锰、铁胁迫对商陆和高羊茅可溶性蛋白的影响

以锰超积累植物商陆(Phytolacca acinosa Roxb.)和景观绿化植物高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)为研究对象,采用溶液培养和可溶性蛋白电泳(SDS-PAGE)的实验方法,检测经Fe2+、Mn2+胁迫后两种植物叶片可溶性蛋白的变化.结果表明,高质量浓度Mn2+ (≥700mg· L-1)胁迫促进商陆叶片可溶性蛋白的合成,特别是诱导分子质量＜ 26.60 ku的小分子蛋白大量表达；但Mn2+处理却抑制了高羊茅叶片可溶性蛋白合成.另外,Fe2+胁迫下商陆和高羊茅叶片可溶性蛋白含量逐渐降低,特别是分子质量位于21.50～39.20 ku之间的蛋白受到明显的抑制作用.总之,Mn2+胁迫下商陆叶片小分子蛋白大量表达可能是商陆对Mn2+胁迫具高耐受性原因之一.     

商陆根表铁锰氧化胶膜形成的影响因素研究

以锰超积累植物商陆(Phytolacca acinosa Roxb.)为研究对象,采用水培的方法,通过原子吸收光谱仪测定商陆根表铁锰氧化胶膜的含量,探讨Fe2+、Mn2+质量浓度,铁锰氧化菌MN1405接种量,pH等条件对商陆根表铁锰氧化胶膜形成的影响.结果表明,在不同的培养条件下,商陆根表铁锰氧化膜的含量不同.当pH为6,铁锰氧化菌MN1405接种量为10%,培养液的初始Fe2+质量浓度为30mg·L-1,Mn2+质量浓度为700mg·L-1时,最有利于商陆根表铁锰氧化胶膜形成,铁锰氧化胶膜的含量分别达到(835.5±30.0)g·kg-1和(7 752.7±126.7)g·kg-1.     

锰胁迫下商陆生理响应的FTIR分析

以新发现的锰耐性植物商陆为实验材料,研究在不同Mn2+浓度下(0.005,02,0.5,1 0,2.0,5 0和10.0 mmol/L)商陆不同组织器官的傅里叶红外光谱(FTIR)图谱变化.研究结果表明:茎组织在3 420和2 926 cm-1处峰高先上升后下降,反映糖类和氨基酸等有机物在低Mn2+条件下往往作为渗透性调节物质出现,其含量升高;但随着Mn2+浓度的升高,其合成和运输受限,有机物含量逐渐下降;根组织在2 926 cm-1处峰先减弱后增强,说明商陆分泌的有机酸不断螯合Mn2+,造成羧酸O-H减少;随着Mn2+浓度的升高,其羧酸螯合力变弱;叶组织在1640 cm-1处的显著吸收峰可能与商陆叶中氨基酸、多肽和蛋白质类物质含量升高有关,或与根部输送的羧酸盐过多有关,且与根部此处峰值的下降趋势相吻合;商陆根、茎、叶在1 060 cm-1处和最高浓度下峰值的变化主要表现在膜脂过氧化,这可能与商陆的锰耐性有关.     

Mn~(2+)超标水质对草坪种子萌发的影响

以南方常见的4种绿化草种(高羊茅、百喜草、狗牙根和结缕草)为材料,进行Mn2+胁迫种子萌发实验.结果表明:高羊茅种子具有较高的发芽率,可以作为城市绿化优选草种,Mn2+胁迫质量浓度在25～75 mg*L-1范围内对高羊茅的发芽率、发芽势等有促进作用,超过该范围则抑制高羊茅种子萌发;狗牙根种子受Mn2+胁迫影响最小,发芽势和发芽指数较高,可作为快速成苗和高质量浓度Mn2+环境中播种的种子材料.     

铁锰胁迫对胭脂草部分逆境生理指标的影响

采用溶液培养法研究了Fe2+、Mn2+胁迫对胭脂草的生长和生理特性的影响.结果表明:胭脂草在Fe2+、Mn2+污染环境中,易受Fe2+毒害,而对Mn2+具有高抗性.Fe2+毒害临界浓度为0.5 mmol.L-1,毒害耐受浓度≤1.25 mmol.L-1;Mn2+毒害临界浓度为4 mmol.L-1,毒害耐受浓度≤8 mmol.L-1.实验结果为景观植物胭脂草用于城市生态环境铁锰污染的植物修复提供依据.     

垂序商陆对污染水体重金属去除潜力的研究

以超积累植物垂序商陆为实验材料,通过温室实验,探讨其应用于污染水体的植物修复潜力.选取生长一致的垂序商陆幼苗置于不同重金属水平(Mn2+,Zn2+和Cd2+)的生长介质,分别在0,2,4,6,8和10 d测定溶液中的重金属含量;10 d后收获垂序商陆,并将植株分为地上部和根系,用原子吸收法测定植物不同部位的重金属含量.研究结果表明:10 d内垂序商陆对Mn2+,Zn2+和Cd2+的去除率分别为35.4%～49.7%,38.1%～40.0%和50.8%～53.7%;在不同条件下垂序商陆体内重金属含量不同,但均随着生长介质中重金属水平的提高而上升;垂序商陆地上部分锰含量较高,而锌和镉则主要吸附在根系;垂序商陆对水体重金属的去除能力表现为植株吸收和根系吸附作用的复合;利用垂序商陆种苗实施低浓度重金属废水的植物修复具有广阔的应用前景.     

不同浓度锰胁迫对向日葵幼苗叶片生理生化特性的影响

为研究锰胁迫对向日葵幼苗的影响,以向日葵幼苗为实验材料,通过沙培盆栽法研究不同Mn 2+浓度胁迫下向日葵生长和生理生化特性的变化.结果显示:随着Mn2+浓度的增加,向日葵幼苗叶片中丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)以及游离脯氨酸(Pro)的含量都呈现上升趋势;而幼苗叶片叶绿素、蛋白质(Pr)含量则呈现先升高再下降的趋势...     

氯化钙对盐胁迫下紫羊茅生长抑制的缓解效应初探

钙作为植物体内不可或缺的大量元素,影响着植物的生长并能帮助植物抵御逆境胁迫.为了探究外源钙对盐胁迫下的紫羊茅生长的作用,试验在150 m M Na Cl盐胁迫的基础上,添加10 mM CaCl_2,对紫羊茅Na~+,K~+离子含量、相对含水量、叶绿素、根冠比、根系活力含量等指标进行测定.结果表明:盐胁迫下紫羊茅生长受到抑制,但是添加10mM CaCl_2后,K+含量明显增加23.3%,相对含水量提高11%,叶绿素含量增加25.5%,根冠比明显增大,根系活力升高.说明CaCl_2对盐胁迫下紫羊茅受到的生长抑制具有一定的缓解作用.     

植物叶片H_2O_2胁迫应答蛋白质组学分析

植物叶片是感知外界H_2O_2胁迫信号的重要器官.整合分析了水稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)、二穗短柄草(Brachypodium distachyon)和柑橘(Citrus aurantium)在应对不同程度H_2O_2胁迫时蛋白质表达模式的变化特征.阐明了H_2O_2胁迫应答网络体系中的信号与代谢通路(如:光合作用、糖类与能量代谢、转录调控、蛋白质合成与命运、胁迫防御、信号转导和基础代谢等)的变化及植物叶片应答H_2O_2胁迫的分子调控机制.     

重组粘质沙雷氏菌几丁质酶C的纯化及酶学性质

为从已构建的重组大肠杆菌pET-22b-chiC获得高纯的几丁质酶C,通过降低培养温度,提高粘质沙雷氏菌几丁质酶C的可溶性表达.表达产物经镍柱亲和层析(IMAC)和Phenyl-Sepharose疏水层析(HIC)分离纯化后,得到电泳纯的几丁质酶.酶学性质研究表明,纯化的几丁质酶C为单体蛋白,相对分子质量为51.8ku;最适pH值为5.0,最适温度为55℃,在55℃的条件下保温4 h后仍有90%以上的酶活力.研究结果还表明,Cu2+,Hg2+,Co2+,Mg2+对酶活力均有明显抑制作用,而Fe2+,Zn2+,Sn2+,Ba2+对酶活力有一定促进作用,Mn2+对酶活力明显促进作用.     

常用护坡草耐旱性研究

对广东地区常用4种护坡植物(百慕大草,黑麦草,糖蜜草,高羊茅)进行水分胁迫处理,观察不同时期植物的形态变化并测定其生理指标.结果表明:在水分胁迫下,叶片总叶绿素含量下降,脯氨酸含量增加;四种草本植物抗旱性由强到弱的顺序为:百慕大>糖蜜草>黑麦草>高羊茅;根系固坡保土能力依此为糖蜜草>高羊茅>百慕大>黑麦草.     

内源抗坏血酸对水稻叶片抗氧化胁迫的影响

以野生型水稻(Oryza sativa)品种‘中花11’(WT)、抗坏血酸合成关键酶GLDH基因的上调(超表达)株系GO-2及下调(干涉)株系GI-2的离体叶片为实验材料,用甲基紫精(MV)高光诱导的光氧化胁迫处理,研究内源抗坏血酸对水稻叶片抗光氧化能力的影响.MV高光处理后,超表达型水稻叶片的超氧阴离子和过氧化氢含量明显低于野生型和干涉型.水稻叶片的膜脂过氧化加剧,可溶性蛋白发生了降解,其中干涉型受到的影响最大.叶绿素荧光相关参数的变化体现了超表达的优势.结果显示抗坏血酸含量高的超表达株系具有更强的抗氧化胁迫能力,而干涉型株系的抗氧化胁迫能力最差,从而说明了内源抗坏血酸能明显增强水稻抗氧化能力.     

灰绿曲霉产纤维素酶的研究

灰绿曲霉(Aspergillus glaucus)发酵液通过硫酸铵盐析、Sephadex G-100分子筛、DEAE Sepharose Fast Flow离子交换柱和Phenyl Sepharose Fast Flow疏水层析,分离纯化一种外切葡聚糖酶(CBH)和一种内切葡聚糖酶(EG).通过SDS-PAGE和凝胶柱层析法测定分子质量表明:CBH全酶分子质量为71 ku,由两个分子质量为35 ku的同型亚基组成;EG为单体蛋白,全酶分子质量为32 ku.酶学性质研究表明:CBH催化pNPC的最适pH为6.0,最适温度为55 ℃,酶活在pH 5.0～8.0 区间和温度低于55 ℃时稳定;EG催化CMC-Na的最适pH为4.0,最适温度为50 ℃,酶活在pH 3.5～7.5区间和温度低于65 ℃时稳定.Na+、K+、Ba2+、Mg2+以及NO-3和SO2-4对CBH和EG酶活均无影响;Ca2+和Mn2+对CBH有激活作用,Fe2+和Mn2+对EG有激活作用,而Zn2+、Cd2+和Cu2+对CBH和EG均有不同程度的抑制效应.酶动力学分析表明:CBH催化pNPC水解的米氏常数Km值为1.4 mmol/L(pH 6.0,55 ℃),EG催化CMC-Na水解的米氏常数Km值为5.0 mg/mL(pH 4.0,50 ℃).     

利用大麦寡核苷酸芯片进行小麦苗期叶片热胁迫基因表达谱分析

植物感受热胁迫时基因表达发生变化，而这些差异表达的基因对植物耐热性起着至关重要的作用.为揭示小麦热胁迫响应的分子机理，以38℃热胁迫的小麦幼苗为处理组(HS)，同期未经处理的小麦幼苗为对照组(CK)，分别提取叶片RNA与Affymetrix Barley1基因芯片杂交.杂交结果显示，在总共22840个探针中，对照组(CK)和热胁迫组(HS)共检测到8486个阳性探针，占总探针数的37.15%.利用半定量RT-PCR技术对11个差异表达基因的表达模式进行验证，发现10个基因与芯片的表达类型完全一致. 利用Gene Ontology的GO information对差异表达的基因进行了分类，表明差异表达的基因涉及逆境胁迫、信号转导、物质运输、光合作用、蛋白代谢、脂肪代谢、碳水化合物代谢等多个方面.其中有大量热激蛋白和分子伴侣相关基因上调表达.上调表达的热激蛋白包含热激蛋白各个家族，且上调表达的平均倍数明显高于其他基因的上调倍数.另外泛素—蛋白酶体通路中的多个关键酶的基因也发生了差异表达，预示着负责蛋白质选择性降解的泛素—蛋白酶体通路也参与了植物对热胁迫的应答机制.     

拟南芥对镉胁迫的生理响应

研究拟南芥对不同Cd2+浓度处理（0、20、40、60和80 μM）的生理响应，以探讨Cd2+对植物的毒性效应及植物的耐性机理.结果发现，各浓度Cd2+导致拟南芥过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性显著降低（P<0.05）、植物根部细胞DNA出现明显的损伤，拟南芥生物量及根长也显著降低（P<0.05），表明Cd2+对拟南芥体内的生物大分子产生了严重的胁迫效应.叶片光合色素含量随Cd2+浓度的升高而逐渐下降，在60和80 μM时处理效应达到显著水平（P<0.05），表明高Cd2+抑制植物的光合作用.拟南芥体内丙二醛及可溶性蛋白含量随Cd2+浓度的增加明显上升，在60 μM时处理效应显著（P<0.05），表明Cd2+胁迫导致其膜脂过氧化效应.在全部Cd2+处理下，拟南芥体内谷胱甘肽和植物螯合肽的含量均显著上升（P<0.01）；类黄酮、花色素苷等酚类物质也随Cd2+浓度的增加而上升，并在高Cd2+浓度（60和80 μM）下处理效应达到显著水平（P<0.05），表明拟南芥通过积累具有活性氧抗性的次级代谢产物提高其对Cd2+的耐受性.本研究的结果能够为深入研究Cd2+对植物毒害的分子机制以及植物对Cd2+耐性的分子机制提供实验依据.     

不锈钢尾渣与腐殖酸配施对铅胁迫下黑麦草生理特征的影响

采用盆栽试验研究了铅胁迫条件下,不锈钢尾渣与腐殖酸配施对黑麦草叶片中可溶性蛋白含量、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,不锈钢尾渣+腐殖酸在一定程度上降低黑麦草叶片可溶性蛋白含量,抑制黑麦草的代谢活动,且在不锈钢尾渣+腐殖酸施加量为5%时抑制作用最强。在未污染土壤中,随着不锈钢尾渣+腐殖酸施加量的增加,黑麦草叶片中SOD活性先升高后降低,POD活性逐渐升高,MDA含量降低;在高浓度铅胁迫(2 000mg/kg)下,不锈钢尾渣+腐殖酸对黑麦草叶片SOD和POD起到激活作用,可有效清除黑麦草叶片内过多的活性自由基,减轻铅胁迫。在铅胁迫条件下,过量(5%)施加不锈钢尾渣+腐殖酸会促进黑麦草叶片脂膜过氧化作用,加重叶片细胞老化程度。     

钙离子对干旱胁迫下铁皮石斛愈伤组织可溶性蛋白表达的影响

采用铁皮石斛愈伤组织为材料,利用PEG 6000模拟干旱胁迫,同时施以Ca Cl2或Ca(NO3)2两种外源钙处理,采用SDS-PAGE凝胶电泳技术对其可溶性蛋白表达情况进行分析,研究铁皮石斛抗旱机制以及Ca2+对铁皮石斛抗旱性的影响。结果显示:在干旱胁迫下,铁皮石斛会表达出一系列特异性蛋白,表明这些蛋白的出现可能与信号传导或抵御干旱胁迫有关;通过适当钙处理能够诱导出新的蛋白产生,同时使其他蛋白稳定表达,表明钙离子作为植物体内第二信使,起到信号传递和激活的作用。     

花生AhNCED1重组蛋白原核表达与二级结构初步分析

9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)是调控ABA生物合成的关键限速酶.根据花生叶片中克隆得到基因AhNCED1,构建融合蛋白重组表达载体,将重组质粒转化到大肠杆菌DH5a中诱导表达,SDS-PAGE分析显示在0.2 mmol/L IPTG、4 h、28 ℃的条件,目的蛋白以可溶形式高效表达,分子质量在66.0 ku左右.AhNCED1重组蛋白可与制备抗体特异性结合,呈现典型的不规则卷曲结构.     

4种草坪草种耐盐性研究

采用盆栽试验分析4种常用草坪草种:高羊茅(Festuca arundinacea Schred.)、草地早熟禾(Poapratensis L.)、多年生黑麦草(Lolium perenne L.)和普通狗牙根(Cynodon dactylon (L.) Pers.),分别经质量分数为0.35%、0.5%、0.65%和0.80%的NaCl溶液处理后发芽率、叶片长度、脯氨酸和叶绿素变化.结果表明,盐胁迫下草坪草种的发芽率、叶片长度、叶绿素与脯氨酸含量与盐溶液质量分数表现显著的相关性,且差异显著.随着NaCl溶液质量分数的增加,4种草坪草种发芽率、叶片长度较对照均有所下降,但变化幅度各不相同.通过测定经不同质量分数的NaCl溶液处理后草坪草叶片中脯氨酸含量和叶绿素含量发现,脯氨酸含量增加而叶绿素含量降低,两种变化趋势也各不相同.综合比较分析表明,4种草坪草种耐盐性大小为:草地早熟禾多年生黑麦草高羊茅普通狗牙根.     

EDTA螯合诱导商陆、胭脂草修复锰污染环境的研究

采用营养液培养的方法,研究EDTA螯合诱导商陆(Phytolacca acinosa Roxb.)及胭脂草(Rivina humilis Linnaeus.)对金属锰污染的吸收修复.结果显示:在生物量方面,12.7 mmol·L-1Mn2++0.9 mmo1·L-1EDTA,8 mmol·L-1Mn2++0.5 mmo...