Calcium pretreatment increases thermotolerance of Laminaria japonica sporophytes —Using Yaluhe farm as an example

Calcium is a secondary messenger in plant signaling, and its concentration changes spatially and temporally during the course of heat stress. In the present study, potassium antimonate was used to visualize calcium localization in blades of a marine macroalga, the juvenile Laminaria japonica sporophytes under heat stress (25℃). Result showed that loosely bound calcium was mainly distributed on the cell wall under normal conditions (10℃), and flowed into the cytoplasm when exposed to heat. The simutaneous assay on the antioxidant system changes was performed. Oxidative damage, as measured by generation of reactive oxygen species (ROS) malondialdehyde (MDA) content, increased significantly during heat stress, and calcium pretreatment alleviated oxidative damage. The assay on the activities of six antioxidant enzymes demonstrated that their enzymatic activities were inhibited when exposed to heat stress, but Ca2+ pretreatment effectively attenuated the inhibition. Results in the present study inferred that calcium homeostasis plays an essential role in L. japonica sporophyte when exposed to heat, and calcium pretreatment could improve its thermo-tolerance.     

甘氨酸预处理对中华羊茅热胁迫下幼苗生长和氧化损伤的影响(英文)

研究了甘氨酸预处理对降低中华羊茅幼苗热胁迫的保护性作用.甘氨酸预处理降低了活性氧水平,保护了热胁迫下幼苗细胞膜的完整性,因而降低了植株根系细胞的死亡率.研究表明:甘氨酸预处理可以提高幼苗超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性.半定量RT-PCR分析表明甘氨酸预处理幼苗中CAT基因的表达比对照高.讨论了抗氧化酶活性在甘氨酸调节热胁迫中的作用.     

SA与高温锻炼对高温逆境下葡萄幼苗叶片钙离子水平的影响

为研究SA与高温锻炼（HA）对高温逆境下葡萄细胞中钙含量的影响,用原子吸收光谱法对其叶片中的可溶性钙及结合态钙含量进行了测定.结果表明：高温胁迫促进幼叶细胞中可溶性钙和总钙含量的增加,随着胁迫时间的延长,可溶性钙的增幅变大而总钙含量的增幅变小;经SA与HA分别处理后,可溶性钙和总钙含量的变化表现出同步性,并且它们都可以不同程度地缓减高温胁迫下钙含量的增加,以维持细胞中钙离子水平的稳定;特别是经HA处理后,可溶性钙含量的变化更加明显,各处理中的可溶性钙含量甚至都低于对照中的钙离子水平.所以从这个层面上说SA与HA对于提高葡萄抗热性的效果是一致的,但与SA相比,HA处理后的作用更为明显.     

干旱及冻融胁迫对黑麦草抗氧化酶活性和脯氨酸质量比的影响

以冬牧70黑麦草为材料, 用聚乙二醇（PEG 6000）模拟干旱胁迫, 设置5%（D1),10%(D2),15%(D3)三种不同程度干旱（轻度、 中度、 重度）以及对照组（CK）, 温度为10,5,0,-5,0,5,10 ℃, 研究冻融及干旱胁迫对幼苗中抗氧化酶活性和脯氨酸质量比的影响. 结果表明： 单一干旱胁迫下黑麦草幼苗中超氧化物歧化酶（SOD）、 抗氧化物酶 （POD）活性和脯氨酸质量比均 增加; 冻融和复合胁迫下幼苗中SOD活性呈先升高后显著下降趋势, POD活性和脯氨酸质量比呈先升高后缓慢下降趋势, 在-5 ℃出现峰值, 与其他温度下的数值存在显著性差异（P<0.05）; 胁迫伤害下整体呈复合胁迫>单干旱胁迫>单冻融胁迫的趋势, 冻融胁迫下的伤害程度为重度干旱+冻融>轻度干旱+冻融>单一冻融>中度干旱+冻融, 复合胁迫对植物伤害出现叠加效应, 适当的干旱处理可缓解冻融对幼苗的生理损害. 因此植物通过提高抗氧化酶活性和渗透调节物质, 可缓解其遇到胁迫时的伤害.     

干旱及冻融胁迫对黑麦草抗氧化酶活性和脯氨酸质量比的影响

以冬牧70黑麦草为材料, 用聚乙二醇（PEG 6000）模拟干旱胁迫, 设置5%（D1),10%(D2),15%(D3)三种不同程度干旱（轻度、 中度、 重度）以及对照组（CK）, 温度为10,5,0,-5,0,5,10 ℃, 研究冻融及干旱胁迫对幼苗中抗氧化酶活性和脯氨酸质量比的影响. 结果表明： 单一干旱胁迫下黑麦草幼苗中超氧化物歧化酶（SOD）、 抗氧化物酶 （POD）活性和脯氨酸质量比均 增加; 冻融和复合胁迫下幼苗中SOD活性呈先升高后显著下降趋势, POD活性和脯氨酸质量比呈先升高后缓慢下降趋势, 在-5 ℃出现峰值, 与其他温度下的数值存在显著性差异（P<0.05）; 胁迫伤害下整体呈复合胁迫>单干旱胁迫>单冻融胁迫的趋势, 冻融胁迫下的伤害程度为重度干旱+冻融>轻度干旱+冻融>单一冻融>中度干旱+冻融, 复合胁迫对植物伤害出现叠加效应, 适当的干旱处理可缓解冻融对幼苗的生理损害. 因此植物通过提高抗氧化酶活性和渗透调节物质, 可缓解其遇到胁迫时的伤害.     

UV-B预处理对拟南芥uvr8-2突变体响应干旱胁迫的影响

以拟南芥uvr8-2突变体植株为材料,研究UV-B预处理对植株响应干旱胁迫的影响以及植物激素在此过程中的作用.实验结果表明:从形态观察到生理指标,UV-B预处理显著提高了拟南芥uvr8-2突变体的干旱适应性,与野生型Ler的结果一致;UV-B预处理显著提高了拟南芥uvr8-2突变体抗氧化酶SOD、POD、CAT活性,抗氧化酶基因POD和CAT的表达量,以及植物激素ABA、JA、SA的质量分数,降低了细胞膜受损程度.由此推测:UV-B预处理诱导uvr8-2植株的干旱适应性中存在一条不依赖于UVR8的信号转导途径,即通过增加植物逆境响应激素ABA、JA和SA的质量分数,调控抗氧化酶基因CAT和POD表达和增强抗氧化酶活性,从而缓解干旱胁迫下拟南芥的叶片萎焉、相对含水量下降等现象.     

互花米草（Spartina alterniflora L.）对重金属Cd胁迫的生理响应

以盐生植物互花米草幼苗为试材,研究了其抗氧化酶体系活性（超氧化物歧化酶,SOD;过氧化物酶,POX;过氧化氢酶,CAT）对不同浓度Cd胁迫的响应变化,并利用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳对SOD及CAT进行了同工酶分析.结果表明,抗氧化酶活性与Cd处理浓度关系密切,0.1-2.0 mmol/L Cd浓度范围内SOD活性显著增加;POX活性在Cd浓度较低时相对稳定,高浓度下降低显著;而CAT酶活性在Cd浓度较高时被诱导升高.SOD同工酶谱受到Cd胁迫的显著影响,4.0 mmol/L处理下酶活性明显降低.CAT同工酶活性呈现先降后升的变化趋势,与酶总活性的检测结果基本一致.表明互花米草对重金属Cd具有一定程度的耐受性,可以通过提高酶促过氧化体系活性来应答Cd导致的氧化胁迫;而Cd浓度超过一定阈值后（4.0 mmol/L）,互花米草即遭受较严重的不可逆损伤.     

黑麦草幼苗在冻融及NaHCO_3复合胁迫下的生理响应

以冬牧70黑麦草幼苗为实验材料,考察黑麦草幼苗在单一人工模拟冻融胁迫(10,5,0,-5,0,5,10℃)及NaHCO_3复合胁迫下的生理响应机制.结果表明:在单一冻融胁迫下,黑麦草幼苗叶片中脯氨酸和丙二醛(MDA)的含量及过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性均呈先升高后显著降低的变化趋势,过氧化物酶(POD)的活性呈先升高后缓慢降低的趋势;除CAT外,其他生理指标均在-5℃达到最大值,与其他温度下的活性相比存在显著性差异(P0.05);在复合胁迫处理条件下,生理指标呈"复合胁迫单一冻融胁迫对照"的规律;黑麦草幼苗叶片中蛋白质的质量比在0℃时达到最大值,复合胁迫和单一冻融组均高于对照组,即黑麦草幼苗在单一冻融胁迫及NaHCO_3复合胁迫下可快速提高抗氧化酶活性与渗透调节物质的质量比,以缓解胁迫导致的伤害,且复合胁迫对幼苗的影响更大.     

三种抗氧化酶在小麦抗干旱逆境中的作用初探

在模拟干旱条件下连续监测了小麦叶片中的3种抗氧化酶：超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活力变化．发现在干旱胁迫下，此3种酶的活力均会显著升高，但随胁迫天数的不同，其升高幅度会有所差异。同时测定了经过干旱胁迫后恢复培养的小麦叶片中酶活力的大小，发现仅经过中度诱导胁迫的恢复组酶活力有所下降，其它组均继续升高．作者由此认为：干旱胁迫可诱导小麦叶片中的抗氧化酶活力的升高，这些酶有可能协同作用共同抵抗干旱胁迫造成的氧化伤害，但这种诱导作用并非是无限的，重度胁迫可能对植物造成不可逆的伤害．经同工酶电泳检测发现这种诱导作用仅仅导致酶表达量的增加，并没有产生新的同工酶类型。     

三种植物生长调节剂对甜椒幼苗抗寒性的协同诱导效应

 为验证冠菌素（COR）、脱落酸（ABA）和矿源黄腐酸（MFA）3种调节剂对提高甜椒抗寒性的协同效应,以甜椒为材料,采用砂培法,用三元复配剂（MIXII）和各种单剂进行灌根处理（10mL/株）并于低温（10～15℃）环境下生长60d后,分析低温（5℃,48h）胁迫下,幼苗生长、细胞质膜透性、渗透物质、植株体内活性氧代谢及其抗氧化酶活性的差异。结果表明,复配剂MIXII在低温环境下促进甜椒幼苗生长,同时3种调节剂对抗寒性有一定的协同诱导效应,表现为超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性显著提高,从而更加有效地清除体内的活性氧,其效果比使用单剂更为明显;并且MIXII在低温环境下通过ABA的作用提高叶片脯氨酸、可溶性糖等渗透调节物质的含量,来减轻低温胁迫造成的伤害。     

两种枸杞对NaHCO3胁迫的抗性生理响应

以新疆枸杞和枸杞1年生实生苗为试验材料,通过测定NaHCO₃胁迫下两种枸杞苗木干质量、叶片MDA、H₂O₂含量、脯氨酸含量、Na⁺和K⁺含量、电解质外渗率及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸氧化酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性的变化,研究NaHCO₃胁迫下两种枸杞渗透调节及抗氧化生理响应机制。结果表明:轻度胁迫促进两种枸杞的生长,随胁迫强度的增加两种枸杞生长受到抑制。两种枸杞叶片Na⁺和脯氨酸含量随胁迫强度的增加逐渐升高,且新疆枸杞明显高于枸杞。与枸杞相比,新疆枸杞受到的氧化伤害较轻,表现为较低的叶片H₂O₂和MDA含量及电解质外渗率。随胁迫强度的增加,两种枸杞的SOD活性逐渐增加,CAT活性逐渐降低。两种枸杞的POD活性变化情况与SOD相似,但重度胁迫下枸杞POD活性显著低于对照。两种枸杞APX和GR活性在较低强度胁迫下升高,而在较高强度胁迫下降低。不同的是,重度胁迫下新疆枸杞APX和GR活性虽有所下降,但仍显著高于对照,但重度胁迫下枸杞APX和GR活性却已明显低于对照。研究表明,新疆枸杞的抗NaHCO₃能力强于枸杞。分析认为,NaHCO₃胁迫下新疆枸杞较好的表现可能是由于其更好的渗透调节能力和更为有效的抗氧化防御体系。     

热激和热胁迫过程中玉米幼苗谷胱甘肽还原酶活性和同工酶的变化

 以玉米品种晴3和大黄为材料,研究结果表明热激幼苗的存活率比未热激幼苗高,这说明热激提高了玉米幼苗的抗热性.热激幼苗的谷胱甘肽还原酶活性明显高于未经热激的幼苗,同时热激处理后,GR的同工酶谱在整个热胁迫期间与对照相比也存在差异,说明热激过程中谷胱甘肽还原酶活性的升高和同工酶的变化与玉米幼苗的抗热性相关.     

低氧胁迫对日本沼虾呼吸代谢和抗氧化能力的影响

为阐明低氧胁迫对日本沼虾呼吸代谢和氧化代谢的影响,并初步探讨其作用机制及日本沼虾的抗氧化响应机制,将日本沼虾暴露于低氧((2±0.2)mg/L,8 h)而后恢复常氧水平((7±0.2)mg/L,2.5 h).结果显示:与对照组(保持常氧水平)相比,随着低氧暴露时间延长,日本沼虾肝胰腺和肌肉组织细胞色素氧化酶(CCO)和琥珀酸脱氢酶(SDH)活力显著下降(p0.05),延胡索酸还原酶(FRD)和乳酸脱氢酶(LDH)活力显著上升(p0.05);总抗氧化能力(T-AOC)和过氧化氢酶(CAT)活力显著上升(p0.05),超氧化物歧化酶(SOD)活力显著下降(p0.05).恢复常氧阶段,CCO,SDH,FRD,LDH,CAT和SOD活力逐渐恢复到正常水平,T-AOC在恢复常氧1 h时显著降低(p0.05),而后恢复到正常水平.低氧胁迫使得有氧代谢减弱,无氧代谢增强,以维持机体能量需求;T-AOC和CAT活力增加而SOD活力降低,是日本沼虾适应低氧环境所采取的一种抗氧化策略.     

CaCl_2对NaCl胁迫下酸枣幼苗抗氧化酶活性和膜脂过氧化作用的影响

以酸枣水培幼苗为实验材料,研究了CaCl2对NaCl(200 mmol/L)胁迫下酸枣幼苗叶片和根的细胞质膜透性、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:随着NaCl胁迫时间的延长,酸枣叶片和根系胞质膜透性增大,MDA的积累增加,叶片SOD、POD和CAT活性先升高后降低,根系SOD、CAT持续升高;营养液中加入CaCl2(10 mmol/L)后,与未施加外源CaCl2酸枣幼苗相比,叶片和根系细胞质膜透性、MDA含量降低,抗氧化酶SOD、POD、CAT不同程度提高。可见外源CaCl2可通过促进NaCl胁迫下酸枣幼苗植株体内抗氧化酶活性的提高,降低膜脂过氧化水平,减缓NaCl胁迫对植株的伤害,从而增强对NaCl胁迫的适应性。     

热预处理对细胞分裂效率的影响

以发酵酵母为研究对象，采用超声波空蚀和高压均质方法对细胞进行机械细胞分裂，研究了热预处理对微生物细胞分裂效率的作用。结果表明：酵母悬浮液的温度经热预处理从室温（22±1）℃上升到40-50℃时，达到相同程度的细胞分裂效率所需的能量降低了；当酵母悬浮液的温度经热预处理上升到50℃时，蛋白质浓度达到最大值，蛋白质发生变质的热预处理温度≥52℃。     

热胁迫下菜心脯氨酸含量变化及其在耐热中的作用*

在 35℃热胁迫下 ,菜心子叶期幼苗、组织培养再生苗和愈伤组织内游离脯氨酸含量迅速出现积累 ,子叶期幼苗和愈伤组织内脯氨酸含量比对照 ( 2 5℃ )高 2 - 3倍 ,耐热的四九菜心品种内的脯氨酸含量高于较不耐热的六十天特青 .在培养基中加入 1mg·l- 1脯氨酸 ,可降低愈伤组织细胞在热胁迫下的相对电解质渗出率 ,减轻褐变 ,延缓衰老 ,促进鲜重的增加 .外源脯氨酸促进热胁迫下愈伤组织细胞POD、CAT和SOD酶活性保持较高水平 ,增强耐热性     

离子液体溴化1-辛基-3-甲基咪唑对太行隆肛蛙蝌蚪的毒性及其抗氧化系统的影响

用溴化1-辛基-3-甲基咪唑离子液体对太行隆肛蛙(Feirana taihangnicus)蝌蚪进行急性和亚急性暴露,研究该离子液体对蝌蚪的急性毒性,检测亚急性暴露对蝌蚪抗氧化酶SOD,CAT和GPx活性影响及其MDA含量变化.实验结果表明,该离子液体对蝌蚪的24hC50为82.1mg·L-1,说明该离子液体对蝌蚪具有明显的毒性,其毒性强弱与传统有机溶剂相当.同时,低剂量离子液体的亚急性暴露可诱导蝌蚪抗氧化酶活性的显著变化并引发机体轻度氧化损伤,这种损伤在染毒后期可被机体抗氧化防御系统自动修复.另外,低剂量离子液体的亚急性暴露也可引发蝌蚪脂质过氧化作用.     

高温胁迫对大豆幼苗生理特性的影响

以豫豆‘19’为材料,研究了大豆幼苗在适温(25℃)和高温(35℃,40℃)下叶片某些生理生化指标的变化,高温胁迫在人工气候箱中进行.结果表明:在高温下,以25℃为对照,随着胁迫时间的延长,RWC含量和总叶绿素(Chl)含量明显下降;MDA含量明显增加,膜脂过氧化作用加强;Pro含量也逐渐增加;SOD活性在胁迫初期明显增加,说明大豆幼苗可通过增加脯氨酸含量以及SOD活性来提高其耐热性.随着胁迫时间延长,SOD活性出现下降的趋势,大豆幼苗受害明显加重.相关分析表明,相对含水量(RWC)、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量呈显著负相关(r>-0.91),丙二醛(MDA)含量与脯氨酸(Pro)含量呈极显著相关(r>0.93),可以作为耐热性鉴定指标.     

高温下两种不同生态型麻疯树叶片光能利用和分配特性的比较

比较了高温对来源于海南和贵州的2种不同生态型麻疯树的光能利用和分配特性的影响.结果表明,温度升高引起了2种麻疯树叶片PSⅡ最大光能转化效率（Fv/Fm）的降低和初始荧光（Fo）的上升,部分抑制了PSⅡ的功能.与贵州麻疯树相比,海南麻疯树在中度高温胁迫（30～40℃）时,增加了对过量激发能的热耗散能力,使其维持较高的光能转化效率.当温度升至45℃,虽然热耗散机制受到破坏,海南麻疯树仍然有7%的光能用于光化学反应,而贵州麻疯树的这一比例降为0%.本研究的结果表明,海南麻疯树比贵州麻疯树具有更强的高温耐受能力.     

低氧胁迫下锰对猕猴桃抗氧化系统的影响

 猕猴桃栽培中易遭受水涝胁迫,造成根际低氧,致使土壤中氧化还原电位和pH 值过低,Mn⁴⁺被还原成Mn²⁺,Mn²⁺大量积累,进而导致Mn²⁺毒害。为此,本文采用水培通氮气及不同浓度的锰二因素随机区组的方法,从低氧胁迫和锰对秦美及中华猕猴桃幼苗叶、根抗氧化系统的协同影响方面,研究猕猴桃幼苗体内保护酶对活性氧的清除影响机理。结果表明,低氧条件下,10 和200 μmol/L 锰处理时,随着锰浓度的提高,2 个猕猴桃品种叶、根内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸(AsA)活性增加,在清除活性氧方面发挥了重要作用。低氧条件下,10 和200μmol/L 锰处理时过氧化氢酶(CAT)活性明显降低。低氧条件下600 μmol/L 锰处理时,2 个猕猴桃品种叶、根内SOD、POD、CAT、APX、GR 和AsA 活性显著降低,过氧化氢(H₂O₂)和丙二醛(MDA)含量迅速增加,猕猴桃膜脂过氧化进一步加剧。这表明,高浓度的锰处理不但不能增强猕猴桃对低氧胁迫的抗性,反而会加重低氧对猕猴桃植株的伤害。两种猕猴桃各生理指标变化都表现为一定的相似性,但秦美猕猴桃低氧下对锰的抗性明显高于中华猕猴桃。