国家自然科学基金(30870139)
- 作品数：11 被引量：69H指数：5
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- 铜胁迫对菹草无菌苗多胺及活性氧代谢的影响
- 2013年
- 本文研究了不同浓度Cu2+(0、1、2、4、8、12μmol/L)对菹草无菌苗多胺(PAs)及活性氧代谢的影响.结果表明,随着Cu2+处理浓度的升高:(1)菹草无菌苗植株的超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐上升,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性则表现为先升后降;(2)超氧阴离子(O2.-)产生速率逐渐增大,过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)有所积累,可溶性蛋白含量降低;(3)游离态多胺含量与多胺总含量的变化一致,均表现为腐胺(Put)含量先升后降,亚精胺(Spd)含量逐渐降低,精胺(Spm)含量逐渐上升;游离态多胺(Spd+Spm)/Put的比值在高浓度Cu2+胁迫时迅速上升;结合态Put和Spm的含量变化与游离态的变化一致,而结合态Spd的含量与对照相比均略有上升;束缚态Put和Spd含量先升后降,而Spm含量则逐渐降低;(4)精氨酸脱羧酶(ADC)、多胺氧化酶(PAO)和二胺氧化酶(DAO)活性均表现为先升后降,而鸟氨酸脱羧酶(ODC)活性变化不明显.可见,Cu2+对菹草无菌苗造成了明显的氧化胁迫,抗氧化酶活性的升高,Spm含量的升高,Put向Spd和Spm的转化以及不同状态多胺之间的转化,在菹草无菌苗抵抗Cu2+胁迫过程中发挥着重要的作用.
- 姜岩施国新陈霖汪鹏合乔绪强田秀丽
- 关键词：菹草无菌苗多胺代谢
- 镉在水花生叶片中的亚细胞分布及其毒理学被引量：10
- 2012年
- 以水花生为试验材料,研究了不同浓度镉(Cd)(0、0.05、0.1、0.2、0.4mmol·L-1)胁迫下水花生叶中Cd及矿质元素的亚细胞分布、抗氧化能力、叶绿素、可溶性蛋白和植物络合素(PCs)含量的变化.结果表明:随着培养液中Cd浓度的增加,叶片内各亚细胞组分中Cd含量显著增加,但分布不均,主要积累在细胞壁,其次为可溶成分,线粒体和叶绿体中分布最少.Cd处理浓度大于0.2mmol·L-1时,呈现Cd向水花生叶的可溶成分中分配增加、细胞壁中分配减少的趋势.矿质元素的吸收明显失衡,表现为各亚细胞组分中Ca含量显著增加且主要分布在细胞壁中,细胞壁和可溶成分中P和K含量不断降低,叶绿体中Mg和Fe的含量逐渐减少.叶绿素和可溶性蛋白含量持续下降.谷胱甘肽和抗坏血酸含量先升后降,总抗氧化能力(T-AOC)不断提高,PCs大量累积.水花生对水体中的Cd有一定耐性,且Cd在亚细胞结构中的富集量与其毒性间具有明显的剂量-效应关系;亚细胞中矿质元素的紊乱以及叶绿素和可溶性蛋白含量的显著降低,Cd在亚细胞中的积累对植物体造成了明显的毒害作用;Ca在细胞壁中的累积以及PCs和T-AOC水平的提高说明水花生具有较强的抗性;PCs的合成量与Cd对水花生的毒性变化有一定的相关性,可以作为Cd胁迫的生物标记物.
- 徐君贾荣施国新田秀丽杨海燕徐小颖乔绪强
- 关键词：水花生镉亚细胞分布矿质营养氧化胁迫
- Pb在水花生愈伤组织中的超微定位及对矿质元素的影响被引量：7
- 2012年
- 水体重金属污染已经成为一个日益严重的环境问题,了解水体重金属污染原理、处理水体重金属,已经成为一个必需解决的课题。由于重金属元素具有难降解、易积累、毒性大等特点,另外还能被水生植物富集吸收进入食物链危害人畜健康。因此,植物对重金属毒害的抗性机理以及提高植物抗重金属胁迫能力的探索研究越来越引起人们的关注。虽然在铅(Pb2+)胁迫下植物的抗氧化反应已经有了一些报道,但有关于植物愈伤组织受到重金属胁迫后变化的研究报道较少。鉴于此,研究将分布广泛的挺水植物水花生进行愈伤组织培养,克服了光照、温度、水分及植物生长发育在自然状态下的不可控制性,使实验数据更具重复性和科学性。经过70%酒精30s、5%次氯酸钠10min和0.1%升汞10min消毒后,在激素为6-BA(3.0 mg/L)和NAA(0.2mg/L)的1/2MS培养基中培养出水花生茎段的愈伤组织并以此作为研究对象,以常见的污染环境的重金属离子—Pb2+为胁迫因子。研究了在不同Pb处理浓度(0、0.2、0.4、0.8和1.6 mmol/L)下愈伤组织对Pb的积累、亚细胞分布、亚显微定位及矿质元素的影响。结果表明,随着培养液中Pb浓度的增加,(1)愈伤组织体内的Pb含量极显著上升,富集系数为2341—2681;(2)各亚细胞组分中的Pb含量都呈逐渐上升的趋势,但分配比例明显不均,分布规律为细胞壁>细胞器>可溶性部分,Pb胁迫与处理浓度间存在显著的剂量—效应关系,Pb在亚细胞分布与对细胞超微结构的损伤关系密切;(3)超微定位观察发现在细胞壁上分布有大量的Pb颗粒,细胞内膜结构及基质中也都存在Pb;⑷Pb对各亚细胞组分中矿质元素的影响不同,其中抑制了大量元素P、K、Mg和微量元素Na、Zn、Mn的吸收;Ca在细胞壁中先升后降,细胞器中逐渐减少,可溶性部分中则是逐渐增加;Fe和B在各亚细胞组分中均表现出先升后降;Cu在前两个�
- 王娟张乐乐康宜宁施国新
- 关键词：愈伤组织水花生PB亚细胞分布矿质元素
- 汞对水花生愈伤组织生理及超微结构的毒性效应被引量：5
- 2010年
- 研究了Hg胁迫对水花生致密型愈伤组织叶绿素含量、可溶性蛋白含量、活性氧水平、抗氧化酶活性及细胞超微结构的影响.结果表明,随着Hg施加浓度的增加,总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b、可溶性蛋白含量呈先升后降趋势,叶绿素a/叶绿素b逐渐下降;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性先升后降,而过氧化氢酶(CAT)活性呈逐渐下降趋势;同时,超氧阴离子(O2-·)产生速率、丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量均呈逐渐上升趋势.电镜扫描结果发现,Hg胁迫破坏了细胞膜系统,特别是对线粒体、叶绿体、细胞核造成了较为严重的不可逆的损伤,所观察到的核膜破裂方式主要是超量分泌膜泡.Hg对水花生愈伤组织的致死浓度范围为20～40μmol·L-1.
- 康宜宁吴婷婷施国新徐小颖张乐乐王娟
- 关键词：HG抗氧化酶超微结构
- 水花生愈伤组织对Pb^(2+)胁迫的响应被引量：3
- 2011年
- 利用组织培养技术培养水花生愈伤组织并以此为实验材料,研究不同浓度(0,0.2,0.4,0.8和1.6mmol/L)的Pb2+对水花生愈伤组织光合色素和可溶性蛋白含量、活性氧水平、抗氧化酶活性(CAT、SOD和POD)以及细胞亚显微结构产生的胁迫影响.结果表明,随着Pb2+浓度的增加,水花生愈伤组织光合色素和可溶性蛋白含量逐渐下降;超氧阴离子和过氧化氢含量呈上升趋势,丙二醛含量表现为先升后降;超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性同样呈现先升后降趋势,过氧化氢酶活性则为逐渐下降的趋势;电镜观察发现,Pb2+胁迫对愈伤组织细胞的叶绿体、线粒体和细胞核造成不同程度的损伤,0.8-1.6mmol/L浓度对超微结构产生致命性的毒害.Pb2+破坏了水花生愈伤组织进行正常生长代谢所必需的生理和结构基础,且打乱了代谢平衡,最终导致愈伤组织的死亡.
- 王娟施国新张乐乐康宜宁徐小颖丁春霞
- 关键词：愈伤组织水花生抗氧化酶超微结构
- 汞胁迫对菹草无菌苗生理代谢的影响被引量：3
- 2012年
- 以菹草(Potamogeton crispus L.)无菌苗为实验材料,研究其在不同浓度汞(Hg2+)的胁迫下,光合色素含量、叶绿体自发荧光强度、ATP酶活性及相关矿质营养元素(Ca、Mg、Na、K、Fe)的含量变化以及可溶性蛋白含量的变化,以探讨Hg2+胁迫对菹草无菌苗光合系统及相关生理指标变化的影响.研究表明:随着Hg2+浓度的增加,各种光合色素的含量均呈现下降的趋势,叶绿体自发荧光强度逐渐减弱;Na/K逐渐增大,Na+K+-ATP酶活性逐渐降低,Ca2+Mg2+-ATP酶活性呈先升后降趋势;可溶性蛋白含量先升后降.结果表明,菹草无菌苗在Hg2+胁迫下,光合及其它正常的生理过程遭到破坏,功能紊乱.
- 贾荣施国新乔绪强田秀丽徐君徐小颖杨海燕
- 关键词：光合系统ATP酶
- 外源多胺对铜胁迫下水鳖叶片多胺代谢、抗氧化系统和矿质营养元素的影响被引量：22
- 2010年
- 采用营养液水培的方法,研究了外源亚精胺(Spd)和精胺(Spm)对Cu胁迫下水鳖叶片3种形态多胺(PAs)、抗氧化系统及营养元素的影响。结果表明:(1)Cu胁迫使水鳖叶片腐胺(Put)急剧积累,Spd和Spm明显下降,从而使(Spd+Spm)/Put比值也随之下降。外源Spd和Spm显著或极显著逆转Cu诱导的PAs变化,抑制Put的积累,缓解Spd和Spm的下降,从而提高了(Spd+Spm)/Put比值。(2)外源Spd和Spm抑制了Cu胁迫诱导的多胺氧化酶(PAO)的增加,缓解了二胺氧化酶(DAO)的下降。(3)与单一Cu胁迫相比,Spd和Spm显著或极显著提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性和抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)、游离脯氨酸(Pro)含量,从而降低了超氧阴离子(O2.-)产生速率和过氧化氢(H2O2)含量,极显著降低了丙二醛(MDA)含量,缓解了Cu诱导的氧化胁迫。(4)外源Spd和Spm显著或极显著缓解了Cu胁迫下矿质营养元素吸收平衡的紊乱。以上结果均说明了外施Spd和Spm可增加水鳖对Cu胁迫的耐受性。
- 王红霞胡金朝施国新杨海燕李阳赵娟许晔
- 关键词：CU胁迫抗氧化系统
- Cr^6＋对菹草叶绿素荧光参数、抗氧化系统和超微结构的胁迫影响被引量：15
- 2009年
- 研究了不同浓度的Cr6+(0、1、10、30、50 mg.L-1)对菹草叶片叶绿素、叶绿素荧光参数、抗氧化系统、可溶性蛋白含量、膜脂过氧化产物、可溶性糖含量、超氧阴离子(O2.—)产生以及细胞超微结构的胁迫影响。结果表明,随着Cr6+浓度的增加,总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a/b均呈下降趋势,Fo先升后降,Fv/Fm、Fm及Fv/Fo均逐渐降低;可溶性蛋白和谷胱甘肽(GSH)含量先升后降,抗坏血酸(AsA)含量逐渐下降;超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐下降,而过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性均呈先升后降趋势;O2.—产生速率、丙二醛(MDA)和可溶性糖含量均表现先降后升趋势;电镜观察发现:随着Cr6+浓度的增加,对细胞超微结构的损伤也加剧,表现为叶绿体膨胀,被膜破裂,类囊体片层解体;线粒体嵴数目减少,呈空泡状。可见,Cr6+破坏了菹草正常生理活动的结构基础,造成菹草生理功能紊乱。
- 陈辉施国新徐勤松王红霞杨海燕潘秋红
- 关键词：菹草叶绿素荧光抗氧化系统超微结构
- Cr^(6＋)胁迫对水花生(Alternanthera philoxeroides)愈伤组织多胺代谢的影响被引量：4
- 2011年
- 利用植物组织培养技术培养水花生愈伤组织并以此为实验材料,研究了不同Cr6+浓度(0、0.1、0.3、0.6、0.9 mmol/L)对水花生愈伤组织中腐胺(putrescine,Put)、亚精胺(spermidine,Spd)、精胺(spermine,Spm)、脯氨酸(Pro)含量及精氨酸脱羧酶(ADC)、鸟氨酸脱羧酶(ODC)、多胺氧化酶(PAO)和二胺氧化酶(DAO)活性的影响.结果表明,随着Cr6+处理浓度的增大:(1)游离态腐胺(f-Put)、亚精胺(f-Spd)和精胺(f-Spm)的含量先升后降,且均在0.6 mmol/L时达到峰值;(2)结合态腐胺(结合态Put)含量在0.1 mmol/L时达到最大值,之后下降;而结合态Spd和结合态Spm含量则逐渐上升;(3)束缚态Put、束缚态Spd和束缚态Spm含量先升后降,在0.6 mmol/L时束缚态Put与Spd达到最大值;而束缚态Spm则是在0.1 mmol/L时达到最大值,之后逐渐下降;(4)ADC酶和ODC酶活性逐渐上升;而PAO、DAO酶活性则表现为先升后降;(5)Pro含量呈先升后降趋势.可见,重金属Cr6+胁迫下,破坏了水花生愈伤组织内多胺代谢平衡,造成多胺(polyamines,PAs)大量积累,较高的内源PAs在提高愈伤组织抵抗Cr6+胁迫能力的过程中发挥重要作用.
- 田秀丽施国新徐君贾荣乔绪强徐小颖杨海燕王娟
- 关键词：愈伤组织水花生多胺
- 铬(Cr^(6＋))对水花生愈伤组织的毒害效应被引量：4
- 2011年
- 研究了不同浓度的Cr6+(0、0.1、0.2、0.5、1.5 mmol.L-1)对水花生愈伤组织内几种代表性生理生化指标的胁迫效应,并对其进行电镜观察。结果表明:(1)随着Cr6+浓度的增加,总叶绿素、叶绿素a/b和可溶性蛋白含量,均呈先升后降趋势。(2)超氧阴离子(O-2.)和过氧化氢(H2O2)含量在0.1 mmol.L-1时应激性地增加,随后又呈先降后升趋势,但始终高于对照。(3)可溶性糖含量随Cr6+浓度的升高逐渐升高。(4)超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性以及抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量均表现为先升后降。(5)电镜观察发现,Cr6+使叶绿体类囊体片层扭曲,被膜破损,有巨大淀粉粒存在;线粒体嵴突数目减少,空泡化;核仁松散、消失,染色质凝集;内质网以形成囊泡形式逐渐消失。可见,Cr6+胁迫破坏了水花生愈伤组织的正常生理生化活动,对其细胞超微结构造成了不可逆的损伤。
- 张乐乐施国新王娟康宜宁徐小颖陈辉
- 关键词：水花生愈伤组织生理生化
