二氧化硫对玫瑰香葡萄果实采后保鲜的机理

以玫瑰香葡萄果实为材料,运用低温结合SO_2熏蒸的商用贮藏保鲜技术,研究采后果实贮藏中防腐保鲜剂SO_2对果皮组织氧化还原平衡、次生代谢活性的影响.结果发现:使用SO_2保鲜剂可使玫瑰香葡萄果实的货架期延长,在贮藏65 d时,对照组的好果率降至90%以下,而SO_2处理组好果率较高,在贮藏190 d时好果率仍保持在90%以上.贮藏期间,对照组与处理组次生代谢途径关键酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及次生代谢产物花色苷含量都随贮藏期的延长而下降,但SO_2处理组显著高于对照组,在检测的3个时间点处理组PAL活性分别是对照组的1.24倍、1.33倍和1.46倍,处理组花色苷含量是对照组的1.41倍、1.30倍和1.29倍.贮藏期间SO_2处理组葡萄果皮组织抗氧化能力显著增强,H2O_2含量和丙二醛含量高于对照组.研究结果表明,使用SO_2保鲜剂可使葡萄果实组织中活性氧(ROS)水平增高,抗氧化防御应答增强,花色苷含量增高;胞内ROS信号可能参与介导果实细胞抗氧化和防御应答,从而增强其抗感染能力、延缓果实细胞衰老,使果实货架期延长.     

UV—B辐射增强对苹果采后炭疽病发病情况和抗病相关酶活性的影响

模拟UV-B增强的实验条件,在人工接种的情况下,比较了苹果采后炭疽病的发病情况,测定了一些与抗病相关酶的活性.UV-B增强后,苹果炭疽病斑直径、病斑扩展速率降低,发病指数较对照下降了58.83%.POD活性在处理后第7天时达最大值,为处理前的1.76倍,PPO活性在处理后第6天增加到对照的1.5倍.PAL活性在第6d提高1.74倍,几丁质酶和β-1,3葡聚糖酶活性都有所升高,且它们的变化时程一致.结果表明:UV-B增加限制了苹果采后炭疽病的发展,诱导果实中防御酶活性.     

基于转录组的‘三月李’及其红肉突变体ARF基因家族鉴定及分析

生长素反应因子(Auxin response factors,ARFs)是一类在植物生长发育过程中发挥着重要作用的转录调控因子.为鉴定ARF家族基因、了解成员特征及其在李果实成熟过程中表达模式,基于‘三月李’及其红肉突变体果实成熟过程的转录组数据,采用生物信息学分析方法进行PsARF家族基因鉴定,并对其蛋白质理化特性、亚细胞定位、系统进化树、蛋白质质保守结构域以及表达模式进行分析.共鉴定得到17个PsARF家族成员.生物信息学分析结果表明PsARF家族蛋白质长度在600-1 157 aa之间,分子量(Mr)在66.24×103-129.31×103之间,等电点介于5.44-8.31之间,均为位于细胞核的不稳定亲水蛋白质.系统进化树分析表明PsARF家族成员可分为4组. PsARF蛋白质均具有典型的B3和Auxin_resp结构域,且多数具有Aux/IAA结构域.保守基序分析表明,PsARF家族蛋白质包含15个保守基序,但非每个蛋白质均含有保守基序. 10个PsARF家族基因在‘三月李’及其红肉突变体果实成熟过程中差异表达,不同基因表达模式各不相同.其中,PsARF2和PsARF16在‘三月李’和红肉突变体中的表达模式相反;PsARF10在‘三月李’果肉中表达量显著高于红肉突变体果肉中的表达量.本研究表明PsARF家族成员可能在李果实成熟过程中具有不同的功能,结果可为深入研究PsARF家族基因在李果实成熟过程中的功能奠定基础.(图5表2参40)     

硫化物胁迫对日本沼虾呼吸代谢和能量代谢酶的影响

研究了硫化物暴露后日本沼虾细胞色素氧化酶(CCO)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、延胡索酸还原酶(FRD)和乳酸脱氢酶(LDH)4种呼吸代谢酶及能量代谢酶-精氨酸激酶(AK)活性的变化规律.将日本沼虾暴露于0.6 mg·L~(-1)、2mg·L~(-1)的2个硫化物质量浓度组和不含硫化物的对照组水体中,暴露后0、2、12、24、48 h和解除暴露后48 h取肝胰腺和肌肉组织进行酶活性分析.结果显示:肝胰腺和肌肉组织SDH和CCO活性随硫化物质量浓度升高或暴露时间延长而显著降低(P<0.05).FRD、LDH和AK活性随硫化物质量浓度升高或暴露时间延长而显著升高(P<0.05).解除硫化物暴露后48 h,各质量浓度组酶活性与对照组无显著差异.上述酶活性还存在组织差异,肝胰腺呼吸代谢酶活性高于肌肉中相应酶活性,而AK活性与此相反.结果表明,硫化物胁迫导致日本沼虾有氧呼吸代谢减弱,无氧呼吸代谢增强,并动用其能量贮存物质磷酸精氨酸,产生更多ATP以适应外界不良环境.     

杨树切口处不同根序细根内源激素与氮代谢关键酶对断根的响应

为探讨断根对杨树切口处不同根序细根的内源激素与氮代谢关键酶的作用效果,通过大田试验,研究了6-2(6倍胸径两侧)、8-2(8倍胸径两侧)与10-2(10倍胸径两侧)等不同断根处理对欧美I-107杨(Populus euramericana cv.‘Neva’)切口处1～5级根内源激素与氮代谢关键酶的影响。结果表明:同对照(未断根)相比,10-2处理1～5级根的吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)与玉米素(ZT)含量变化较小,6-2处理明显降低,而8-2处理则显著升高,其中8-2处理IAA含量的平均值较CK、6-2与10-2处理分别显著提高22.89%、36.04%与21.76%。随着根序等级的增加,各处理细根的IAA含量与IAA/ABA(脱落酸)比值逐渐降低,而GA、ZT、ABA含量和GA/ABA、ZT/ABA比值逐渐升高。8-2处理1～5级根的IAA/ABA、GA/ABA和ZT/ABA比值均显著高于其他处理,而ABA含量则明显低于其他处理。同时,不同处理细根的硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性随根序的增加而呈递减的趋势;8-2处理1～5级根的这4种酶活性均明显高于其他处理,而1～2级根的GS/GDH比值最低,其中NR活性的平均值较CK、6-2和10-2处理分别高出16.05%、32.06%和16.72%。此外,8-2处理的材积生长率最高,并与其他处理差异达显著水平。相关分析表明,材积生长率与IAA、GA、ZT、IAA/ABA、GA/ABA、ZT/ABA存在极显著正相关关系(P0.01);与NR、GS、GOGAT和GDH有显著正相关关系(P0.05)。综上,3种不同断根强度对杨树切口处不同序级细根的内源激素与氮代谢关键酶具有明显不同的影响作用,其中8-2处理通过调节各级细根的内源激素含量与平衡,以及增强氮代谢关键酶活性来提升切口处细根的活性,进而促进林木材积的增长。     

贝莱斯芽孢杆菌ES2-4的生防潜力及全基因组分析

葡萄座腔菌（Botryosphaeria dothidea）引起的苹果轮纹病易对苹果贮藏造成严重经济损失.从果园土壤中分离到一株细菌ES2-4,平板对峙试验显示其对葡萄座腔菌的抑制率为79.5%（扫描电镜观察到菌丝畸形）,其无菌发酵滤液处理苹果果实亦可显著抑制苹果轮纹病的发病程度.为探究其拮抗机制,采用Illumina和Pacbio第三代测序技术对菌株进行全基因组测序分析,基于管家基因gyrA测序鉴定,结合平均核苷酸一致性（ANI）和数字DNA杂交（dDDH）的比较基因组分析,将ES2-4鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）. ES2-4基因组长3 929 792 bp,平均GC含量46.5%,共编码基因4016个,不含质粒.antiSMASH共预测到次级代谢产物基因簇14个,其中9个与surfactin、iturin、fengycin、macrolactin、difficidin、bacillaene、bacilysin、bacillibactin、amylocyclicin化合物合成相关基因簇完全一致或高度相似.此外,其基因组存在能够降解真菌细胞壁的糖苷水...     

TA（三十烷醇）乳粉对螺旋藻的促长作用及生理调控

研究了TA(三十烷醇 )乳粉对钝顶螺旋藻的生长、光合活性及氮素代谢的影响 .结果表明 ,较低浓度的TA处理 ,可明显促进生长 .经TA浓度为 0 .0 1mg/L的处理后 ,螺旋藻的生长速率提高 12 .4 % ,光合放氧速率提高 2 9.9% .这种生长促进作用可能与TA处理后光合色素含量的明显增加有关 .其中叶绿素a含量提高 18.6 % ,藻蓝素和类胡萝卜素的含量分别提高 5 4 .1%和 38.5 % .研究结果还表明 ,在TA处理后的 2～ 4d内 ,螺旋藻的硝酸还原酶活性可提高2 0 .0 %～ 4 2 .0 % .此外 ,处理组的蛋白质和氨基酸含量也明显高于对照组 .这表明 ,TA乳粉对螺旋藻的氮素代谢也有一定的促进作用 .图 3表 3参 14     

汞、硒暴露对紫贻贝(Mytilus edulis)抗氧化酶系统的影响

为了研究重金属汞及微量元素硒对海洋贝类的毒性效应,揭示汞、硒在生物体内的相互作用机制,用汞和硒对指示生物紫贻贝(Mytilus edulis)进行单一及联合亚慢性暴露实验。设置对照组(0μg·L-1)、汞暴露组(25μg·L-1Hg2+)、硒暴露组(4μg·L-1Se4+)以及硒汞联合暴露组(25μg·L-1Hg2++4μg·L-1Se4+)4个实验组,并分别在暴露期间的第0、2、4和6天定时采集样本,测定紫贻贝鳃SOD、GPx及CAT3种抗氧化酶活性。将实验数据进行ANOVA分析处理后,结果表明:与对照组相比,汞暴露组SOD和GPx均呈现先显著升高(p<0.05或p<0.01)后降低(p<0.01或p<0.001)的趋势,CAT则从第4天开始显著降低(p<0.05);硒暴露组中SOD活性始终高于对照组(p<0.001),GPx活性在第2天也显著升高(p<0.001),CAT活性始终与对照组相近;硒汞联合作用与汞暴露组相比,SOD、GPx和CAT活性在不同时间点均有显著升高(p<0.05),而与硒暴露组相比,3种酶活性均低于硒单独暴露的水平。说明汞在短期能够诱导抗氧化酶活性,随着暴露时间的延长,则表现出明显的抑制作用;微量硒能够增强抗氧化酶系统活性,对汞导致的氧化损伤具有拮抗作用。     

氮肥形态对李氏禾富集铜的影响及生理响应

土壤重金属污染是环境和生态领域研究的热点及难点。超富集植物受到土壤各种特性的影响,需要采取强化措施来提高植物修复效率。该文旨在加深对李氏禾(Leersia hexandra Swartz)累积铜的认知,为植物修复铜污染土壤提供理论数据。在土壤中铜污染水平分别为低(100 mg·kg~(-1))、中(300 mg·kg~(-1))、高(500 mg·kg~(-1))时,研究不同氮肥(NH_4)_2SO_4、CO(NH_2)_2、Ca(NO_3)_2、NH_4NO_3处理对超富集植物李氏禾累积铜、植物生长的影响以及生理响应,氮肥按肥土质量比0.3‰以水溶液的形式每周添加1次,李氏禾生长两个月后,收获,进行植株分析。结果表明:在土壤铜污染水平为500 mg·kg~(-1)时,施加Ca(NO_3)_2后李氏禾根、茎、叶中的铜富集量达到最大,分别为6 167.15、1 251.99和975.92 mg·kg~(-1),约为对照处理组的2.5~4.0倍,相对于其他各氮肥处理和对照组差异达显著。在低、中、高Cu污染水平下,施加(NH_4)_2SO_4处理组李氏禾株高均显著高于其他处理组,分别为68.5、65.2和65 cm;CO(NH_2)_2组李氏禾生物量分别为12.75、13.45和11.63 g·10 plants-1;叶绿素质量浓度分别为24.139、22.615、23.752 mg·L~(-1);可溶性蛋白质量分数分别为21.704、23.506和20.940 mg·g~(-1);金属硫蛋白质量分数分别为9 131.06、10 014.02和11 018.04 pg·g-1,均高于其他处理组;而NH_4NO_3处理组李氏禾叶片中丙二醛(MDA)物质的量浓度最少,分别为0.893、0.957和0.859mmol·L~(-1),有效地缓解了铜对李氏禾的损伤。因此,适量施加氮肥可以有效提高李氏禾的生物量以及根、茎、叶各部分铜累积量,增强了李氏禾对铜污染土壤的修复效果。     

氯氰菊酯胁迫下鲫鱼肾脏LDH同工酶和血清GOT、SOD活性的变化

为探讨氯氰菊酯对鱼类代谢关键酶活性的影响,以鲫鱼(Carassius auratus)为受试材料,采用室内人工水族箱培养方法进行毒性实验.在急性毒性实验基础上,设置了2、5、10μg·L-13个浓度组和1个对照组进行染毒,分别测定鲫鱼肾脏乳酸脱氢酶同工酶(LDH)、血清谷草转氨酶(GOT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性.结果表明,氯氰菊酯对鲫鱼的96h LC50为20.74μg·L-1.经不同浓度组染毒处理4d后,随着氯氰菊酯浓度的升高,鲫鱼血清GOT活性显著升高(p<0.05);SOD活性则表现为先升高后降低(p<0.05);肾脏LDH同工酶酶谱带型也发生了明显的变化,表现为LDH2、LDH3、LDH4的酶谱带染色浓、谱带较宽.以上结果表明氯氰菊酯对鲫鱼代谢关键酶的活性有一定影响,对鲫鱼的肾脏有一定损伤作用.     

基于IBR模型研究BDE-47和BDE-153对半滑舌鳎的毒性效应

多溴联苯醚(PBDEs)是应用广泛的溴代阻燃剂。选择2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)和2,2’,4,4’,5,5’-六溴联苯醚(BDE-153)对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis Gunther)进行15 d的暴露实验,测定了不同暴露浓度下半滑舌鳎肝脏的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、7-乙氧基-3-异吩恶唑酮-脱乙基酶(7-ethoxyresorufin-o-deethylase,EROD)的活性、雌激素受体(estrogen receptor,ER)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,并运用综合生物标志物响应(integrated biomarker response,IBR)模型研究BDE-47和BDE-153对半滑舌鳎的毒性效应。结果表明,环境浓度BDE-47和BDE-153暴露下半滑舌鳎的抗氧化酶活性、ER含量和EROD活性无显著变化;中高浓度组(500 ng·L~(-1)和50 000 ng·L~(-1))与对照组基本上都有显著差异。运用IBR方法进行计算发现,BDE-47和BDE-153对半滑舌鳎的毒性效应呈现出显著的剂量效应。将2种污染物暴露组IBR值进行比较,发现BDE-47各浓度组的IBR值均大于BDE-153组,这表明BDE-47的毒性要高于BDE-153。IBR指数能够有效地对PBDEs的海洋环境风险进行科学评价。     

2,2’,4,4’-四溴二苯醚(BDE-47)对大型溞(Daphnia magna)的毒性效应

2,2’,4,4’-四溴二苯醚(BDE-47)在水体及各种水生生物(鱼类、海洋哺乳动物以及水生无脊椎动物)中被广泛检出,但BDE-47对水生无脊椎动物毒性效应的研究还处于起步阶段。以大型溞(Daphnia magna)为受试生物,通过急性(48h)和慢性(21d)毒性暴露实验,考察了BDE-47对大型溞活动抑制率、心率、产仔情况和酶活性等指标的影响。结果显示,BDE-47对大型溞活动抑制率的48h-EC50为112.5μg.L-1;高浓度(>100μg.L-1)BDE-47显著诱导提高大型溞的心率。21d慢性暴露实验中,8μg.L-1处理组中大型溞全部死亡;其他各浓度处理组(0.5、1、2、4μg.L-1)中,母溞第1胎产仔时间延后,第1胎子代数量减少,总产仔数量大幅减少,这表明大型溞的繁殖能力受到抑制。BDE-47在一定程度上抑制了母溞胆碱酯酶(ChE)和谷胱甘肽硫转移酶(GST)的活性,大型溞体内的代谢机制没有被诱导,神经活性虽被抑制,但抑制率不高。BDE-47大幅诱导过氧化氢酶(CAT)的活性,并呈现一定的剂量效应关系,相对于ChE和GST,CAT对BDE-47暴露更为敏感,可作为BDE-47对大型溞慢性暴露毒性效应的潜在生物标志物。     

放牧强度对环青海湖地区高寒草原土壤微生物群落碳代谢特征的影响

为了解青藏高原环青海湖地区放牧对土壤微生物群落碳代谢特征的影响,于2010年在青海省刚察县(N37°21′10″,E100°4′49″)高寒草原,设置围栏封育的禁牧对照组(CK)和牧草利用率分别为30%(G3)、40%(G4)、50%(G5)、60%(G6)和70%(G7)的5个放牧强度控制处理实验,于2014年7月采集土壤样品,运用Biolog-ECO微平板技术分析环湖地区土壤微生物群落碳源代谢特征的分布特征和变化规律.结果显示:(1)研究区域的土壤微生物主要利用碳源类型为氨基酸类和碳水化合物类;(2)放牧处理下土壤微生物群落主要碳源利用类型与利用率相似,与禁牧组显著不同;(3)禁牧和G4处理下土壤微生物的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Mc Intosh指数显著高于G3和G6、G7草原,与土壤有机碳和全氮含量变化规律相似.以上研究结果表明,放牧活动能显著影响环青海湖地区高寒草原土壤微生物群落代谢特征,禁牧和中度放牧(G4)有利于维持较高的土壤微生物群落多样性.     

水培炼苗对香蕉组培移栽苗生长及光合特性的影响

为了解采用改良Hoagland溶液进行水培炼苗对香蕉组培苗生长和光合特性的影响,以‘巴西蕉’组培苗为材料,进行直接移栽(G1)、正常炼苗移栽(G2)和水培一周后移栽(G3)处理,比较3组香蕉苗形态、生理特性和生长相关指标的差异.结果显示,与G1和G2组相比,G3组香蕉幼苗根长、地上部和地下部干重、根冠比极显著增加(P 0.01),根数显著增多(P 0.05).移栽后4个月,G3组株高、叶宽、叶长极显著大于G2组(P 0.01),大于G1组,但差异不显著.植株叶片叶绿素含量和根系活力由高到低均为G3组、G2组、G1组,且G3组极显著高于其他两组(P 0.01).移栽后4个月,G3组叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量与G1组相比分别增加49.0%、50.1%、49.4%和58.5%,与G2组相比分别增加23.98%、28.38%、25.43%和26.77%;G3组根系活力分别约为G1和G2组的3.04倍和1.86倍;G3组植株净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、实际光合效率(YII)、电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(q_P)也均极显著高于其他两组(P 0.01).本研究表明水培炼苗可以提高香蕉苗根系活力,加快植株生长,提高叶片叶绿素含量和光合效率,增强植株生物量的积累,说明水培炼苗具有应用于香蕉种苗繁育的巨大潜力.(图7表2参33)     

三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯诱发肝脏损害及病理改变研究

本研究观测有机磷酯阻燃剂(OPFRs)污染是否可以诱发肝脏损害,考察其发生及发展程度,并探讨其发生机理,为有机磷阻燃剂污染的防治和相关疾病的有效治疗提供基础数据和科学依据。实验以大鼠为动物模型,将60只SPF级SD雄性大鼠分为5组,每组12只,选取典型的氯代有机磷阻燃剂三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯(TDCPP)对大鼠进行染毒,空白对照组不做任何处理,溶剂对照组以相同体积的橄榄油灌胃,染毒组以不同剂量的TDCPP进行灌胃(125 mg·kg~(-1)·d~(-1)、250 mg·kg~(-1)·d~(-1)和500 mg·kg~(-1)·d~(-1)),每周测量体重,于第4周和第8周取血检测肝功及其他生化指标,在第8周每组抽取3只大鼠取肝脏组织做HE染色,并用透射电镜观察分析肝组织病理学改变。TDCPP对大鼠染毒8周后,结果表明:(1)体重指标在灌胃1周后开始发生差异,TDCPP处理组大鼠的体重有下降的趋势,染毒组与空白对照组和溶剂对照组相比较,差异显著(*P0.05,**P0.01),其中高剂量灌胃组的体重下降最为明显(**P0.01);(2)血清肝功指标表现出显著变化,血清谷丙转氨酶、谷草转氨酶、胆固醇和甘油三脂水平在第8周呈现明显下降趋势,染毒组与空白对照组和溶剂对照组比较,差异明显(*P0.05,**P0.01);(3) TDCPP暴露组生理生化指标变化明显,血清乙酰胆碱酯酶活性显著降低,MDA含量显著升高,SOD活力显著性降低,造成氧化损伤,与空白对照组和溶剂对照组比较,差异显著(*P0.05,**P0.01);(4)病理切片结果显示染毒组与对照组比较,细胞坏死现象明显,且高剂量组坏死更为严重。研究结果显示:TDCPP可引起大鼠体重明显下降,大鼠肝脏细胞损伤、合成功能下降,造成肝脏代谢功能紊乱,造成较为严重的肝损伤。     

全氟辛酸(PFOA)对菲律宾蛤仔体内酶活性的影响

采用半静态毒性实验方法,将菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)分别暴露于0.2、2、20μg·L-1的全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)中,在处理后第1、3、6、10、15、21天分别取样,测定整体组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、7-乙氧基异吩噁唑酮脱乙基酶(EROD)活性和过氧化脂质(LPO)含量。酶活性分析结果显示:PFOA对菲律宾蛤仔组织SOD、CAT和POD活性均呈现先促进后抑制的作用;低浓度组SOD活性在暴露第1天达到最高,显著高于对照组(P<0.01);中高浓度组SOD活性在暴露第6天达到最低;暴露1~15 d,低浓度组CAT活性均显著高于对照组(P<0.05);高浓度组CAT活性在暴露第6天得到显著诱导,其余时间基本处于抑制状态;中浓度组POD活性在暴露第3天即达到最高,高浓度组POD活性基本一直处于抑制状态;随着PFOA暴露时间的延长,菲律宾蛤仔组织LPO含量呈现了先降低后升高的趋势;各浓度组中EROD的活力都显著被诱导(P<0.01),与处理浓度呈正相关;中高浓度组的GST活性在胁迫期间变化比较显著,呈现诱导-抑制的变化规律。研究表明,PFOA暴露能够引起菲律宾蛤仔组织抗氧化酶和生物转化酶的变化,可以与其他敏感性指标一起作为指示早期海洋PFOA污染的生物标志物。     

镉胁迫对苎麻(Boehmeria nivea)根系及叶片抗氧化系统的影响

镉(Cd)是非必需和毒性最强的重金属元素之一,不合理的开发利用可导致土壤受到Cd的严重污染,严重危及土壤环境或水环境。以苎麻为材料,采用模拟镉(Cd)污染盆栽培养法,选择21 d和49 d等2个不同胁迫期,测定不同浓度Cd2+胁迫下苎麻根系与叶片中渗透调节物质含量、超氧化物岐化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量及根系活力的变化。结果表明,高浓度胁迫49 d后,苎麻根系中的渗透调节物质含量明显高于叶片含量,且极显著高于对照,并在240 mg·L~(-1)Cd处理下出现最高值;胁迫49 d时,根系与叶片的渗透调节物质含量与Cd2+浓度极显著正相关。在2个不同胁迫周期,苎麻根系的SOD与POD活性均明显高于叶片;在胁迫21 d时,根系的CAT活性低于叶片,而胁迫49 d后,则明显高于叶片;胁迫21 d时,苎麻根系与叶片的抗氧化酶活性均较胁迫49 d要高;胁迫49 d时,根系POD活性与Cd2+浓度呈极显著正相关,表明根系POD酶在抗氧化酶中占主导地位。不同胁迫时长下苎麻根系或叶片的MDA含量变化趋势不明显,但根系或叶片受胁迫21 d后的MDA含量随Cd2+浓度增加的波动相对受胁迫49 d后的更明显,表明植物早期生理功能出现暂时性的修复。2个不同胁迫周期内,不同浓度镉胁迫下苎麻的根系活力均比对照组下降。研究显示,苎麻根系与叶片对镉胁迫的应答机制不同,且在不同胁迫时间下的响应机理差异较大,根系表现出更强的耐受能力。     

SO2胁迫对拟南芥抗氧化酶活性的影响

SO2是一种常见的全球性大气污染物,对人类健康和生态系统有严重的危害。多数植物在SO2胁迫时不能正常生长发育,因此研究SO2对植物的影响、分析植物逆境生理过程,对损伤和抗逆机理研究具有重要意义。文章以3周龄的拟南芥(Arabidopsis thalianal L.)植株为实验材料,对幼苗进行SO2(2.5、10、30mg·m-3)连续熏气,定时(8、56、104、152h)检测地上部分抗氧化酶活性和可溶性蛋白质含量的变化。结果表明,SO2熏气前期超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性诱导性增高,其中SOD活性增加最快,8h后即显著高于对照,并具有浓度效应,POD活性在SO2暴露8h后略有增高,56h、104h时明显增加;熏气152h后,SOD和POD活性显著降低。处理组和对照组的过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性蛋白质含量在熏气前期略有增高,152h后有所降低。研究结果表明,环境中较高浓度的SO2对植物细胞具有氧化胁迫作用,并可能产生氧化损伤效应。     

纳米MgO对斜生栅藻的毒性效应及致毒机理

为探究纳米氧化镁(MgO)对微藻的毒性效应及致毒机制,以斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为实验材料,测定了纳米MgO对斜生栅藻细胞形态、生长、叶绿素含量及SOD和POD酶活性的影响.结果表明,低浓度的纳米MgO(0.8 mg·L-1)即可对斜生栅藻的生长及叶绿素的合成有抑制作用,说明纳米MgO对斜生栅藻具有明显的毒性.100 mg·L-1纳米MgO处理时,完全抑制了栅藻的生长和叶绿素的合成,藻细胞在4 d内死亡.通过亚甲基蓝还原法测定培养体系中活性氧(ROS)含量发现,随着纳米MgO浓度的升高,ROS大量增加;且纳米MgO暴露条件下,POD酶活性相比于对照组显著增强,但不同浓度纳米MgO处理组之间POD酶活性无明显差异.纳米MgO处理96 h后,当其浓度高于0.8 mg·L-1时,SOD酶活性随浓度升高而降低,表明长时间暴露于纳米MgO后,SOD酶活性受高浓度纳米MgO抑制,而POD酶则作为主要的抗氧化酶清除产生的各种自由基.扫描电镜观察发现,纳米MgO(20 mg·L-1)处理时,斜生栅藻细胞变形,甚至裂解.纳米MgO发生团聚,附着在栅藻细胞表面;团聚的纳米MgO对藻细胞鞭毛有缠绕作用,使细胞聚集成团,限制了藻细胞的游动,并导致细胞间相互遮弊,不利于藻细胞吸收光能.透射电镜观察发现,纳米MgO没有进入藻细胞内部.通过测定纳米MgO解离出的Mg2+的含量和对藻细胞部分生理生化指标的影响发现,其对藻细胞没有毒性效应.因此,纳米MgO对斜生栅藻的致毒机理可归纳为:通过释放大量ROS对藻细胞产生氧化胁迫抑制其生长;高浓度的纳米MgO引起藻细胞的接触性物理损伤,导致藻细胞质壁分离,裂解;同时纳米MgO团聚并覆盖在藻细胞表面,通过与藻细胞鞭毛的相互作用使细胞聚集成团,影响细胞的正常游动及其对光能、营养物质的吸收利用和气体的交换.     

姜黄素调控p53蛋白入核诱导骨髓瘤细胞凋亡

为探讨姜黄素对小鼠骨髓瘤细胞核内p53蛋白含量的影响及其凋亡作用,体外培养P3X63Ag8细胞,给予不同浓度姜黄素处理(0、10、20、30、40、50μmol/L)24 h,通过还原性辅酶Ⅰ氧化法测定乳酸脱氢酶(LDH)活性、Caspase3荧光分析试剂盒检测Caspase3活性的变化,采用2’,7’-二氯荧光黄双乙酸盐(DCFH-DA)法检测细胞活性氧(ROS)量的变化,利用Western-Blot技术检测细胞质与细胞核中p53蛋白的分布情况.结果显示,姜黄素浓度为20μmol/L时,P3X63Ag8细胞LDH活性极显著升高(P 0.01),并在40μmol/L组达到顶峰.30μmol/L姜黄素处理后,Caspase-3活性极显著提高(P 0.01),其余姜黄素处理组与未处理组相比未呈现显著变化.与阴性对照组相比,当姜黄素浓度为30μmol/L时细胞内活性氧水平显著上升(P 0.01),而随着姜黄素浓度提高到40和50μmol/L,细胞内活性氧水平均开始极显著下降(P 0.01),且高浓度组下降程度高于中浓度组.从细胞质和细胞核蛋白分离的试验结果可以看出,在细胞质蛋白中,p53蛋白含量随着姜黄素浓度的增加而降低,与此相反,细胞核蛋白中p53蛋白含量则呈现了上升趋势.因此,姜黄素通过调控LDH活性、Caspase-3活性以及活性氧水平来促进细胞损伤,从而抑制骨髓瘤细胞P3X63Ag8的增殖,促进其凋亡;在蛋白水平上促进p53蛋白入核,从而进一步刺激细胞凋亡程序的启动.(图4参25)