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铝胁迫对小麦根尖细胞蛋白质及苹果酸分泌的影响 总被引：10，自引：7，他引：10
以一对近等位基因小麦品系(ET8和ES8)为材料,研究了铝胁迫条件下根系生长情况,根尖铝含量,根尖细胞质蛋白组分以及铝胁迫下两个小麦品系苹果酸分泌的差异。结果表明,小麦品系ET8的耐铝性明显高于ES8;而ET8根尖铝含量则明显低于ES8;50mol/L铝处理24h后ES8小麦的细胞质蛋白组成受到明显影响,而ET8则无明显影响。由于铝胁迫条件下ET8分泌的苹果酸的量明显高于ES8,因此可以认为,分泌的苹果酸一方面与铝结合使其无毒化;另一方面将铝排斥于根尖细胞外,从而阻止铝进入细胞质内对细胞产生毒害作用。 相似文献
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过量Fe2+对大豆叶肉细胞超微结构的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
研究了在过量Fe2+胁迫下,2个大豆[Glycine.max(L.)Merrill]品种(浙春3号和1601)叶肉细胞超微结构的变化。观察发现,随着铁浓度的增加,浙春3号叶肉细胞超微结构损伤不断加重,叶绿体中出现巨型淀粉粒、被膜破损;线粒体嵴突减少或混乱,双层膜破裂;细胞质中液泡内含有膜系统片段;质膜向内折叠成波浪状。1601叶肉细胞在遭受低、中度铁毒时,叶绿体受损较轻,在高浓度铁毒下出现叶绿体被膜破裂、线粒体空泡化等现象。这些结果表明,过量Fe2+主要对细胞膜结构产生毒害作用;浙春3号对铁毒较为敏感。 相似文献
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硅对盐胁迫下黄瓜根系线粒体呼吸作用及脂质过氧化的影响 总被引：4，自引：1，他引：4
以黄瓜根系离体线粒体为研究对象,观察了盐胁迫对线粒体辅酶Q10(CoQ.10)、脂质过氧化物(LPO)、过氧化氢(H2O2)含量和线粒体呼吸功能及其有关酶的影响,以及盐胁迫下添加外源Si后这些指标的变化。试验设对照(CK)、盐胁迫(NaCl)、和盐胁迫加硅(NaCl+Si)。结果表明,盐胁迫下线粒体H2O2和丙二醛(MDA)的含量显著增加,线粒体膜流动性降低,CoQ10含量下降,与能量代谢相关的ATP酶及呼吸酶细胞色素c氧化酶(CCO)显著下降,引起线粒体膜损伤。加入外源Si后,线粒体H2O2和MDA的含量降低,膜流动性增加,CoQ10含量、ATP酶及细胞色素c氧化酶活力增加。表明Si可能通过促进线粒体ATPase与CCO活性的恢复,CoQ10含量的增加及减少氧自由基的损害而对线粒体产生保护作用,提高线粒体的氧化磷酸化及能量代谢,从而提高线粒体的呼吸作用。 相似文献
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水稻根尖边缘细胞对铁毒的形态生理响应 总被引：1，自引：0，他引：1
以水稻(Oryza sativa L.)品种Azucena（铁耐性）和IR64（铁敏感）为材料,研究了Fe2+毒胁迫下附着于根尖边缘细胞(即原位边缘细胞)的数目、存活率,根尖细胞形态结构、根尖保护酶活性的变化。结果显示,Fe2+ 毒对根边缘细胞的产生有抑制作用。相对于敏感性品种而言,一定浓度Fe2+(100~200 μmol/L)有利于耐性品种边缘细胞的产生;Fe2+ 毒对边缘细胞有致死效应,随Fe2+浓度的提升,边缘细胞的存活率呈下降趋势,根尖外围细胞壁增厚,并出现细胞程序性死亡特征(敏感性品种)。同时,Fe2+ 毒对根尖保护酶活性有一定的影响,200~400 μmol/L Fe2+处理下,耐性品种POD、CAT、SOD活性都超过对照;敏感品种只有SOD活性超过对照。说明Fe2+毒胁迫下,水稻根尖通过增加边缘细胞数目、提高细胞拒铁作用,维持较高水平的POD、CAT和SOD活性来对抗Fe2+毒,缓解铁毒害。 相似文献
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不同状态绿豆根边缘细胞对Cd2+的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
以绿豆(Phaseolus radiatus)为材料,采用琼脂悬空培养法和培养皿滤纸培养法,以不同浓度的Cd2+处理洗脱根边缘细胞和未洗脱根边缘细胞的绿豆根尖,研究了离体状态和活体状态绿豆根边缘细胞对镉毒的响应.结果表明:在Cd2+的诱导下,离体状态的绿豆根边缘细胞凋亡和分泌黏液,同时随着Cd2+浓度的升高,其存活率逐渐递减;Cd2+具有诱导根尖产生根边缘细胞的作用,根尖释放的根边缘细胞数量随着Cd2+浓度的增加先增多后减少,其中,50 μmol L-1 Cd2+处理在洗脱组和未洗脱组均呈现最大诱导效应;Cd2+对根边缘细胞的活性具有影响,随着Cd2+浓度的增加,根边缘细胞的存活率在未洗脱组逐渐降低,而洗脱组则先升高后降低.与对照相比,25 μmol L-1,200 μmol L-1,400 μmol L-1 Cd2+在各处理时间段具有显著性差异(p＜0.05);根冠果胶甲基酯酶活性(PME)随着Cd2+浓度的增加呈现上升趋势,处理24 h高浓度Cd2+均会引起根冠PME活性的显著性升高(p＜0.05).以上结果表明,受到Cd2+胁迫时,绿豆根尖可释放更多根边缘细胞,并通过离体根边缘细胞形成黏液层、凋亡等来抵御Cd2+对根尖的毒害作用. 相似文献
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用一氧化氮供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理铝胁迫下的黑麦和小麦幼苗,探讨铝胁迫和铝胁迫下外源NO对黑麦和小麦根尖细胞壁铝吸附的影响。结果表明:铝显著抑制黑麦和小麦根的伸长生长,小麦受抑制更为严重;SNP处理可缓解铝对黑麦和小麦根伸长生长的抑制作用,1 mmol/L SNP处理最有效。小麦根尖对铝的吸附量和吸附速率显著高于黑麦的,1 mmol/L SNP处理显著降低小麦和黑麦细胞壁对铝的吸附量,使根尖铝含量显著下降。铝与根尖细胞壁的结合是导致植物铝毒害的重要原因,而降低根尖细胞壁对铝的吸附是外源NO缓解铝毒害的重要机制。 相似文献
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铝诱导大豆根系有机酸分泌是其解铝毒的一种重要机制,该过程需要消耗能量,然而有关能量消耗的定量研究还未见报道。本文比较了铝胁迫条件下,两个大豆品种根尖有机酸分泌、 腺苷酸、 无机磷、 细胞质pH值等指标的变化。结果表明,铝处理（25 mol/L）明显诱导大豆根系苹果酸和柠檬酸的分泌。与对照相比,铝胁迫条件下中豆32和本地2号的根尖ATP含量分别降低40.1%和13.2%,根系细胞质子跨膜电化学势差分别增加1711.8和570.6 J/mol,然而,根尖无机磷浓度变化差异不大。运用Nernst-Gibbs方程定量计算自由能变化,发现中豆32和本地2号根尖细胞自由能分别消耗16.13 kJ/mol和14.59 kJ/mol, 中豆32分泌单位苹果酸和柠檬酸的能量消耗分别为0.96 kJ/mol和3.15 kJ/mol,本地2号则为2.01 kJ/mol和5.68 kJ/mol。这表明不同耐铝性大豆品种分泌有机酸消耗的能量存在差异,该结果为筛选耐铝作物品种提供了新思路。 相似文献
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铝胁迫对不同耐铝小麦品种根伸长生长影响的研究 总被引：3，自引：0，他引：3
为探讨铝胁迫抑制根生长的机理,以耐铝型小麦品种ET8和铝敏感型ES8为试验材料,研究了铝胁迫对小麦根相对伸长率,根尖细胞显微结构的影响以及细胞壁木质素含量及苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)、过氧化物酶(POD)活性的变化。结果表明,ET8和ES8经50μmol/L铝胁迫6、122、4 h后,根相对伸长率随铝胁迫时间延长而变小。利用植物显微技术发现,ET8和ES8经50μmol/L胁迫24 h后,根尖伸长区皮层细胞变扁平,细胞间隙变小,细胞壁褶皱,并呈齿轮状交合;ES8细胞受伤害程度较ET8显著。经50μmol/L铝胁迫6、12、24 h后,ET8和ES8根尖细胞长度受铝胁迫的程度随时间延长而加强,根尖细胞相对长度与根相对伸长率呈显著正相关的关系(r=0.9911**)。50μmol/L铝胁迫24 h后,ET8和ES8根尖苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)、过氧化物酶(POD)活性及细胞壁木质素合成显著增加。上述结果表明,铝胁迫通过增加苯丙氨酸解氨酶、肉桂醇脱氢酶、过氧化物酶活性,促进根尖细胞壁木质素合成,加快细胞的木质化,细胞壁延展性变小,从而抑制细胞的伸长,减小根的生长。由于铝胁迫下ES8中木质素合成显著高于ET8,且根尖细胞结构受破坏较ET8显著,造成铝胁迫下ES8根生长受抑制比ET8显著,是ET8较ES8耐铝胁迫的主要原因。 相似文献
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【目的】植物缺锌表现为叶片脉间失绿、枯萎黄化、局部细胞死亡等。通过分析缺锌玉米营养学性状和细胞凋亡特异性指标，揭示缺锌是否会导致玉米出现细胞凋亡的特征。【方法】选择‘郑单958’和‘农大108’两个玉米品种，进行水培试验。设置不施锌(0μmol/L)和供锌(1μmol/L)两个处理，在玉米幼苗生长5、10、15和20天时，取样测定幼苗地上部和根部生物量和锌含量；利用光学显微镜和电子显微镜观察叶片细胞结构；利用琼脂糖凝胶电泳进行叶片DNA梯状条带分析，利用DAPI (4’,6-二脒基-2-苯基吲哚)荧光染色研究叶片细胞DNA降解特征；利用试剂盒测定Caspase-3酶活性。【结果】缺锌玉米植株生长矮小，新叶基部发白，地上部锌含量下降，生物量降低，叶肉细胞体积变小、收缩；叶肉细胞核膜出现皱缩，核内染色质凝集固缩，趋向核膜边缘，向外周聚集，形成周边化；维管束鞘细胞核结构变形、萎缩，呈不规则状。DAPI染色可见缺锌叶片细胞的细胞核变形、弥散，碎片增多。琼脂糖凝胶电泳发现，缺锌培养15天时，叶片中DNA出现降解，呈现拖尾(DNA ladder)，郑单958叶片DNA受破坏较农大108更为严重；缺... 相似文献
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以两个大豆 [Glycine max (L.) Merr.] 品种（耐铝性大豆浙春2号和铝敏感性大豆华春18）的边缘细胞为材料,比较研究了Al3+对根尖原位边缘细胞释放以及对离体边缘细胞的毒害作用。结果显示,0、100、200 μmol/L Al3+处理后,浙春2号和华春18的根尖边缘细胞在水中均易分散,华春18的边缘细胞在300 μmol/L的Al3+处理时已聚集成团不易分散,而浙春2号的边缘细胞在400 μmol/LAl3+处理时才不易分散。Al3+对离体边缘细胞有明显的毒害作用,100 μmol/L Al3+处理1～ 6 h就表现出细胞死亡症状,毒害作用最大时出现在6 h之后,其中Al3+对华春18的毒害作用略高于浙春2号。系列浓度Al3+ （0、100、200、300、400 μmol/L Al3+）处理,100 mol/ L Al3+处理的离体边缘细胞存活率已出现较大幅度的下降,至400 mol/L Al3+处理时,浙春2号和华春18的相对存活率分别只有对照的45.9%和39.0%。 说明外界Al3+浓度升高不仅影响边缘细胞的释放,而且显著降低离体边缘细胞的存活率,毒害作用最大时出现在6 h之后。大豆品种间细胞对Al3+的反应存在一定差异,随时间变化,差异最大时在6 h。 相似文献
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铝胁迫下植物根尖细胞壁组成物质变化抑制根伸长的生理机制研究 总被引：2，自引：0，他引：2
根伸长受抑制是植物受铝毒害的主要症状,铝诱导的细胞壁组成物质的变化是其主要原因。本文主要对铝胁迫下植物根尖细胞壁组成物质如木质素、 胼胝质、 纤维素、 半纤维素、 果胶、 细胞壁多糖蛋白及相关代谢酶类在铝胁迫下的变化对根伸长的影响及生理机理的研究进展进行了综述,明确了铝胁迫诱导的植物根尖细胞壁组成物质含量、 比例及结构的变化导致细胞壁刚性降低,从而抑制细胞伸长,最终抑制根伸长。本文还指出,鉴于缺乏对同一植物甚至同一个种类的植物根尖细胞壁各主要组成物质铝胁迫下变化的系统研究,不能对造成该植物根伸长受抑制的原因做出全面合理的解释,所以今后应侧重于铝胁迫下各细胞壁组分变化在抑制根伸长中的贡献率的研究,尤其要针对主要粮食作物进行系统研究,以有效解决铝胁迫造成的产质量降低。 相似文献
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盐胁迫下,杂交酸模(R.patientia×R.tianshanicus)表现出盐渍环境中植物的一般特征细胞膜系统模糊不清,类囊体膨大,基粒垛叠层数减少;细胞质中,液泡数目增多,内质网往往与含有膜系统解体片段的液泡定向靠近,推测内质网可能与细胞器解体释放出的膜系统碎片运输并进入液泡以胁胁迫离子在液泡中的区域化有关.施硒使杂交酸模叶绿体体积、形状及排列方式发生明显改变;叶绿体膜、根尖细胞核膜、线粒体被膜及其内部结构有所改善;盐胁迫造成的膜系统解体所产生的碎片减少;叶绿体与线粒体更加靠近. 相似文献
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采用添加pH指示剂溴甲酚紫的琼脂糖凝胶平板技术, 检测了铝胁迫下水稻幼苗根尖表面pH和根尖细胞有机酸含量的动态变化。铝胁迫下, 幼苗根尖表面颜色在处理第1 h、3 h、6 h无明显变化; 而对照处理第1 h时水稻幼苗根尖表面颜色已发生明显变化, 呈浅橙色, 处理第3~6 h幼苗根尖表面变为橙红色。表明在正常条件(pH 4.4)下水稻幼苗根尖表面pH有碱化趋势, 铝胁迫条件下(pH 4.4)水稻幼苗根尖表面pH碱化的趋势被抑制。在测定的铝胁迫水稻幼苗根尖细胞细胞质10种有机酸中, 发现3种有机酸含量的变化趋势不同。草酸含量无明显变化; 柠檬酸含量在铝处理0~3 h内变化不明显, 处理3 h后迅速提高, 处理12 h达最大值后转而下降, 铝胁迫24 h时柠檬酸含量比胁迫12 h时降低16.27%, 差异达显著水平, 胁迫24 h后的柠檬酸含量变化不大但仍高于胁迫6 h的柠檬酸含量; 铝处理3 h后苹果酸含量较胁迫前下降幅度不大, 差异不显著(P>0.05), 3 h后显著下降, 6 h后下降趋势不明显。 相似文献
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热胁迫对大豆花荚离层细胞HSP70基因表达、能量供应及花荚脱落率的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
实验运用Northern blot检测和生理生化分析等技术研究热胁迫对大豆(Glycine max)品种花荚离层细胞的HSP70基因表达、能量供应及花荚脱落的影响。结果显示，热胁迫能够提高所有6个供试大豆品种花荚离层细胞的HSP70基因表达水平、线粒体及其蛋白含量以及细胞色素氧化酶表达量，而不同程度地降低了所有供试品种的花荚脱落率。结果说明，大豆花荚离层细胞HSP70基因的高效表达可能是通过有效地改善花荚离层细胞的能量供应，从而达到抑制花荚脱落的目的。关键词: 大豆；热胁迫；HSP70基因；线粒体；细胞色素氧化酶；花荚脱落率 相似文献
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以黑豆Glycine max (L.) Merrill为材料,采用静置培养(保持边缘细胞和黏液附着在根尖)和振荡培养(移除边缘细胞及根尖黏液)方法,比较研究干旱胁迫下黑豆根尖边缘细胞(root border cells, RBCs)产生和黏液分泌以及对根系生理特性的影响。结果表明,与对照相比,11%和22%的聚乙二醇(PEG)处理使RBCs数目分别降低了18.1%～21.6%和28.8%～30.4%,胞外黏液分泌分别增加了62.8%～140.7%和133.8%～172.7%,表明干旱胁迫抑制了RBCs的发育,增加了RBCs黏液分泌量。移除边缘细胞的根伸长抑制率、根系相对电导率和丙二醛(MDA)含量高于保留边缘细胞的根,而根系脯氨酸含量则是前者显著低于后者。说明干旱胁迫下,黑豆根尖附着的RBCs及黏液分泌量的增加,减缓了根尖细胞损伤,有利于根系生长,从而提高黑豆的抗旱能力。 相似文献
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为研究槲皮素对α-玉米赤霉烯醇（α-ZOL）诱导细胞损伤的保护作用,通过研究活性氧水平、线粒体膜电位、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活力、三磷酸腺苷（ATP）含量等变化情况,分析槲皮素对α-ZOL诱导的细胞氧化损伤和线粒体损伤的影响;通过荧光染色和流式细胞术检测研究细胞凋亡情况,并利用蛋白免疫印迹法检测目的蛋白核转录因子E2相关因子2(Nrf2)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、半胱天冬酶-3(Caspase-3)的表达。结果表明,模型组人结肠腺癌细胞Caco-2细胞氧化损伤程度随α-ZOL浓度的递增而加剧;与模型组相比,槲皮素可通过降低细胞内活性氧、MDA含量和提高抗氧化酶活力来减少α-ZOL对Caco-2细胞的氧化损伤,并通过提高ATP含量和线粒体膜电位来改善线粒体功能。此外,槲皮素还会上调Nrf2和Bcl-2的表达、下调Caspase-3的表达,从而减少由α-ZOL引起的细胞凋亡。本研究结果对预防和控制α-ZOL的毒性具有积极意义。 相似文献
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为探讨岩藻黄质对人红白血病HEL细胞株增殖抑制作用及其诱导凋亡机制,以岩藻黄质处理人红白血病细胞(HEL细胞),采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测细胞增殖,流式细胞仪检测细胞凋亡率,分析细胞周期,测定细胞线粒体膜电位,并应用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和Western blot法检测凋亡相关基因及蛋白表达的变化。结果表明,岩藻黄质呈剂量依赖性抑制HEL细胞增殖(P<0.01)。流式细胞术检测显示,岩藻黄质作用24 h后,HEL细胞早期和晚期凋亡的比率极显著增高(P<0.01),G0/G1细胞比例增多,S期和G2/M期细胞比例减少,线粒体膜电位降低;岩藻黄质通过上调促凋亡基因和下调抑凋亡基因的表达引起细胞的凋亡,Bcl-xL蛋白的表达变化不显著(P >0.05),Bcl-2蛋白的表达下调,Caspase-3和Bax蛋白的表达极显著上调(P<0.01)。由此可见,岩藻黄质能诱导HEL细胞凋亡,这为新型抗白血病功能食品的开发及白血病的治疗提供了理论依据。 相似文献
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采用光学显微镜法、透射电镜法、原位末端标记法和琼脂凝胶电泳方法观察黄连(RH IZOM ACOPT ID IS)提取物对地塞米松诱导的小鼠胸腺细胞凋亡的影响。空白对照组的胸腺细胞核染色质分布和形态学特征正常,凋亡对照组胸腺细胞数量显著减少,黄连提取物组胸腺细胞与空白对照组相比无明显变化。原位末端标记显示凋亡对照组原位末端标记(TUNEL)阳性细胞数目多,凋亡指数为0.30±0.10,而空白对照组和黄连提取物组很少见TUNEL阳性细胞,凋亡指数仅为0.02±0.004和0.01±0.004。琼脂凝胶电泳显示凋亡对照组出现了典型的“梯状”条带,空白对照组和黄连提取物组未见梯状带。结果表明黄连提取物对地塞米松诱导的胸腺细胞凋亡有抑制作用。 相似文献
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铝胁迫下黑麦根尖分泌有机酸和钾离子的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采用药理学研究方法,研究了几种抑制剂和脱落酸对铝诱导黑麦根尖分泌有机酸和钾离子的影响。结果表明,在铝(100、200、300μmol/L AlCl3)胁迫下,根尖分泌柠檬酸、苹果酸和钾离子,且随着铝处理浓度的增加其分泌量显著增加。阴离子通道抑制剂苯甲酰甲醛(0.1、0.2 mmol/L)抑制根尖在铝(200μmol/L AlCl3)胁迫下分泌有机酸的同时,也抑制根尖分泌钾离子;钾离子通道抑制剂四乙基铵(20、40 mmol/L)和铯(10、20 mmol/L CsCl)在抑制根尖分泌钾离子的同时,也抑制铝诱导的有机酸分泌。25、50μmol/L的ABA处理后,铝诱导的有机酸分泌和钾离子的分泌均显著增加。但是,铝诱导的有机酸分泌在受到阴离子通道抑制剂尼氟灭酸(0.4、0.8 mmol/L)处理抑制后,钾离子的分泌并不减少;铝胁迫下根尖分泌的钾离子在ATP酶抑制剂钒酸钠(0.25、0.50、2.00 mmol/L)处理后受阻的同时,有机酸的分泌却显著增加。这些结果说明,钾离子是铝诱导黑麦根尖分泌有机酸的陪伴离子,而并非有机酸分泌的调控因子。 相似文献