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利用电镜细胞化学焦锑酸钾沉淀法及Ca2+荧光探针Fluo-3AM染色法,研究了玻璃化法超低温保存过程中预培养、装载、脱水和洗涤4个关键步骤对百子莲胚性愈伤组织细胞内Ca2+分布情况及浓度变化的影响。结果表明,在预培养后细胞液泡内Ca2+数量多于细胞质基质,Ca2+主要贴膜分布,且细胞内的Ca2+荧光强度降到最低值。经装载处理后,细胞内出现较多囊泡和淀粉粒,在线粒体和囊泡中观察到Ca2+数量增多,淀粉粒周围有较多的Ca2+分布,细胞内的荧光强度增加。经脱水处理后,细胞内的Ca2+荧光强度升高到最大值呈梯度分布,含有Ca2+的囊泡增多,细胞内淀粉粒周围的Ca2+数量较多。经洗涤处理后,随着细胞内玻璃化溶液的减少,细胞内Ca2+数量减少并且荧光强度降低,细胞质中Ca2+浓度回落到与对照相近的正常水平,淀粉粒数量增加但周围Ca2+分布较少。在超低温保存处理过程中,细胞经受包含低温、渗透、氧化等复合胁迫,Ca2+分布和浓度的变化可能对提高细胞低温抗性及抗氧化能力起到了一定作用。推测Ca2+的变化决定了植物细胞在超低温保存过程中对复合胁迫的不同适应能力,为优化百子莲胚性愈伤组织超低温保存体系提供了理论依据,为超低温保存过程中植物的细胞信号转导及生理调控机制提供一定的理论基础。 相似文献
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为了探明不同冷敏感型甘蔗品种茎尖Ca2+和Ca2+-ATP酶活性对低温胁迫的响应机制,本研究利用植物组织化学技术结合电子显微镜观察了2个不同冷敏感型甘蔗品种茎尖在低温胁迫前后Ca2+和Ca2+-ATP酶的变化规律.供试品种为桂糖28号(抗冷型)和园林6号(冷敏感型),在0℃条件下,分别处理0、2、4和6 d后切取茎尖进行组织化学定位,获得如下结果:1)低温胁迫前后桂糖28号形态和细胞结构变化不明显,但园林6号发生质壁分离现象,线粒体空泡化,细胞崩溃,组织水溃状明显;2)低温胁迫开始,2个甘蔗品种细胞质和细胞核Ca2+沉淀颗粒均增多,但随着低温胁迫时间的延长桂糖28号细胞质和细胞核Ca2+沉淀颗粒减少,并维持在一个低稳态水平,而园林6号细胞质和细胞核一直维持在高Ca2+浓度水平;3)低温对桂糖28号Ca2+-ATP酶活性与分布影响不大,其活性一直维持在较高水平,而园林6号Ca2+-ATP酶活性随着低温胁迫时间的延长而变弱.结果说明,低温条件下细胞质和细胞核Ca2+浓度增高是导致甘蔗茎尖细胞受伤害的重要原因,维持较高Ca2+-ATP酶活性有助于避免Ca2+-中毒. 相似文献
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以萝卜(Raphanus sativus L.)幼苗为材料,研究外源Ca2+对低温胁迫下萝卜幼苗逆境指标可溶性糖、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,在低温胁迫下,MDA、可溶性糖以及Pro的含量明显上升,SOD和POD活性先下降再上升。用不同浓度的Ca2+处理后,可溶性糖和MDA的含量相对对照组在处理后的第1天有所下降,而Pro的含量增加,POD和SOD的活性变化则与处理的时间有关。用适当浓度的Ca2+处理可以增强萝卜幼苗对低温的抗性,降低低温对萝卜幼苗的伤害。 相似文献
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低温对不同冷敏感型甘蔗品种根系一些生理指标的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
为了探明低温对不同冷敏感型甘蔗品种根系一些生理指标的影响,本研究以不同冷敏感型甘蔗桂糖28号(抗冷型)和园林6号(冷敏感型)为供试材料,研究低温胁迫后根部的根系活力、Ca2+-ATP酶活性、电导率以及丙二醛、脯氨酸含量等生理指标.结果表明:随低温胁迫时间的延长,2个品种根系活力都呈现下降趋势,桂糖28号的根系活力均显著大于园林6号;低温胁迫后2个品种相对电导率都呈现上升趋势,但桂糖28号上升较平缓,而园林6号电导率上升速度较快,园林6号电导率均大于桂糖28号;低温胁迫后2个品种丙二醛含量都呈现上升趋势,园林6号丙二醛含量显著大于桂糖28号;低温胁迫后2个品种的脯氨酸含量都呈现上升趋势,桂糖28号脯氨酸含量均显著高于园林6号;低温胁迫后,桂糖28号Ca2+-ATP酶活性呈先上升再下降趋势,而园林6号Ca2+-ATP酶活性一直呈下降趋势,桂糖28号Ca2+-ATP酶活性均显著高于园林6号.可见,在低温胁迫下,具较高的根系活力、Ca2+-ATP酶活性及脯氨酸含量可能是耐冷型甘蔗品种桂糖28号具有更强抵御低温胁迫能力的生理基础. 相似文献
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植物体内的Ca2+起着营养,维持细胞离子平衡、水分平衡和细胞保护体系,信号转导等作用。综合了逆境胁迫下Ca2+水平在植物细胞内的变化及其对植物生理活动影响的相关性研究,以及Ca2+水平变化引发的细胞信号转异研究。 相似文献
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温度逆境交叉适应过程中葡萄幼苗质膜Ca2+-ATPase的细胞化学定位与活性变化 总被引：10，自引：0，他引：10
【目的】研究植物交叉适应现象及其生理生化机制。【方法】以京秀葡萄（Vitis vinifera L. cv. Jingxiu）为试材，研究了38℃/10 h的高温锻炼预处理和8℃/2.5 d的低温锻炼预处理分别对随后0℃低温和45℃高温胁迫期间葡萄叶片细胞质膜Ca2+-ATPase的影响。从生化水平测定了定位在质膜、液泡膜上的Ca2+-ATPase的活性，并用氯化铈沉淀的电镜细胞化学方法，定位观察了质膜Ca2+-ATPase的活性。【结果】高温锻炼预处理提高了微粒体膜上的Ca2+-ATPase酶的活性，并且在随后的低温胁迫条件下，保持了酶活性的稳定性；低温锻炼提高了微粒体在高温胁迫下的ATP酶活性。【结论】高温锻炼诱导的抗冷性和低温锻炼所诱导的耐热性的提高与微粒体膜上Ca2+-ATPase活性的变化有关，且高温锻炼和低温锻炼具有相同的调控机制。 相似文献
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植物在受到环境中生物及非生物因子的胁迫后,会产生抗性反应,以保护自身免受损害,我们将这种现象称为植物的诱导抗性。现代研究表明,在植物的诱导防御中,Ca2+以细胞第二信使的身份,在植物免疫应答的信号转导途径中发挥着重要作用。本文总结前人的研究,介绍了植物的诱导防御体系,阐述了环境胁迫下,植物细胞内Ca2+浓度的变化,分析了Ca2+在胞内信号转导过程中的作用机制,最后,强调了钙素在植物诱导防御中的重要性以及在增强植物抵抗力上的应用前景。 相似文献
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Ca2+-ATPase是植物逆境胁迫反应中的一种重要调节器.通过设计兼并引物,首次从香蕉果实中克隆得到Ca2+_ATPase基因,命名为MaCA.进一步通过Northern杂交方法检测了MaCA基因在低温胁迫和热激下的表达.结果表明,冷害温度(7℃)下,MaCA基因在冷害症状出现时(第4d)表达最强.热激(52℃、3 min)处理后0.5～6 h迅速诱导了MaCA基因表达增强,之后逐渐减弱.研究结果说明,香蕉MaCA基因在增强对温度胁迫的适应性中起到了关键作用. 相似文献
10.
【目的】探讨钙处理对低温胁迫下枇杷叶片Ca2+-ATPase活性和膜脂过氧化的调节机制,为枇杷抗寒性研究提供依据。【方法】采用外源钙(5 mmol/L CaCl2)和钙调素拮抗剂三氟拉嗪(Trifluoperazine,TFP,100mmol/L)处理Hoagland营养液砂培法培养的2年生"早钟6号"枇杷(Eriobotryajaponica Lindl.cv.Zaozhong No.6)容器幼苗,设钙预处理、TFP预处理和先TFP后钙处理,以未做预处理为对照,于-6℃人工气候室进行低温胁迫处理,研究钙处理对低温胁迫下枇杷成活率、CaM含量以及Ca2+-ATPase、CAT、SOD活性和H2O2、MDA含量的影响。【结果】与对照相比,钙处理显著提高了低温胁迫后枇杷幼苗的成活率、叶片细胞CaM含量以及质膜、内质网膜、液泡膜和线粒体膜Ca2+-ATPase活性,并激活了CAT和SOD活性,降低了细胞H2O2和MDA含量;而钙调素拮抗剂TFP对钙处理所诱导的上述生理效应均有抑制作用,削弱了幼苗对低温胁迫的抗氧化能力,加剧了低温对幼苗的伤害。【结论】钙处理提高了枇杷幼苗的抗冻能力,Ca2+-CaM信使系统可能参与了低温胁迫下枇杷抗冻性的诱导和调控。 相似文献
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【目的】进一步探明盐胁迫条件下营养元素K+、Ca2+和Mg2+对苗期不同水稻基因型耐盐性的影响差异,为明确作物耐盐胁迫的生理机制、提高作物耐盐胁迫能力提供参考。【方法】于2009年1—4月在严格控制水、温、光和营养元素供应的国际水稻研究所人工气候室进行水培试验,比较研究营养液中K+、Ca2+和Mg2+浓度的变化对不同水稻基因型苗期耐盐性的影响。【结果】在盐胁迫条件下(100mmol·L-1NaCl),耐盐基因型(FL478和IR651)与盐敏感基因型(IR29和Azucena)相比,植株体内有较低的Na+含量和Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比,有较高的K+含量,这些都是耐盐基因型耐盐胁迫能力高于盐敏感基因型的内在原因。盐胁迫条件下提高营养液中Ca2+和Mg2+的含量(60mg·L-1),可显著降低植株体Na+含量和Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比,明显减轻盐胁迫的危害,增强水稻耐盐胁迫能力,且Ca2+处理的效果优于Mg2+处理;而提高营养液K+含量对以上指标的影响远远小于Ca2+处理和Mg2+处理,这也是K+处理对水稻耐盐性影响相对不明显的内在原因。【结论】K+、Ca2+和Mg2+在植株体内的含量及其与Na+的比值变化都会影响水稻苗期耐盐性;适当提高水稻生长环境的Ca2+和Mg2+浓度可以明显增强植株耐盐胁迫能力,营养元素Ca2+的效果比Mg2+明显;而K+对水稻耐盐性的影响相对不明显。 相似文献
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【目的】检测缺氧对肉鸡心肌细胞内Ca2+浓度的影响，阐明缺氧对心肌细胞影响的机制。【方法】利用体外细胞培养技术，以Fluo-3/AM为Ca2+指示剂，用LSCM检测缺氧对体外培养的肉鸡心肌细胞内游离Ca2+浓度的影响。【结果】与常氧组比较缺氧显著引起心肌细胞内游离Ca2+升高（常氧99.3±13.1；缺氧129.4±24.3,P<0.01）,钙通道拮抗剂Verapamil（Ver）和Nifedipine（Nif）可显著抑制缺氧引起的游离Ca2+升高（缺氧＋Ver 100.9±28.2,缺氧＋Nif 107.6±27.7）。【结论】缺氧能够增强心肌细胞的游离Ca2+跨膜转运导致细胞内Ca2+浓度升高，Ca2+通道拮抗剂能够减弱缺氧引起的心肌细胞膜上Ca2+的跨膜转运。 相似文献
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Ca~(2+)浸种对酸雨胁迫下紫花苜蓿种子萌发的响应 总被引：2，自引：0，他引：2
为筛选出能够提高紫花苜蓿(飞马和维多利亚)抵抗酸雨胁迫能力的适宜Ca2+浓度,通过浸种试验研究了酸雨胁迫下,不同浓度的Ca2+浸种对紫花苜蓿发芽、幼苗鲜重、干重、种子活力的影响。结果表明:Ca2+浓度为5 mmol/L时,飞马和维多利亚的发芽率、幼苗鲜重和干重、发芽指数和简化活力指数与对照(去离子水浸种)相比,差异均达到极显著水平(P0.01)。Ca2+浓度为15 mmol/L时,发芽势、发芽率、幼苗鲜重和干重、发芽指数和活力指数6个指标达到较高水平。Ca2+浓度为5~15 mmol/L时,紫花苜蓿抗酸胁迫的能力增强。Ca2+浸种对维多利亚抗酸能力的增强作用高于飞马。为在贵州省及其他地区的酸性环境条件下种植紫花苜蓿选用适合浓度Ca2+浸种提供一定的参考作用。 相似文献
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以不同浓度的三苯氧胺(TAM)处理SHG-44细胞后,用流式细胞仪检测细胞凋亡率和激光共聚焦显微镜测定细胞内游离Ca2+水平,探讨TAM对人脑胶质瘤细胞内游离钙离子水平的影响。结果表明:当细胞外有Ca2+时,TAM使细胞内Ca2+浓度迅速升高并呈剂量依赖性关系,其浓度能维持在较高水平。当细胞外无Ca2+时,TAM呈剂量依赖性地使胞内Ca2+浓度缓慢升高,其升高的幅度和速度低于细胞外有Ca2+组。说明TAM能促进SHG-44细胞胞外Ca2+内流和胞内钙库释放Ca2+,提高细胞内游离Ca2+浓度;TAM诱导的细胞凋亡与提高细胞内游离Ca2+浓度有关。 相似文献
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白粉病菌胁迫下甜瓜叶片中Ca2+的细胞化学定位及外源Ca2+对POD、CAT和SOD同功酶的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】对接种白粉病菌前后的甜瓜叶片中Ca2+ 进行细胞定位分析,并探讨外源Ca2+ 对白粉病菌胁迫下3种同工酶的影响,为研究甜瓜在白粉病胁迫下的信号转导及抗病机制奠定基础。【方法】通过电镜和细胞化学技术对抗病性不同的甜瓜幼叶在白粉病菌胁迫下的Ca2+ 进行超微细胞化学定位研究,采用Hoagland营养液栽培法,对不同外源Ca2+作用并接种白粉病菌的甜瓜叶片的POD、CAT和SOD同工酶进行分析。【结果】接种白粉病菌2 d时,Ca2+在抗病品种和感病品种叶肉细胞胞质内聚集;液泡和细胞间隙内Ca2+水平急剧下降;接种白粉病菌6 d后,抗病品种‘MR-1’胞质内Ca2+水平又逐渐恢复至接种前的状态,Ca2+主要分布在液泡和细胞间隙,而感病品种‘JS’叶肉细胞内Ca2+在细胞基质中分布集中并聚集成大的沉淀颗粒,细胞结构逐渐破坏,直至死亡,在液泡和细胞间隙未发生Ca2+恢复现象。外源Ca2+对3种同工酶谱的作用结果为：与对照相比,营养液增施6 mmol•L-1 CaCl2可明显缓解白粉菌对甜瓜的伤害,其POD、CAT和SOD同工酶活性高于对照水平;营养液增施75 mmol•L-1 的LaCl3 显著抑制了甜瓜幼叶POD、CAT和SOD同工酶的活性。【结论】白粉病菌胁迫下,抗病性不同的甜瓜叶片中Ca2+的时空定位分布有差异：抗病品种中Ca2+由胞内钙库（即液泡）释放入细胞基质,之后又被泵回液泡,而感病品种中Ca2+仅发生从液泡向胞质释放的过程;外源Ca2+可能增加了Ca2+向甜瓜叶片内的运输,促进白粉病胁迫信号向植株体内的传递,提高甜瓜叶片保护酶的表达量及其活性氧清除水平,从而延缓白粉病胁迫对甜瓜叶片的伤害。 相似文献
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用SDS-PAGE放射自显影技术以及液闪测定技术研究了2种温度胁迫条件下甘蓝体外蛋白激酶活性变化及其对Ca2+的依赖情况,并进行了温度胁迫磷酸化蛋白的分离.结果表明:甘蓝受到高温(35℃)或低温(5℃)胁迫时,体内蛋白激酶活性在3 min内迅速升高,随着温度胁迫时间的进一步延长而迅速降低,发现温度胁迫下,蛋白激酶对Ca2+具有明显的依赖性.从放射自显影结果来看,2种温度胁迫都会发生分子量为22.9 kD的特异蛋白质体外磷酸化;在逆境温度处理10 min内,磷酸化蛋白质含量较高,随着低温处理时间的延长,磷酸化蛋白质含量迅速下降. 相似文献
17.
渗透胁迫下玉米幼叶细胞Ca2+分布及超微结构变化 总被引：5，自引：0，他引：5
采用改进的焦锑酸钙沉淀细胞化学方法,探讨了渗透胁迫条件下玉米幼叶胞内Ca2+的分布及细胞超微结构的变化,旨在进一步探讨Ca2+与渗透胁迫诱导胞内信息转导过程的关系。结果表明:干旱胁迫初期,胞质Ca2+浓度升高,液泡失水,叶绿体、细胞核Ca2+浓度升高,起到了调节胞内Ca2+浓度的作用;随着胁迫时间的延长,细胞超微结构遭到破坏,同时,叶绿体及细胞核中Ca2+浓度呈继续上升趋势,二者超微结构受到破坏的程度愈发严重,直至解体。说明:Ca2+介导了渗透胁迫诱导的细胞生理过程,Ca2+对细胞核骨架的可塑性发挥着重要作用。 相似文献
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研究了不同NaCl浓度对两个黄瓜品种种子发芽率、活力指数、茎高、根长及根鲜重的效应。结果表明,NaCl对黄瓜种子发芽有明显的抑制作用。随着NaCl胁迫浓度的增大,NaCl对黄瓜种子发芽的抑制作用也增强。在NaCl胁迫下,不同浓度的外源Ca2+对NaCl胁迫的效应不同。低浓度的外源Ca2+对NaCl胁迫有一定的缓解效应,黄瓜种子的发芽率、活力指数、茎高、根长及根鲜重都有所提高;高浓度的外源Ca2+对黄瓜发芽起抑制作用。 相似文献
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肉鸡腹水症发病机理研究：Ⅳ．低温处理对肉鸡心肌肌浆网钙泵活性与Ca^2＋摄取的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《中国农业大学学报》2003,8(3):99-101
采用超速离心法分离提纯右心室肌原纤维和肌浆网,测定低温处理早期肉鸡心肌肌浆网钙泵(Ca2+-ATP酶)活性和肌浆网Ca2+离子浓度,以揭示低温处理早期肉鸡右心室功能增强和肉鸡肺动脉高压的机制.结果表明1)19、27、33和40
d低温处理组SR Ca2+-ATP酶活性较对照组显著性升高,33 d时活性达到最高.肺动脉高压组、肺动脉低压组SR
Ca2+-ATP酶活性较对照组显著性升高,其中肺动脉高压组SR Ca2+-ATP酶活性是低压组的3倍,且差异极显著﹙(P＜0.01).2)低温处理组19和21
d心肌肌浆网Ca2+含量明显升高,与对照组相比差异显著(P＜0.05).33 和40 d低温处理组肌浆网Ca2+摄取趋向减少,与对照组相比,差异不显著.肺动脉高压组与对照组相比,肌浆网摄取Ca2+的浓度显著性升高,差异显著(P＜0.05);而且肺动脉高压组心肌肌浆网摄取Ca2+的量显著性高于肺动脉低压组﹙(P＜0.05).这提示肉鸡右心室功能增强可能与肌浆网钙泵活性升高和钙离子摄取增加有关. 相似文献
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研究了NaCl和CaCl2共同胁迫对3个黄瓜(Cucumis sativus L.)品种幼苗期的生长指标、游离脯氨酸及可溶性蛋白质含量的影响。结果表明,新津春的耐盐性强于津优1号及蔬春。在相同浓度的Na+胁迫下,Ca2+加剧了Na+对黄瓜幼苗生长的抑制作用,且随着Ca2+浓度的升高,抑制作用越来越大;而Ca2+的加入对干物质的积累、游离脯氨酸含量的影响不大,叶片可溶性蛋白质含量反而显著升高。这表明Ca2+的加入通过抑制生长、减少消耗、增加可溶性固形物含量等途径降低了盐胁迫对植株的危害,增强了黄瓜对逆境的适应性。 相似文献