低温胁迫对高山离子芥试管苗膜脂过氧化及AsA-GSH循环系统的影响

通过研究高山离子芥细胞在不同低温胁迫中活性氧代谢及AsA-GSH循环中生理指标的动态变化,揭示其响应低温胁迫的部分生理机制.以天然抗寒性植物高山离子芥试管苗为材料,研究了脂质过氧化产物,活性氧和抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环系统对其冷冻低温胁迫(4℃、0℃和-4℃)的反应.结果显示低温胁迫下,高山离子芥细胞中相对电导率、丙二醛(MDA)、H2O2含量和GSH不同程度的提高;抗坏血酸过氧化酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)及谷胱甘肽还原酶(GR)活性在4℃和0℃胁迫下呈波动性变化,在-4℃胁迫下,APX和MDHAR活性处于抑制状态,显著低于对照(P0.05),而GR活性则呈现出先升高后降低的变化趋势.结果表明低温胁迫下,高山离子芥试管苗发生不同程度的膜脂过氧化,并可能通过增加细胞内H2O2含量来促进其抗氧化保护能力;同时AsA-GSH循环代谢中抗氧化酶(APX,MDHAR,GR)与抗氧化剂(GSH)共同协调作用,以减轻低温所造成的伤害.     

低温胁迫下高山离子芥消减文库的构建

以0?C 低温处理12 h 的高山离子芥幼苗cDNA 为检测子,以正常生长温度下的高山离子芥幼苗cDNA为驱动子,应用抑制性消减杂交技术,构建冰缘植物高山离子芥的消减文库,筛选在低温下高表达的基因片段.随机挑取96个阳性克隆进行测序分析,得到39个独立的基因片段,26个和已知基因有较高的同源性,13个为未知基因.基因分析表明:高山离子芥在低温胁迫下,微丝交联蛋白Actin cross linking protein很可能在感受低温的过程中行使作用,而DREB2A和ABF1协同作用一起调节下游冷响应基因的表达,为进一步研究高山离子芥的抗冻机制奠定了基础.     

低温胁迫下油菜素内酯对高山离子芥悬浮细胞膜系统的影响

为研究低温胁迫下油菜素内酯(brassinosteroids, BRs)对植物细胞膜系统的影响,使用24-表油菜素内酯(24-epibrassinolide, EBR)在4℃处理高山离子芥(Chorispora bungeana)悬浮细胞.结果显示,低温胁迫下高山离子芥悬浮细胞的离子渗漏率和丙二醛(MDA)含量明显升高,而EBR处理显著降低了细胞的离子渗漏率和MDA含量.此外,低温胁迫下,EBR处理在一定程度上提高了膜脂脂肪酸不饱和程度并明显增强了细胞质膜H~+-ATPase,K~+-ATPase,Ca~(2+)-ATPase以及Mg~(2+)-ATPase的活性.另外,低温诱导CbCOR15基因大量表达.而在低温胁迫初期,EBR处理细胞的CbCOR15基因表达水平更高.以上实验结果表明,EBR在稳定低温胁迫下高山离子芥悬浮细胞膜系统的结构与功能方面发挥积极作用,从而保证细胞生理代谢的正常进行,以提高其抗寒能力.     

低温条件下高山离子芥SA的产生及NO对SA质量分数的影响

研究了高山离子芥在低温条件下SA的产生及NO对SA质量分数的影响．结果表明：低温胁迫下,高山离子芥悬浮细胞内源SA质量分数逐渐增强,随着温度的降低,SA质量分数逐渐增强．在0°C处理下,8h达到最高（2．14μg／g）,4°C处理下,24h达到最高（1．6027μg／g）;随着温度的降低,高山离子芥悬浮细胞内NO质量分数明显增强．在NO促进剂SNP、NO合酶（NOS）抑制剂LNNA、NO专一性猝灭剂PTIO及硝酸还原酶（NR）抑制剂NaN3处理下,研究高山离子芥NO及内源SA质量分数的变化．结果表明：SNP诱发了高山离子芥悬浮细胞内NO及SA的合成积累,LNNA,PTIO抑制了细胞中NO及SA的合成积累,NaN3对SA影响效果不明显,对NO影响效果显著．每个处理下的高山离子芥在低温条件下的内源SA质量分数均高于常温（20℃）水平,且差异显著（P〈0．05）．SNP与LNNA,PTIO,NaN3复合处理中,LNNA与PTIO对SA的抑制作用被消除．     

水分胁迫对枣树组培苗渗透调节物质的影响

水分胁迫条件下分别测定了继代苗抗性不同的品种叶片中脯氨酸、可溶性总糖、丙二醛含量、叶片质膜相对透性。结果表明:随着干旱胁迫程度的加剧,不同品种间叶片脯氨酸、可溶性总糖、丙二醛含量、叶片质膜相对透性存在较大差异。表现出较抗旱的品种叶片中脯氨酸、可溶性糖含量变化表现出较高的趋势;而丙二醛含量和质膜相对透性变化表现出较低的趋势。     

水分胁迫对绿豆幼苗渗透调节物质的影响

用不同浓度（10％、15％、20％、25％）PEG-6000对绿豆幼苗进行水分胁迫处理,研究了不同胁迫水平下,绿豆幼苗叶片中叶绿素及渗透调节物质的变化。研究表明：在10％PEG胁迫时叶绿素含量较对照上升,脯氨酸、丙二醛、蛋白质小幅度下降;在15％、20％、25％时,随着水分胁迫的加剧,表现出叶绿素含量不断下降,渗透调节物质逐渐上升的变化趋势。由此说明,绿豆在水分胁迫下主要是通过增加渗透调节物质含量来降低水势,加强保水力,提高其抗旱能力的。     

外源钙对低温胁迫下甜瓜幼苗膜稳定性和渗透调节物质的影响

采用5mmol/L的CaCl2喷施"二叶一心"期甜瓜幼苗后,置于8 ℃培养箱中培养,并测定24 h内膜稳定性和渗透调节物质变化.结果表明,低温胁迫下,对照组甜瓜幼苗的丙二醛(MDA)含量和膜透性持续上升,可溶性蛋白和可溶性糖含量均在6 h达到最高,游离脯氨酸和有机酸含量则是在3h达到最大值.钙处理组的MDA含量、膜透性和渗透调节物质含量变化均与对照组相似,但相同时间段内,可显著降低低温胁迫下甜瓜幼苗MDA积累及细胞膜相对透性,提高蛋白质、可溶性糖和游离脯氨酸含量,而对有机酸含量影响不显著.     

高粱叶中有机渗透调节物质对NaCl胁迫的响应

用抗盐品种独角虎和盐敏感品种糖高粱为材料,研究了ＮａＣｌ胁迫下成熟叶和生长吸及其叶鞘有机渗透调节含变化。     

低温胁迫对甜瓜幼苗根系活力及渗透调节物质的影响

利用人工气候箱控温,研究了不同温度(昼/夜)条件下,即30℃/20℃、21℃/12℃、15℃/8℃。对早金和伊丽莎白甜瓜幼苗根系活力和叶片游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质的影响。结果表明:二品种在各温度下幼苗根系活力随时间延长呈先升后降的趋势,同一时期各温度条件下,伊丽莎白的根系活力均高于早金。15℃/8℃处理下,在不同时期伊丽莎白脯氨酸和可溶性糖含量均显著高于早金。低温胁迫条件下,可溶性蛋白呈先降后升的变化,30℃/20℃、21℃/12℃处理下早金可溶性蛋白变化稳定;15℃/8℃处理下,同期伊丽莎白显著高于早金。     

高山离子芥CbPLDβ基因对转基因烟草抗寒性的影响

为分析高山离子芥CbPLDβ基因的抗寒性价值,本实验构建了高山离子芥CbPLDβ的表达载体PBI121-CbPLDβ并转化烟草,经过筛选及PCR测序鉴定,获得转基因烟草植株.通过低温胁迫实验,分析了转基因烟草的抗寒性,结果表明:外源基因已经整合到烟草基因组中,在低温胁迫下转基因烟草植株的电解质渗透率普遍低于野生型烟草,而游离脯氨酸含量、可溶性糖和可溶性蛋白的含量均高于野生型烟草,说明CbPLDβ基因提高了烟草抵抗低温的能力.     

硒对盐胁迫下番茄幼苗叶片渗透调节物质及生理指标的影响

以番茄为试验材料,对不同硒浓度对盐胁迫下番茄幼苗叶片渗透调节物质及根系活力等生理指标的影响进行研究。结果表明:硒能够降低和缓解盐胁迫对番茄植株的伤害;表现出植株干重增加显著、根系活力强。脯氨酸,可溶性糖含量以及膜脂过氧化程度显著降低;施硒水平在0.025～0.1mmol.L-1范围内具有较好减轻盐胁迫对番茄幼苗的危害的作用,其中尤以0.05mmol.L-1处理的缓解效果最好。     

PEG处理对甘薯叶片渗透调节物质的影响

用不同浓度的ＰＥＧ对甘薯进行根际干旱处理，研究了叶片中几种主要渗透调节物质的变化．在轻度水分胁迫下，脯氨酸和Ｋ￣＋的反映较敏感，可溶性糖和其他游离氨基酸几乎平行增加．抗旱性较强的渝薯２０渗透调节物质（脯氨酸除外）的积累均高于抗旱性弱的农大红，对渗透调节的贡献由高至低依次为：总游离氨基酸＞Ｋ￣＋＞可溶性糖＞脯氨酸；并随水分胁迫的加剧而渐次减弱．脯氨酸积累的数量与品种抗旱性无关．     

梭梭叶内激素与渗透调节物质对高温胁迫的响应

以新疆地区的梭梭叶片为研究对象,研究其内源激素与渗透调节物质对高温胁迫的响应。结果表明:在高温胁迫下,梭梭叶片内可溶性糖与脯氨酸含量随气温的升高而升高,GA含量表现为波浪式下降的趋势;在生长前期叶片内源脱落酸(ABA)含量甚微,盛夏期间ABA迅速积累,生长后期ABA急剧积累为生长发育过程的最高浓度;梭梭叶片内IAA的含量在整个生长季表现为下降的趋势;细胞分裂素(CTK)的含量变化趋势与IAA含量动态变化规律类似;梭梭叶片内的m(CTK)/m(ABA)的值一直呈下降趋势。     

干旱胁迫下金线兰渗透调节物质的变化规律

以3种不同来源的金线兰组培苗(种子苗、根状茎苗、地上茎苗)为实验材料,设置5个土壤干旱梯度(9、13、17、21、25d),以0d为对照,研究金线兰组培苗渗透调节物质在土壤干旱胁迫下的变化规律,结果表明:可溶性糖随着时间的延长一直升高,3种苗变化规律比较一致;可溶性蛋白和游离脯氨酸都是先升高后降低,但是变化幅度差异较大,脯氨酸达到高峰的时间也不同.     

星星草响应盐碱胁迫的渗透调节和离子平衡机制

为探索天然抗碱牧草星星草抗盐碱的生理机制,根据东北地区盐碱化草原土壤所含的可溶性盐分的组成特点,模拟出0～240mmol/L的盐胁迫和碱胁迫条件,对苗龄8周的星星草(Puccinellia tenuiflora)幼苗进行了两种胁迫处理,分析了两种胁迫下植株的渗透调节和离子平衡机制.结果表明:在盐、碱胁迫下,脯氨酸是主要的有机渗透调节物质,而甜菜碱和胆碱的作用却非常有限.碱胁迫下星星草体内大量积累的有机酸不仅起到渗透调节作用,而且也是主要的负电荷来源,在体内离子平衡及pH调节中起重要作用.在两种胁迫下,Na+,K+,Cl-和有机酸的含量占到总溶质的80.7%和85.4%.碱胁迫下有机酸积累与Na+含量增加密切相关.碱胁迫造成植物体内Na+含量急剧的上升,导致细胞内离子平衡被破坏,这可能就是引起有机酸相应大量积累的主要原因.     

生长调节物质对金钗石斛器官分化的影响

在植物的组织培养和快速繁殖过程中,外源激素对植株的器官分化有着非常重要的作用.作者采用了不同种类和浓度的激素对金钗石斛的试管苗进行了对比研究,结果表明:低浓度的6-BA、NAA和IBA均有利于诱导金钗石斛试管苗芽的分化,高浓度激素则起抑制作用;NAA和IBA具有促进试管苗根分化的作用,6-BA则抑制根的分化;6-BA和2,4-D能诱导试管苗开花,NAA和IBA则抑制开花;2,4-D能诱导原球茎的分化,而6-BA却抑制愈伤组织的形成.     

甘氨酸对不同胁迫条件下高山离子芥试管苗的保护作用

以高山离子芥试管苗为试验材料,测定冷胁迫、盐胁迫和干旱胁迫下,植株相对电导率、丙二醛浓度、脯氨酸质量分数、可溶性糖质量分数、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、磷脂酶D基因相对表达量和膜结合态磷脂酶D活性等生理指标,探究甘氨酸对不同胁迫条件下高山离子芥的保护作用.结果显示:甘氨酸对冷胁迫和干旱胁迫对植物造成的伤害均有一定的保护作用,对盐胁迫对植物造成的伤害则未见明显保护作用.     

水分胁迫对蚕豆叶片渗透调节能力的影响

为探讨蚕豆（Vicia faba L.)对水分胁迫的适应机理,经人工水分胁迫处理,研究了水分胁迫对蚕豆叶片渗透调节能力的影响,结果表明：蚕豆叶片中作为细胞内渗透调节物质的游离脯氨酸,K^ ,可溶性总糖等细胞内溶质含量在水分胁迫下都有明显增加,这些指标与土壤含水量呈负相关,表明蚕豆具有一定的渗透调节能力,但是,渗透调节作用有一定的局限性,在中度和严重水分胁迫下,蚕豆的蒸腾速率明显下降,气孔扩散阻力大大增加,最终表现为植株生物量的明显降低。     

短时盐胁迫对盐芥和拟南芥抗氧化物酶的影响

本文测定了24h盐胁迫下盐芥(6周)和拟南芥(3周)中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,分析了盐胁迫下3种抗氧化物酶在两种植物中的响应特征.结果表明,拟南芥叶片中3种酶活性的变化特征为随盐处理浓度增加,SOD呈逐渐上升趋势,CAT呈逐渐下降趋势,POD活性上升幅度较大,且在200mM NaCl处理条件下,SOD和POD活性达到最大;盐芥根中的SOD、POD、CAT本底活性皆高于叶片.随着盐处理浓度增加,SOD活性基本无变化,叶片中的POD活性逐渐降低,CAT活性逐渐增加.而根中的POD活性却出现递增、CAT为先增加后降低现象.盐芥中的SOD本底含量水平高于拟南芥.     

硒对马铃薯试管苗生长和GSH-PX活性的影响

以MS为基本培养基,以鄂马铃薯5号脱毒试管苗为试验材料,研究不同浓度亚硒酸钠(Na2SeO3)溶液对马铃薯试管苗生长和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性的影响.结果表明:Na2SeO3质量体积分数为5 mg/L时,马铃薯试管苗的长势较好,GSH-PX活性相对较高,Na2SeO3质量体积分数高于5 mg/L时,对GSH-PX活性及组培苗的生长有不同程度的抑制作用,到40 mg/L时生长完全受到抑制,基本停止生长,表明只有适当的硒浓度才能增强GSH-PX活性,促进生长.