的解离自由能⊿G°为29.89k cal/mol,解离标准体积变化⊿V°为-220ml/mol。脱辅基丙酮酸氧化酶的解离自由能为24.93k cal/mol,证明FAD对酶有稳定作用;⊿V°则为-153ml/mol,减少了近30％,表明FAD对亚基间的空间大小有很大贡献。经胰凝乳蛋白酶部分酶解所活化的酶的解离⊿G°和⊿V°均有所增加,底物丙酮酸亦有相同的影响。研究还表明,碱性pH条件能促进丙酮酸氧化酶的解离。在此研究中,我们也观察到了Weber和Ruan在乳酸脱氢酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶等研究中报道的"conformational drift"现象。     

艾氏剂环氧化酶及细胞色素P－450对小菜蛾抗药性发展的影响

本文对室内长期饲养的小菜蛾（Ｐｌｕｔｅｌｌａ　ｘｙｌｏｓｔｅｌｌａ　Ｌ．）敏感品系和田间采集的抗性种群体内的艾氏剂平氧化酶及细胞色素Ｐ－４５０进行了比较研究。结果证明,艾氏剂环氧化酶在感性和抗性小菜蛾间存在着量及质的差异。抗性种群的艾氏剂环氧化酶的Ｖｍａｘ和Ｋｍ值分别为感性品系的５．４％和６．５倍。抗性种群的细胞色素Ｐ－４５０的含量是感性品系的１．１—１．３倍。艾氏剂环氧化酶在量上及质上的差异及细胞色素Ｐ－４５０含量的提高是导致小菜蛾抗药性发生与发展的重要机制之一。而且质的差异较之量的差异可能起着更为重要的作用．     

几种氧化酶活性与植物对二氧化硫抗性的研究——植物本底及受污染后酶活性大小与抗性的关系

对27种不同抗性等级植物本底(未经污染处理的正常植物)多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶和过氧化物酶活性测定结果,植物本底多酚氧化酶活性与抗性有呈负相关的趋势,抗坏血酸氧化酶和过氧化物酶活性大小与抗性不具规律性。 对植物受不同浓度SO_2污染后酶活性变化分析结果看出,蚬木(抗性植物)和汗斑草(敏感植物)在浓度达受阈前,多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶和过氧化物酶均有随浓度的升高而酶活性逐渐增大的趋势,仅是不同的酶其活性高峰在不同浓度梯度中出现迟早不同而己。在污染浓度达受伤阈后,随着浓度的继续增大,酶活性逐渐下降。而白蝉(抗性植物)和大猪屎青(敏感植物)有的酶具有规律性,有的酶不具有这种规律性。 用使可见伤害达50％的SO_2污染汗斑草后4小时(一次污染),过氧化物酶活性为0.34(未受污染的为12.69),仅为未受污染的2.68％,降低了97.32％,但24小时后为7.68,为未受污染的60.52％,比受污染后4小时提高了57.84％,72小时后为8.52,为未受污染的67.13％,比受污染后4小时提高了65.45％。多酚氧化酶亦具有这种规律性。说明二氧化硫对这两种酶的抑制作用是可逆的。     

两种麻疯树苗对盐胁迫的生理生态响应

研究两种不同基因型麻疯树苗(南油2、3号)在不同NaCl浓度下生理生态响应特征,并比较不同基因型麻疯树苗的耐盐差异性。结果表明:①用25、50 mmo.lL-1NaCl处理,南油2号全株干重与对照无显著差异,而南油3号全株干重比对照显著降低。用100 mmol.L-1l或以上浓度的NaCl处理,随着盐度增加,两种树苗全株干重皆比对照显著降低,且3号苗降低的幅度大于2号苗。②在用200 mmol.L-1或以下浓度的NaCl处理,南油2、3号叶片相对含水量(RWC)皆与对照无显著差异,而在用300 mmol.L-1NaCl处理,则分别比对照显著降低5%和8%。③用25、50 mmol.L-1NaCl处理,南油2号可溶性糖(SS)含量比对照显著降低,3号与对照无显著差异;用200、300 mmo.lL-1NaCl处理后,两者SS含量均比对照显著降低。同时,2号苗可溶性蛋白(SP)含量比对照显著增加,3号苗SP含量与对照无显著差异。④随着盐度增加,南油2号苗超氧化物歧化酶(SOD)活性先增加后降低。用300 mmol.L-1NaCl处理,比对照显著降低。随着盐度增加,3号苗的SOD活性递减,皆显著低于对照。用25、50 mmo.lL-1NaCl处理,两种树苗的过氧化物酶(POD)活性与对照无显著差异。随着盐度增加,2号苗的POD活性比对照显著增加,而3号苗比对照显著降低。用25、50 mmo.lL-1NaCl处理,两种树苗的过氧化氢酶(CAT)活性皆比对照显著增加,且随着盐度增加,其变化趋势如SOD活性。结果表明,麻疯树幼苗具有较好的耐盐性,且南油2号比南油3号具有更高的耐盐性,因为前者具有更高的保护酶活性、叶片保水能力和叶片SP含量。     

刈割后黑麦草生理保护作用对其补偿性生长的影响

通过对黑麦草(Lolium perenne L)在轻度、中度、重度、全割刈割处理6 d和12 d后,残留叶片和叶片再生部分生长速率,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活力,丙二醛、可溶性糖、脯氨酸含量的分析以揭示在刈割胁迫后叶片抗氧护酶活力和渗透调节物含量与其补偿性生长的关系,以及牧草耐刈性的生理调控机理。结果表明,轻度和中度及全割后叶片生长速率均高于对照,重度刈割低于对照。全割后叶片补偿性生长最明显、轻度和中度次之,重度刈割无补偿性生长。对照黑麦草叶片各部位抗氧化酶和渗透调节物含量不同,叶片顶部MDA含量较高,伴随着较高的SOD、CAT活力和较高的脯氨酸含量;叶片基部MDA含量最低,SOD、CAT活力及脯氨酸含量也较低。与对照相比,不同强度刈割6 d黑麦草再生叶和叶片平均MDA含量、SOD和CAT活力、可溶性糖和脯氨酸含量均较低。而不同强度刈割12 d,黑麦草再生叶和叶片平均MDA含量仍较低,但SOD和CAT活力增高,脯氨酸含量增加,POD活力和可溶性糖含量低于对照。这表明刈割在减少了叶面积,降低光合能力的同时,刈割伤害胁迫启动了牧草补偿性生长使残留叶片快速生长,而且残留叶片面积与其补偿生长速率成正相关。另外,虽然不同强度刈割下叶片补偿性生长速率不同,但不同强度刈割(12 d)均激活残留叶片抗氧化保护酶系统和促进脯氨酸积累。在补偿生长过程中,CAT和SOD能及时清除残留叶片中积累的氧自由基,维持较低的膜脂过氧化和细胞膜完整性,积累的脯氨酸能维护细胞水分平衡。因此,抗氧化酶(SOD和CAT)和渗透调节物(脯氨酸)在黑麦草刈割后受伤部位快速自愈及残留叶片快速补偿生长中起重要生理保护作用。     

乙酸合成途径阻断及NADH氧化酶表达对于谷氨酸棒杆菌生产乙偶姻的影响

【目的】研究乙酸合成途径阻断及NADH氧化酶表达对于谷氨酸棒杆菌生产乙偶姻的影响。【方法】在谷氨酸棒杆菌CGF2中异源表达als SD操纵子构建乙偶姻生产菌株CGT1,考察敲除乙酸生成途径cat和pqo对乙偶姻的影响。然后引入短乳杆菌的NADH氧化酶,在优化的溶氧条件下研究其对乙偶姻产量的影响。【结果】CGT1在摇瓶发酵中可积累6.27 g/L乙偶姻,敲除cat使乙偶姻产量显著提高30.94%,达到8.21 g/L;双敲除cat和pqo没有进一步提高产量。通过优化发酵的溶氧水平,乙偶姻产量达到10.06 g/L。在高溶氧水平下引入NADH氧化酶导致菌株的生长和糖代谢速率提高,但乙偶姻产量略有降低。在分批补料发酵中,重组菌株乙偶姻产量达到40.51 g/L,产率为0.51 g/(L?h)。【结论】在谷氨酸棒杆菌中阻断乙酸合成途径cat能够有效提高乙偶姻产量,NADH氧化酶在高溶氧水平下表达不利于乙偶姻的合成,需要进一步调节表达水平以确定其效果。     

遮阴和干旱对荩草生理代谢及抗性系统影响的协同作用

引进草种在亚热带边坡草坪上常遭遇遮阴和干旱,造成草坪退化甚至死亡。以具有边坡草坪开发价值的本土植物野生荩草为材料,设置5种遮阴度和4种干旱度交互形成20种协同处理,研究遮阴和干旱对荩草生理代谢及抗性系统影响的协同作用。结果表明,荩草具有极强的耐阴和抗旱潜力,可通过光合策略、代谢策略、抗性策略使植株逐步适应或应对生境胁迫,在重度遮阴或干旱下仍可存活。遮阴或干旱对荩草光合作用、物质代谢、抗氧化酶系统和细胞膜完整性有极显著影响。遮阴和干旱对荩草光合指标、代谢指标、抗性指标和受伤害指标有显著协同作用。Pn主要受遮阴影响,Gs主要受干旱影响,适度遮阴和干旱协同处理可提高荩草光合能力。干旱对荩草物质代谢的影响大于遮阴,氮代谢比糖代谢和呼吸作用受干旱或遮阴的影响更大,适度遮阴和干旱协同作用可改变荩草代谢水平。遮阴、干旱对抗氧化酶活性的影响不同,遮阴和干旱对POD有显著协同作用,对SOD和CAT有极显著协同影响,适度遮阴和干旱协同作用可提高荩草抗氧化酶活性。遮阴、干旱对细胞膜伤害性物质的含量影响不同,遮阴和干旱对SP含量无协同作用,对Pro、H_2O_2和MDA含量有显著协同作用,协同作用增加了荩草细胞膜受伤害的风险。遮阴和干旱对生理代谢及抗性系统影响的协同作用,提高了荩草的抗逆潜力和生态适应能力。     

干旱与条锈病复合胁迫对小麦的生理影响

以抗旱性和抗病性不同的小麦为材料,以正常生长为对照,观察了病原菌和水分复合胁迫对小麦叶片相对含水量、活性氧代谢以及对抗氰呼吸的发生、运行的影响。讨论了在干旱与病原菌侵染复合胁迫下,抗氰呼吸在植物抗逆机制中所扮演的角色。复合胁迫下,抗病小麦显然具备更强的水分调控能力,而感病品种不能有效控制病叶水分散失。水分胁迫能引起抗氰呼吸的下降,但不能抵消因病原菌侵染引起的抗氰呼吸的增强,条锈菌侵染对小麦抗氰呼吸的影响远远大于水分胁迫。病原菌侵染和水分复合胁迫下,活性氧产生的速率表现出累加效应,而抗氰呼吸表现出和基质抗氧化酶的活性互补。植物交替氧化酶在干旱与病原菌侵染复合胁迫中具有重要的抗氧化功能,并可能调节着逆境下物质与能量需求间的矛盾。     

生活垃圾堆肥草坪中蚯蚓对植物生长和抗氧化酶系的影响

通过在添加蚯蚓的生活垃圾堆肥基质上培植黑麦草、高羊茅和早熟禾,测定了草坪植物生物量、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,研究了蚯蚓活动对3种草坪植物生长和抗氧化酶系的影响。结果表明：蚯蚓活动使黑麦草、高羊茅的地上牛物量分别增加了3．53倍和12．17倍,地下生物量分别增加127．45％和148．94％,而早熟禾地上生物量减少42．37％。放入蚯蚓后,黑麦草和高羊茅的MDA含量分别减少了51．30％和87．52％,早熟禾增加了16．74倍。黑麦草、高羊茅和早熟禾的SOD和POD活性在放入蚯蚓后,分别有所下降,SOD活性分别下降了64．93％,13．38％和83．56％,POD活性分别下降41．15％,54．41％和34．09％。黑麦草CAT活性提高了5．61％,而高羊茅和早熟禾分别下降11．73％和33．23％。可见,生活垃圾堆肥草坪中蚯蚓活动对植物生长及抗氧化酶系的影响因植物种类而异。