非生物胁迫处理后拟南芥过氧化氢含量变化的分析

干旱、低温、盐胁迫和重金属污染等非生物胁迫,对植物的生长发育会产生严重的抑制作用.在这些条件下,植物细胞内各种代谢过程会有一定程度的受损或不工作,将会导致活性氧(Reactive oxygen species,ROS)在植物体内过量积累.过氧化氢是植物体内中最稳定形式的活性氧之一,植物体内积累过量的过氧化氢会严重威胁植物细胞的膜系统.在本实验中,选取了野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana)为材料,分别进行低温处理、盐处理和干旱处理,并通过对未处理的和非生物胁迫处理的植物中过氧化氢含量变化进行比较分析.实验结果表明,胁迫处理后,拟南芥植物体内的过氧化氢含量不同程度地增加,为深入研究植物对逆境响应的分子机制奠定研究基础.     

叶绿体信号通过诱导抗氧化酶和花青素参与拟南芥环境胁迫响应

本文研究了渗透胁迫和冷胁迫对于叶绿体信号缺失突变体gun1、gun5和abi4的影响.实验结果表明,叶绿体信号缺失突变体对胁迫的抵抗力下降,表现在植株含水量降低,电导率和丙二醛含量升高.并且发现叶绿体信号缺失突变体中抗氧化酶如POD、SOD、APX活性明显下降,活性氧(超氧离子)积累明显加重,此外叶绿体信号缺失突变体不能诱导植物体内花青素的合成.本文初步探讨了叶绿体信号与植物体内活性氧和花青素合成途径的关系,表明叶绿体信号可以通过诱导抗氧化酶和花青素从而抵抗环境胁迫.     

抗坏血酸过氧化物酶在植物抵抗氧化胁迫中的作用

逆境使植物细胞代谢不协调,导致细胞内过氧化物过度积累,对植物造成氧化胁迫．植物体内过氧化物清除系统包括酶促清除系统和非酶系统两大类．本文介绍了抗坏血酸过氧化物酶在清除过氧化氢中的作用,重点论述了存在于叶绿体基质及类囊体膜的两种抗坏血酸过氧化物酶同工酶与植物抗氧化胁迫之间的关系．并对植物缺乏两种叶绿体抗坏血酸过氧化物酶时用于解毒过氧化氢的可能替代途径做了简述．     

miR398和miR408对UV-B胁迫下拟南芥幼苗的影响

为研究miR398和miR408对UV-B辐射下拟南芥幼苗的影响,测定了叶绿素荧光参数、抗氧化系统SOD酶活性、GSH含量和MDA含量等指标.结果表明:UV-B辐射下,过表达miR398拟南芥与过表达miR408拟南芥相比野生型植株的叶绿素荧光动力学参数F_v/V_m、qP降低、qN升高,影响植物的光合作用过程,降低光合效率;SOD酶活性降低、GSH含量减少,MDA含量上升,活性氧积累,影响植物抵抗辐射逆境胁迫,损害植株生长发育过程.说明过表达miR398和过表达miR408拟南芥对UV-B辐射胁迫的抗性降低,光合作用和抗氧化系统均受到影响,miR398与miR408对拟南芥响应UV-B胁迫下起负调控作用.     

植物对重金属耐性机理的研究进展

从两方面综述了植物对重金属胁迫的耐性机理.（1）植物生理生化代谢途径对重金属胁迫的适应性反应,包括与重金属解毒螯合相关的硫代谢途径;与植物抗氧化相关的活性氧代谢途径;与酚类物质生成及植物木质化形成相关的次生代谢途径.（2）植物对重金属耐性的分子机理研究,包括对与重金属胁迫相关代谢途径中关键酶基因克隆和功能鉴定;金属硫蛋白（MT）和膜金属转运蛋白基因表达和调控;与重金属胁迫相关的植物逆境信号传导的研究.随着基因组学的发展,通过进化各异的模式生物基因组比较及通过使用一些如基因差异表达技术、表达序列高通量分析技术和功能获得或突变体互补等技术在植物重金属耐性机理的研究中也取得了一些进展.     

丙溴磷对二种海洋微藻的GPx活性及GSH、CAR含量的影响

实验以三角褐指藻和青岛大扁藻为材料,进行了丙溴磷农药对海洋微藻的抗氧化防御系统成份－GPx(glutatione Peroxidase)活性和GSH（glutathione),CAR(carotionid)含量的影响研究,结果表明,在丙溴磷胁迫下,微藻的GPx活性呈现下降趋势,GSH和CAR含量也一明为下降趋势,并且胁迫的时间越长,胁迫的强度越大它们下降的幅度也越大,因此微藻细胞对抗氧化防御系统的能力被消弱,从而可能导致活性氧在体内的过量产生与积累,进而对藻细胞造成更大的伤害。     

外源甲基紫精对烟草活性氧和花芽分化的影响

逆境胁迫总会导致活性氧(reactive oxygen species, ROS)的增加,并诱导植物早期开花.为了研究活性氧代谢与烟草花发育的关系,利用盆栽实验,通过喷施外源甲基紫精来模拟O~-_2源,研究外源活性氧胁迫对烟草活性氧代谢以及烟草花芽分化的影响.结果表明,外源甲基紫精处理使烟草体内O~-_2和H_2O_2含量迅速升高,活性氧平衡状态发生改变,在一定程度上改变了开花发育基因的表达、现蕾时的叶片数及花芽发育进程.喷施5 d和10 d的外源甲基紫精处理显著抑制了烟草开花抑制基因FLC的表达,促进了花分生组织基因LFY的表达,现蕾时的叶片数显著减少,花芽分化提前.     

植物活性氧信号与环境适应性研究团队简介

正植物活性氧信号与环境适应性研究团队由德国"洪堡学者"、上海高校"东方学者"特聘教授孙旭武博士为学术带头人.主要以模式植物拟南芥,以及重要农作物水稻、玉米等为研究材料,采用EMS诱变和自然诱变等手段,筛选特异影响植物对活性氧应答的突变体,利用全基因组测序和GWAS定位等分析手段定位关键的突变基因,通过CRISPR/Cas9和miRNA等技术进一步确认突变基因,综合运用细胞生物学、遗传学、分子生物学、生物化学等技术手段,深入解析在响应逆境胁迫时植物体内活性氧信号的感知、传递,下游目标基因的表达及其调控的分子机理.以此为基础,     

逆境胁迫下植物基因的表达与调控

探讨植物在逆境下的适应机制,综述了植物在逆境下相关基因的表达调控方式,由于植物生活的“不动性”使其不可避免地要受到各种逆境的冲击,经过系统的进化,植物本身能够建立起有效的适应乃至抗性机制。大量的研究认为,逆境胁迫下,植物体内脱落酸（ABA）和水杨酸（SA）的含量会发生明显的变化,从而诱导许多新基因表达以及蛋白质合成,来适应环境的变化。植物对环境的适应可能有两种机制。第一种机制是ABA与SA诱导核糖核酸（mRNA）的合成或使其稳定。第二机制是ABA与SA有引起逆境响应蛋白的积累和翻译调控。     

非生物胁迫处理对植物离体组织培养再生效果影响研究进展

植物离体组织培养再生性能受多种因素影响。早期关于提高植物组织培养和植株再生效率的策略往往侧重于基因型筛选、培养基改良和植物生长调节剂搭配等方面,忽略了环境胁迫条件对植物离体培养再生效果的影响。据此,综述了不同胁迫诱导对植物离体组织培养再生的影响,主要包括氧化、渗透、水分、伤害和温度等胁迫。氧化胁迫对植物细胞的再生过程具有双重作用,即氧化胁迫引发植物体内相关抗氧化胁迫酶类合成,从而促进再生,但是发生氧化胁迫的细胞因其细胞膜通透性发生改变,易导致细胞死亡;短期渗透胁迫对植物胚性愈伤组织再生能力具有明显的促进作用;伤害通过影响相关基因表达而对体细胞胚胎产生积极作用;温度对植物体细胞胚胎发生的影响具有发育阶段的特异性以及处理强度的依赖性,适度的温度处理可诱导出较多的胚性愈伤组织。因此,对用于组织培养的外植体进行适当的逆境胁迫前处理,有助于植物组织培养过程胚性愈伤组织的产生,并最终促进植物离体组织培养再生性能的提升。     

渗透调节物质在作物干旱逆境中的作用

干旱逆境下参与作物渗透调节的物质主要有无机渗透调节离子K 、Ca2 、Mg2 和有机渗透调节物质可溶性糖、脯氨酸、甜菜碱等.干旱逆境下作物积累渗透调节物质可以维持细胞膨压、促进光合作用、参与作物体内活性氧自由基的清除,提高逆境下作物的收获指数和产量.     

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.     

干旱胁迫对外来杂草野茼蒿抗氧化系统的影响

野茼蒿（Crassocephalum crepidioides（Benth．）S．Moore）原产非洲,在我国主要分布于广东、海南、江西、湖南、四川、云南等地,是我国的外来人侵植物,研究其在逆境条件下的生理适应机制对于有效治理该入侵种具有十分重要的意义．采用自然干旱胁迫法,研究了干旱胁迫下野茼蒿抗氧化酶系统的变化．结果表明：随着胁迫时间的延长,野苘蒿叶片内丙二醛含量升高,复水后下降;在胁迫过程中过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）持续下降,酶结构破坏;而超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽还原酶（GR）3种酶活性先升高,后下降,在复水后,超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）恢复到胁迫前水平,而GR未能恢复．研究结果表明SOD、CAT和GR协同作用,维持了体内活性氧的平衡．     

GABA转运蛋白研究进展

GABA在逆境条件下能影响植物的生长,提高植物的耐性对农业生产具有重大的意义.对于GABA在植物逆境中的积累机制及代谢功能现已经有了大量的研究,GABA在植物体内积累与代谢机制与质膜上的转运蛋白密切相关.本文就GABA转运蛋白的结构与功能,以及在动植物中的发现,和自身的磷酸化与去磷酸化机制进行了归纳与总结.     

ABA生理功能与信号转导相关综述

本文主要介绍了脱落酸(absicsic acid,ABA)作为一种重要植物激素,其发现历史,在植物体内的分布,对植物生长发育的生理作用。同时ABA对植物抵御非生物胁迫方面也有重要作用,因此本文还介绍了ABA诱导的逆境应答的主要基因及其功能,探讨了ABA响应基因与逆境胁迫关系,并对其信号转导途径和目前最新进展做了归纳和总结。     

高氨氮对廖叶眼子菜光合及抗氧化系统的影响

在不同质量浓度氨氮条件下,对廖叶眼子菜(Potamogeton polygonifolius)体内氧化物质含量、抗氧化酶活性和叶绿素荧光变化进行了研究.实验结果显示:高质量浓度氨氮(10mg/L)下廖叶眼子菜的光合作用能力所受影响不大.但是高质量浓度氨氮(5~10mg/L)会提高廖叶眼子菜体内氧化物质含量,植物自身防御机制进而会在一定时间内促使体内抗氧化酶活力及次生物质含量的上升,其中氨氮质量浓度为10mg/L时抗氧化酶及次生物质反应强烈.结果表明氧化能力的上升有助于缓解氨氮诱导的氧化胁迫及增强植物对氨氮的耐受性.总体而言,较高的氨氮浓度会对廖叶眼子菜具有一定的影响,在使用该植物修复水体时需要考虑氨氮的浓度水平及其影响.     

H2S在植物抵御逆境胁迫过程中的作用

H_2S作为一种新的信号分子,在植物抵御逆境胁迫过程中发挥重要的生理作用.文中综述了近几年来H_2S在盐胁迫、干旱胁迫、高温胁迫、低温胁迫及重金属胁迫等逆境胁迫过程中的重要功能,为今后相关研究提供信息和资料.     

He-Ne激光对油松幼苗活性氧代谢的影响

采用功率密度为5.6 mW.mm-2的He-Ne激光处理油松种子,处理时间分别为60 s、80 s和100 s,用PEG对其油松幼苗进行水分胁迫.结果发现,经激光处理的油松幼苗在水分胁迫条件下,其幼叶中活性氧产生速率受到抑制,丙二醛含量和相对电导率下降,保护酶活性增强.这表明激光处理油松种子对其幼苗在水分胁迫下体内活性氧清除能力增强,抗旱性提高.     

NO在植物抗盐生理中的作用研究综述

NO作为一种新型的植物生长调节物质,在植物抗盐胁迫过程中发挥着重要的生理作用.文中综述了近几年来NO对盐胁迫下植物种子萌发、光合作用、活性氧清除系统、渗透调节物质及植物激素等方面的最新研究进展,为今后相关研究提供信息.     

活性氧在植物-病原物相互作用过程中的作用

病原菌侵入植物后可诱导活性氧的爆发,并且在非寄主互作中比寄主互作中活性氧的积累更明显.活性氧的爆发已被认为是寄主防卫反应之一,在植物的抗病性中具有很重要的作用.本文介绍了植物与病原物相互作用过程中活性氧的类型、性质以及活性氧的产生机制和清除系统酶活性;重点讨论在植物与病原体相互关系中活性氧的可能作用,以及植物-病原物亲和性互作与非亲和性互作之间在这方面的差异.并对以上几个方面之间的关系进行了评述.