谷胱甘肽存在条件下NO_2^-对玉米植株干旱胁迫的缓解作用

【目的】研究谷胱甘肽(GSH)还原亚硝酸钠(NaNO2)生成S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)所释放NO对玉米幼苗抗旱性的影响。【方法】以玉米品种"郑单958"为供试材料,采用盆栽试验,分别用NO-2+GSH合成的不同浓度GSNO(50,250,500,800,1 000μmol/L)熏蒸处理三叶期的玉米幼苗,通过控制浇水进行干旱胁迫,以未经GSNO处理的玉米幼苗(0μmol/L GSNO)为干旱对照,通过测定干旱胁迫期间玉米的生长、生理指标,分析GSNO对干旱胁迫条件下玉米植株生长、抗氧化酶活性、膜脂过氧化程度的影响。【结果】干旱胁迫7d后,50~1 000μmol/L GSNO处理的玉米幼苗较干旱对照生长更好,其中500μmol/L GSNO处理玉米幼苗的株高、茎粗和叶面积分别较干旱对照提高32.26%,45.83%和53.13%。GSNO处理能够显著增强干旱胁迫玉米幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸氧化酶(APX)的活性,相应减少过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O-·2)含量,降低膜脂的过氧化伤害。GSNO处理还能够维持干旱胁迫下玉米幼苗光合色素的相对稳定性,降低离体叶片的失水速率,其变化趋势表现为500μmol/L<50μmol/L<1 000μmol/L。【结论】GSNO处理能明显改善玉米的抗旱性,其发挥作用的最佳浓度为500μmol/L。

NO_2^-源的NO对镉胁迫下玉米幼苗生理的影响

采用亚硝酸钠(Na NO2)在酸性条件下与还原剂还原型谷胱甘肽(GSH)反应生成S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO),GSNO能够释放出NO,合成不同浓度的GSNO(0、50、125、250μmol·L^(-1)和350μmol·L^(-1))溶液处理受Cd Cl2胁迫的玉米(Zea mays L.)幼苗,以未用Cd Cl2处理的玉米幼苗作为对照(Control),探究GSNO对玉米幼苗Cd胁迫的缓解作用及其抗氧化机制。结果表明:GSNO处理使Cd胁迫下玉米幼苗的株高、茎粗和叶面积与对照组相比显著增加,其中250μmol·L^(-1)浓度的GSNO处理效果最佳;在350μmol·L^(-1)GSNO处理下玉米幼苗各类光合色素含量在胁迫组均达到最大值,有效缓解了叶片黄化;GSNO处理(最适浓度在125~250μmol·L^(-1)之间)也显著增强了Cd胁迫下玉米幼苗的抗氧化酶活性,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(POD)的活性,相应地降低了过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O_2·)含量的积累;GSNO还可以显著提高玉米幼苗螯合重金属离子的能力,其中250μmol·L^(-1)浓度的GSNO处理效果最佳。

细菌产纤维素酶和脂肪酶固体培养基及接种和培养时间的研究

为准确鉴定和筛选产纤维素和脂肪酶细菌,通过平板扩散法测定不同氮源培养基对细菌产纤维素酶和不同碳源培养基对细菌产脂肪酶活性的影响,确定细菌产纤维素酶和脂肪酶的最佳培养基,利用最佳培养基研究不同琼脂含量、海水和淡水溶剂、菌种的培养时间及接种后的培养时间对细菌纤维素酶和脂肪酶活性的影响。结果表明,以蛋白胨为氮源的A培养基为细菌产纤维素酶最佳培养基,以Tween-20为碳源的培养基为细菌产脂肪酶最佳培养基;培养基中琼脂的最佳用量均为13‰;所有菌株在海水培养基上产生的纤维素酶活性比淡水培养基上高,但脂肪酶活性并非如此;鉴定和筛选产纤维素酶和脂肪酶细菌接种菌种的最佳培养时间分别为18 h和24~32 h,测定细菌产纤维素酶和脂肪酶的最佳培养时间分别为48~72 h和120 h。

抗坏血酸存在条件下NO2-对玉米植株镉胁迫的缓解作用

植物所吸收的Cd通过与关键的代谢途径、蛋白质的羧基和硫巯基相互作用,或者通过诱导活性氧的迸发而对植物产生毒害作用.大多数植物甚至暴露于低浓度的Cd就会引起明显的中毒症状,因此,揭示缓解Cd胁迫/或提高重金属污染土壤上作物的生产力是一个刻不容缓的问题.植物中的气体多功能信号分子一氧化氮(NO)被证明广泛参与了植物对Cd胁迫的响应和调节,但由于受到成本等因素的限制,其在生产中的应用还不成熟.因此,本文以玉米为实验材料,系统地研究了酸性条件下由抗坏血酸(Vc)和亚硝酸盐(NO-2)反应所产生的NO对植株遭受Cd胁迫的缓解作用.结果表明,10 mmol·L-1的Vc和浓度为0、500、1000、1500、2000、3000、4000、5000μmol·L-1的NaNO2分别进行反应,其缓解Cd胁迫的作用呈先促进后抑制的现象,NaNO2最佳浓度为3000μmol·L-1.与对照相比,适度的Vc+NO-2预处理能够显著增加Cd胁迫下玉米幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,相应地减少了活性氧过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O-·2)的积累,降低了膜脂的过氧化伤害.Vc+NO-2还能显著地缓解由Cd造成的叶片黄化现象,维持叶片叶绿素含量的相对稳定;能够在重金属胁迫下增强植物螯合重金属离子的能力,减缓重金属对植株生长发育和生理代谢的影响.由于具有价格低廉且来源方便的特点,Vc+NO-2来源的NO在大田作物抵抗Cd胁迫中具有潜在的应用价值.