外源ATP对人参幼苗铝毒害的缓解效应

目的:研究外源ATP对铝胁迫条件下人参幼苗生长、生理特性及根系铝积累变化的影响,探究外源ATP缓解人参铝毒害作用机制,为人参高质高效栽培提供理论依据。方法:以人参幼苗为试验材料,采用水培法研究不同浓度的外源ATP对铝(25μmol/L)胁迫下人参幼苗生长的影响,并优选最佳缓解浓度(30μmol/L)外源ATP对铝胁迫下人参幼苗根超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量、根系活力、根内铝含量的影响。结果:25μmol/L AlCl_(3)对人参幼苗根长、株高有显著的抑制作用,与对照相比分别降低63.84%、40.02%,外源ATP可有效缓解铝胁迫对人参幼苗根长、株高的抑制,且随着浓度逐渐增加缓解效果呈现先增加后降低趋势,最佳浓度为30μmol/L。外源ATP可显著降低铝胁迫下人参幼苗根铝的积累,显著提高SOD、POD、CAT酶活性和根系活力,减少MDA产生。结论:外源ATP可有效缓解铝对人参幼苗的毒害作用,其机制可能是外源ATP与铝离子形成螯合物,降低根际和植物体内铝离子浓度;同时外源ATP参与抗氧化酶系统内部调控机制,从而缓解铝对人参幼苗的毒害作用。

高浓度外源ATP对脑缺血再灌注线粒体编码基因表达的影响

目的针对线粒体的半自主特性,采用高浓度外源能量物质ATP对脑缺血再灌注线粒体自身编码基因表达进行干预,探讨外源能量物质ATP对缺血再灌注神经元能量代谢环节的影响。方法采用颈动脉分流法制备大鼠脑缺血再灌注模型,将缺血时间设置为5分钟,再灌注时间为2小时,采用Fernandez-Silva的细胞器体外3H-UTP掺入法建立脑线粒体体外RNA转录体系,其中脑缺血再灌注线粒体体外RNA转录体系分为1、标准体系。2、ATP2mmol/L。应用TripureIsloationreagent法分离线粒体体外RNA转录体系中线粒体悬浮液总RNA对RNA转录体系产物进行PCR扩增及定性、定量分析。结果在ATP浓度2mmol/L的情况下CoxImRNA的相对表达量为0.42,与缺血再灌注组的CoxlmRNA相对表达量为0.68相比有明显降低(P<0.01).在实验ATP浓度2mmol/L的情况下线粒体再灌编码基因-CoxⅡmRNA的相对表达量为0.62,与再灌CoxⅡmRNA的相对表达量0.78相比有降低(P<0.05),CoxⅢmRNA缺血再灌注后相对表达量为1.05.ATP浓度2mmoI/L时相对表达量为1.03两者比较无明显差别(P>0.05).ATPase6mRNA在缺血再灌注时相对表达量为0.42.ATP浓度2mmol/L时ATPase6mRNA相对表达量为0.34.后者比前者有降低(P<0.05).ATPase8mRNA在缺血再灌注时相对表达量为0.76.ATP浓度2mmol/L时相对表达量为0.74,两者比较无明显差别(P>0.05).结论脑缺血再灌注后,过高浓度的胞外ATP会导致线粒体自身编码基因的不正常表达,对于脑缺血再灌注损伤的临床治疗,不应提倡大剂量外源ATP的应用。

外源ATP对盐胁迫下油菜种子萌发及幼苗生长的影响

以‘陇油8号’油菜为试验材料,研究了不同浓度(1、10、25、50、100μmol·L^-1)外源ATP预处理对盐胁迫下油菜种子萌发及幼苗生物量、H2O2和·OH含量、抗氧化酶活性、膜损伤程度、渗透调节物质及相关基因表达的影响。结果表明,与对照(不用ATP或NaCl处理)相比,用不同浓度的外源ATP处理,可不同程度地提高油菜种子的发芽率和发芽势,25μmol·L^-1的ATP处理表现较为显著,发芽率和发芽势分别提高了26.9%和17.2%。25μmol·L^-1的ATP+NaCl处理相比较于单独NaCl胁迫处理,油菜种子的发芽率和发芽势分别提高了13.7%和15.0%,油菜幼苗的生物量(根长、株高、鲜重)、2种抗氧化酶活性(CAT、POD)、可溶性糖和脯氨酸含量及相关基因(MAPK3和MAPK6、SOS1和NHX1)的表达量均显著增加,其中根长、株高、鲜重分别增加了23.6%、27.3%、28.6%,CAT、POD活性、可溶性糖和脯氨酸含量分别增加了10.3%、27.0%、15.9%、41.0%;而H2O2和·OH含量、丙二醛(MDA)含量及相对电导率分别显著降低了13.6%、6.3%、27.6%、20.5%。以上结果表明,外源ATP浸种能够促进NaCl胁迫处理下油菜的种子萌发,显著提高幼苗的生物量、抗氧化能力及相关基因的表达,降低其膜损伤,增强油菜幼苗的耐盐性。

外源ATP对油菜幼苗耐寒性的影响

以“陇油7号”油菜为实验材料,研究了外源ATP对油菜幼苗耐寒性的影响。结果表明:与单独低温胁迫相比,外源ATP预处理再进行低温胁迫后,油菜幼苗MDA含量、O_(2)^(-).含量均显著降低,而叶绿素含量、抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT、APX)和RBOHD、RBOHF、CPK4、CPK5基因表达均增加;与外源ATP+低温相比,EGTA+外源ATP+低温处理下,MDA含量显著增加,总叶绿素含量、T-AOC酶活性、RBOHD、RBOHF基因表达均显著下降,DMTU+外源ATP+低温处理下,MDA含量显著增加,总叶绿素含量、Ca^(2+)-ATPase酶活性、CPK4、CPK5基因表达均下降,表明外源ATP通过Ca^(2+)和H_(2)O_(2)依赖性机制影响油菜幼苗的耐寒性。

外源ATP对盐胁迫下油菜幼苗生长的影响

研究了外源ATP处理对盐胁迫下油菜幼苗生长的影响,探讨了过氧化氢(H2O2)和钙离子(Ca^2+)作为信号分子在ATP对油菜幼苗耐盐性调控过程中的作用。结果表明:与单独NaCl处理相比,ATP+NaCl处理降低了油菜幼苗死细胞数量、ROS(O2^■和H2O2)含量、离子(Ca^2+、Na^+、Cl^-)含量、MDA含量及Na^+/K^+比和相对电导率,增加了叶片中叶绿素、脯氨酸、可溶性糖含量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性,提高了抗氧化酶基因(CAT、SOD、APX、GR)、NADPH氧化酶基因(RBOHD、RBOHF)、P5CS1基因、MAPK激酶基因(MAPK3、MAPK6)、耐盐基因(NHX1、SOS1)转录;与ATP+NaCl处理相比,ATP+NaCl+抑制剂(DPI、DMTU和EGTA)处理下油菜幼苗中相对电导率、MDA、叶绿素、脯氨酸、可溶性糖含量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性及上述基因表达量均呈不同程度降低,表明外源ATP可提高NaCl胁迫下油菜叶片细胞活性、ROS含量、离子含量、叶绿素含量、渗透调节物质、抗氧化酶活性及相关基因的表达量,缓解膜质损伤。此外,H2O2和Ca^2+信号分子也参与了ATP增强油菜幼苗耐盐性过程的调控。

羊肚菌采后保鲜技术研究

新鲜羊肚菌水分含量高,组织脆嫩,呼吸、蒸腾作用强,子实体表面多孔且无保护组织,采后几天内会出现失水软化、菌褶破碎、萎缩、褐变甚至腐烂变质等问题,影响商品价值及食用价值。目前对于羊肚菌采后保鲜技术的研究正处在起步发展阶段,通过从气调、涂膜、冷杀菌和外源ATP处理等方法概述羊肚菌采后保鲜技术的最新研究进展,对其未来发展进行展望,为羊肚菌的保鲜技术研究和产业化提供参考。

干旱和低温胁迫下细胞外ATP对当归幼苗叶绿素含量及其荧光特性的调节

细胞外ATP(eATP)作为一种重要的信号分子,能调节植物逆境胁迫下的多种生理生化反应。该研究以当归幼苗作为实验材料,分析了干旱胁迫和低温胁迫下细胞外ATP(eATP)对叶绿素含量及叶绿素荧光参数变化特性的调节作用。研究发现,干旱和低温胁迫都能引起当归叶片的叶绿素含量、实际光化学效率[Y(Ⅱ)]、光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP,qL)显著降低,同时也引起非光化学猝灭(qN,NPQ)显著增加。外源ATP的应用减轻了干旱和低温胁迫下当归叶片叶绿素含量,Y(Ⅱ),ETR,qP,qL,eATP水平的降低,同时也消除了qN和NPQ的增加。以上结果表明,在干旱和低温胁迫下eATP可有效增加PSⅡ反应中心的开放比例,提高当归叶片光系统Ⅱ的电子传递速率和光能转化效率,有利于增强当归幼苗叶绿素合成以及光系统Ⅱ对干旱和低温胁迫的适应性。