亚精胺对渗透胁迫下甜瓜幼苗膜脂过氧化和抗氧化系统的影响

为探讨多胺提高作物抗渗透胁迫的生理机制,以甜瓜品种‘齐甜2号’为材料,采用营养液法培养甜瓜幼苗,以15%PEG-6000模拟渗透胁迫,研究1 mmol·L^(-1)亚精胺(Spd)对不同渗透胁迫时间下甜瓜幼苗的生长、活性氧代谢、抗氧化酶活性、渗透调节物质和非酶抗氧化剂的影响。结果表明:渗透胁迫后4 d,与胁迫处理相比,1mmol·L^(-1)Spd处理使甜瓜幼苗生物量提高11.34%,根系活力提高24.20%;叶片和根系H_(2)O_(2)含量、■产生速率、MDA含量和相对电解质渗透率降低,叶片中分别降低30.72%、29.99%、29.34%和14.62%,根中分别降低29.33%、25.31%、28.23%和20.34%。Spd诱导甜瓜叶片和根系中抗氧化酶活性增加,与胁迫处理相比,叶中SOD、POD、CAT和APX抗氧化酶活性分别提高25.54%、28.70%、27.72%和28.41%,根中分别提高23.35%、27.38%、25.06%和20.34%。与渗透胁迫处理相比,Spd处理在渗透胁迫后16 d甜瓜幼苗叶片脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的含量分别增加46.51%、49.72%和40.25%;渗透胁迫后16 d幼苗叶片ASA含量增加62.50%,渗透胁迫后12 d幼苗叶片GSH含量增加37.17%,ASA/DHA和GSH/GSSG分别提高74.46%、60.95%。说明在渗透胁迫下1 mmol·L^(-1)浓度Spd能够促进甜瓜幼苗生长,稳定生物膜系统,增强甜瓜幼苗抗氧化能力,有效缓解渗透胁迫对甜瓜幼苗伤害的作用。

PEG渗透胁迫下藏沙蒿种质资源萌发特性及抗旱性评价

【目的】评价藏沙蒿野生种质材料萌发期抗旱性。【方法】以采自西藏地区不同生境的13份藏沙蒿(Artemisia wellbyi)种质材料为研究对象,设置聚乙二醇(PEG⁃6000)浓度梯度分别为0、-0.20、-0.40、-0.60和-0.86 MPa共5个渗透胁迫处理,研究PEG⁃6000渗透胁迫对藏沙蒿材料萌发特性的影响,并采用主成分分析和隶属函数两种方法对其抗旱性进行综合评价。【结果】PEG渗透胁迫降低了藏沙蒿种子的相对发芽势、相对发芽率、相对活力指数和萌发胁迫指数。藏沙蒿在受到干旱胁迫时通过推迟发芽时间、抑制芽长和促进根长来应对干旱胁迫。通过主成分分析,筛选出相对发芽势、相对发芽率、相对根长、相对活力指数和萌发胁迫指数5个抗旱性指标。【结论】主成分分析和隶属函数法综合评价认为,抗旱性较强的种质材料为5、11和4号,抗旱性较弱的为13号材料。

乳酸盐与渗透胁迫对干酪乳酪杆菌Zhang的损伤机理及保护措施

目的:探究乳酸盐与渗透压胁迫对干酪乳酪杆菌Zhang的抑制作用并寻求解决方案。方法:分别使用乳酸钠、乳酸铵与氯化钠对菌体营造有机盐胁迫与渗透压胁迫,测定完全抑制浓度并绘制耐渗透曲线,通过测定菌体密度、活菌数、细胞损伤来观察LCZ受到的生理损伤与相容性溶质的保护效果。通过分批培养与恒定pH分批培养探究渗透压升高的关键因素,通过稀释发酵液以达到降低渗透压的效果,测定稀释后样品菌体密度、活菌数、干重得率的变化。结果:乳酸铵由于自身特性对LCZ具有强烈抑制作用;乳酸钠对LCZ的抑制作用较为温和,对LCZ起到的主要抑制作用是高渗抑制。L-脯氨酸对高渗环境下LCZ生物量积累及细胞活性均有显著保护作用,最优添加量为2 g/L。稀释发酵液处理对恒定pH补料培养菌体密度与活菌数的提升效果显著,最终发酵液OD_(600nm)与活菌数可达到19.68±0.429与(3.439±0.110)×10^(10)CFU/mL,分别是未稀释处理的1.61倍与1.46倍。结论:L-脯氨酸能够在一定程度上缓解高渗下LCZ的活性损伤。通过稀释发酵液处理降低发酵后期渗透压,能极大地提升发酵水平及细胞活性,研究结果为工业化生产及应用提供参考。

渗透胁迫下玉米自然反义转录本cis-NAT_(ZmNAC48)启动子的功能分析

前期研究发现自然反义转录本cis-NAT_(ZmNAC48)可负调控干旱响应基因ZmNAC48,为了进一步探索cisNAT_(ZmNAC48)的功能,本研究以cis-NAT_(ZmNAC48)cDNA序列、ZmNAC48蛋白质编码序列检索玉米B73参考基因组,获取基因上游启动子序列,并利用PlantCARE[1]和New PLACE[2]预测启动子调控元件,发现cis-NAT_(ZmNAC48)和ZmNAC48启动子序列中除含有CAAT-box,TATA-box等基本元件外,还含有激素响应元件以及转录因子结合元件等。构建cis-NAT_(ZmNAC48)和ZmNAC48启动子融合GUS的表达载体,并通过花序侵染法获得转基因拟南芥。分析GUS染色和GUS酶活性发现,Pro_(cis-NAT_(ZmNAC48)):GUS和Pro_(ZmNAC48):GUS转基因拟南芥根、茎、叶中均有GUS表达,且渗透胁迫处理后Pro_(cis-NAT_(ZmNAC48)):GUS转基因拟南芥中GUS基因的表达量和GUS酶活性显著降低,而Pro_(ZmNAC48):GUS转基因拟南芥中GUS基因的表达量和GUS酶活性显著增加,可见cis-NAT_(ZmNAC48)和ZmNAC48启动子均响应渗透胁迫。DNA甲基化是影响启动子活性的调控事件之一,本研究通过分析cis-NAT_(ZmNAC48)启动子区域DNA甲基化情况,发现在cis-NAT_(ZmNAC48)序列前400~1000 bp存在DNA甲基化修饰,渗透胁迫处理后,该甲基化区域甲基化富集情况发生了显著的变化,但发生显著性变化的甲基化位点并未在顺式调控元件上。这些结果为后续cis-NAT_(ZmNAC48)的调控分析奠定了重要的基础。

大蒜类钙调蛋白基因AsCML15和AsCML42的分离及其在渗透胁迫中的功能分析

类钙调素蛋白(CMLs)是植物中的Ca 2+感受器之一,参与植物的生长发育和适应环境变化的过程。为了解大蒜CML的序列特征及其对渗透胁迫的响应,从大蒜品种苍山四六瓣中克隆得到AsCML15和AsCML42基因,并对其在干旱以及盐胁迫条件下的表达模式进行了分析。结果表明,AsCML15和AsCML42基因开放阅读框长度分别为498,543 bp,编码165,180个氨基酸残基。AsCML15和AsCML42分别含有4,3个EF-hand结构域。AsCML42与拟南芥AtCML42和AtCML43在进化关系上更为接近,而AsCML15与拟南芥AtCML15、AtCML16亲缘关系较近。荧光定量PCR结果表明,AsCML15和AsCML42在鳞茎、叶片、根都有表达,且均能被200 mmol/L NaCl和15%PEG6000所诱导。AsCML15和AsCML42基因可能参与了大蒜抵御盐胁迫和干旱胁迫的过程,可进一步鉴定其生物学功能。

玉米根尖淀粉对渗透胁迫的响应

玉米根尖淀粉的特征以及在渗透胁迫中的作用尚不清楚.本研究以玉米杂交种郑单958为材料,用15%的聚乙二醇(PEG-6000)对幼苗根系进行不同时长的渗透胁迫处理,分析根尖淀粉的形态和含量变化、淀粉酶活性及相关基因表达水平变化.结果表明,根尖淀粉粒大小为0.3~2.5μm,大部分呈球状,少数为片状或无规则形状.随着胁迫时间延长,根尖淀粉逐渐降解,淀粉酶(尤其是β淀粉酶)活性增强,导致可溶性糖含量增加;相应地,多种淀粉酶基因表达明显上调.根尖淀粉在渗透胁迫下的降解将增加根细胞的渗透调节能力,从而缓解胁迫伤害.该结果有助于认识玉米根系响应渗透胁迫的分子生理机制.

硫化氢对渗透胁迫下酸枣种子萌发的影响

目的探究硫化氢(hydrogen sulfide,H_(2)S)对渗透胁迫下酸枣种子萌发的影响。方法用15%聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟渗透胁迫,以硫氢化钠(sodium hydrosulfide,NaHS)作为外源H_(2)S供体,探究不同浓度(0.1、0.2、0.4、0.8、1.6 mM)NaHS溶液对酸枣种子萌发的促进作用。结果酸枣种子在渗透胁迫条件下其发芽受到显著抑制;在此基础上外源给予不同浓度NaHS溶液处理后,发芽指标(发芽率、发芽势、发芽指数、幼苗的胚根长、胚轴长)显著上升、氧化损伤程度[丙二醛(malonic dialdehyde,MDA)含量]显著下降,抗氧化能力[过氧化氢酶(catalase,CAT)活性]显著增强,渗透调节物质[可溶性糖(soluble sugars,SS)、脯氨酸(proline,Pro)]含量显著下降,其中0.4 mM NaHS溶液处理后效果最佳。结论一定浓度外源H_(2)S可通过增加CAT活性、调节SS和Pro的含量从而增强酸枣种子抗渗透胁迫的能力。本研究结果为H_(2)S参与酸枣抗逆性形成相关机制研究提供了一定参考。

PEG渗透胁迫下不同品种绿豆萌芽期抗旱性评价

为了探讨聚乙二醇(PEG)渗透胁迫对绿豆萌发的影响,明确干旱胁迫条件下绿豆萌发期的相关各项指标,筛选出抗旱性绿豆品种(系),从而为在绿豆抗旱新品种的筛选过程中提供理论依据,以18个绿豆品种(系)为研究对象,采用浓度为20%的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,对其萌发指标进行测定和分析,并对参试品种的抗旱性采用主成分分析和隶属函数方法进行鉴定和评价。结果表明,与对照相比,20%PEG渗透胁迫绿豆种子后,种子萌发的相关指标都有不同程度的下降,不同品种之间表现出一定的差异性。对6个抗旱性指标进行主成分分析,结果显示,累计贡献率为89.55%,可以有效地反映各数据的变化。18个绿豆品种(系)的综合评价D值为0.389~0.858,依据D值将其聚类分析分为3类,筛选出6个耐旱性品种:晋绿9号、同123-33、同绿5号、同118-6、同绿6号、黄荚绿。通过对18个绿豆品种的抗旱性综合评价,最终得到6个强耐旱品种,3个耐旱品种,9个较敏感品种。萌发期鉴定结果可作为衡量作物抗旱性强弱的一个重要指标,在此基础上,可以进一步结合全生育期的抗旱性评价结果进行综合分析。

渗透胁迫诱导水稻幼苗的氧化伤害

水稻幼苗在渗透胁迫下,随着胁迫强度的增加及时间的延长,和H_2O_2大量产生,膜脂过氧化加剧,细胞膜的完整性受到破坏,离子大量外泄;严重渗透胁迫亦使叶绿素—蛋白质复合体结合松弛,叶绿素含量明显降低。活性氧清除剂,α-生育酚、抗坏血酸及甘露醇可阻抑渗透胁迫所诱导的丙二醛增生,减少叶绿素的氧化破坏。这些结果表明,渗透胁迫下水稻幼苗体内活性氧积累及高水平的膜脂过氧化导致细胞的氧化伤害。

外源NO对渗透胁迫下黄瓜种子萌发、幼苗生长和生理特性的影响

【目的】探究外源NO对渗透胁迫下黄瓜(Cucumis sativus L.)种子萌发、幼苗生长和生理特性的作用。【方法】在25%PEG-6000胁迫下,研究0.1和0.5 mmol.L-1SNP(硝普钠)对黄瓜种子萌发、幼苗生长、叶片氧化损伤和保护酶活性的影响。【结果】0.1 mmol.L-1 SNP处理能显著缓解25%PEG-6000的胁迫伤害,使黄瓜种子萌发率提高0.24倍,发芽指数提高0.86倍,活力指数提高3.01倍;幼苗株高、根长和干重分别提高1.15,2.17和1.16倍;叶片Pro含量提高50.99%,SOD,CAT,POD和APX活性分别提高42.39%,66.58%,79.03%和116.39%,MDA含量降低80.50%。与0.1 mmol.L-1 SNP处理相比,0.5 mmol.L-1 SNP处理促进黄瓜种子萌发和幼苗生长,缓解叶片氧化损伤和提高保护酶活性的作用明显或显著降低。【结论】0.1 mmol.L-1 SNP能显著促进渗透胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗生长,明显缓解叶片氧化损伤,显著提高SOD等保护酶活性;0.5 mmol.L-1 SNP的有效作用减弱,甚至抑制SOD活性。

大麦种子萌发期对渗透胁迫的响应及抗旱性鉴定指标的筛选

选用4份大麦材料,采用0%、5%、10%、15%、20%(W/V)PEG8000溶液模拟干旱胁迫处理,研究大麦种子萌发期发芽势、发芽率、根冠比、物质转运速率等形态生长发育指标对渗透胁迫的响应,进行抗旱性评价,筛选抗旱性鉴定指标。结果表明,随着渗透胁迫程度的增大,对大麦种子萌发产生显著的抑制作用,各指标对渗透胁迫的响应并不一致;20%PEG8000是较适宜的抗旱性鉴定浓度;初步推断胚根长、胚芽长、胚芽干重、物质转运速率可以作为大麦种子萌发期快速、有效的抗旱性鉴定指标;参试品种抗旱性强弱依次为Z027S078T、Z182U038V、Z037P017Q-1、Z039P046Q。

黄腐酸钾对渗透胁迫下烤烟幼苗生长和光合荧光特性的影响

采用5%PEG-6000模拟渗透胁迫的营养液培养法,以抗旱性不同的两个烤烟品种(红花大金元和云烟100)为材料,研究了叶面喷施黄腐酸钾(浓度为0.1%)对渗透胁迫下烤烟幼苗生长和光合荧光特性的影响。结果表明,渗透胁迫下,两品种烤烟幼苗生长受抑制、生物量积累降低,叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)、PSII有效光化学量子效率(Fv’/Fm’)、PSII实际光化学量子效率(ФPSII)、光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(q P)和光化学反应的能量(P)均显著降低,叶片水分利用效率、气孔限制值和非光化学淬灭系数(NPQ)均显著升高,且云烟100受胁迫的影响更大;渗透胁迫逆境对两品种的光合限制均以气孔因素为主。喷施黄腐酸钾能改善渗透胁迫下烤烟幼苗的生长,减缓净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的下降,同时减轻胁迫对烤烟叶片光系统II(PSII)的伤害,提高光化学效率。黄腐酸钾可缓解渗透胁迫对烤烟幼苗的伤害,提高烟苗的抗旱性。

论脯氨酸累积与植物抗渗透胁迫

脯氨酸是植物体内适应逆境胁迫的一种重要的渗透调节物质。此文概述了脯氨酸在植物抗渗透胁迫中的作用、累积机制以及植物编码脯氨酸代谢、运输相关的酶基因和抗渗透胁迫基因工程改良等方面的研究进展,分析提出了目前植物抗渗透胁迫研究方面存在的问题,并对今后研究的重点进行了展望,以期为植物抗逆性的遗传改良提供理论依据。

渗透胁迫对玉米幼苗保护酶系统的影响及其与抗旱性的关系

通过对不同浓度（０，－０．７５，－１．２５，－２．００ＭＰａ）的ＰＥＧ胁迫对不同抗旱性的玉米杂交种及其亲本自交系幼苗保护酶活性、膜脂过氧化水平、质膜透性的影响及其与品种抗旱性关系的研究，明确了适度的ＰＥＧ（－０．７５，－１．２５ＭＰａ）胁迫处理使玉米幼苗叶片的ＳＯＤ，ＣＡＴ，ＰＯＤ活性明显增高，ＭＤＡ含量和质膜相对造性缓慢增加；重度ＰＥＧ（－２．００ＭＰａ）胁迫处理使叶片的ＳＯＤ，ＣＡＴ活性降低，ＭＯＡ含量和质膜透性剧增。其中抗旱性较强的冀单２４和其母本矮１９２比抗旱性较弱的掖单四号和其母本８１１２具有较高的保护酶活性、较低的膜脂过氧化水平和较小的质膜透性，说明抗旱性较强的品种在水分胁迫时能维持较高的保护酶活性，以减轻膜脂过氧化作用和膜的损伤，这可能是其具有较强抗旱性的原因之一。

Na^+在霸王适应渗透胁迫中的生理作用

采用室内沙培实验,测定了不同强度渗透胁迫下NaCl对多浆旱生植物霸王光合作用、保护酶活性和有机渗透调节物质含量的影响,探讨了Na+在霸王抗旱方面所起的作用。结果显示,在轻度(-0.5MPa)、中度(-1.0MPa)和重度渗透胁迫(-1.5MPa)下,50mmol/L NaCl的加入显著提高了霸王幼苗的净光合速率,增强了叶片中SOD和CAT活性;霸王体内积累的可溶性糖和游离脯氨酸含量却显著降低,与未加NaCl的植株相比,在轻度、中度和重度渗透胁迫下,50mmol/L NaCl使霸王游离脯氨酸含量分别下降了66%,55%和31%,可溶性糖含量分别下降了41%,33%和30%。由于之前的实验已表明,不同强度渗透胁迫下50mmol/L NaCl使霸王体内的Na+含量大量升高,因此认为50mmol/L NaCl显著提高霸王抗旱能力的原因并非是促进了植物体内有机渗透调节物质的积累,而是在于植物从外界吸收Na+并发挥Na+在植物体内的渗透调节作用。

渗透胁迫对花生幼叶活性氧伤害和膜脂过氧化作用的影响

对 3种不同抗旱性的花生栽培品种进行渗透胁迫处理。结果表明 :渗透胁迫使花生幼叶水势 ( ΨL)下降 ,花生幼叶的 O- 2 · 产生速率随渗透胁迫处理强度加大而增加 ,MDA含量以及 SOD、POD和 CAT的活性水平变化与 O- 2 · 产生速率的变化趋势相似。 MDA含量明显增高 ,其过程与水势呈负相关与 RPMP呈正相关 ,均达极显著水平。渗透胁迫处理过程中 ,GSH和 As A含量下降。与泉花 1 0号和汕油 71相比 ,白皮 1号 RPMP增加幅度、O- 2 · 产生速率和 MDA含量增加幅度都明显较小。SOD、POD和 CAT的活性水平下降较缓 ,GSH含量呈先增加后下降趋势 ,As A含量下降较慢。综合分析表明 ,白皮

分根交替渗透胁迫与脱落酸对玉米根系生长和蒸腾效率的影响

用 Hoagland溶液培养玉米幼苗 ,研究分根交替胁迫对玉米根系生长和叶片蒸腾效率的影响 ,实验证明 :当一半根系处于高水势 ,另一半根系处于低水势 ,并在一定时间间隔内交替 ,4～ 5天后受胁迫一半根系能够形成大量侧根使根总量和总长度超过未受胁迫的对照 ,当 1/2根受胁迫时 ,这部分根系内源 ABA含量明显增加 ,与气孔导度下降显著相关 ,分根区胁迫后 ,根吸水受限制 ,蒸腾效率提高 ;外源 ABA处理和渗透胁迫能够引起气孔导度下降 ,证明根系所形成的内源 ABA和吸收的外源ABA都能够控制气孔导度 .

聚乙二醇在植物渗透胁迫生理研究中的应用

介绍聚乙二醇(PEG)在调节培养液和固体培养基水势以及在水分胁迫和盐胁迫研究中的应用及应注意的问题,并介绍PEG溶液水势的测定方法和水势计算公式。

外源一氧化氮供体对渗透胁迫下小麦种子萌发和水解酶活性的影响

采用含水量测定和种子吸胀实验,发现一氧化氮(nitricoxide,NO)供体硝普钠(sodiumnitroprusside,SNP)促进小麦种子在渗透胁迫下萌发的效应是通过提高种子的吸胀能力实现的;SNP还能明显诱导胁迫下种子淀粉酶同工酶I活性的上升,加速淀粉胚乳的液化或溶解,而对酯酶影响不大。此外,在无胁迫条件下的小麦种子萌发早期(12h),SNP处理可以显著诱导葡萄糖、果糖和蔗糖含量的上升;采用外源糖和SNP,结合NO清除剂处理小麦种子,观察到葡萄糖、果糖和蔗糖都参与萌发早期NO信号对小麦种子淀粉酶同工酶I的激活。

水杨酸在小麦幼苗渗透胁迫中的作用

用含１．０ｍｍｏｌ／ＬＳＡ的不同渗透势ＰＥＧ溶液漂浮处理小麦幼苗叶片，研究ＳＡ在水分逆境下脂质过氧化中的作用。结果表明，ＳＡ降低了叶片ＣＡＴ活性，轻度渗透胁迫下ＳＡ对稳定膜结构和功能有一定作用。较严重的渗透胁迫加ＳＡ处理使叶片失水量、膜相对透性和ＭＤＡ含量有所增加，Ｈ２Ｏ２和Ｏ－·２积累较快，但与不加ＳＡ处理比较，ＳＯＤ和ＰＰＯＤ活性仍较高，脂质过氧化程度稍有加重。ＳＡ在诱导植物提高抗逆力中的作用与胁迫强度有关。