紫花苜蓿种子吸胀期胚根线粒体AsA-GSH循环对低温胁迫的响应

为探究胚根线粒体抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环响应低温胁迫的抗氧化作用机制,以紫花苜蓿种子为材料,研究了不同温度(10和20℃)处理下发芽特性、不同吸胀时间(6、12和24 h)胚根线粒体AsA-GSH循环酶活性、抗氧化物以及过氧化氢(H_(2)O_(2))含量的变化规律。结果表明,吸胀12和24 h后,10℃处理的胚根线粒体H_(2)O_(2)含量高于20℃。吸胀24 h期间,10℃处理的胚根线粒体谷胱甘肽还原酶(GR)活性均低于20℃。吸胀12和24 h后,10℃处理的胚根线粒体抗坏血酸(AsA)含量均低于20℃。10℃条件下吸胀24 h后,与20℃处理相比,胚根线粒体谷胱甘肽(GSH)含量显著降低(P<0.05)。苜蓿种子在10℃条件下吸胀萌发时,主要通过降低AsA-GSH循环中GR、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、过氧化物酶(POD)活性和AsA、GSH含量,使胚根线粒体内的H_(2)O_(2)积累,产生氧化损伤,继而影响种子萌发的正常进程。

外源NO对低温胁迫下仁用杏花器官AsA-GSH循环的影响

为探讨低温胁迫下不同浓度外源一氧化氮(NO)对仁用杏花器官AsA-GSH循环的影响,本试验选用3个品种的仁用杏花器官作为试验材料,喷施0(CK)、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mmol/L的外源NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)处理,研究经低温胁迫4 h后仁用杏花器官活性氧水平及AsA-GSH循环的变化。结果表明,与CK相比,不同浓度的外源NO均降低了3种仁用杏花器官过氧化氢(H2O2)含量和超氧阴离子(O2-)产生速率;‘优一’(‘Youyi’)在0.4 mmol/L SNP处理下H2O2含量和O2-产生速率分别比CK降低了13.71%、65.20%;‘龙王帽’(‘Longwangmao’)在0.4 mmol/L SNP处理下分别比CK降低了25.17%、85.62%;‘围选1号’(‘Weixuan 1’)在0.5 mmol/L SNP处理下分别比CK降低了25.17%、77.11%。不同浓度的外源NO可以提高3种仁用杏花器官抗坏血酸(AsA)含量、谷胱甘肽(GSH)含量、AsA+DHA含量、GSH+GSSG含量和AsA/DHA、GSH/GSSG;降低脱氢抗坏血酸(DHA)含量、氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量;同时增强抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性,以提高AsA-GSH循环的速率,减少活性氧的累积,降低膜脂过氧化作用,缓解低温对花器官的伤害,提高其抗寒性。本研究结果表明,0.4 mmol/L SNP对‘优一’和‘龙王帽’2品种花器官抗寒性提高效果最佳,而‘围选1号’在SNP浓度为0.5 mmol/L时效果最佳。

石榴果皮As A-GSH循环系统对日灼的响应

为探明石榴果皮日灼发生过程中抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循环系统的响应,以日灼高感品种‘红玉石籽’为材料,分析了不同程度日灼果皮中As A、GSH含量以及H_(2)O_(2)和O_(2)^(-)·含量的变化,以及日灼果实果皮中谷胱甘肽代谢途径中代谢物的变化和关键酶基因表达的变化。结果表明,日灼引起石榴果皮中H_(2)O_(2)和O_(2)^(-)·含量显著上升;日灼果皮中GSH含量显著升高,而As A含量只有在严重日灼发生时显著升高;日灼导致石榴果皮谷胱甘肽代谢通路中13种代谢物的含量发生变化,其中4种代谢物的含量显著上调,9种代谢物的含量显著下调;Pgr-GR-2的表达量随着日灼程度增加显著上升,但严重日灼(SB3)果皮的Pgr-GR-2表达量比中度日灼(SB2)时略有降低;在受到轻微日灼(SB1)时,Pgr-APX-3和Pgr-DHAR-1的表达量显著升高,但是随着日灼程度的加深,其表达量呈下降趋势。Pgr-MDHAR-1的表达量随着日灼程度的加重呈现下降趋势,在日灼程度达到SB3时,Pgr-MDHAR-1的表达量显著低于无日灼果实。研究表明日灼激活了石榴果皮As A-GSH循环中Pgr-GR-2、Pgr-APX-3和Pgr-DHAR-1基因的表达,抑制Pgr-MDHAR-1基因的表达,进一步引起AsA和GSH含量的增加,以清除H_(2)O_(2)和O_(2)^(-)·增加带来的损伤。研究结果为石榴果实日灼机理的探究以及日灼的防治提供了理论依据。

外源GSH对NaCl胁迫下番茄幼苗生长及AsA-GSH循环的影响

采用营养液栽培法,研究叶片喷施还原型谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)和谷胱甘肽合成抑制剂(BSO)对NaCl胁迫下番茄幼苗植株生长、叶片丙二醛(MDA)和H2O2含量、抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环中抗氧化酶活性及氧化还原水平的影响。结果表明:外源喷施GSH通过显著提高NaCl胁迫下番茄幼苗还原力水平和叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、AsA-GSH循环中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DAHR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,有效提高了活性氧清除能力,显著缓解了NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制。外源喷施GSSG虽然降低了GSH/GSSG比值,但由于通过上调了AsA/DHA比值和SOD、AsA-GSH循环关键酶活性,一定程度缓解了NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制作用。喷施BSO显著降低了NaCl胁迫下番茄幼苗叶片的还原力水平和SOD、GR、APX和MDHAR的活性,导致H2O2清除能力降低,从而进一步抑制了NaCl胁迫下番茄幼苗的生长。

外源NO和SA对盐胁迫下番茄幼苗叶片膜脂过氧化及AsA-GSH循环的影响

以番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)品种‘秦丰保冠’为试材,在水培条件下研究单独和复配施用一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)、水杨酸(SA)对100 mmol/L NaCl胁迫下番茄幼苗的生长、叶片光合作用、膜脂过氧化及抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环的影响。结果显示,盐胁迫能显著影响番茄幼苗的生长、光合作用和活性氧代谢系统的相关指标。单独或复配施用SNP、SA均能有效缓解番茄幼苗的盐渍伤害,并以SNP和SA复配处理效果最好。处理3~7 d时,叶片PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、净光合速率(Pn)、APX、GR、DHAR的活性、AsA和GSH含量分别较胁迫处理有不同程度的提高;而H2O2、MDA、DHA、GSSG的含量和电解质渗漏率分别较胁迫处理有不同程度的降低。研究结果表明盐胁迫下外源NO、SA单独或复配处理均能通过维持或协调作用促进番茄相关抗氧化酶活性的提高和抑制抗氧化剂含量的降低,起到维持AsA-GSH循环高效运转、减轻膜脂过氧化、促进光合作用、改善植株生长发育和提高幼苗盐渍抗性的作用,且NO和SA复配处理时具有协同增效的作用。

ALA对低温胁迫下辣椒植株叶片中AsA-GSH循环的影响

以超越五号辣椒品种为试材,探讨低温胁迫期间及随后的常温恢复过程中5-氨基乙酰丙酸(ALA 25mg/L)处理对始花期辣椒植株叶片中超氧阴离子(O.2-)的产生速率、抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环中抗氧化酶活性及抗氧化剂含量的影响。结果表明,叶面喷施25mg/L的ALA能有效降低低温胁迫下植株叶片中O.2-的产生速率和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性,显著提高植株叶片中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)的活性和谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)等抗氧化物质的含量及AsA/DHA和GSH/GSSG的比值;常温恢复后,APX、GR和DHAR酶活性均相对有所降低。说明低温胁迫下,辣椒叶面喷施ALA能通过提高AsA-GSH循环中抗氧化酶活性和抗氧化剂的含量,降低辣椒叶片中O.2-的产生速率,从而增强其抗氧化能力,有效缓解低温胁迫对辣椒植株的伤害。

棉花幼苗AsA-GSH循环对低温胁迫的响应机制研究

为探究棉花幼苗营养器官抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环系统对低温胁迫的响应机制,以新陆早57号为试验材料,研究4℃低温胁迫不同时间(0、1和2 d)对根、茎和叶中抗氧化物质含量和酶活性的影响。结果表明,与对照(0 d)相比,随着低温胁迫时间延长,棉花幼苗根中还原型抗坏血酸(AsA)含量及单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性呈上升趋势,氧化型抗坏血酸(DHA)含量先减少后增加,氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性先升高后降低,谷胱甘肽氧化还原状态(GSH/GSSG比率)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性总体呈下降趋势,抗坏血酸氧化还原状态(AsA/DHA比率)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性无显著性差异;茎和叶中AsA和GSH含量、AsA/DHA比率及APX、MDHAR和GR活性总体呈上升趋势,且茎中DHAR活性升高,DHA和GSSG含量先减少后增加,GSH/GSSG比率和GPX活性无显著性差异,而叶中DHA含量和GSH/GSSG比率先不变后增加,DHAR活性先升高后降低,GSSG含量和GPX活性无显著性差异。综合分析显示,棉花幼苗通过调节根、茎和叶中抗氧化物质含量和酶活性来清除活性氧,从而适应低温胁迫,减轻低温伤害。此外,低温对根中AsA-GSH循环影响最大。本研究结果为揭示低温胁迫对棉花幼苗AsA-GSH循环代谢机制提供了理论依据。

冠菌素对低温胁迫下棉花幼苗AsA-GSH循环的调控效应研究

【目的】研究冠菌素(Coronatine, COR)对低温胁迫下棉花幼苗营养器官抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统的影响,探索其抗逆机理。【方法】以新陆早57号为材料,设4个处理,幼苗2叶期叶面喷施清水后进行25℃(CK)和4℃(LT)处理,幼苗2叶期叶面喷施冠菌素(0.01μmol·L^-1)后进行25℃(COR)和4℃(LT+COR)处理,1 d后采集各处理根、茎和叶,测定抗氧化物质含量和酶活性。【结果】与CK相比,LT处理引起棉花幼苗根、茎和叶中抗坏血酸过氧化物酶和单脱氢抗坏血酸还原酶活性、氧化型抗坏血酸、还原型谷胱甘肽和谷胱甘肽含量下降,谷胱甘肽过氧化物酶活性、还原型抗坏血酸和抗坏血酸含量升高,脱氢抗坏血酸还原酶和谷胱甘肽还原酶活性无差异,叶中氧化型谷胱甘肽含量减少。与LT相比,(LT+COR)处理使棉花幼苗根、茎和叶中抗坏血酸过氧化物酶、单脱氢抗坏血酸还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶活性升高,还原型抗坏血酸、氧化型抗坏血酸、还原型谷胱甘肽、抗坏血酸和谷胱甘肽含量增加,氧化型谷胱甘肽含量、还原型抗坏血酸与氧化型抗血酸的含量比、还原型谷胱甘肽与氧化型谷胱甘肽含量比在叶中变化明显。【结论】COR可以调控棉花幼苗抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统,缓解低温对棉花幼苗造成的损伤,对叶片缓解作用最强。

NaCl胁迫下外源壳聚糖对菜用大豆叶绿体AsA-GSH循环的影响

为探讨壳聚糖对NaCl胁迫下光合作用的调节机制,采用盆栽试验方法研究了外源壳聚糖对NaCl胁迫下菜用大豆[Glycine max(L.)Merr.]叶绿体内AsA-GSH循环的影响。选用菜用大豆主栽品种绿领特早为试验材料,设4个处理:1叶面喷洒清水,根部浇灌营养液(对照);2叶面喷洒壳聚糖溶液,根部浇灌营养液;3叶面喷洒清水,根部浇灌溶有NaCl的营养液;4叶面喷洒壳聚糖溶液,根部浇灌溶有NaCl的营养液。结果表明,外源壳聚糖阻止了NaCl胁迫下菜用大豆干质量的下降,显著降低了叶绿体H_2O_2含量,显著提高了抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性以及还原型谷胱甘肽(GSH)含量和胁迫中期还原型抗坏血酸(AsA)含量。外源壳聚糖对NaCl胁迫下菜用大豆叶绿体内AsA-GSH循环产生了显著促进作用,使AsA-GSH循环保持较强的活性氧清除能力,这可能是其维持较强光合能力,进而减缓干质量下降的重要原因之一。

AsA-GSH循环对水稻突变体耐汞性的作用

以水稻中花11及其汞耐性突变体的溶液培养,研究了在0.4mmolL-1Hg2+胁迫下汞耐性突变体的活性氧代谢及抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环的变化。结果表明,Hg2+胁迫下,突变体叶片中的H2O2含量、O-2产生速率和MDA含量、GSSG含量、DHA含量显著低于野生型;突变体叶片中GSH/GSSG和AsA/DHA的比值均高于野生型,同时突变体根和茎中的Hg2+含量明显高于野生型。说明汞耐性突变体体内AsA-GSH循环在Hg2+胁迫下仍能保持较高的运转效率和清除活性氧的能力,在其耐汞性中起重要作用。

水分胁迫对玉米根系AsA-GSH循环及H_2O_2含量的影响

以“鲁玉14”、“掖单13”2个不同抗旱性玉米品种为材料,研究不同浓度聚乙二醇-6000(PEG-6000)处理下根系抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环中关键酶和抗氧化剂的变化及其对过氧化氢(H_2O_2)含量的影响结果表明,谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及谷胱甘肽(GSH)含量变化为当聚乙二醇溶液浓度低于100g/kg时,随水分胁迫的增强而上升,当聚乙二醇溶液浓度高于150g/kg时,随水分胁迫的增强而下降。抗坏血酸(AsA)含量随水分胁迫的增加而持续下降,H_2O_2含量随水分胁迫的加剧而增加。聚乙二醇溶液浓度为150～250g/kg处理下H_2O_2含量的增加与抗氧化酶活性、抗氧化剂含量的下降呈显著正相关。2品种比较,抗旱性强的品种具有较强的抗氧化能力。

根际低氧对不同抗性牡丹植株AsA-GSH循环代谢的影响

以牡丹品种"洛阳红""胡红"为试材,研究了2种牡丹根际低氧胁迫下AsA-GSH循环代谢应答机制。结果表明:2种牡丹叶、根内H2O2、GSSG含量显著增加;总AsA、AsA、DHA、AsA/DHA、GSH、总GSH、GSH/GSSG、APX、GR含量先增加后降低。峰值时"洛阳红"叶、根内AsA/DHA分别增加42.7%、15.6%;"胡红"叶、根内AsA/DHA分别增加24.3%、35.6%。第3天"洛阳红"叶、根内GSH/GSSG达最大值,分别比对照增加29.1%、9.8%。第2天"胡红"叶、根内GSH/GSSG达最大值,分别比对照增加42.3%、42.7%。表明低氧胁迫下"洛阳红"具有完善的AsA-GSH循环代谢调节机制和较好的H2O2清除能力,比"胡红"更耐根际低氧。

外源H_(2)O_(2)引发对燕麦种胚线粒体AsA-GSH循环的影响

本试验为了探究外源H_(2)O_(2)引发对燕麦(Avena sativa)种胚线粒体抗坏血酸-谷胱甘肽(Ascorbic acid-glutathione,AsA-GSH)循环的影响,设置浓度为0mol·L^(-1),0.96mol·L^(-1),1.92mol·L^(-1),3.84mol·L^(-1)和7.68 mol·L^(-1)H_(2)O_(2)引发燕麦种子0h(CK),6h,12h和18h后,分析燕麦种胚线粒体AsA-GSH循环抗氧化酶活性及其脂质过氧化作用的变化规律。结果表明:外源H_(2)O_(2)引发导致了燕麦种胚线粒体H_(2)O_(2)及丙二醛含量的显著升高(P<0.05),其H_(2)O_(2)的清除则由其线粒体AsA-GSH循环来发挥主要作用,但其抗氧化能力的变化与外源H_(2)O_(2)引发的浓度和时间密切相关,低浓度(<0.96mol·L^(-1))外源H_(2)O_(2)引发时间越短对燕麦种胚线粒体AsAGSH循环抗氧化酶活性的促进效果就越小,而引发时间越长则其促进效果就越大;相反,高浓度(>3.84 mol·L^(-1))外源H_(2)O_(2)引发时间越短则对其抗氧化酶活性的抑制作用就越弱,而引发时间越长则其抑制作用就越强。因此,利用外源H_(2)O_(2)对燕麦种子进行引发时,H_(2)O_(2)浓度应低于1.92mol·L^(-1)、引发时间应少于12h。

采收期对费约果活性氧代谢及AsA-GSH循环的影响

为了阐明采收期对费约果贮藏期间活性氧代谢的影响,确定果实最佳采收时期,以品种Coolidge果实为材料,分析了始熟期(花后130 d)、盛熟期(花后150 d)和过熟期(花后170 d)采收果实在贮藏期间果肉线粒体细胞活性氧代谢及抗坏血酸—谷胱甘肽(AsA-GSH)循环的差异。结果显示,盛熟期采收的果实在贮藏后期H_2O_2含量和O_2^-·产生速率显著高于始熟期和过熟期采收的果实,而贮藏前6 d无显著差异;同时,果实在贮藏前期,抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)等酶活性以及抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量变化较小,但9 d后呈迅速增加的变化趋势,其中DHAR、GR活性以及AsA和GSH含量增加速率以过熟期采收的果实最大,其次为始熟期和盛熟期。因此,针对果实贮藏期活性氧代谢及AsA-GSH循环而言,采收时间对费约果短期贮藏无显著影响,而中长期贮藏以盛熟期(花后150 d)采收为最佳时期。

低温胁迫对不同品系甘蓝幼叶AsA-GSH循环代谢的影响

【目的】分析低温(4℃)胁迫下甘蓝(Brassica oleracea L.)幼叶中还原型抗坏血酸—还原型谷胱甘肽(AsAGSH)循环代谢的变化,为选育和推广抗寒甘蓝品种提供参考依据。【方法】以4个不同耐寒性甘蓝品系为试验材料,测定分析低温胁迫下其过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)、AsA、GSH、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、氧化型抗坏血酸(DHA)含量和AsA/DHA、GSH/GSSG及抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性的变化情况。【结果】随低温胁迫时间的延长,4个甘蓝品系幼叶的H2O2和MDA含量均明显增加;耐寒甘蓝品系231和235的AsA、GSH和GSSG含量显著增加(P<0.05,下同),不耐寒甘蓝品系161和163的AsA、GSH和GSSG含量则呈先增加后减少的变化趋势;DHA含量均呈增加趋势,AsA/DHA和GSH/GSSG均呈先增加后减少的变化趋势,但不同耐寒性甘蓝品系间存在差异;AsA-GSH循环中的APX、GR和MDAR活性在低温胁迫期间均呈上升趋势,而脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性呈先升高后降低的变化趋势。【结论】耐寒甘蓝品系231和235能更迅速响应低温胁迫,可有效清除H2O2,减轻氧化应激损伤,维持甘蓝体内的氧化还原平衡。

初花期淹水胁迫对大豆叶片AsA-GSH循环的损伤及烯效唑的缓解效应

【目的】研究淹水胁迫对初花期(R1)大豆叶片抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环的影响及烯效唑(uniconazole,S3307)的调控效应,为提高大豆耐涝性及烯效唑的应用提供理论依据。【方法】2019年在黑龙江八一农垦大学国家杂粮工程技术研究中心盆栽场,以耐涝品种垦丰14和涝渍敏感品种垦丰16为试验材料,进行盆栽试验。待植株生长至R1期时叶片喷施S3307(浓度为50 mg·L^(-1),喷施量为225 L·hm^(-2)),喷施5 d后开始淹水胁迫处理,分别于淹水后0d(R1+5)、5 d(R1+10)和恢复正常水分处理5 d(R1+15)后进行取样,以2个品种大豆正常水分管理为对照组(CK)、淹水胁迫处理(W)和淹水胁迫处理+S3307(W+S)为处理组,分别采用分光光度计法对各项生理指标进行测定,研究淹水胁迫对大豆叶片膜脂过氧化程度(MDA)、活性氧(ROS)和AsA-GSH循环系统中非酶抗氧化剂(AsA、DHA、GSH和GSSG)和关键酶(APX、GR、MDHAR和DHAR)的影响及S3307的缓解效应。【结果】R1期,淹水胁迫R1+5时,与CK相比,喷施S3307降低了垦丰14和垦丰16叶片内MDA、O2产生速率和H2O2含量,同时提高了AsA-GSH循环中非酶抗氧化剂和关键酶含量,以维持ROS平衡,促进2种大豆品种的生长发育。淹水胁迫R1+10时,W处理增加了垦丰14和垦丰162个大豆品种叶片内MDA含量,分别较CK显著增加40.02%和37.53%,并加速了ROS(O2和H2O2)的积累,淹水胁迫下2个品种O2产生速率分别较CK显著增加60.29%和27.77%,H2O2含量分别较CK显著增加49.45%和43.40%,且涝渍敏感品种垦丰16的受害程度大于耐涝品种垦丰14,同时,在淹水胁迫下,2个品种叶片内的抗氧化物质和关键酶活性均有所提高,以适应淹水胁迫所产生的应激反应。叶面喷施S3307后,W+S处理可进一步提高2个大豆品种淹水胁迫下抗氧化物质(AsA、GSH)、氧化还原物质(DHA、GSSG)及总抗坏血酸(AsA+DHA)和总谷胱甘肽(GSH+GSSG)含量,并提高抗氧化酶(APX、GR、MDHAR、DHAR)活性,降低叶片MDA含量,抑制ROS积累,减少淹水胁迫对膜系统造成的伤害。恢复正常水分处理5 d(R1+15)后,2个品种W处理的上述指标均有所降低,但W+S处理能维持大豆叶片内较高的抗氧化酶活性和抗氧化物质含量,加速清除MDA和ROS的过度积累,促进淹水胁迫下大豆叶片内AsA-GSH循环运转,进而促进大豆品种叶片恢复至正常状态。【结论】淹水胁迫对大豆叶片膜脂过氧化程度、ROS积累及AsA-GSH循环中关键酶活性和非酶抗氧化剂具有不同程度的影响,喷施S3307可在一定程度上提高关键酶活性,提高抗氧化能力,减缓淹水胁迫所造成的危害。

毛竹幼苗抗氧化酶和AsA-GSH循环对高温干旱及协同胁迫的响应

为了探讨毛竹Phyllostachys edulis对高温干旱及协同胁迫的响应,采用人工模拟干旱(对照、轻度、中度和重度干旱),高温(对照25℃和高温40℃)及协同胁迫处理毛竹3年生盆栽苗,分别测定叶片活性氧(ROS),丙二醛(MDA),抗坏血酸(As A)和谷胱甘肽(GSH)质量摩尔浓度,同时测定抗氧化防御酶和抗坏血酸-谷胱甘肽(As AGSH)循环酶活性的变化。结果表明:干旱胁迫下,毛竹叶片超氧阴离子(O2·-)和过氧化氢(H2O2)质量摩尔浓度显著增加(P<0.05),抗氧化酶活性及ρGSH/ρGSSG(GSSG为氧化型谷胱甘肽)比值均随干旱处理程度的增加而升高,其中超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD)活性和ρGSH/ρGSSG在中度干旱胁迫时较对照分别增加了1.7倍、1.7倍和0.6倍(P<0.01)。高温胁迫下,MDA较对照增加1.4倍(P<0.01);SOD,POD,过氧化氢酶(CAT)活性和ρAs A/ρDHA(DHA为二十二碳六烯酸)均极显著升高(P<0.01)。协同胁迫下,ROS进一步增加,膜脂过氧化程度增强,同时CAT活性的稳定性最强,活性随协同胁迫程度的增加稳步增加,ρAs A/ρDHA降低,而ρGSH/ρGSSG值变化不大,GSH循环对抵抗协同胁迫比As A循环表现出更强的耐性。在高温干旱及协同胁迫下,毛竹幼苗可以通过调节抗氧化酶系统和非酶系统As A-GSH循环协同作用来清除氧化物质,提高抗旱胁迫能力。

燕麦劣变种子吸胀过程中线粒体AsA-GSH循环的生理响应

为探究种胚线粒体抗坏血酸-谷胱甘肽(ascorbate-glutathione,AsA-GSH)循环响应老化的抗氧化作用机制,本试验通过控制劣变处理获得高活力和中活力燕麦(Avena Sativa.L)种子,以未老化种子作为对照,研究了吸胀过程中的发芽特性、种胚线粒体活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量以及AsA-GSH循环酶活性和抗氧化物质的变化规律。结果显示,随着燕麦种子活力的下降,发芽率、活力指数、发芽指数、根长、苗长下降以及平均发芽时间增加。燕麦种子劣变主要通过降低AsA-GSH循环中抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性以及GSH/氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)比值,使种胚线粒体内ROS积累,产生氧化损伤,继而对种子萌发和幼苗生长产生不良影响。

鼓粒期淹水胁迫对大豆叶片AsA-GSH循环的损伤及烯效唑的缓解效应

为研究淹水胁迫下喷施烯效唑(S3307)对不同大豆品种的影响,以耐涝品种‘垦丰14’和涝渍敏感品种‘垦丰16’大豆为试验材料,进行盆栽试验,研究鼓粒期(R5)淹水胁迫对大豆叶片膜脂过氧化程度(MDA)、活性氧(ROS)和抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环系统的损伤及S3307的缓解效应。结果表明:R5期淹水胁迫显著增加了两品种大豆叶片内MDA含量,加速了ROS的积累,且相同时间垦丰16增幅大于垦丰14。叶面喷施S3307可有效提高非酶抗氧化剂含量,增加关键酶活性,降低叶片MDA含量,抑制ROS积累,减少淹水胁迫对膜系统造成的伤害,并在恢复正常水分处理后,维持较高的关键酶活性和非酶抗氧化剂含量,促进两品种大豆叶片恢复至正常状态,且垦丰14恢复能力优于垦丰16。综上,淹水胁迫对两种耐涝性不同的大豆品种叶片中AsA-GSH循环具有不同程度的影响,S3307可在一定程度上减缓淹水胁迫所造成的危害。

野生小花南芥体内AsA-GSH循环对土壤Cd、Pb胁迫的响应

为探讨植物在重金属胁迫下的防御机制,通过野外调查的方法,分析了云南省会泽县铅锌矿区三个采样区野生小花南芥(Arabisalpina L.var.parviflora Franch)体内抗坏血酸-谷胱甘肽(Ascorbate-glutathione,AsA-GSH)循环对土壤Cd、Pb胁迫的响应。结果表明:驰宏区、小马坪、三多多三个采样点的土壤Cd、Pb含量存在差异,驰宏区采样点土壤的Cd、Pb含量显著高于小马坪和三多多采样点,同时驰宏区小花南芥根长、根表面积、根体积和株高均较高。驰宏区采样点野生小花南芥的丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、过氧化氢(H2O2)、抗坏血酸(Ascorbicacid,AsA)和还原型谷胱甘肽(Reducedglutathione,GSH)含量显著高于小马坪。小花南芥根和叶中抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbateperoxidase,APX)和谷胱甘肽转硫酶(GlutathioneS-transferase,GST)活性随土壤Cd、Pb含量的升高而显著提高;驰宏区野生小花南芥根部的谷胱甘肽还原酶(Glutathionereductase,GR)和谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathioneperoxidase,GPX)活性显著低于小马坪。综上所述,在土壤Cd、Pb污染条件下,野生小花南芥通过体内AsA-GSH循环保持较强的抗氧化物质再生能力,增强对Cd、Pb的耐性。