水分胁迫和ABA处理对玉米叶片亚细胞器抗氧化酶活性的影响
干旱胁迫对玉米苗期叶片光合作用和保护酶的影响
干旱胁迫对玉米苗期叶片光合作用和保护酶的影响一、本文概述本文旨在探讨干旱胁迫对玉米苗期叶片光合作用和保护酶的影响。
干旱胁迫是一种常见的环境压力，对植物生长和发育产生显著影响。
玉米作为全球重要的粮食作物之一，其生长过程中对水分的需求尤为关键。
因此，研究干旱胁迫下玉米叶片光合作用和保护酶的变化，对于理解玉米抗旱机制、提高玉米耐旱性以及优化农业生产具有重要意义。
本文首先介绍了干旱胁迫对植物光合作用的影响，包括气孔导度、叶绿素含量、光合速率等方面的变化。
随后，文章重点阐述了干旱胁迫下玉米叶片保护酶活性的变化，包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）等。
这些保护酶在植物应对干旱胁迫过程中发挥着重要作用，能够清除活性氧自由基，减轻氧化胁迫对植物的伤害。
文章还综述了国内外关于干旱胁迫对玉米叶片光合作用和保护酶影响的研究进展，旨在为相关领域的研究提供参考和借鉴。
文章提出了未来研究方向和建议，以期为进一步揭示玉米抗旱机制和提高玉米耐旱性提供理论支持和实践指导。
二、材料与方法本研究选取耐旱性不同的两个玉米品种，分别为耐旱性强的品种A和耐旱性弱的品种B。
种子购自农业种子公司，经过严格筛选以保证种子质量。
实验前，种子在温室中进行预培养，以确保其处于相同的生长环境。
实验采用盆栽方式进行，设置正常水分处理（对照）和干旱胁迫处理两组。
干旱胁迫处理通过控制灌溉量实现，使土壤含水量维持在田间持水量的40%-60%。
实验共设4个处理组：品种A正常水分处理、品种A干旱胁迫处理、品种B正常水分处理、品种B干旱胁迫处理。
每组设10个生物学重复。
（1）光合作用测定：在玉米苗期，使用便携式光合作用测定仪（LI-6400，LI-COR，USA）测定叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）。
测定时间为上午9:00至11:00，选取晴朗无云天气进行。
（2）保护酶活性测定：采集玉米叶片，按照酶活性测定试剂盒（南京建成生物工程研究所）的操作说明，测定超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性。
ABA对低温胁迫下水稻幼苗抗氧化酶活性的影响
ABA对低温胁迫下水稻幼苗抗氧化酶活性的影响齐光;佟伟霜;杨雨华;陈明辉;吴秀菊【摘要】The rice varieties with different cold-tolerance ﹙cold-tolerant variey Dongnong 418 and cold-sensitive variey Songjing 9﹚ were treated with abscisic acid ﹙ABA﹚ and tungstate ﹙inhibitor of ABA biosynthesis﹚at the stage of three leaves. The effects of ABA on antioxidase activity under low temperature stress were studied. The results showed that, compared with normal temperature control, the activity of superoxide dismutase ﹙SOD﹚ in rice seedling leaves decreased under the low tem-perature stress, in the meanwhile, peroxidase﹙POD﹚ activity and malondialdehyde ﹙MDA﹚ content increased significantly. Ex-ogenous ABA could effectively enhance the cold-tolerance abilities of rice seedlings under low temperature stress by slowing down the decrease of SOD activity and the increase of POD activity and MDA content. On the contrary, tungstate significant-ly accelerated the decrease of SOD activity and the increase of POD activity and MDA content. Generally, the effects of low temperature stress and ABA varied with different rice varieties, exogenous ABA was more effective on cold-tolerance varieties than cold-sensitive varieties.%以耐冷型水稻(Oryza sativa L.)品种东农418和冷敏感型水稻品种松粳9号为材料，在三叶期以脱落酸(ABA)及其合成抑制剂钨酸钠进行喷施处理，通过抗氧化酶活性的响应，探讨低温胁迫下ABA对水稻苗期耐冷性的调节作用。
干旱胁迫下植物抗氧化的信号物质调控研究进展
水分 胁 迫 是 限制 植 物 生 长 发 育 的 主 要 因 子 之
一
等＿ 研究 显示 ， Ａ 可 以诱 导 Ｃｕ Ｚ Ｏ 基 因 的 ２ ］ ＡＢ ／ ｎＳ Ｄ 表 达 。Ｚ ｕ等 ］ 究 发 现 ， Ａ 可 以 诱 导 Ｍｎ— ｈ 研 ＡＢ Ｓ Ｄ 基 因的 表 达 。Ｋａ ｎ ｋ Ｏ ｍｉａ ａ等 研 究 表 明 ， Ａ ＡＢ 可 以诱导 Ｆ —Ｓ ｅ ＯＤ 基 因 的表 达 。此 外 ， ａ Ｇｕ ｎ等 ｌ ５ ］ 利用 Ａ Ａ 缺 失 型 突变 体 ｖ ５研 究 得 出， Ｂ ｐ 干旱 胁 迫 和 ＡＢ 均 可诱导 Ｃ Ａ ＡＴ１基 因的 表达 。蒋 明 义研 究
或 水 分 胁 迫 处 理 均 显 著 诱 导 了玉 米 叶 片 中 叶 绿 体 和 细 胞溶 质抗 氧 化 防 护 酶 Ｓ ｏＤ、 Ｐ ＧＲ 活 性 的 提 Ａ Ｘ、
起着 重要 作用 。越来 越多 的证据 表 明 ， Ａ 增 强水 ＡＢ 分胁 迫 的耐性与 它诱 导 的抗 氧化 防护 有关 。 ］
累， 调节 多种胁 迫反 应 ， 植物 适应胁 迫 。越来 越 多 使
的研 究 表 明 ， Ａ、Ａ 和 Ｓ 均 与 干 旱 胁 迫 条 件 下 ＡＢ Ｊ Ａ
植 物的抗 氧化 防护 有 关 。 目前 ， 方 面 的研 究 主要 这 集 中在 ＡＢ 所诱 导 的抗 氧化 防 护机 制上 ， Ｊ 和 Ａ 对 Ａ Ｓ Ａ所诱 导 的 抗 氧 化 防 护 机 制 还 不 清 楚 。 为此 ， 综 述 了干旱 胁 迫 下 植 物 抗 氧 化 的信 号 物 质 调 控 研 究
的活性 。
激 素 Ａ Ａ， 逆境 条件 下植 物 细胞 积 累 Ａ Ａ， 中 Ｂ 在 Ｂ 其
以干旱条 件下 积 累 最 显 著 。ＡＢ 作 为一 种胁 迫 信 Ａ
ABA对玉米响应干旱胁迫的调控机制
以气温升高和降低土壤水分为标志的全球气 候变化被估计50多年后将使农作物产量显著降低 [6]。到2050年,在人类食物供应上,玉米有望成为世 界最重要的农作物[7]。因此,了解ABA提高玉米耐 旱机理具有重要意义[8]。目前有关ABA调控玉米 耐旱的研究主要集中在以下几个方面:ABA与脯氨 酸(Pro)、过氧化氢(H2O2)、抗氧化防护系统、木 质部汁液pH、其他激素之间的相互作用等,本文也 从这几个方面对ABA调控玉米植株响应干旱胁迫 的生理机制作一概述。
15
尽管许多研究已经证实ABA在调节玉米植株抗旱性方 面起着重要作用,但仍有许多问题需要进一步研究,例如:(1) 在玉米根系中,干旱增加了IAA水平;而在玉米叶片中,干旱 早期,IAA水平短暂增加,随后急剧下降。与IAA相比,干旱条 件下的玉米叶片和根系中ABA含量均显著增加[60]。由此可 推断,在玉米叶片和根系中ABA与IAA的信号转导途径之间 可能存在交互作用,但交互机制并不清楚。(2)干旱胁迫 时,ABA参与了玉米根系和叶片中的Pro积累,但干旱条件下 玉米籽粒中是否积累Pro,如果积累,是否需要ABA参与? (3)ABA和磷酸肌醇磷脂酶C(PLC)均促进了水分胁迫条件 下Pro积累[61],但现在并不清楚PLC是否参与了ABA诱导的 Pro积累的信号途径。
8
非生物胁迫,如干旱、盐害、冷害、热休克,均 能够引起H2O2浓度过量增加,从而引起脂质过氧化、 蛋白质氧化、酶受抑制、DNA和RNA损伤等。研 究证实水分胁迫显著提高了玉米根系H2O2含量[23] 以及超氧物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、 抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、 谷光甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)和过 氧化氢酶(catalase,CAT)活性[24,25]。而且,通过 FLU预处理或vp5的应用,进一步证明干旱胁迫条 件下,ABA诱导的玉米根系H2O2积累参与了这些抗 氧化防护酶活性的提高[26]。
ABA对玉米响应干旱胁迫的调控机制(精)
以气温升高和降低土壤水分为标志的全球气 候变化被估计50多年后将使农作物产量显著降低 [6]。到2050年,在人类食物供应上,玉米有望成为世 界最重要的农作物[7]。因此,了解ABA提高玉米耐 旱机理具有重要意义[8]。目前有关ABA调控玉米 耐旱的研究主要集中在以下几个方面:ABA与脯氨 酸(Pro)、过氧化氢(H2O2)、抗氧化防护系统、木 质部汁液pH、其他激素之间的相互作用等,本文也 从这几个方面对ABA调控玉米植株响应干旱胁迫 的生理机制作一概述。
ABA对玉米响应干旱 胁迫的调控机制
汇报人：孙 雷 1148116
1
主要内容
• • • • • • • 摘要、关键词 引言 ABA对玉米根系响应干旱胁迫的调控 ABA对玉米叶片响应干旱胁迫的调控 ABA对干旱胁迫下玉米籽粒发育的调节 木质部汁液对玉米植株中ABA运输的调节 结论
2
• 摘 要:玉米(Zea mays L.)在生长期常常受到干 旱的胁迫,而脱落酸(ABA)调节的生长响应是植物 对逆境信号的一个基本反应。本文对近年来国内 剂(如脯氨酸)维持 细胞内的水分,以及与其它激素相互作用影响玉 米器官发育等的研究进展进行综述,以了解ABA 调控玉米根系、叶片和籽粒的耐旱机理。
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非生物胁迫,如干旱、盐害、冷害、热休克,均 能够引起H2O2浓度过量增加,从而引起脂质过氧化、 蛋白质氧化、酶受抑制、DNA和RNA损伤等。研 究证实水分胁迫显著提高了玉米根系H2O2含量[23] 以及超氧物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、 抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、 谷光甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)和过 氧化氢酶(catalase,CAT)活性[24,25]。而且,通过 FLU预处理或vp5的应用,进一步证明干旱胁迫条 件下,ABA诱导的玉米根系H2O2积累参与了这些抗 氧化防护酶活性的提高[26]。
外源ABA对渗透胁迫下玉米幼苗根系渗透调节的影响
外源ABA对渗透胁迫下玉米幼苗根系渗透调节的影响王玮;张枫;李德全【期刊名称】《作物学报》【年(卷),期】2002(028)001【摘要】用ABA处理不同抗旱性的两个玉米品种幼苗根系, 测定了根系的水势、渗透势、渗透调节能力及4种渗透调节物质的变化, 结果表明: 渗透胁迫条件下, ABA能提高根系的水势、降低渗透势、增加渗透调节能力, 且对抗旱性强的鲁玉14号的作用大于抗旱性弱的掖单13号. 正常供水条件下, ABA处理对根系水势的提高有一定的作用, 但对渗透势及渗透调节能力的影响不大. 正常供水和渗透胁迫条件下, ABA处理均能显著地提高脯氨酸含量,胁迫条件下的提高作用大于正常供水. 渗透胁迫条件下, ABA对可溶性糖含量也有一定的影响, 但对游离氨基酸总量及K+影响不大. 蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺能明显地抑制ABA对脯氨酸积累的效果. 提示, ABA引起玉米幼苗根系中脯氨酸的积累与基因的表达有关.【总页数】6页(P121-126)【作者】王玮;张枫;李德全【作者单位】山东农业大学生命科学学院,山东泰安271018;山东农业大学生命科学学院,山东泰安271018;山东农业大学生命科学学院,山东泰安271018【正文语种】中文【中图分类】Q945.78【相关文献】1.外源 NO 对 NaCl 胁迫下玉米幼苗生长和渗透调节能力的影响 [J], 薛盈文;王玉凤;杨克军;于立河2.外源一氧化氮对海水胁迫下玉米幼苗根系渗透调节效应的影响 [J], 刘洪展;王立宁;郑风荣3.钙对NaCl胁迫下玉米幼苗根系活力和有机渗透调节物质含量的影响 [J], 王玉凤;王庆祥;商丽威4.渗透胁迫下外源ABA对小麦幼苗根和叶中ABA及CaM含量的影响 [J], 李孟军;郭秀林;关军锋;崔四平;马春红;李广敏5.水分胁迫下外源ABA对玉米幼苗根叶渗透调节的影响(简报) [J], 王玮;李德全;邹琦;李春香因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Cd和水分复合胁迫对玉米幼苗叶片抗氧化酶的活性与MDA含量影响
Cd和水分复合胁迫对玉米幼苗叶片抗氧化酶的活性与MDA含量影响朱丹【摘要】为探讨Cd和水分复合胁迫条件下玉米幼苗叶片所受伤害及其抗氧化酶活性的响应,比较了不同浓度Cd(200mmol/L、400mmol/L、800mmol/L)和水分(PEG6000模拟,浓度分别为10％、20％、40％)复合胁迫下玉米幼苗叶片的丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等抗氧化酶活性的变化.结果表明,随着复合胁迫的加剧,叶片MDA含量呈上升趋势,叶片膜脂过氧化程度增大,SOD、CAT、POD活性变化呈现先升高后降低趋势.【期刊名称】《安徽科技学院学报》【年(卷),期】2014(028)001【总页数】4页(P37-40)【关键词】Cd;水分复合胁迫;玉米;抗氧化酶活性【作者】朱丹【作者单位】安徽中医药高等专科学校,安徽芜湖241000【正文语种】中文【中图分类】Q945;S513随着现代工业的迅猛发展及全球水资源的日益短缺，污水灌溉等行为的日益加剧，干旱地区的土壤重金属污染问题也日趋严重。
研究表明活性氧(ROS)是植物对生物和非生物胁迫反应的典型特征，它可以使植物体内产生氧化胁迫，导致细胞膜脂过氧化以及蛋白质、核酸等生物大分子的氧化损伤甚至导致植物死亡［1－2］。
植物则可启动抗氧化防御机制来应对胁迫所产生ROS，以减轻对细胞造成的伤害。
对于植物ROS清除系统而言，主要包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等物质［3－4］。
近年来，对水分、重金属单一因素胁迫，不同重金属之间的复合胁迫已见诸多研究［5－7］，而水分、重金属复合胁迫报道则不多。
Cd是剧毒环境污染物，对植物具有明显的毒害作用［6］。
玉米是旱地作物中需求量最大，对水分胁迫很敏感的作物之一，干旱是影响玉米产量的重要原因之一［8］。
本试验以玉米为材料，以聚乙二醇6000(PEG6000)模拟水分胁迫条件，研究重金属Cd、水分复合胁迫对玉米叶片的抗氧化酶活性影响情况，为玉米幼苗对重金属和水分复合胁迫耐性研究提供理论依据。
水分胁迫和ABA处理对玉米叶片亚细胞器抗氧化酶活性的影响
（． １ 江苏大学基础医学 与医学技术学 院， 江苏镇江 ２ ２ １ ２ 南京农业大学生命科学学 院， １０ ３； ． 江苏南京 ２ ０９ １０ ５）
摘要 ：以玉米杂交种农 大 １８为材料 ， 究 了水分胁 迫 和 Ａ Ａ处理对 玉米 叶片 叶绿体 和细胞 溶质 中的抗氧 化 ０ 研 Ｂ
２ ２ 水分 胁 迫 及 Ａ Ａ 处理 对 玉米 叶 片细 胞 溶 质 抗 氧 化 ． Ｂ 酶 活性 的影 响
以玉米杂交种农大 １８为试验材料 。用 ０ ２ Ｎ Ｏ Ｉ ０ ． ％ ａ Ｃ 对 玉米种子 消毒 １ ｉ， ０ｒｎ 然后在 ２ ａ ８℃条件下发芽 ４ 。挑选发 ８ｈ 芽一 致的籽粒种在石英砂作 培养基质 的周 转箱 中 ， 并放 在培 养箱中进行 培养。营养 液按 Ｈ ａｌ ｄ营 养液配 制。培养 箱 ｏｇ ｎ ａ 中的温度 控制 在 ２ １ ２ ５＂／ ２℃ （ 夜 ） 光合 作 用 有效 辐 射 ２ 昼／ ，
２
结 果
２ １ 水分 胁 迫 及 Ａ Ａ 处理 对 玉米 叶 片 叶 绿体 抗 氧 化 酶 活性 ． Ｂ
的影 响
从 叶 绿 体 总 的 Ｓ Ｄ 活 性 的 时 间 进 程 （ １一Ａ） 以看 Ｏ 图 可 出 ， 水分 胁 迫 和 Ａ Ａ处 理 下 其 活 性 从 处 理 后 ８ｈ开始 显的能力 。
关 键 词 ： 米 ；水 分 胁 迫 ； Ｂ 抗 氧 化 酶 ；叶绿 体 ； 胞 溶 质 玉 Ａ Ａ； 细
中圈分类号 ： ５３ Ｏ ｓ１．１
文献标 志码 ： Ａ
文章编号 ：０ ２—１０ （０ ０ ０ — ｌＯ一 ２ １０ ３２ ２ １ ） １ ０ １ ０
１ 活 性 达 到 最大 值 ， ２ｈ时 而且 在 ２ 明 显 高 于 对 照 。 水 分 ４ｈ还
水分胁迫对烟叶生理指标的影响
水分胁迫对烟叶生理指标的影响水分在烟草生命活动中具有十分重要的作用。
烟草的生长发育，在水分适宜条件下才能顺利进行。
但是中国许多植烟地区年雨量季节分配不均，降雨规律与烟草需水规律不一致，干旱频率增大，从而导致烟叶产量和质量不同程度的降低。
因此，干旱已成为限制中国部分烟区烟叶产量和品质进一步提高的重要因子。
本文综述了干旱胁迫条件下，烟草叶片保护性酶和NR活性、内源激素、渗透调节物质和水分胁迫诱导蛋白等生理指标以及香气物质的变化，为找出提高烟草抗旱性的生化调控措施和选育抗旱品种提供理论基础。
1 水分胁迫对保护性酶及硝酸还原酶活性的影响正常情况下，烟草体内的活性氧和抗氧化系统是处于平衡状态的，但是在土壤水分亏缺时，该平衡会遭到破坏，烟草体内通常伴随着活性氧中间产物的生成。
这些有毒的分子对细胞膜和一些大分子物质造成破坏，尤其是对线粒体和叶绿体的破坏，使细胞受到氧化胁迫。
覃鹏[1]等人研究表明，在水分胁迫下烟草叶片中过氧化氢（H202）、超氧阴离子自由基（O2-）等活性氧发生积累，脂氧化酶（IDX）活性增加，最终导致细胞因氧化胁迫而受到伤害。
汪耀富[2]等人研究发现，干旱导致细胞膜的过氧化主要是表现在其过氧化产物丙二醛（MDA）含量的升高。
烟草在抵御氧化胁迫时会形成一些能清除活性氧的酶系和抗氧化物质，如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸（AsA）等。
它们协同起作用共同抵抗胁迫诱导的氧化伤害。
在整个防御系统中，SOD是植物体内第一个清除活性氧的关键抗氧化酶，轻度干旱时，植株自身可提高保护酶活性以适应水分胁迫的影响；严重干旱时这些酶的活性下降，植株自身调节能力下降，从而影响生长和发育[3，4]。
近年来也有一些通过SOD基因工程改良烟草耐旱性的研究报道，根据其结合金属离子的不同，SOD可分为Cu/Zn-SOD、Mn-SOD和Fe-SOD三种类型[5]。
Van Camp等将Mn-SOD基因定位到烟草的叶绿体和线粒体上，发现叶能表达其基因。
盐胁迫对玉米幼苗叶片光合荧光和抗氧化酶活性的影响
盐胁迫对玉米幼苗叶片光合荧光和抗氧化酶活性的影响作者：侯楠宋玉伟来源：《现代农业科技》2014年第24期摘要以玉米品种B73幼苗为试验材料，研究盐胁迫对其光合荧光和抗氧化酶活性的影响。
结果表明：低浓度的盐胁迫（100 mmol/L）对玉米幼苗叶片的光合效率影响不大，但是高浓度的盐胁迫（200 mmol/L以上）对玉米幼苗叶片的光合效率影响明显，且随着时间的延长不断加剧。
同时，体内叶片抗氧化酶的活性变化同光合作用成正相关，说明在盐胁迫情况下，玉米幼苗可以通过启动抗氧化酶的活性来应答盐胁迫。
此外，在应答盐胁迫时，玉米幼苗体内抗氧化保护酶系统（SOD、POD、CAT）活性会呈现出先升高后降低的趋势。
关键词玉米；盐胁迫；光合作用；抗氧化酶中图分类号 Q945.78 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）24-0036-01玉米是一种重要的粮食和饲料作物，在我国乃至全球种植极为普遍，是世界产量最高的粮食作物。
然而，玉米又是一种对盐极度敏感的作物，土壤盐渍对玉米产量影响非常显著，这主要是由于盐胁迫影响了玉米叶片的光合作用，阻碍了玉米叶片的生长。
研究表明，盐胁迫会导致植物产生大量的活性氧，改变植物体内的氧化平衡状态，引起作物的早衰和死亡。
但是在长期的进化过程中，植物也形成了复杂的抗氧化酶体系，例如超氧物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）等[1]。
在植物应答盐胁迫时，植物通过合成一系列抗氧化酶来应答和清除体内过多的活性氧，保护自身以度过不良环境。
目前，玉米基因组测序已经完成，该试验以测序模板玉米品种B73为研究对象，对其在不同盐浓度条件下的光合荧光和抗氧化酶活性进行测定，可以更好地为今后研究玉米抗盐生理机制、抗盐育种、作物培育提供理论依据。
1 材料与方法1.1 试验材料选取大小一致且饱满的玉米（Zea mays L.）种子（B73），用0.4% KMnO4消毒5 min，蒸馏水冲洗多次后再用去离子水冲洗。
水分胁迫下ABA对玉米NO积累及初生根生长的影响
三倍体 × 二倍体 Ｆ 群体的遗传稳定性 ［ ］ ２ Ｊ ．植物 学报 ， ９ ，１ １ ９４ ９
（ ０） ０ ７—１ ７ ． １ １６ ０１
早代 稳定 材料 和技术 必须 和其他 育种 方法 相结
些 植 物 根 的 生 长 过 程 ， 与 生 长 素 一 起 发 挥 作 并
植 物 逆境 生 理方 面 的研 究 。 Ｔｌ（ ２ ）４ ９ ３２ ｅ：０ ５ ８ ３ ６７ ；Ｅ—ｍ ｉ：ｆ ｎ ． ａ ｔｆ ｙ ｌ ｉａ
１ｅ １ ｅ ２ ０＠ ｙ ｈ ｏ ｃ ｍ． ｎ ａｏ．ｏ ｃ 。
用 Ｊ 。有 文献指 出 Ｎ Ｏ能够促 进玉米 根 生长 ，Ｏ清 Ｎ
除剂例如亚甲基蓝能够抑制由 Ｎ Ｏ供体引起的根的
生 长 ， Ｏ也参 与植 物 和动 物 的抗 病 反应 、 生 物 Ｎ 非
参考文献 ：
［］ １ 方兆伟 ， 卢百关 ， 梁长东 ， 水稻品种早世代稳定特性初步研 究 等．
［］ Ｊ ．江苏农业科学 ，０ ５ ４ ：２—１． ２０ （ ） １ ４
物 吸收水 分 的主要 器 官 ， 的 生长 和 发 育情 况 对 于 它
收 稿 日期 ：０ ７— ４— ０ ２ ０ ０ ２
Ｓａｐ等研 究发 现 Ａ Ａ对于维 持在 低水 势下 玉米 初 ｈｒ Ｂ 生 根 的生 长起 着 重 要 作 用 。研 究 表 明 ， Ｏ也 参 与 Ｎ
一
基金项 目： 教育部博士点基金（ 编号 ：０４ ３ ７ １ ） ２０ ０ ０ ０ １ 。 作者简介 ： 李 晶（９ ２ ） 女 ， １８ 一 ， 河南郑州人 ， 硕士研究 生， 主要从事
植 株的抗 旱性 起着 关键性 的作 用 。植物激 素脱 落酸 （ｂｃ ｉ ａｉ， Ｂ 是 调 控 植 物 生 长 发 育 、 制 诸 ａｓｉｃ ｃ Ａ Ａ） ｓ ｄ 控 多 生理 过程 的一个关 键 因子 ， 括调 节种 子萌发 、 包 幼
ABA对低温胁迫下水稻幼苗抗氧化酶活性的影响
摘 要： 以 耐 冷 型水 稻 （ Ｏ ｒ ｙ ｚ 。ｓ ａ ｔ ｉ ｖ 口Ｌ ． ） 品 种 东农 ４ １ ８和 冷敏 感 型水 稻 品 种松 粳 ９号 为 材料 ， 在 三 叶期 以脱
落酸（ Ａ Ｂ Ａ） 及 其 合 成 抑 制 剂钨 酸钠 进 行 喷 施 处 理 ， 通 过 抗 氧 化 酶 活 性 的 响应 ， 探 讨低 温 胁 迫 下 Ａ Ｂ Ａ对 水
第 ５ ５卷 第 ２ ３期
２ ０ １ ６年 １ ２月
湖 北 农 业 科 学
Ｈｕ ｂ ｅ ｉ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ
Ｖ０ １ ． ５ ５ Ｎｏ ． ２ ３ Ｄｅ ｅ ． ， ２ ０１ ６
Ａ Ｂ Ａ对低温胁迫下水稻幼苗抗氧化酶活性的影响
Ｓ Ｏ Ｄ 活性 降低 及 Ｐ Ｏ Ｄ 活 性 和 ＭＤ Ａ含量的升高 。 说明Ａ Ｂ Ａ 提 高 了水 稻 幼 苗 耐 冷 性 。低 温 胁 迫 以及 Ａ Ｂ Ａ 对 水 稻 抗 氧化 酶 活性 的 影 响 因 品种 而异 ． 外施 Ａ Ｂ Ａ 对 耐 冷 型 品 种 的调 节作 用效 果 更 明 显 。 关键词 ： 水稻（ Ｏ ｒ ｙ ｚ ａ ｓ ａ ｔ ｉ ｖ ａ Ｌ ． ） ； 耐冷性 ； 脱 落酸 （ Ａ Ｂ Ａ） ； 钨酸钠 ； 抗 氧 化 酶 中图 分 类 号 ： ￥ ５ １ １ ； Ｑ ９ ４ ５ ． ７ ８ 文 献 标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ４ ３ ９ — ８ １ １ ４ （ ２ ０ １ ６ ） ２ ３ — ６ ０ ７ ９ — ４ ０
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｒ ｉ ｃ ｅ ｖ ａ ｉ ｒ ｅ ｔ ｉ ｅ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｌ ｄ－ ｔ ｏ ｌ ｅ ｒ ａ ｎ ｃ ｅ （ ｃ ｏ ｌ ｄ－ ｔ ｏ ｌ ｅ ｒ ａ ｎ ｔ ｖ ａ ｉ ｒ ｅ ｙ Ｄ ｏ ｎ ｇ ｎ ｏ ｎ ｇ ４ １ ８ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｌ ｄ－ ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｖ ａ ｉｅ ｒ ｙ
水分胁迫下ABA对玉米NO积累及初生根生长的影响
水分胁迫下ABA对玉米NO积累及初生根生长的影响李晶;蒋明义;张阿英;桑建荣【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2007(000)006【摘要】以玉米杂交种农大108为材料,以PEG-6000(25%)模拟低水势,发现在低水势下,经ABA抑制剂fluridone(FLU)10μmot/L和tungstate(Tun)1 mmol/L预处理,显著抑制了玉米初生根的生长,加入外源ABA 100μmoI/L后,恢复了初生根的生长.激光共聚焦显微镜观察发现,玉米初生根部有NO积累,用FLU抑制ABA后,低水势下根部NO积累量明显减少,加入外源ABA,初生根部NO又恢复了原有的水平.在正常水势下NO对玉米初生根的生长具有双重效应,即低浓度NO对根生长有促进作用,高浓度NO对根生长有抑制作用.但在低水势下完全去除玉米根部NO,严重抑制了初生根的生长.表明ABA维持低水势下玉米初生根生长,与NO在玉米初生根部积累直接有关.【总页数】4页(P30-33)【作者】李晶;蒋明义;张阿英;桑建荣【作者单位】南京农业大学生命科学学院,江苏南京,210095;南京农业大学生命科学学院,江苏南京,210095;南京农业大学生命科学学院,江苏南京,210095;南京农业大学生命科学学院,江苏南京,210095【正文语种】中文【中图分类】Q945.78【相关文献】1.ABA和6-BA对水分胁迫下玉米幼苗碳素同化关键酶的影响 [J], 董永华2.水分胁迫对不同抗旱性小麦品种芽根生长过程中IAA、ABA含量的影响 [J], 王玮;李德全;杨兴洪;邹琦;周燮;杨军3.H_2O_2参与低水势下ABA维持玉米初生根的生长 [J], 李晶;蒋明义;张阿英;桑建荣4.水分胁迫下外源ABA对玉米幼苗根叶渗透调节的影响(简报) [J], 王玮;李德全;邹琦;李春香5.盐胁迫下玉米幼苗ABA和GABA的积累及其相互关系 [J], 周翔;吴晓岚;李云;张蜀秋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
ABA与EBR对水分胁迫下葡萄幼苗叶绿素荧光和抗氧化酶活性的调节
ABA与EBR对水分胁迫下葡萄幼苗叶绿素荧光和抗氧化酶活性的调节孟莹;高江曼;刘庆;惠竹梅【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(045)008【摘要】[目的]探讨脱落酸(abscisic acid,ABA)在24-表油菜素内酯(24-epibrassinolide,EBR)调节水分胁迫下葡萄幼苗光系统Ⅱ和抗氧化酶活性中的作用.[方法]以酿酒葡萄品种赤霞珠2年生盆栽扦插苗为研究对象,待幼苗长至10～12片真叶时,将其移栽至含1/2 Hoagland营养液水培盆中进行培养,用EBR、ABA以及去甲二氢化愈创木酸(ABA合成抑制剂,NDGA)预处理赤霞珠幼苗,以终质量分数为10％的PEG6000模拟水分胁迫,设5个处理,分别为:CK1(正常生长,葡萄幼苗未经激素和水分胁迫处理),CK2(水分胁迫处理),EBR+PEG(0.1 mg/L EBR+水分胁迫处理),ABA+ PEG(20 mg/L ABA+水分胁迫处理),EBR+NDGA+PEG(0.1 mg/L EBR+2.95 mg/L NDGA+水分胁迫处理),研究不同处理葡萄幼苗的叶绿素含量、光系统Ⅱ参数、抗氧化酶活性及活性氧代谢情况.[结果]与CK1相比,水分胁迫引起赤霞珠幼苗叶绿素含量下降以及超氧阴离子自由基(O2·-)和丙二醛(MDA)积累.EBR+ PEG、ABA+ PEG和EBR+ NDGA+ PEG处理均能够缓解水分胁迫造成的叶绿素含量损失,提高光系统的最大光化学量子产量(Fv/Fm)、有效光化学量子产量(ΦPSⅡ)、非光化学淬灭系数(NPQ),降低最小初始荧光(F0),减轻葡萄叶片的光抑制程度;同时提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性,降低O2·-和MDA含量,使幼苗抗旱能力增强.[结论]ABA参与调控EBR对植株的缓解效应,但它不是限制EBR发挥作用的主要因素.【总页数】9页(P103-111)【作者】孟莹;高江曼;刘庆;惠竹梅【作者单位】西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】S663.1【相关文献】1.外源一氧化氮对干旱胁迫下苜蓿幼苗抗氧化酶活性和叶绿素荧光特性的影响 [J], 姜义宝;杨玉荣;郑秋红2.EBR预处理对盐胁迫下葡萄幼苗叶片抗氧化物质及酶活性的影响 [J], 周亚丽;栾雪涛;王利廷;张振文;惠竹梅3.高温胁迫下外源物质对黄瓜幼苗叶绿素荧光和抗氧化酶活性的影响 [J], 王立涵;王翔;李世斌;白道军;付琪铭;陈怡彤;李薇;姜倩倩4.外源6-BA对高温胁迫下甜椒幼苗叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响 [J], 刘凯歌; 龚繁荣; 宋云鹏; 张丽丽5.水分胁迫下外源ABA对玉米幼苗根叶渗透调节的影响(简报) [J], 王玮;李德全;邹琦;李春香因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
ABA生物代谢及对植物抗逆性研究进展
ABA生物代谢及对植物抗逆性研究进展摘要脱落酸（丙烯基乙基巴比妥酸，Abscisic Acid，ABA）是一种重要的植物激素，因能促使叶子脱落而得名。
能引起芽休眠、叶子脱落和抑制细胞延长等生理作用的植物激素。
ABA在植物遭受生物胁迫和非生物胁迫时发挥重要作用。
本文综述了近些年来国内外有关ABA生物合成和分解的路径，介绍ABA在植物干旱、低温、高盐、病虫害等逆境胁迫反应中起重要作用，对植物保护和农林业生产中的应用有重要意义。
关键词：脱落酸；生物合成；抗逆性；胁迫引言近年来，随着全球气候、土壤和水分环境的逐渐恶化、干旱、高低温胁迫、盐胁迫及虫害等问题也日趋严重，对植物保护和农林业生产构成了一定程度的威胁，这引起了各国科研工作者的重视，特别是对激素抗逆机理的探索更为深入。
对于ABA 对植物的抗性生理机制的了解从微观到不断深入，伴随着分子生物学的发展，大量科学实验已经证实其合成关键基因受环境胁迫诱导。
1 脱落酸的发现分布及生物合成分解途径脱落酸（abscisic acid，ABA)是1963年美国艾迪科特等人从棉铃中提纯了一种植物体内存在的具有倍半萜结构的植物内源激素物质，能显著促进棉苗外植体叶柄脱落，称为脱落素II。
英国韦尔林也从短日照条件下的槭树叶片中提纯一种物质，能控制落叶树木的休眠，称为休眠素。
1965年证实，脱落素II和休眠素为同一种物质，统一命名为脱落酸。
ABA主要在叶绿体及细胞质中合成，然后转移到其他组织中积累起来。
研究发现不仅植物的叶片，根尖也能合成大量的脱落酸。
进一步研究发现，植物的其他器官，特别是花、果实、种子也能合脱落酸<1>。
植物体内的脱落酸是由一种植物色素—玉米黄质（zeaxanthin）合成，玉米黄质在玉米黄质环氧酶（ZEP）的作用下氧化成紫黄质（violaxanthin）。
紫黄质经两条路径在9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）作用下断裂形成黄氧素（Xanthoxin），NCED也是ABA 生成中的关键酶，黄氧素再经过修饰成为ABA。
水分胁迫对水稻结实期活性氧产生和保护系统的影响(1)
过氧化氢（H2O2）和单线态氧（ O2）等一类物质的总 称。在植物体内抗氧化保护酶系统如超氧化物歧化酶 （SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD） 及非酶类系统如抗坏血酸（AsA）、还原性谷胱甘肽 （GSH）等的协同作用下，活性氧能不断的产生和被 清除，使植物维护正常的代谢水平而免于伤害[1,2]。在 水分胁迫条件下，因植物体内活性氧过量产生、积累 而打破了活性氧的产生和清除之间的平衡，使植物直 接或间接地遭受氧化胁迫而引发细胞膜脂过氧化，导 致植物体发生一系列的生理生化变化，严重时可引起 细胞代谢紊乱，最终影响产量和品质
收稿日期：2006-05-31；接受日期：2006-08-30 基金项目：国家“863”计划（2002AA2Z4011） 、国家粮食丰产科技工程（2004BA520A05） 、四川省教育厅重点项目 作者简介：王贺正（1969-） ，男，河南鹿邑人，博士研究生，研究方向为栽培生理。E-mail：wanghezh@。通讯作者马均（1963-） ，男，四 川西充人，教授，博士，研究方向为水稻栽培生理。Tel：028-82727645；E-mail：majunp2002@
Effects of Water Stress on Active Oxygen Generation and Protection System in Rice During Grain Filling Stage
MAPK在水分胁迫下玉米叶片细胞抗氧化损伤中的作用
南京农业大学学报 2009,32(2):1562160Journal of N anjing A gricultural U niversity htt p://nauxb 1njau 1edu 1cn 张孝华,丁海东,张阿英,等.MAPK 在水分胁迫下玉米叶片细胞抗氧化损伤中的作用[J ].南京农业大学学报,2009,32(2):1562160MAPK 在水分胁迫下玉米叶片细胞抗氧化损伤中的作用张孝华,丁海东,张阿英,林凡,蒋明义3(南京农业大学生命科学学院,江苏南京210095)摘要:以玉米为材料,运用促分裂原活化蛋白激酶激酶(m it ogen 2activated p r otein kinase kinase ,MAPKK )抑制剂,研究了MAPK (m it ogen 2activated p r otein kinase )在水分胁迫下玉米叶片细胞抗氧化损伤中的作用。
结果显示,水分胁迫引起玉米叶片膜脂过氧化和蛋白质氧化程度加重,质膜相对透性增加,并且其诱导的羰基化蛋白质主要分布在相对分子质量为37×103～94×103之间。
利用MAPKK 抑制剂P D98059(100、200μmol ・L -1)和U0126(10、25μmol ・L -1)预处理加重了上述水分胁迫下玉米叶片细胞的氧化损伤。
上述结果表明,水分胁迫导致玉米叶片细胞产生氧化损伤,MAPK 对其抗氧化损伤起一定的正调控作用。
关键词:水分胁迫;玉米氧化损伤;MAPK中图分类号:Q945178 文献标志码:A 文章编号:100022030(2009)022*******The role of MAPK i n anti 2oxi dati ve damage i n leaves of ma i ze(Zea m ays L.)seedli n gs under water stressZ HANG Xiao 2hua,D ING Hai 2dong,Z HANG A 2ying,L IN Fan,J I A NG M ing 2yi3(College of L ife Sciences,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China )Ab s tra c t:U sing m it ogen 2activated p r otein kinase kinase (MAPKK )inhibit ors,the r ole of MAPK in anti 2oxidative da mage in leaves of maize (Zea m ays L.)seedlings under water stress was investgated .The research showed that water stress led t o signifi 2cant increases in oxidative da mage t o li p ids (exp ressed as mal ondialdehyde ),p r oteins (in ter m s of carbonyl gr oup s ),and p las ma membrane (exp ressed as leakage of electr olytes fr om cells ).The result of i m munodetecti on showed that the p r otein carbonyls in 2duced by water stress in maize leaves were mainly f or 37×103294×103p r oteins .Such oxidative da mage beca me worse by p reat m entwith t w o MAPKK inhibit ors P D98059and U0126.These results clearly suggest that water stress causes oxidative da mage t o maize seedlings,and MAPK cascade p lays an i m portant r ole in anti 2oxidative da mage in it .Key wo rd s:water stress;maize;oxidative da mage;m it ogen 2activated p r otein kinase (MAPK )水分胁迫是影响植物生长发育的重要非生物胁迫因子之一。
水分胁迫积累的ABA诱导抗氧化防护系统的信号级联
水分胁迫积累的ABA诱导抗氧化防护系统的信号级联
胡秀丽;刘瑞侠;毛训甲
【期刊名称】《西北植物学报》
【年(卷),期】2007(27)5
【摘要】水分胁迫是限制植物生长发育的主要胁迫因子之一.植物通过感受刺激,产生和传递信号、启动多种防御机制对水分胁迫做出响应和适应.脱落酸(ABA)作为一种重要的植物体内胁迫激素,参与了许多这样的反应.研究表明,ABA增强植物水分胁迫的忍耐力与ABA诱导的抗氧化剂防护系统有关;且细胞溶质Ca2+([Ca2+],)、活性氧(ROS)等许多第二信使参与了ABA诱导的信号转导过程.本文就这些信号分子在水分胁迫积累的内源ABA诱导的抗氧化剂防护系统中的作用作一综述.
【总页数】11页(P1061-1071)
【作者】胡秀丽;刘瑞侠;毛训甲
【作者单位】河南农业大学,生命科学学院,郑州,450002;河南农业大学,生命科学学院,郑州,450002;河南农业大学,生命科学学院,郑州,450002
【正文语种】中文
【中图分类】Q945.78
【相关文献】
1.ABA与EBR对水分胁迫下葡萄幼苗叶绿素荧光和抗氧化酶活性的调节 [J], 孟莹;高江曼;刘庆;惠竹梅
2.水分胁迫和ABA处理对玉米叶片亚细胞器抗氧化酶活性的影响 [J], 桑建荣;陆
军;蒋明义
3.水分胁迫下ABA对玉米NO积累及初生根生长的影响 [J], 李晶;蒋明义;张阿英;桑建荣
4.从水分胁迫的识别到ABA积累的细胞信号转导 [J], 贾文锁;邢宇;卢从明;张建华
5.水分胁迫下山黧豆中ABA及ODAP的积累研究 [J], 邢更生;周功克;李志孝;崔凯荣
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水分胁迫诱导玉米叶片质外体产生H2O2机理
水分胁迫诱导玉米叶片质外体产生H2O2机理朱丹;蒋明义;胡秀丽【期刊名称】《西北植物学报》【年(卷),期】2012(32)2【摘要】通过组织化学染色、电镜观察、酶活性分析对水分胁迫诱导玉米叶片质外体产生H2O2进行了研究.结果表明:水分胁迫能够诱导玉米叶片内源ABA的积累,ABA参与了水分胁迫诱导的玉米叶片H2O2的产生,质膜NADPH氧化酶、细胞壁过氧化物酶(POD)以及质外体多胺氧化酶(PAO)是水分胁迫诱导玉米细胞在质外体产生H2O2的来源,其中质膜NADPH氧化酶是主要来源；内源ABA的积累参与了水分胁迫激活的质膜NADPH氧化酶、细胞壁POD和质外体PAO活性的提高.研究认为,水分胁迫诱导玉米细胞在质外体产生H2O2可能是由于水分胁迫下内源ABA的积累通过激活质膜NADPH氧化酶、细胞壁POD以及质外体PAO 的活性而实现的.%ln maize (Zeamays L. ) cells,the source of apoplast hydrogen peroxide (H2O2) induced by water stress ( - 0. 7 Mpa induced by polyethylene glycol) have been proposed,using different inhibitors for each enzymes,the histochemical and cytochemical observation and the analysis of the eyzeme activities. The results indicated that, the plasma membrane (PM) oxidase,cell wall peroxidase (POD) and the polyamine oxidases (PAO) take part in the H2O2 accumulation induced by water stress. Among them,NADPH oxi-dase could be the major soure of the apoplastic H2O2 production induced by water stress. The activities of PM NADPH oxidase,cell wall POD and apoplast PAO were all decreasedsignificantly compared to that in the tugstate-pretreated maizeplants,which indicated that ABA accumulation induced by water stress participated in the activation of the three enzymes. The results suggested that ABA accumulation induced by water stress can lead to significant increases in apoplast H2O2 accumulation through up-regulating the activities of the PM NADPH oxidases,cell wall POD and apoplast PAO.【总页数】9页(P288-296)【作者】朱丹;蒋明义;胡秀丽【作者单位】安徽中医药高等专科学校,安徽芜湖241000;南京农业大学,南京210095;河南农业大学,郑州450000【正文语种】中文【中图分类】Q945.78【相关文献】1.细胞外ATP影响铜诱导的细胞死亡和H2O2的产生 [J], 白晶月;冯汉青;管冬冬;孙坤;贾凌云;李巧峡;张晋平2.ABA诱导玉米叶质外体H2O2积累的机制 [J], 朱丹;蒋明义;谭明谱3.基于叶片质外体相关成分和酶活性响应的龙葵耐Cd机理研究 [J], 王小明; 陈爱玲; 董璐; 石玉军; 郑刘长; 赵连慧; 张瑞琪; 张芬琴4.NO介导ABA诱导的玉米叶片叶绿体和质外体的抗氧化防护 [J], 许可飞;蒋明义;谭明谱5.与质外体活性氧产生相关的酶基因在库尔勒香梨果实不同发育时期的表达特性[J], 史智勇;曹艺洁;玉苏甫·阿不力提甫;艾沙江·买买提因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
干旱胁迫下玉米小苗根系和叶片ABA合成差异研究的开题报告
干旱胁迫下玉米小苗根系和叶片ABA合成差异研究
的开题报告
一、研究背景及意义：
干旱是影响粮食作物产量和品质的主要环境胁迫因素，特别是在干
旱的农业带中，玉米经常面临干旱的威胁。
植物体内的激素ABA（脱落酸）在抗旱方面起着至关重要的作用。
通过ABA的调节，植物可以关闭
气孔，减少水分蒸散并增加挥发性抗性，提高抗旱能力。
因此，攸关
ABA合成的研究对于了解玉米在干旱胁迫下的适应机制具有重要意义。
该研究将利用干旱胁迫处理玉米小苗，评估其根系和叶片ABA的含量及ABA合成相关基因的表达水平，以探讨干旱胁迫对玉米ABA合成的差异。
二、研究内容和方法：
1.材料准备：
选取相同生长期的玉米幼苗，随机抽取，将其分为两组，一组为对
照组，一组为干旱处理组。
2.干旱处理：
将干旱处理组的玉米小苗放在不加水的条件下，让它自然脱离水分，观察其在不同时间下的生长情况，分别在缺水前、缺水后24h、缺水后
48h采集样品。
3.ABA含量测定：
将采集的玉米叶片和根部样品取出，以醇提取ABA，采用酶联免疫
吸附法（ELISA）进行ABA含量的检测与测定。
4.基因表达水平检测：
提取玉米小苗的RNA，并进行逆转录，以Real-time PCR 的方法分
析ABA合成相关基因aba1和aba2的表达水平。
三、研究预期结果：
本研究将探究玉米在干旱胁迫下ABA合成及相应基因表达水平与对照组的差异，并分析干旱条件下ABA的作用机制，为进一步研究玉米抗旱机制提供理论支持，为更好地提高玉米产量和品质提供可靠的理论基础。
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桑建荣,陆 军,蒋明义.水分胁迫和ABA 处理对玉米叶片亚细胞器抗氧化酶活性的影响[J ].江苏农业科学,2010(1):110-111.水分胁迫和ABA 处理对玉米叶片亚细胞器抗氧化酶活性的影响桑建荣1,陆 军2,蒋明义2(1.江苏大学基础医学与医学技术学院,江苏镇江212013; 2.南京农业大学生命科学学院,江苏南京210095) 摘要:以玉米杂交种农大108为材料,研究了水分胁迫和ABA 处理对玉米叶片叶绿体和细胞溶质中的抗氧化酶———超氧化物歧化酶(S OD )、抗坏血酸过氧化物酶(APX )和谷胱甘肽还原酶(GR )活性的影响。
结果表明,在水分胁迫(-0.7M Pa )和ABA 处理(处理浓度为100μmol/L )下,叶绿体和细胞溶质中S OD 、APX 和GR 的活性从处理后4h 开始逐渐上升,到处理后12h 时活性最大,处理后24h 时下降到对照水平。
显示水分胁迫与ABA 处理能够协同提高玉米叶片亚细胞器抗氧化防护的能力。
关键词:玉米;水分胁迫;ABA;抗氧化酶;叶绿体;细胞溶质 中图分类号:S513.01 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2010)01-0110-02收稿日期:2009-05-19基金项目:国家自然科学基金(编号:30671247);江苏大学博士科研启动基金。
作者简介:桑建荣(1979—),女,新疆昌吉人,博士,讲师,主要从事细胞生理学方向的研究。
E -mail:sangjianr ong@yahoo 。
水分胁迫是影响植物生长发育、限制植物生产的主要环境因子,植物可以通过各种细胞的代谢和各种防御机制来适应干旱。
植物激素ABA 作为一种胁迫信号,在水分胁迫下明显增加调控植物对干旱的反应[1]。
适度的水分胁迫和ABA 处理能提高植物细胞中S OD (超氧化物歧化酶)、C AT (过氧化氢酶)、APX (抗坏血酸过氧化物酶)和G R (谷胱甘还原酶)的活性[2-3],但是水分胁迫和ABA 处理对植物亚细胞器中抗氧化系统的影响还不是很清楚。
本研究以玉米杂交种农大108为材料,探讨水分胁迫和ABA 处理对玉米叶片叶绿体和细胞溶质中S OD 、APX 和GR 活性的影响,旨在阐明叶绿体和细胞溶质中的抗氧化酶活性在水分胁迫和ABA 处理下的变化趋势。
1 材料与方法以玉米杂交种农大108为试验材料。
用0.2%Na OCl 对玉米种子消毒10m in,然后在28℃条件下发芽48h 。
挑选发芽一致的籽粒种在石英砂作培养基质的周转箱中,并放在培养箱中进行培养。
营养液按Hoagland 营养液配制。
培养箱中的温度控制在25℃/22℃(昼/夜),光合作用有效辐射(P AR )为400μmol/(m 2・s ),相对湿度(75±5)%,光周期14h /10h (昼/夜),每天浇水。
待幼苗长至第2片叶完全展开后,将幼苗从茎基部剪下,放入蒸馏水中1h 以消除伤害胁迫。
烧杯用铝箔纸包好,将剪下的玉米幼苗放在烧杯中进行水分胁迫及ABA 处理。
水分胁迫由PEG -6000(-0.7MPa )诱导,ABA 处理浓度为100μmol/L,处理时间为4、8、12、24h,以水处理为对照(CK )。
取第2片叶液氮冻存,参照J iang 等的方法[4]进行抗氧化酶活力测定。
2 结果2.1 水分胁迫及ABA 处理对玉米叶片叶绿体抗氧化酶活性的影响从叶绿体总的S OD 活性的时间进程(图1-A )可以看出,在水分胁迫和ABA 处理下其活性从处理后8h 开始显著上升,到处理后12h 达最大值,两个处理之间在同一时间没有显著差异。
从图1-B 可以看出,在水分胁迫和ABA 处理下,叶绿体总的GR 活性从处理后4h 就开始显著上升直至处理后12h;但是在水分胁迫下GR 活性在同一时间内均比ABA 处理低。
在水分胁迫和ABA 处理下,叶绿体总的APX (图1-C )活性也从处理后4h 就开始显著上升,12h 达到最高,24h 活性虽有所下降,但是还显著高于对照;除在8h 水分胁迫下的APX 活性比此时ABA 处理的低之外,其余时间段2种处理间无差异。
2.2 水分胁迫及ABA 处理对玉米叶片细胞溶质抗氧化酶活性的影响从图2可以看出,水分胁迫和ABA 处理下,处理4h 以后细胞溶质中总的S OD 、GR 和APX 活性开始显著上升,到12h 时活性达到最大值,而且在24h 还明显高于对照。
水分胁迫和ABA 处理之间在同一时间内酶活性没有显著差异。
3 讨论叶绿体被认为是植物细胞对水分胁迫反应最敏感的细胞器。
干旱条件下,气孔关闭,CO 2吸收受阻,直接抑制卡尔文循环中酶的活性,而干旱对光合电子传递的影响使细胞处于过量的高能环境中,结果叶绿体内光氧化加剧,增加了O -2・和H 2O 2的形成[5]。
S OD 作为清除活性氧的先驱,负责清除叶绿体中M ehler 反应产生的O -2・;而叶绿体中H 2O 2的清除主要依赖于APX [6]。
干旱条件下,叶绿体GR 的表达对植物抗氧化胁迫能力的提高具有重要意义,因为叶绿体GR 的大量表达是平衡叶绿体中GSH 库的基础,也是叶绿体中活性氧清除机制正常运转的前提之一。
同时,GR 活性增大不仅有利于—011—江苏农业科学 2010年第1期H2O2的清除,还能够使作为铁氧还蛋白电子受体的NADP得以再生,确保电子传递的正常进行[7]。
从本试验结果看,在水分胁迫和ABA处理下,叶绿体总的S OD活性从处理后8h 开始显著上升,到12h达最大值,24h下降到对照水平;叶绿体总的GR活性从处理后4h开始显著上升直至处理后12h;总的APX活性也从处理后4h开始显著上升,12h达到最高,24h活性虽有所下降,但是还显著高于对照(图1)。
由此可见,轻度的水分胁迫和ABA处理能诱导玉米叶片叶绿体中S OD、APX和GR活性在短时间内上升。
细胞溶质作为细胞的主要流体部分,是许多物质转运的必经场所,因而在细胞感受由外界胁迫造成的氧化胁迫中起着重要的作用。
从本研究的结果(图2)来看,无论是水分胁迫还是ABA处理,都使细胞溶质中抗氧化酶的活性随着时间的变化而逐渐提高,到处理后12h达最高值,随后逐渐下降。
可见,在胁迫的初级阶段,细胞溶质能通过加强其中的抗氧化系统的能力来抵御轻度胁迫,而随着胁迫时间的延长,植物抵抗胁迫的能力也就下降了。
本试验结果显示,在水分胁迫和ABA处理下,玉米叶片亚细胞器的抗氧化酶活性均表现为先升高后降低,这表明植物细胞中各亚细胞器能够协调抗氧化防护的能力。
在ABA 处理下,亚细胞器抗氧化酶活性升高的比例都高于水分胁迫下的,而且ABA处理下抗氧化酶活性在叶绿体中的升高是先于水分胁迫下的;但是在细胞溶质中处理所引起的抗氧化系统的变化在时间先后上没有什么明显差异。
这可能是由于ABA介导了适度水分胁迫引起的植物抗氧化能力提高的信号转导过程,并且ABA处于该信号过程的下游[2],同时100μmol/L ABA所产生的胁迫信号强度要大于PEG-6000 (-0.7M Pa)产生的信号。
参考文献:[1]Zhu J K.Salt and dr ought stress signal transducti on in p lants[J].Annu Rev Plant B i ol,2002,53:247-273.[2]J iang M Y,Zhang J H.I nvolve ment of p las ma-me mbrane NADPHoxidase in abscisic acid-and water-induced anti oxidant defense in leaves of maize seedlings[J].Planta,2002,215:1022-1030.[3]J iang M Y,Zhang J H.Role of abscisic acid in water stress-inducedanti oxidant defense in leaves of maize seedlings[J].Free Rad Res, 2002,36:1001-1015.[4]J iang M Y,Zhang J H.W ater stress-induced abscisic acid accumu2lati on triggers the increased generati on of reactive oxygen apecies and up-regulates the activities of anti oxidant enzy mes in maize leaves [J].J Exp Bot,2002,53:2401-2410.[5]Baisak R,Rana D,Acharya P B B,et al.A lterati ons in the activitiesof active oxygen scavenging enzy mes of wheat leaves subjected t o wa2 ter stress[J].Plant Cell Physi o1,1994,35:489-495.[6]Chen G X,A sada K.I nactivati on of ascorbate per oxidase by thi ols re2quires hydr ogen per oxide[J].Plant Cell Physi ol,1992,33:117-120.[7]Bowler C,van Montagu M,I nze D.Super oxide dis mutase and stresst olerance[J].Annu Rev Plant and Physi ol PlantMol B i ol,1992,43: 83-116.—111—桑建荣等:水分胁迫和ABA处理对玉米叶片亚细胞器抗氧化酶活性的影响。