基于LC-MS技术对镉胁迫下地钱代谢组的性别响应差异研究

为探究雌雄异株植物响应重金属胁迫的性别差异,本研究利用超高效液相色谱结合四级杆飞行时间质谱仪(UPLC-Q-TOF-MS)测定了镉(Cd)胁迫下雌雄地钱(Marchantia polymorpha)中的代谢产物,分析了与不同性别相关的差异代谢物和代谢通路.结果显示,未受镉胁迫时,雌性地钱中类黄酮生物合成、嘌呤代谢和玉米素生物合成代谢水平高于雄性,芹菜素、木犀草素、腺嘌呤和腺苷含量显著高于雄性.受镉胁迫后,雌性地钱中类黄酮生物合成、嘌呤代谢和玉米素生物合成代谢水平下降,芹菜素、木犀草素、矢车菊素-3-O-半乳糖苷、腺嘌呤和腺苷含量显著下降.而雄性地钱中上述三条通路的代谢水平上升,刺槐苷、槲皮素、腺苷一磷酸和肌苷的含量显著上调.研究表明,地钱响应镉胁迫的代谢变化出现了性别差异.其中,雌性地钱降低了玉米素和遗传物质的合成水平,诱导谷胱甘肽的合成.雄性地钱上调了玉米素合成,缓解叶绿素的降解,同时上调类黄酮生物合成途径中的槲皮素和刺槐苷等具有抗氧化活性的次生代谢产物.

鼠尾藻活性氧清除系统对UV-B辐射增强的性别差异响应特征

为了研究紫外线对鼠尾藻(Sargassum thunbergii)性别差异响应特征,本研究分别关注其雌、雄藻体在UV-B辐射增强条件下的活性氧生成与清除相关指标的变化,探究了鼠尾藻活性氧清除系统对UV-B辐射增强的性别差异响应特征。结果表明:UV-B辐射增强能够诱导鼠尾藻活性氧含量上升,且雌性藻体的活性氧(O_(2)^(-)和H_(2)O_(2))含量低于雄性藻体。UV-B辐射增强条件下,雌性藻体的超氧化物歧化酶(SOD)活性低于雄性藻体,雌性藻体过氧化氢酶(CAT)活性高于雄性藻体,雌性藻体的抗坏血酸-谷胱甘肽循环(AsA-GSH)中主要的抗氧化酶活性和抗氧化剂含量高于雄性藻体。以上结果表明,在UV-B辐射增强条件下鼠尾藻雌性藻体的活性氧清除能力高于雄性藻体。本研究结果初步揭示了UV-B辐射增强条件下,鼠尾藻在活性氧清除水平上存在着性别差异。

气候变化对雌雄异株植物影响的研究进展

雌雄异株植物作为陆地生态系统的重要组成部分,在维持生态系统结构和功能稳定性方面发挥着关键作用。但是,由于雌雄异株植物的不同性别植株在形态特征、生理特征和资源分配等方面均存在明显差异,至今对全球气候变化背景下雌雄植物的性别差异响应机制的认识仍十分有限。本文综述了全球变暖、降水变化和大气CO2浓度升高等主要气候因子变化对雌雄异株植物的影响,探讨了雌雄异株植物对气候变化响应的性别差异,提出了未来雌雄异株植物与气候变化关系研究的重点,以期为揭示陆地生态系统结构和功能稳定性对气候变化的响应机制提供参考依据。