活性氧与植物抗氧化系统研究进展

活性氧(ROS)是在植物体内产生的氧化能力很强的氧。植物体内存在着抗氧化系统,对调控活性氧的平衡起了关键作用。系统概述了植物活性氧的种类、产生、检测、伤害及植物抗氧化系统的清除机制等方面的研究进展,为今后利用生物工程技术合成同工酶,提高植物对不良环境的抗性奠定了基础。     

水分胁迫下植物体内活性氧自由基代谢研究进展

对水分胁迫条件下植物体内活性氧自由基代谢的研究进行了综述 ,阐明了活性氧自由基对植物的伤害机理 ;水分胁迫条件下植物体内活性氧自由基的产生机制 ;活性氧自由基清除系统对水分胁迫的响应机制 ;水分胁迫条件下植物体内活性氧自由基代谢与植物耐旱性的关系 ;外源物质对水分胁迫条件下植物体内活性氧自由基代谢的影响。     

逆境条件下植物体内活性氧代谢研究进展

活性氧是一类具有很强的氧化能力的含氧物质.当植物遭受逆境胁迫时,其体内活性氧会过量积累,导致发生氧化性胁迫,因而必须依靠抗氧化酶系统对抗这种胁迫.该文主要介绍了活性氧代谢的产生和清除机制以及活性氧的影响因素,并综述了近年来在逆境条件下超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等活性氧清除酶系统的代谢作用机制,探讨了环境胁迫下活性氧代谢的应答规律与机制,为植物适应性机制和逆境生理学研究提供参考.     

番茄抗坏血酸过氧化物酶研究进展

逆境会使植物细胞中积累过量的活性氧,引发氧化胁迫,抑制植物的生长发育。抗坏血酸过氧化物酶(APX)可以清除植物体内尤其是叶绿体中的H2O2,从而提高植物对氧化胁迫的耐受性。综述了番茄APX的基因克隆、基因表达调控及基因工程的研究进展。     

植物线粒体中活性氧的产生及其抗氧化系统

线粒体是活性氧（reactive oxygen species,ROS）产生的主要器官之一,而ROS在植物的生长发育和胁迫响应中具有重要作用。一方面ROS作为信号分子介导植物对各种外界刺激产生胁迫响应,另一方面作为强氧化剂攻击植物体内的细胞膜或大分子物质。为了维持线粒体内ROS的动态平衡,严格控制其产生是必要的。该文综述了植物线粒体中活性氧的产生机制和途径,以及线粒体对活性氧的防御系统,包括氧化前防御和氧化后防御机制,为今后该领域的研究奠定基础。      

水分胁迫与活性氧代谢

水分胁迫使植物细胞产生大量的活性氧，而植物体内的酶促和非酶促清除系统不能及时地将其清除，使活性氧的产生能力大于清除能力，从而使体内的活性氧代谢失调，对植物造成伤害。文中综述了水分胁迫下活性氧代谢：（1）水分胁迫会通过多条途径来增加活性氧自由基的产生，从而造成对植物的伤害；（2）活性氧的清除系统在活性氧自由基的清除中发挥着重要的作用，水分胁迫对各种保护酶的影响是不同的；（3）活性氧代谢与植物的抗旱能力有着密切的关系，它们可以作为抗旱性品种鉴定和选育的参考指标。文中还就活性氧代谢的进一步研究提出了建议。     

植物抗寒基因及其在品种改良中的应用

低温不仅是限制冷敏植物分布及其生长最重要的环境因素,也是影响许多热带或亚热带作物生产的重要气候条件。在低温条件下,膜脂相变引起离子渗漏使植物细胞代谢失调,同时植物体内的活性氧的积累对细胞造成氧化伤害。本文着重介绍了在低温条件下与膜稳定性和清除活性氧有关的基因,以及这些基因的表达调控和在作物品种改良中的应用。     

防御酶与植物抗青枯病关系研究进展

青枯病是由青枯劳尔氏菌引起的一种毁灭性土传病害.综述了植物体内抗病相关防御酶(SOD、POD、PPO、PAL)及酶基因在植物抗青枯病方面的研究进展,发现病原物的侵染诱导导致植物体内防御酶活性变化.这些防御酶,或由于维持体内的活性氧代谢平衡,或由于参与酚类物质的氧化,或由于提高了木质素的生物合成而形成物理屏障,从而与植物抗青枯病存在一定的相关性.     

活性氧和一氧化氮在植物抗病反应中的作用

活性氧和一氧化氮是生物体内普遍存在的信号分子 ,参与多种生理功能的调控 ,对生物体正常生长发育具有重要意义。最近的研究认为 ,在环境条件胁迫下 ,植物体也能通过类似哺乳动物体内 NADPH氧化酶和一氧化氮合酶途径产生活性氧和一氧化氮。活性氧和一氧化氮在植物抗病反应中具有直接杀伤病原物、参与细胞壁的氧化交联、激活抗病相关基因的表达和依赖转录的防卫反应、诱导寄主细胞过敏性坏死等重要作用。本文据近年的研究结果对以上几个方面作一综述     

活性氧和超氧化物歧化酶在植物抗病反应中的作用

活性氧在植物体内的代谢平衡受众多环境胁迫因子的影响超氧化物歧化酶作为生物自由基的清除剂,具有清除逆境胁迫时体内过量的超氧化物自由基,维持活性氧代谢平衡的功能在植物-病原物相互作用过程中,活性氧和超氧化物歧化酶参与了植物的抗病反应,并起着重要作用本文综述了有关方面的研究进展     

拟南芥活性氧不敏感型突变体的筛选方法建立

以模式植物拟南芥为材料 ,采用EMS化学诱变方法 ,在 1 0 - 4 mol/L的H2 O2 选择条件下 ,以幼苗根在重力作用下的弯曲生长为指标 ,对 5 0 0 0 0株拟南芥幼苗进行筛选 ,得到了 2 6株潜在拟南芥活性氧不敏感突变体。此突变体的获得为探索氧化信号分子的作用机制及其在信号转导网络中的作用提供了直接的材料。     

线粒体复合体及其对活性氧的调控研究进展

线粒体呼吸链复合体是氧化磷酸化作用的主要参与者,对生物体的生命活动具有重要意义,与活性氧的产生与调控有着密切联系。同时,对线粒体复合体的研究也是了解植物抗逆作用的一个重要途径。文中从植物线粒体呼吸链复合体的基本结构和功能、呼吸链超复合体以及呼吸链复合体在植物调控活性氧代谢的作用等几个方面进行了综述。     

Responses of the antioxidant system to fluroxypyr in foxtail millet (Setaria italica L.) at the seedling stage

Foxtail millet(Setaria italica L.) is an important food and fodder crop in semi-arid areas. However, there are few herbicides suitable for use on weed control in field-grown foxtail millet during the post-emergence herbicides stage. The present study was conducted using four concentrations(0.5, 1, 2, and 4 L ai ha–1) of foliar-applied fluroxypyr, and the effect of fluroxypyr on selected metabolic and stress-related parameters in foxtail millet were assessed after 15 days. In this study, increasing concentrations decreased plant height and accumulation of chlorophylls. Our results also showed that malondialdehyde(MDA) accumulated in response to fluroxypyr application, demonstrating increased lipid peroxidation due to excessive reactive oxygen species production. In response to this oxidative stress, the activities of antioxidant enzymes were generally enhanced. Non-enzymatic antioxidant defense systems, which function in concert with antioxidant enzymes, can also protect plant cells from oxidative damage by scavenging reactive oxygen species(ROS). In conclusion, the hybrid variety(Zhangzagu) exhibited a greater tolerance to fluroxypyr than did the conventional variety Jingu 21, which might be associated with the antioxidant mechanisms of Zhangzagu hybrid millet.     

The genetic basis of singlet oxygen-induced stress responses of Arabidopsis thaliana

Plants under oxidative stress suffer from damages that have been interpreted as unavoidable consequences of injuries inflicted upon plants by toxic levels of reactive oxygen species (ROS). However, this paradigm needs to be modified. Inactivation of a single gene, EXECUTER1, is sufficient to abrogate stress responses of Arabidopsis thaliana caused by the release of singlet oxygen: External conditions under which these stress responses are observed and the amounts of ROS that accumulate in plants exposed to these environmental conditions do not directly cause damages. Instead, seedling lethality and growth inhibition of mature plants result from genetic programs that are activated after the release of singlet oxygen has been perceived by the plant.     

外源硫化氢缓解水稻盐胁迫的作用机理

为探明外源H_2S缓解水稻盐胁迫的作用机理,以水稻日本晴为材料,在水培条件下,研究H_2S对NaCl胁迫下5叶期水稻幼苗生长与活性氧(ROS)代谢和抗氧化酶系统的影响。结果表明:100mmol/L NaCl处理严重抑制水稻幼苗的生长,诱导ROS的产生,造成氧化损伤;盐胁迫下添加抗氧化酶抑制剂(二乙基二硫代氨基甲酸钠DDC或3-氨基-1,2,4-三唑AT),活性氧(ROS)得不到及时有效分解而高水平累积,加剧了氧化胁迫对植物的伤害;在盐胁迫条件下添加100μmol/L NaHS(外源H_2S供体)处理,能显著增加叶片内H_2S水平,加快活性氧的清除,从而减轻盐胁迫下的膜脂过氧化程度,促进植物生长。H_2S具有抗氧化作用,外施H_2S可提高植物耐盐性。     

水稻白叶枯病菌转录调控因子OxyRxoo对细菌抗氧化系统的调控作用

病原细菌对活性氧的降解是抗氧化和侵染中的重要毒性机制之一。阐述了水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzaepv.oryzae）的转录调控因子OxyRxoo在病菌抗氧化系统中的调控作用,以及目前对OxyRxoo的研究进展。     

转录组分析氧化胁迫对毛白杨悬浮细胞生长发育的影响

目的毛白杨是多年生木本植物，由于其固着的生长模式，毛白杨存在长期承受胁迫的可能性。氧化胁迫是常见的非生物胁迫方式，在多个物种中均有不同程度的研究，然而以毛白杨为材料在转录水平的研究目前鲜有报道。通过转录组数据探明活性氧平衡的打破对毛白杨悬浮细胞生长发育的影响。方法本研究对毛白杨悬浮细胞系进行H₂O₂胁迫处理，通过激光共聚焦显微镜和转录组测序技术（RNA-Seq），观察、分析了线粒体的形态学和基因表达量的差异。结果通过对转录组数据的分析得到了806个显著差异基因（P < 0.001且 |log2ratio| > 1），其中449个差异基因下调，357个差异基因上调。这些差异基因涉及细胞分裂、细胞分裂素的激活、赤霉素调控以及磷酸化途径。通过线粒体特异性染料并使用激光共聚焦显微镜观察氧化胁迫条件下毛白杨线粒体的形态学，结果表明氧化胁迫下线粒体以蠕虫状为主。结论通过分析氧化胁迫条件下细胞转录组数据，在RNA水平揭示了氧化胁迫对植物细胞生长发育的影响，为植物的应激反应和生长发育研究提供了理论基础。      

氧含量急剧变化对冷血脊椎动物氧化压力的影响

氧气对大多生物体至关重要,但是氧气能转变为活性氧从而对机体产生毒性。多种冷血脊椎动物可耐受自然条件下产生的氧化压力,如某些鱼、蛙、龟和蛇等。综述了缺氧/低氧耐受性动物在环境、代谢产生供氧不足时的应对方式。对比这些动物的应对方式后发现了某些抗氧化能力提高的规律。机体一般采用关键抗氧化酶的酶活增强、谷胱甘肽含量增多来抵御氧化压力。     

脱落酸调节植物根系补偿生长机制分析

植物根系不仅是植物吸收水分和矿质营养的重要器官,而且可以感知外界各种胁迫刺激从而调控植物的生长发育。植物激素脱落酸作为一种重要的根源逆境信号参与植物生长发育诸多生理过程调控,活性氧、活性氮以及钙离子等作为脱落酸的下游信号参与脱落酸诸多信号转导过程。就植物激素脱落酸和其下游信号活性氧、活性氮以及钙离子等在植物根系生长发育中调节方面的研究进展进行概述,以提出根源逆境信号脱落酸参与根系补偿生长的可能性,并构建脱落酸调节根系补偿生长的基本模式。