二氧化硫诱导酵母细胞死亡的信号途径研究

以酵母细胞为材料,研究SO2衍生物(Na2SO3-NaHSO3混合液,3∶1,mmol.L-1∶mmol.L-1)致细胞死亡的信号途径.结果表明,在浓度25～100mmol.L-1范围内,SO2衍生物处理可引起酵母细胞死亡;一定浓度的抗氧化剂抗坏血酸(AsA)和Ca2+螯合剂乙二醇双四乙酸(EGTA)与SO2衍生物共同作用时,酵母细胞死亡率显著降低.研究结果表明,一定浓度的SO2可诱导酵母细胞死亡,胁迫可能通过诱导胞内活性氧和Ca2+升高,引发细胞死亡.     

活性氧与NO在SO2诱导蚕豆气孔运动中的作用

以蚕豆叶表皮为材料,研究SO2胁迫时叶面气孔运动及其调节途径.研究发现,用浓度1～200μmol/L的SO2衍生物(亚硫酸钠与亚硫酸氢钠混合液)处理蚕豆叶下表皮后,气孔开度明显减小,气孔保卫细胞内活性氧(ROS)、一氧化氮(NO)和钙离子(Ca2+)水平显著升高.采用抗氧化剂抗坏血酸和过氧化氢酶,钙离子干扰剂EGTA和LaCl3,以及NO合成抑制剂NaN3与NO清除剂c-PTIO,分别与SO2衍生物同时作用时,SO2诱发的气孔关闭效应得到有效缓解,保卫细胞内ROS、NO和Ca2+水平随之改变.抗氧化剂和NO干扰剂能阻止SO2诱导的胞内ROS、NO和Ca2+水平升高;EGTA和LaCl3能降低SO2诱导的胞内NO和Ca2+升高,但不影响ROS水平.研究结果表明,较高浓度SO2能诱导气孔关闭,SO2胁迫诱导ROS和NO合成增加,ROS和NO通过钙信号系统调节气孔开度.     

5-氨基乙酰丙酸和钙离子对NaCl胁迫下当归种子萌发的影响及对高温下幼苗抗氧化酶的调节作用

以当归为材料(Angelica sinensis),研究了不同浓度5-氨基乙酰丙酸(ALA)和外源Ca~(2+)对NaCl胁迫下当归种子萌发质量及相关生理指标的影响.此外,研究了不同浓度ALA和Ca~(2+)对当归幼苗所受高温胁迫的缓解作用.结果表明,25 mg·L~(-1) ALA处理和10 mmol·L~(-1) Ca~(2+)处理对NaCl胁迫下当归种子萌发的促进作用最强,外源Ca~(2+)在高于10 mmol·L~(-1)后萌发率和相关生理指标均有所下降,且在高于15 mmol·L~(-1)后对当归种子活力有抑制作用.当ALA浓度高于25mg·L~(-1)时萌发率和相关生理指标均略下降,但仍呈现促进作用.在高温环境中,ALA和Ca~(2+)处理可以显著降低当归幼苗中丙二醛(MDA)含量,减轻逆境中幼苗膜脂的过氧化作用,增强对环境的适应性;除此之外,ALA和Ca~(2+)处理可以提高抗氧化酶活性,缓解高温对植物膜系统的破坏,同时增加叶片中叶绿素的含量,增强当归幼苗的光合作用与植株抗高温能力.     

一氧化氮可能参与细胞外钙调素诱导蚕豆气孔关闭的过程

细胞外钙调素(CaM)被发现能够调节蚕豆及拟南芥气孔运动,而且G蛋白、H_2O_2及Ca~(2 )参与这一过程．从接受刺激到引起气孔关闭保卫细胞要经历复杂的信号转导,因此细胞外CaM调控气孔运动的信号转导途径还需要深入探讨．研究中以蚕豆下表皮条为材料,用表皮条生物分析和荧光显微技术研究了一氧化氮(NO)在细胞外CaM促进气孔关闭过程中的作用．结果表明:细胞外CaM能诱导保卫细胞内NO升高,一氧化氮合酶(NOS)抑制剂N~G-氮-L-精氨酸-甲酯(L-NAME)和NO清除剂2-苯-4,4,5,5-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物(PTIO)抑制了这一过程,而硝酸还原酶(NR)抑制剂NaN_3则没有抑制作用;L-NAME和PTIO也抑制细胞外CaM诱导的气孔关闭过程,而NaN_3不能抑制这一过程．说明细胞外CaM主要通过NOS途径诱导NO合成,从而诱导气孔关闭．质膜Ca~(2 )通道抑制剂及Ca~(2 )螯合剂处理实验结果表明,细胞外CaM对保卫细胞内NO的诱导过程依赖Ca~(2 )内流．文中结果为NO参与细胞外CaM调节气孔运动的过程提供了直接证据．     

盐胁迫对黄花补血草幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

以盐生植物黄花补血草幼苗为供试材料,研究了不同浓度NaCl(0,25,50,100,150mmol·L~(-1))胁迫下叶片抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环中抗氧化物质含量和抗氧化酶活性的变化.结果显示:150mmol·L~(-1) NaCl处理诱导幼苗叶片AsA和总抗坏血酸含量增加;所有盐浓度诱导脱氢抗坏血酸(DHA)含量、GSH/氧化型谷胱甘肽(GSSG)比值升高,谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸酶(AAO)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性增强,而AsA/DHA比值、GSSG含量和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)活性降低.此外,低浓度盐胁迫下幼苗叶片GSH含量升高,而高浓度盐处理诱导叶片GSH含量降低.表明盐胁迫下黄花补血草幼苗叶片提高了非酶抗氧化物质含量和抗氧化酶活性,增强了幼苗清除活性氧的能力,增强了对盐胁迫的耐受能力.     

盐胁迫对白薇种子萌发的影响

以白薇种子为试验材料,用不同浓度(n=50,100,150,200,250,300mmol·L~(-1))的NaCl,Na_2CO_3和Na_2SO_4溶液处理白薇种子,探究盐胁迫对白薇种子萌发的影响。结果表明,盐胁迫对白薇种子的发芽率、发芽势、发芽指数均有明显抑制作用;3种盐对白薇种子萌发的抑制作用强度由强到弱依次为:NaCl,Na_2CO_3,Na_2SO_4。白薇种子萌发的耐盐适宜范围为39 mmol·L~(-1)NaCl,85 mmol·L~(-1)Na_2CO_3,217 mmol·L~(-1)Na_2SO_4;耐盐半致死浓度为64 mmol·L~(-1)NaCl,131 mmol·L~(-1)Na_2CO_3,312 mmol·L~(-1)Na_2SO_4;耐盐极限浓度为105 mmol·L~(-1)NaCl,206 mmol·L~(-1)Na_2CO_3,459 mmol·L~(-1)Na_2SO_4。盐胁迫下白薇种子生理指标可溶性糖的质量分数随着盐浓度增加而升高。NaCl处理后,白薇种子内游离脯氨酸的质量分数随着NaCl浓度的增加呈下降趋势,Na_2CO_3和Na_2SO_4处理后游离脯氨酸的质量分数随着盐浓度的增加呈先上升后下降趋势。3种盐处理条件下,白薇种子发芽表现低促高抑的现象,种子内游离脯氨酸和可溶性糖的质量分数增加。     

盐胁迫下2种小麦幼苗抗坏血酸-谷胱甘肽循环的比较

以春小麦新品种陇春27和陇春30为供试材料,研究了不同浓度NaCl(0,25,100和200mmol·L~(-1))胁迫下2种小麦幼苗的抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循坏中抗氧化物含量和相关酶活性的变化.盐胁迫下2种小麦根中AsA、脱氢抗坏血酸(DHA)以及AsA/DHA比值均有不同程度地增加.与对照相比,25mmol·L~(-1) NaCl处理使陇春27号根中GSH含量减少而氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量升高,陇春30号中含量均减少.100和200mmol·L~(-1) NaCl处理下2种小麦根GSSG含量均增加.盐胁迫诱导2种小麦根抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均呈现先下降后上升的变化趋势.200mmol·L~(-1) NaCl处理的陇春27根和25mmol·L~(-1) NaCl处理的陇春30号根中抗坏血酸氧化酶(AAO)无显著变化,其他盐浓度胁迫导致陇春27号根中该酶活性都升高,而陇春30根活性下降.不同的是,盐处理下2种小麦根中脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)活性与AAO活性变化不同,呈现出相反的变化趋势.在25mmol·L~(-1) NaCl处理的陇春27根中脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性无显著变化,其他浓度的盐处理下2种小麦幼苗根中的这2种酶活性较对照相比均显著增加.结果表明,盐胁迫下2种小麦根可通过提高AsA和DHA的含量及AsA/DHA的比值提高AsA-GSH循环的循环率,增强幼苗的抗氧化能力,缓解NaCl对小麦幼苗造成的氧化损伤;此外,盐诱导的陇春27根中AsA的积累可能与DHAR活性升高有关,而陇春30号AsA含量的增加可能是由于AAO活性的抑制及MDHAR和DHAR活性的增强.     

GSH和AsA引发对混合盐处理敖汉苜蓿种子发芽和幼苗生长的影响

种子引发可以促进细胞代谢和逆境条件下的萌发能力.试验采用不同浓度谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)引发敖汉苜蓿种子6 h和12 h,经过25、50 mmol·L~(-1)混合盐(NaCl、Na_2SO_4、NaHCO_3、Na_2CO_3混合溶液记为25S、50S;NaHCO_3、Na_2CO_3混合溶液记为25J、50J)处理,分析比较种子发芽和幼苗生长特性变化,探索确定适宜的引发条件以增强种子在盐胁迫条件下的发芽能力.结果表明,0.25、0.50 mmol·L~(-1)GSH和2、4 mmol·L~(-1)AsA引发6 h、12 h后,处理25S中种子发芽率、幼苗长度和鲜重均最高,平均发芽时间(MGT)则最低,而在处理50J中种子发芽率、幼苗长度和鲜重均最低,MGT则最高.在GSH引发试验中,0.50 mmol·L~(-1)GSH引发6 h可以有效缓解处理25S、25J的抑制作用,显著(P0.05)提高种子发芽率、幼苗长度和鲜重,缩短种子MGT;引发12 h则无规律性作用.0.25、0.50 mmol·L~(-1)GSH引发12 h与6 h相比,显著(P0.05)降低混合盐(25S、25J)处理的种子发芽率和幼苗鲜重,延长种子MGT.在AsA引发试验中,4 mmol·L~(-1)AsA引发6 h、12 h可以显著(P0.05)提高处理25S、50S中的种子发芽率和幼苗长度,缩短种子MGT.2、4 mmol·L~(-1)AsA引发12 h与6 h相比,可以显著(P0.05)提高处理50J种子的发芽率和幼苗长度,而延长种子MGT.GSH和AsA引发对于中性和碱性混合盐胁迫的作用效果不同,需要开展深入研究.     

科罗索酸诱导细胞内ROS及Ca2+超载抗人结肠癌的研究

为了研究科罗索酸对人结肠癌SW480细胞的抗增殖、促凋亡作用及其机制,分别采用不同浓度的科罗索酸干预SW480细胞24和48 h后,用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测细胞活力并计算半数抑制浓度(IC_(50));使用4,6-联脒-2-苯基吲哚(DAPI)染色以及Annexin V-FITC/PI双染检测科罗索酸诱导细胞凋亡的作用;通过单克隆实验考察科罗索酸对SW480细胞增殖能力的影响;采用2′,7′-二氯荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)法和二氢乙啶(DHE)超氧化合物阴离子荧光探针法检测科罗索酸对SW480细胞内的活性氧(ROS)浓度的影响;荧光探针(JC-1)检测细胞线粒体膜电位;Ca~(2+)荧光探针Fluo-4AM检测细胞内Ca~(2+)浓度;蛋白质免疫印迹法检测科罗索酸对线粒体凋亡通路相关蛋白Cleaved Caspase-3、Bax、Bcl-2和Cleaved PARP表达的影响。结果表明:科罗索酸干预细胞24和48 h的半数抑制浓度分别为12.13和7.79μmol/L;低于半数抑制浓度的科罗索酸可以显著抑制SW480细胞的增殖;与空白对照组相比,科罗索酸(3.75、7.5和15μmol/L)干预SW480细胞后,其细胞凋亡率分别为20.05%、20.95%和31.60%,线粒体膜电位显著下降;同时,Cleaved Caspase-3、Bax和Cleaved PARP蛋白表达水平显著上升,Bcl-2表达水平显著降低,科罗索酸激活线粒体凋亡通路诱导SW480细胞凋亡。科罗索酸可以明显抑制SW480细胞的增殖并激活线粒体凋亡通路发挥抗肿瘤作用,其机制与上调细胞内活性氧浓度和Ca~(2+)超载有关。     

不同氮素水平对沙枣幼苗耐盐性的影响

在沙培条件下,研究不同氮素水平对沙枣幼苗在盐胁迫(100 mmol·L~(-1)Na Cl)下生理特性的影响,确定盐胁迫下适宜的氮素水平,为生产上合理施肥提供理论依据.实验结果如下:Na Cl处理下,沙枣幼苗的长势明显变弱,根和叶片Na~+、Cl~-含量明显增加,K~+和NO_3~-含量明显降低.提高氮素浓度,沙枣幼苗的生长指标(株高、鲜重、叶绿素含量)和光合参数(净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs))不断提高,胞间二氧化碳浓度(Ci)降低;根和叶片中Na~+、Cl~-含量先降低后升高,K~+含量先升高后降低.在0 mmol·L~(-1)和100 mmol·L~(-1)Na Cl处理下,与1 mmol·L~(-1)氮素处理相比,2 mmol·L~(-1)、5 mmol·L~(-1)、10 mmol·L~(-1)、15 mmol·L~(-1)氮素处理明显促进了沙枣幼苗的生长,降低了根和叶片的Na~+和Cl~-含量,增加了根和叶片的K~+含量,表明适量增加氮素浓度可以缓解盐胁迫对沙枣造成的伤害,100 mmol·L~(-1)Na Cl胁迫下,最适合沙枣幼苗生长的氮素浓度是2 mmol·L~(-1).     

心肌Na+-Ca2+ 交换和缺氧-复氧

心肌细胞Na^ -Ca^2 交换在缺氧．复氧条件下通过Na^ -H^ 交换、持续性钠电流等途径使胞内Na^ 升高，进而在去极的静息膜电位、氧自由基共同作用下促进反向的Na^ -Ca^2 交换，导致胞内Ca^2 超栽。Ca^2 超栽引起心肌再灌注损伤、心律失常的发生和细胞高度挛缩甚至死亡。深入研究和探讨缺氧．复氧时Na^ -Ca^2 交换导致心肌损伤的机理，对于研发临床用于心肌保护的药物有重大意义和广阔前景。     

龙葵碱对肿瘤细胞膜ATP酶活性的影响

荷瘤小鼠分为治疗组(37．50mg／kg、18．75mg／kg、9．37mg／kg)和对照组(生理盐水组、环磷酰胺组30mg／kg),分别测定各组肿瘤细胞膜的Na^ ,K^ -ATPase及Ca^2 ,Mg^2 -ATPase活性．结果表明龙葵碱(37．50mg／kg、18．75mg／kg)对S180小鼠及H22小鼠肿瘤细胞膜Na^ ,K^ -ATPase及Ca^2 ,Mg^2 -ATPase活性均有明显的抑制作用,并且其抑制作用呈量效正相关．因此龙葵碱这一作用可能是其抗肿瘤作用机理之一．     

光强对砀山酥梨果实发育期Ca2+、Zn2+含量变化的影响

本实验以砀山酥梨为实验材料研究梨果实发育期间C a2+、Zn2+含量的变化规律以及与光强的关系。结果表明:(1)砀山酥梨果实C a2+、Zn2+浓度在盛花后第1周和第7周出现两次高峰,这正是石细胞形成的关键期,说明C a2+、Zn2+浓度大小与石细胞的形成有关;(2)梨果实吸收C a2+、Zn2+主要在幼果期,且表现出高光强>中光强>弱光强>极弱光强。     

水分胁迫下Ca~(2+)、PEG预处理对小麦幼苗硝酸还原酶活性的影响

本文通过Ca~(2+)、PEG预处理研究水分胁迫下小麦幼苗硝酸还原酶(NR)活性的变化。结果表明,Ca~(2+)、PEG处理可明显提高水分胁迫下小麦幼苗的NR活性,增强吸水、保水的能力,对植株生长的抑制减轻。     

植物Ca2+-CaM信号系统及其调控研究进展

Ca2 信号通路是植物中信号转导已确认的主要途径.CaM(钙调蛋白)是目前已知胞内Ca2 信号受体中最重要的一种,它参与了多种生理活动的调节.文章对钙在植物细胞中的存在形式、钙作为植物信号转导中第二信使的作用、植物钙调蛋白的结构和生理功能等问题进行了综述和探讨.     

平滑肌肌球蛋白轻链激酶对肌球蛋白的非钙依赖性磷酸化

发现肌球蛋白轻链激酶(MLCK)不仅以钙依赖性的方式,同时也以非钙依赖性的方式参与对肌球蛋白轻链的磷酸化。该非钙依赖性磷酸化的特征是:需要高浓度,但受温度升高、反应时间延长、离子浓度升高的影响远小于钙依赖性磷酸化。研究结果提示肌球蛋白轻链激酶对肌球蛋白的非钙依赖性磷酸化可能是一种新的机制,并与平滑肌张力的维持有关。     

木麻黄幼苗小枝质膜离子泵活性对酸雨的响应

对模拟pH4.5～2.5酸雨胁迫3个月后木麻黄幼苗小枝质膜离子泵活性测定结果表明,木麻黄幼苗嫩枝质膜H -ATPase和Ca2 -ATPase对酸雨非常敏感,常随酸雨强度的加大其活性受愈来愈强的抑制.pH4.5～2.5酸雨处理使质膜H -ATPase活性被抑制76.64%～85.88%,而Ca2 -ATPase活性仅为对照的14.12%～4.7%.在pH3.0酸雨处理组,质膜H -ATPase和Ca2 -ATPase活性均出现反弹升高.酸雨对质膜H -ATPase和Ca2 -ATPase活性所产生的相似作用,体现出质膜H -ATPase和Ca2 -ATPase对酸雨胁迫信号具有某种程度上相同的活性响应调节机制.     

活性氧与植物细胞程序性死亡

在植物细胞中,线粒体ETC的复合物I和III是ROS产生的主要部位。大量证据表明,ROS可作为一普遍存在的信号分子在胁迫诱导植物PCD过程中起作用,而线粒体处于PCD调控的中心位置。     

电针镇痛对小鼠脑细胞游离Ca2+浓度的影响

实验探讨电针镇痛及钙通道阻断剂盐酸异博定(verapamil)、硝苯吡啶(nifedipine)对小鼠海马细胞及突触体游离Ca^2 浓度的影响．采用荧光染料Fura-2／AM测定在电针镇痛期间，小鼠海马细胞及突触体内游离钙浓度([Ca^2 ]i)的改变．结果表明电针镇痛时，海马细胞内[Ca^2 ]．升高，而突触体[Ca^2 ]i降低，向分离出的突触体培养液内加入钙通道阻断剂盐酸异博定、硝苯吡啶，突触体[Ca^2 ]．明显降低．提示电针的镇痛效应可能与海马神经细胞膜内、外钙离子浓度的变化有关．