Fitoextracção de cádmio de solos contaminados, com plantas seleccionadas

A remediação de locais contaminados com metais pesados usando plantas hiperacumuladoras aparenta ser uma alternativa bastante viável. Neste trabalho comparou-se a acumulação e tolerância ao cádmio (Cd), ambas baseadas nas respostas ao stress oxidativo em três espécies de plantas diferentes: Brassica juncea (L.) Czem., Nicotiana tabacum L. e Solanum nigrum L., descritas na literatura como plantas bastante tolerantes ou até com características híper acumuladoras. As plantas cresceram num solo contaminado com diferentes concentrações de Cd (O- 35 mg kg-1) durante um período de 90 dias. O factor de translocação (FT), utilizado para medir a translocação efectiva do Cd da raiz para a parte aérea, variou consideravelmente entre as espécies desenvolvidas. A N. tabacum foi a planta que apresentou os maiores valores de FT. Neste trabalho foi a única planta que preencheu todas as condições para ser considerada hiperacumuladora para todos os níveis de contaminação do solo. Por outro lado, a S. nigrum apresentou os maiores valores de concentração de Cd nos tecidos, com um FT > 1, na presença de 5 mg Cd kg·1 de solo. Apesar da B. juncea ter apresentado um resultado de FT inferior às restantes, foi a única planta com valores crescentes de FT com o aumento da contaminação de Cd. O stress oxidativo nas plantas desenvolvidas foi avaliado pela peroxidação lipídica e pelas actividades da catalase (CAT), ascorbato peroxidase (APX), guaiacol peroxidase (GPX) e superóxido dismutase (SOO), quer na raiz quer na parte aérea. Foi observado um aumento significativo (versus controlo) na peroxidação lipídica e actividade enzimática da CATe APX na parte aérea da B. juncea, N. tabacum e S. nigrum para os níveis de contaminação mais elevados, 15 e/ou 35 mg Cd kg-1 A B. juncea apresentou maior sensibilidade na resposta da GPX, para todas as concentrações de Cd no solo. A peroxidação lipídica e a actividade da CAT foram superiores na parte aérea em relação à raiz para todas as plantas em todas as contaminações de Cd presentes no solo. A actividade da SOO não apresentou respostas consistentes para nenhuma das plantas. ABSTRACT: Remediation of sites contaminated with heavy metals using hyper accumulators seems a promising alternative to engineering approaches. ln this work, we compared cadmium (Cd) accumulation and tolerance (based on responses to oxidative stress) in three different species, Brassica juncea (L) Czem., Nicotiana tabacum L. and Solanum nigrum L., described in the literature as very tolerant or even as hyper accumulators. The plants were grown in soil spiked with different Cd concentrations (O- 35 mg kg- 1) over a period of 90 days. The translocation factor (TF), used to measure the effectiveness of translocating Cd from roots to shoots, depended greatly on the species. N. tabacum was the plant which exhibited the highest TF values. lt was the only plant under study that fulfilled the conditions of a hyper accumulator for all levels of soil contamination. On the other hand, S. nigrum presented the highest Cd concentration in plant tissues, with TF > 1 in the presence of 5 mg Cd kg-1 of soil. Although B. juncea had presented the lowest TF and Cd concentrations, it was the only plant with TF values increasing with the level of cadmium. Oxidative stress in plants was evaluated by lipid peroxidation and activities of catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), guaiacol peroxidase (GPX) and superoxide dismutase (SOO), both in roots and shoots. A significant enhancement (versus control) on lipid peroxidation and enzymatic activity of CAT and APX in shoots of B. juncea, N. tabacum and S. nigrum was observed for the highest levels of Cd in soil, 15 and/or 35 mg Cd kg-1. B. juncea presented the most sensitive response of GPX, for all levels of Cd in soil. Lipid peroxidation and CAT activity were greater in shoots than in roots for all plants and soil Cd concentrations. SOO activity did not present consistent trends for any plant.

Antioxidant and oxidative stress parameters in brain of Heteropneustes fossilis under air exposure condition; role of mitochondrial electron transport chain

Many fishes are exposed to air in their natural habitat or during their commercial handling. In natural habitat or during commercial handling, the cat fish Heteropneustes fossilis is exposed to air for > 24 h. Data on its oxidative metabolism in the above condition are not available. Oxidative stress (OS) indices (lipid and protein oxidation), toxic reactive oxygen species (ROS: H2O2) generation, antioxidative status (levels of superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase and reductase, ascorbic acid and nonprotein sulfhydryl) and activities of electron transport chain (ETC) enzymes (complex I-IV) were investigated in brain tissue of H. fossilis under air exposure condition (0, 3, 6, 12 and 18 h at 25 degrees C). Decreased activities of antioxidant (except catalase) and ETC enzymes (except complex II) with increased H2O2 and OS levels were observed in the tissue under water deprivation condition. Positive correlation was observed for complex II activity and non-protein thiol groups with time period of air exposure. The critical time period to induce OS and to reduce most of the studied antioxidant level in brain was found to be 3-6 h air exposure. The data can be useful to minimize the stress generated during commercial handling of the live fishes those exposed to air in general and H. fossilis in particular. (C) 2013 Elsevier Inc. All rights reserved.

Modulation of redox regulatory molecules and electron transport chain activity in muscle of air breathing fish Heteropneustes fossilis under air exposure stress

Responses of redox regulatory system to long-term survival (> 18 h) of the catfish Heteropneustes fossilis in air are not yet understood. Lipid and protein oxidation level, oxidant (H2O2) generation, antioxidative status (levels of superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase and reductase, ascorbic acid and non-protein sulfhydryl) and activities of respiratory complexes (I, II, III and IV) in mitochondria were investigated in muscle of H. fossilis under air exposure condition (0, 3, 6, 12 and 18 h at 25 A degrees C). The increased levels of both H2O2 and tissue oxidation were observed due to the decreased activities of antioxidant enzymes in muscle under water deprivation condition. However, ascorbic acid and non-protein thiol groups were the highest at 18 h air exposure time. A linear increase in complex II activity with air exposure time and an increase up to 12 h followed by a decrease in activity of complex I at 18 h were observed. Negative correlation was observed for complex III and V activity with exposure time. Critical time to modulate the above parameters was found to be 3 h air exposure. Dehydration induced oxidative stress due to modulation of electron transport chain and redox metabolizing enzymes in muscle of H. fossilis was clearly observed. Possible contribution of redox regulatory system in muscle tissue of the fish for long-term survival in air is elucidated. Results of the present study may be useful to understand the redox metabolism in muscle of fishes those are exposed to air in general and air breathing fishes in particular.

Estudo das alterações cardiovasculares e metabólicas em modelo experimental de programação metabólica: efeito de extrato da casca de uva Vitis vinífera

Estudos epidemiológicos e experimentais têm sugerido que fatores de risco cardiovasculares podem ser parcialmente atribuídos às influências do ambiente em que vive o indivíduo, e que a nutrição materna influencia na programação de alterações metabólicas e cardiovasculares no indivíduo adulto e que caracterizam a síndrome metabólica (SM). Em contrapartida, estudos prévios de nosso laboratório demonstram que o extrato da casca de uva Vitis labrusca (GSE) possui efeito vasodilatador, antihipertensivo e antioxidante. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do tratamento oral com GSE (200mg/kg/dia), sobre as alterações cardiovasculares e metabólicas e estresse oxidativo observados na prole adulta (fêmea e machos) com 3 e 6 meses, cujas mães foram submetidas a uma dieta rica em gordura (hiperlipídica) durante a lactação. Quatro grupos de ratas foram alimentados com dietas experimentais: controle (7% de gordura); controle + GSE (7% de gordura + GSE), hiperlipídica (24% de gordura); hiperlipídica + GSE (24% de gordura + GSE) durante a lactação. Após o desmame, todos os filhotes passaram a ser alimentados com uma dieta controle e foram sacrificados aos 3 ou 6 meses de idade. A pressão arterial sistólica (PAS) foi medida por pletismografia de cauda e o efeito vasodilatador da acetilcolina (ACh) foi avaliado em leito arterial mesentérico (LAM) perfundido. Foram avaliados o peso corporal, adiposidade (intra-abdominal e gonadal), níveis plasmáticos de colesterol total, triglicerídeos, glicose e insulina, e a resistência à insulina (RI) foi calculada pelo índice de HOMA IR. As expressões do IRS-1, Akt e GLUT-4 foram determinadas em músculo soleus. O dano oxidativo, níveis de nitritos e a atividade das enzimas antioxidantes: superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase foram dosados no plasma e homogenato de LAM. A PAS e tecido adiposo foram aumentados nas proles adultas de ambos os sexos e idades do grupo hiperlipídico e revertidos pelo tratamento com o GSE. A resposta vasodilatadora à ACh em LAM não foi diferente entre os grupos de ambos os sexos, mas foram reduzidas com o envelhecimento. Nas proles fêmeas e machos do grupo hiperlipídico também foram observados o aumento dos níveis de triglicerídeos, de glicose e RI em ambas as idades e foram reduzidos pelo GSE. No grupo hiperlipídico houve redução nas expressões de IRS-1, Akt e GLUT-4 e o GSE reverteu estas expressões. Os níveis plasmáticos de malondialdeído estavam aumentados e os níveis de nitrito diminuídos no grupo hiperlipídico, de ambos os sexos e idades e foram revertidos pelo GSE. As atividades das enzimas antioxidantes no plasma e no mesentério foram reduzidas no grupo hiperlipídico e restauradas pelo GSE. Em conclusão, O GSE parece proteger as proles fêmeas e machos, cujas mães foram expostas a uma dieta hiperlipídica durante a lactação, dos fatores de riscos cardiovasculares, proporcionando uma fonte alternativa nutricional para a prevenção da SM.

Avaliação do estrese oxidativo e da via L-arginina-óxido nítrico em plaquetas na gestação normal e na pré-eclâmpsia

A Pré-eclâmpsia (PE) é uma síndrome hipertensiva específica da gravidez, atualmente compreendida como uma doença sistêmica que cursa com inflamação, distúrbios da coagulação, desordens metabólicas, disfunção endotelial e desequilíbrio entre agentes vasoconstrictores e vasodilatadores. Contudo, a fisiopatologia da PE ainda não foi completamente elucidada. Este estudo investigou, em 51 gestantes, o estresse oxidativo, a via L-arginina-óxido nítrico e agregação plaquetária, na gestação normal (n=27) e na PE (n=24). Amostras de soro e plaquetas de gestantes normotensas e com PE, foram utilizadas para a medida de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), a carbonilação de proteínas, a atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GPx), assim como a produção de óxido nítrico (NO) pela formação de nitrito. Nas plaquetas foram avaliados, também, o transporte de L-arginina, a atividade da óxido nítrico sintase (NOS) e a agregação plaquetária. Em amostras de plasma foram realizadas medidas da proteína C reativa ultra-sensível (PCRus) e do aminoácido L-arginina. Estes resultados demonstram que não há diferença nas medidas da proteína C reativa e da L-arginina entre gestantes normotensas e com PE. A formação de nitritos e a atividade das enzimas antioxidantes SOD, CAT e GPx se encontram reduzidas no soro de gestantes com PE, enquanto a medida de TBARS e a carbonilação de proteínas não foi diferente das gestantes normotensas. Em plaquetas, o transporte de L-arginina pelo sistema y+L está diminuído na PE, ao passo que, a atividade da NOS, a formação de nitrito e a agregação plaquetária não modificaram em relação a gestação normal. A carbonilação de proteínas está aumentada em plaquetas na PE e a atividade da CAT está reduzida. Concluiu-se, que a menor formação de nitrito no soro sugere uma menor produção de NO em pacientes com PE. Este dado correlaciona com uma redução da defesa antioxidante observada pela menor atividade das enzimas SOD, CAT, GPx que deve contribuir para uma maior inativação do NO. Apesar dos níveis plasmáticos normais de L-arginina na PE, o sistema de transporte via y+L está reduzido em plaquetas, o que pode estar associado em parte ao estresse oxidativo que contribui para alterações físicas e estruturais da membrana, podendo afetar o influxo do aminoácido. Apesar do transporte de L-arginina reduzido e do aumento do estresse oxidativo em plaquetas na PE, não houve alteração da atividade da NOS, da produção de NO e da agregação plaquetária, indicando que mecanismos compensatórios possam estar contribuindo para a manutenção da produção de NO e de sua função modulatória sobre a agregação

Estudos dos efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios da própolis sobre as células RAW 264.7 e na resposta inflamatória pulmonar aguda causada pela exposição à fumaça de cigarro em camundongos

A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) causa a redução da capacidade respiratória e seu desenvolvimento é associado à fumaça de cigarro. O cigarro possui mais de 4800 substâncias tóxicas e causa a morte de seis milhões de pessoas por ano no mundo. Estudos buscam meios de reverter os males causados pela fumaça de cigarro. A própolis (P) é um produto produzido por abelhas que possui várias propriedades. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos antioxidantes da P em macrófagos murinos e na inflamação pulmonar aguda induzida pela fumaça de cigarro (CS) em camundongos. A análise dos compostos fitoquímicos do extrato alcóolico da P (EAP) foi feita por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (GC-MS). Células da linhagem RAW 264.7 foram tratadas em diversas concentrações de P durante 24 horas. Após tratamento, as seguintes análises foram realizadas: polifenóis totais; viabilidade celular (MTT); potencial redutor (DPPH); espécies reativas de oxigênio totais (ROS) e de malondialdeído (MDA). Trinta camundongos C57BL/6 foram divididos em 3 grupos (n=10/grupo): Controle+P, CS e CS+P. Ambos os grupos CS foram expostos a 6 cigarros/dia durante 5 dias. O grupo CS foi tratado com veículo. O pulmão e o lavado broncoalveolar (BAL) foram coletados para análise histológica e contagem diferencial de células. As análises para mieloperoxidase (MPO), superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx), glutationa reduzida (GSH) e oxidada (GSSG), MDA, nitrito e western blotting para TNF-alfa foram realizadas. A análise fitoquímica do EAP mostrou a presença dos ácidos hidrocinâmicos e coumárico, a artepilina C e a drupanina. Foi observado o aumento concentração-dependente dos níveis de polifenóis totais (p<0,001), do MTT (p<0,001) e do DPPH (p<0,001), e o inverso com o MDA (p<0,001). Os níveis de ROS diminuem nas concentrações de 15,6 e 31,2 mg/mL (p<0,05, ambos). A histologia pulmonar do grupo Controle+P foi similar ao do CS+P e foi observado um influxo de macrófagos e neutrófilos no grupo CS (p<0,01 e p<0,001, respectivamente). Os níveis de MPO foram aumentados no grupo CS (526,534,72 mU/mg ptn, p<0,01), mas houve uma redução no grupo CS+P (385,127,64 mU/mg ptn, p<0,05) comparável ao Controle+P (13412,99 mU/mg ptn, p<0,001), o mesmo aconteceu com as enzimas antioxidantes: SOD (Controle+P: 523,529,6 U/mg ptn; CS: 523,529,6 U/mg ptn, p<0,001; CS+P: 246,815,69 U/mg ptn, p<0,001); CAT (Controle+P: 37,383,39 U/mg ptn; CS: 92,686,24 U/mg ptn, p<0,001; CS+P: 59,844,55 U/mg ptn, p<0,05); GPx (Controle+P: 2,230,17 (M/min/mg ptn) x 10-1; CS: 4,510,31 (M/min/mg ptn) x 10-1, p<0,001; CS+P: 2,640,19 (M/min/mg ptn) x 10-1, p<0,05). O inverso ocorreu com a relação GSH/GSSG (Controle+P: 1,0880,17; CS: 0,7360,07, p<0,05; CS+P: 1,2580,10, p<0,05). Os níveis de MDA (Controle+P: 0,2660,05 nMol/mg ptn; CS: 0,940,076 nMol/mg ptn, p<0,001; CS+P: 0,4980,06 nMol/mg ptn, p<0,01) e de nitrito (Controle+P: 50,014,19 Mol/mg ptn; CS: 108,77,73 Mol/mg ptn, p<0,001; CS+P: 58,843,42 nMol/mg ptn, p<0,01) estavam aumentados no CS que em outros grupos. A expressão de TNF-α foi observada no grupo CS. O tratamento da P apresentou ação anti-inflamatória e antioxidante em macrófagos e em camundongos expostos à fumaça de cigarro, possivelmente pela ação dos polifenóis presentes nela

Influência do desequilíbrio redox e resposta inflamatória na fibrose pulmonar associada a estímulo inflamatório prévio

A fibrose pulmonar é uma doença pulmonar crônica caracterizada pelo acúmulo excessivo de matriz extracelular (MEC) e um remodelamento na arquitetura pulmonar. Embora já se saiba da participação do estresse oxidativo e da inflamação na fibrose de forma isolada, é importante observar como se comporta o estresse oxidativo na fibrose quando esta ocorre associada a uma doença de base. O presente estudo teve como objetivo investigar o perfil inflamatório e oxidativo na fibrose pulmonar associado ao enfisema pulmonar prévio. Camundongos C57BL/6 foram divididos em três grupos: grupo controle (n=5) que receberam salina intranasal (50 l) e foram sacrificados no 21 dia; grupo bleomicina (BLEO) (n=15) que receberam bleomicina intratraqueal (0.1 U/animal) no dia 0 e foram sacrificados nos 7 (n=5), 14 (n=5) e 21 (n=5) dias e grupo PPE (elastase) + BLEO (n=21) que receberam elastase (3U/animal) e após 14 dias receberam bleomicina e foram sacrificados nos 14(n=7), 21 (n=7), 28 (n=7) e 35 (n=7) dias. Foram realizadas análises histológicas através de H&E e picro-sirius; análises bioquímicas para superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx) e glutationa-S-transferase (GST) e ELISA para Interleucina (IL)-1β e IL-6. A fibrose pulmonar ocorreu a partir do 14 dia (p<0.001) e o enfisema concomitante a fibrose pulmonar a partir do 28 dia (p<0.001) e um aumento de fibras colágenas no grupo BLEO 21(p<0.001) e PPE + BLEO 21(p<0.001). As enzimas antioxidantes CAT (p<0.01), SOD (p<0.01) e GPx (p<0.01) reduziram e a GST aumentou no grupo BLEO 21 dias (p<0.05). No grupo PPE + BLEO 21 dias houve redução das enzimas antioxidantes CAT, SOD, GPx (p<0.05) e GST. Os níveis de óxido foram altos nos grupos BLEO 21 dias (p<0.01) e PPE + BLEO 21 dias (p<0.01). A IL-1β mostrou-se elevada no grupo BLEO 7 dias quando comparado ao controle (p<0.001) e ao grupo PPE + BLEO 7 dias (p<0.01). Concluímos que a resposta inflamatória inibiu a ação do sistema antioxidante contribuindo para o agravamento da lesão. Isso sugere que terapias anti-inflamatórias podem contribuir tanto para redução da resposta inflamatória quanto de forma indireta no sistema antioxidante.

Efeito do tratamento com o extrato hidro-alcoólico do açaí (Euterpe oleracea Mart.) sobre as alterações cardiovasculares em ratos espontaneamente hipertensos (SHR)

A hipertensão é uma das mais importantes causas de morte prematura no mundo. Estudos sobre a Euterpe oleracea Mart. (açaí), uma planta típica do Brasil e rica em polifenóis, têm mostrado grande potencial terapêutico contra a hipertensão, uma vez que seus benefícios podem ser associados às ações antioxidante, vasodilatadora e anti-hipertensiva. O rato espontaneamente hipertenso (SHR) é um modelo experimental utilizado para o estudo da hipertensão essencial. Neste estudo, investigamos o efeito do tratamento crônico do extrato hidroalcoólico do caroço de açaí (ASE) sobre a hipertensão de SHR. Animais SHR e Wistar receberam tratamento com ASE (200 mg/Kg/dia) na água de beber, ou veículo, desde 21 dias até 4 meses de idade e tiveram a pressão arterial sistólica (PAS) aferida por pletismografia de cauda. Os efeitos vasodilatadores da acetilcolina (ACh) e nitroglicerina (NG) foram estudados em leito arterial mesentérico (LAM) perfundido e pré-contraído com norepinefrina. A atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx), os níveis de malondialdeído (MDA), a carbonilação de proteínas e os níveis de nitrito foram avaliados em plasma, LAM, coração e rim por espectrofotometria. A expressão das proteínas SOD e eNOS foram avaliadas por western blot em LAM e as alterações vasculares pela espessura da túnica média em aorta. A PAS foi maior (p<0.05) nos animais SHR, e reduzida pelo tratamento com ASE. O efeito vasodilatador reduzido da ACh em SHR foi recuperado pelo ASE e o da NG não foi diferente entre os grupos. Não houve diferença nos níveis de glicose e insulina em SHR comparados aos controles. Entretanto, a insulina se apresentou reduzida no grupo SHR+ASE. O nível de renina foi maior nos SHR e normalizado pelo ASE (p<0.05). Os níveis de MDA não foram diferentes entre SHR e controles, entretanto o tratamento com ASE reduziu esses níveis em rim de SHR (p<0.05). Os níveis de carbonilação de proteínas foram maiores em amostras de rim e coração de SHR e o ASE reduziu o dano sobre proteínas (p<0.05), não tendo diferença em plasma e LAM. A atividade da SOD foi menor em amostras de rim nos animais SHR e aumentada pelo tratamento com ASE (p<0.05). Entretanto, a atividade aumentada da SOD em coração e LAM dos SHR, foi reduzida pelo tratamento com ASE, não havendo diferença em amostras de plasma. Não houve diferença na atividade da GPx em amostras de LAM e coração dos diferentes grupos, porém sua atividade foi aumentada em rim dos SHR, e o tratamento com ASE normalizou essa atividade. Em plasma, a atividade da GPx foi reduzida em SHR e aumentada pelo tratamento (p<0.05). A atividade da enzima CAT foi reduzida em plasma e rim de SHR e o ASE aumentou sua atividade. Não houve diferença em amostras de LAM, entretanto em amostras de coração o tratamento aumentou a atividade da CAT em SHR (p<0.05). Em amostras de plasma, coração e rim, não houve diferença nos níveis de nitrito entre os diferentes grupos, porém em amostras de LAM foram menores em SHR e SHR+ASE (p<0.05). A expressão das proteínas eNOS e SOD apresentaram-se aumentadas em SHR (p<0.05) sem alteração com o tratamento. Os SHR apresentaram um aumento na espessura da camada média da aorta que foi reduzido (p<0.05) pelo ASE. Este estudo demonstrou que o tratamento crônico com ASE em SHR reduziu a hipertensão, preveniu a disfunção endotelial e o remodelamento vascular. O aumento da defesa antioxidante e redução do dano oxidativo devem contribuir para os efeitos benéficos de ASE. Portanto, sugerimos que o ASE pode ser uma ferramenta importante para o tratamento das alterações cardiovasculares associadas à hipertensão essencial.

Alterações na biodisponibilidade de óxido nítrico e no estresse oxidativo em plaquetas de mulheres na pós-menopausa

O risco de desenvolver doença cardiovascular aumenta com o avançar da idade, sendo exponencialmente maior em mulheres após a menopausa em relação a mulheres em idade reprodutiva. Esse aumento pode ser, em parte, explicado por uma hiperatividade plaquetária e disfunção endotelial nessas mulheres. Em plaquetas, o óxido nítrico é uma molécula essencial para a inibição da sua ativação e agregação; cuja biodisponibilidade depende de sua síntese e inativação por espécies reativas de oxigênio. Assim, o presente estudo visa determinar os efeitos da menopausa sobre a função plaquetária, biodisponibilidade de óxido nítrico e estresse oxidativo. Para tal, a amostra foi constituída por mulheres sendo elas 15 jovens entre 20 e 40 anos (grupo controle), 12 mulheres entre 45 e 60 anos pós-menopausadas há no mínimo 12 meses que não faziam uso de reposição hormonal e que não possuíam fatores de risco para doença cardiovascular. Os resultados demonstraram que mulheres pós-menopausadas apresentam uma hiperagregação plaquetária induzida por colágeno em relação a mulheres jovens. Essas mulheres também apresentaram o influxo de L-arginina aumentado em relação ao grupo controle. No entanto, a atividade da enzima óxido nítrico sintase estava diminuída nas mulheres após a menopausa, assim como os níveis plasmáticos de L-arginina. A expressão das enzimas iNOS e eNOS não diferiu significativamente entre os grupos. A expressão das subunidades 1 e 1 da enzima guanilato ciclase, e a fosfodiesterase 5 não se apresentaram diferentes entre os grupos. A expressão das enzimas glutationa peroxidase, subunidades gp91phox e p47phox da NADPH oxidase não estavam alteradas em plaquetas de mulheres pós-menopausadas, já a catalase estava mais expressa neste grupo. Em relação à atividade das enzimas antioxidantes, foi observado um aumento na superóxido dismutase em mulheres pós-menopausadas. Esse grupo apresentou ainda níveis mais elevados de grupamentos sulfidrila. Já em relação a danos proteicos não foi possível observar diferença entre os grupos. Dessa forma, esses resultados podem contribuir para uma melhor compreensão da hiperagregação plaquetária observada nas mulheres após a menopausa, o que, por sua vez, pode contribuir para a elucidação de mecanismos envolvidos na morbidade e mortalidade cardiovascular elevada nessa população.

Efeito protetor do extrato hidroalcoólico de Euterpe oleracea Mart. (Açaí) nas alterações renais, cardiovasculares e metabólicas induzidas pela restrição protéica materna durante a gestação

Alguns trabalhos demonstraram que a planta, Euterpe oleracea Mart. (açaí) é rica em polifenóis e que uma dieta rica em polifenóis pode estar envolvida na proteção contra o risco cardiovascular. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do tratamento com o extrato hidroalcoólico do caroço do açaí (ASE) (200mg/Kg/dia), sobre as alterações renais, cardiovasculares, metabólicas, morfológicas e o estresse oxidativo na prole adulta com dezesseis semanas, cujas mães foram submetidas a uma dieta hipoprotéica durante a gestação. Quatro grupos de ratas foram alimentados com dietas experimentais: controle (20% de proteínas); controle + ASE (20% de proteína + ASE); hipoprotéica (6% de proteína); hipoprotéica + ASE (6% de proteína + ASE) durante a gestação. Após o desmame, todos os filhotes passaram a ser alimentados com uma dieta controle e foram sacrificados com 4 meses de idade. A pressão arterial sistólica (PAS) foi medida por pletismografia de cauda e o efeito vasodilatador da acetilcolina (ACh) e nitroglicerina (NG) foi avaliado em leito arterial mesentérico (LAM) perfundido. Foram determinados o peso corporal, níveis séricos de colesterol total, triglicerídeos, lipoproteína de alta densidade (HDL), albumina, uréia, creatinina, glicose, insulina, resistência à insulina (índice de Homa IR), sódio, potássio e a renina plasmática. Foi avaliada a depuração de creatinina, volume de urina, excreção fracionada de sódio (EFNa) e o número de glomérulos renais. O dano oxidativo, níveis de nitrito e a atividade das enzimas antioxidantes: superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase foram dosados no plasma e homogenato de rim. O peso corporal foi menor no grupo hipoprotéico e recuperado com ASE. A PAS foi aumentada no grupo hipoprotéico e revertida pelo tratamento com ASE. Os níveis de renina plasmática foram aumentados no grupo hipoprotéico e reduzidos com ASE. A resposta vasodilatadora à ACh em LAM estava reduzida no grupo hipoprotéico com ASE houve uma melhora dessa resposta.O efeito vasodilatador da NG não foi diferente entre os grupos. No grupo hipoprotéico também foi observado o aumento dos níveis de triglicerídeos, colesterol total, uréia, creatinina, glicose e insulina, os mesmos foram reduzidos pelo ASE. Não houve diferença nos níveis de HDL, sódio, potássio, depuração de creatinina e volume urinário nos grupos estudados. Os níveis de malondialdeído e carbonilação de proteínas estavam aumentados e os níveis de nitrito reduzidos no grupo hipoprotéico e foram revertidos pelo ASE. As atividades das enzimas antioxidantes no plasma e no rim foram reduzidas no grupo hipoprotéico e aumentadas pelo ASE, com exceção da catalase que não apresentou diferença entre os grupos. Os animais hipoprotéicos apresentaram redução no número de glomérulos renais e aumento da EFNa e o tratamento com ASE preveniu as alterações renais encontradas neste modelo. Em conclusão, o ASE parece proteger a prole, cujas mães foram expostas a uma dieta com pouca proteína durante a gestação, através do efeito anti-hipertensivo, vasodilatador e antioxidante observado neste trabalho.

Bromocriptina na lactação atenua os efeitos deletérios do desmame precoce

Como o desmame precoce (DP) não-farmacológico programa a prole para obesidade, microesteatose hepática e maior estresse oxidativo na vida adulta, e o DP farmacológico, inibindo a prolactina com um agonista dopaminérgico (bromocriptina), causa também obesidade neste trabalho objetivamos: (1) verificar o status redox e função hepática no modelo de programação pelo DP farmacológico. Como a bromocriptina tem efeitos protetores sobre a homeostase glicêmica em animais adultos, formulamos a hipótese de que poderia interferir na programação do DP não-farmacológico e para testá-la tivemos os seguintes objetivos: (2) avaliar uma possível interferência desta droga na programação através da sua aplicação nas proles submetidas ao DP não-farmacológico; (3) avaliar os efeitos a longo prazo deste tratamento neonatal frente a diferentes dietas. Métodos: Experimento 1: ratas lactantes foram divididas em 2 grupos: DP (BROMO) no qual as mães foram tratadas via i.p. com 1mg/dia de bromocriptina nos 3 últimos dias de lactação; Controle (C) cujas mães receberam tratamento semelhante com solução veículo. As proles foram avaliadas aos 90 e 180 dias de vida (P90 e P180) através de teste t-Student (significância de P<0,05). Experimento 2: realizamos novo protocolo onde lactantes foram dividas em 2 grupos: DP não-farmacológico (DP) cujas mães recebiam uma bandagem adesiva ao redor do corpo para impedir o acesso dos filhotes ao leite nos últimos 3 dias de lactação; Controle (C) cujos filhotes mamavam livremente. Em seguida as proles de ambos os grupos foram subdividas de acordo com o tratamento: proles que recebiam bromocriptina intraperitoneal (4mg/kg massa corporal/dia) nos últimos 3 dias de lactação (DP/BRO e C/BRO); proles que recebiam solução veículo (DP e C). Os grupos foram analisados em P120. Em P130 estas proles foram subdivididas de acordo com a dieta, compondo ao final 8 grupos experimentais (C; C/BRO; DP e DP/BRO - ração padrão e C-HF; C/BRO-HF; DP-HF e DP/BRO-HF - ração hiperlipídica - 45% Kcal de lipídeos) sendo acompanhados até P200. A análise estatística foi feita através de two-way ANOVA com pós-teste de Bonferroni, one-way ANOVA com pós-teste de Newman-Keuls e teste t-Student (entre os respectivos grupos com diferenciação dietética) (P<0,05). Experimento 1: verificamos que o DP promoveu maior adiposidade visceral e dislipidemia. Em P90, animais BROMO apresentaram intolerância a glicose, normoinsulinemia, superexpressão de sirtuína-1 (SIRT-1) no fígado, aumento da atividade da superóxido dismutase (SOD) no plasma e fígado e da glutationa peroxidase (GPx) hepática levando a uma redução de malondialdeído (MDA) somente no fígado. Já em P180 constatamos resistência insulínica, maior atividade de GPx plasmática e SOD e catalase no fígado promovendo redução de MDA em ambos os tecidos e prevenindo o surgimento da esteatose hepática no grupo BROMO, apesar do declínio da expressão de SIRT-1. Experimento 2: a bromocriptina intensifica a perda de peso dos filhotes ao final da lactação. Em P120 somente observamos uma intolerância a glicose no C/BRO (permanecendo ao longo do experimento) e uma hipertrofia de adipócitos no DP. Já em P200 evidenciamos no grupo DP, maior adiposidade, hiperleptinemia, hipertrofia de adipócitos, e aumento de triglicerídeo hepático. Estas alterações foram prevenidas nos grupos tratados com bromocriptina. Em contrapartida, a dieta HF promoveu uma descompensação metabólica e os efeitos benéficos da bromocriptina não foram tão evidentes. Confirmamos os efeitos deletérios do DP e verificamos o potencial terapêutico da bromocriptina, prevenindo o ganho de peso corporal, a adiposidade e a leptinemia podendo, portanto, colaborar com a prevenção de danos ao tecido hepático, desde que associado a um padrão dietético adequado.

Time-Dependent Oxidative Stress Responses of Crucian Carp (Carassius auratus) to Intraperitoneal Injection of Extracted Microcystins

This study was conducted to investigate time-dependent changes in oxidative enzymes in liver of crucian carp after intraperitoneally injection with extracted microcystins 600 and 150 mu g kg(-1) body weight. The results showed that activities of antioxidant enzymes, including superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase and glutathione reductase generally exhibited a rapid increase in early phase (1-3 h post injection), but gradually decreased afterwards (12-48 h) compared with the control, with an evident time-dependent effect. These zigzag changes over time contributed a better understanding on oxidative stress caused by microcystins in fish.

中国沙棘(Hippophae rhamnoides subsp. sinensis)不同种群对干旱胁迫的响应差异与干旱诱导蛋白的分析

沙棘广泛分布于亚欧大陆的温带地区和亚洲亚热带的高海拔地区。沙棘能适应多种生态环境，能耐受多种逆境(如干旱、低温、高温和盐害等)。在中国，沙棘常常被用作植被恢复中的先锋树种而大量栽培。本文以中国沙棘为试验材料，探索沙棘适应干旱机制，以及沙棘对干旱胁迫的适应机制是否存在种群间的差异，同时试图通过分析干旱胁迫下沙棘叶片蛋白质表达变化探索沙棘适应干旱胁迫的分子机理。 对三个分别来自低海拔湿润地区、低海拔干旱地区和高海拔湿润地区的中国沙棘种群进行干旱胁迫处理。干旱胁迫能提高根冠比，比叶面积，降低平均叶面积和总生物量，提高沙棘的抗氧化性酶活性、脯氨酸含量、脱落酸(ABA)含量、降低光合作用，提高长期用水效率。实验中的这两个低海拔种群比高海拔种群抵抗干旱的能力更强,不同的种群采用了不同的策略来耐受干旱胁迫和过氧化胁迫。 在2004 年度的实验中，干旱胁迫处理下，高海拔湿润种群(道孚种群)严重失水，生长也受到更大的抑制，非气孔因素在抑制光合作用方面占支配地位，抗坏血酸含量下降，ABA和脯氨酸含量增加幅度比九寨沟种群的要高，这可能是因为道孚种群严重失水而引起的；而低海拔湿润种群(九寨沟种群)的体内水分状况几乎不受干旱的影响，生长情况也较道孚种群要好。 在2005 年度的试验中，和高海拔湿润地区种群(道孚)相比较，低海拔干旱地区种群(定西)在叶片相对水含量、根冠比、抗氧化酶活性(过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶和谷胱甘肽过氧化物酶)、保护性物质(脯氨酸，脱落酸)含量等方面都要高，光能热耗散能力也更强，而且气体交换参数(气孔扩散阻力和胞间CO2浓度等)对干旱也更不敏感。 分析了干旱胁迫下沙棘叶片蛋白质表达的变化。共发现319 个蛋白质，有4 个蛋白在干旱胁迫下消失(Putative ABCtransporter ATP-binding protein 、Hypothetical proteinXP-515578，热激蛋白Hslu219 和一个没得到鉴定的蛋白)，4 个只在干旱胁迫下出现(没命名的蛋白质产物，对甲基苯-丙酮酸双加氧酶，NTrX 和一个没得到鉴定的蛋白)，46 个蛋白质的表达丰度变化显著，包括32 个干旱负调蛋白，14 个干旱正调蛋白(3 个Rubisco 的大亚基、J-type–co-chaperone Hsc20、putative protein DSM3645-2335、putative acyl-COA 脱氢酶、nesprin-2 和两个没有得到鉴定的蛋白质)。这些蛋白质参与了氮代谢调控、抗氧化行物质的合成、脂肪酸β－氧化、核骨架构造、[Fe-S]基团组装、物质跨膜运输、细胞分裂或作为分子伴侣和蛋白质酶起作用。putative ABC transporter ATP-binging protein、NtrX、nesprin-2 和Hslu 是本试验新发现的高等植物蛋白，我们主要从它们的保守结构域或在其他生物中的同源物来猜测它们的功能。实验结果为我们研究植物抗干旱机制提供了新线索和新视野。 Seabuckthorn (Hippophae rhamnoides L.) is widly distributed throughtout the temperatureresiogn of Europe and Asia and sub-tropical plateau zone of Asia. H. rhamnoides can adapatseveral different environments, and can tolerant several envioronmental stresses (e.g, lowtemperature, high temperature, drought and salty). It has been widely used in forest restoration asthe pioneer species in China. In present study, we applied H.rhamnoides subsp. Sinensis asexperimental materials to study its drought-tolerant mechanism, and expected to findpopulational difference in drought-tolerant mechanism that may exist among populations, and tryto get some insight in drought-tolerant mechanism of it at morecular level through analyzing thechange of leaf protein expression. Three populations from high altitude wet zone, low altitude wet zone and low altitude arid znoe,respectively, were applied in our experiment, and were subjected to drought. Drought increasedthe root/shoot ratio(RS), special leaf area, long-term water use efficinency, activity of antioxidantenzymes, proline content and abscisic acid (ABA) content, declined the net photosynthesis rate(A), average leaf area (ALA), total biomass (TB). Both two low altitude populations were moredrought-tolerant than the high altitude population, and different population applied differentstratedgies to tolerant oxidant stress and drought stress. The results of the exprement in 2004 showed that Daofu population was more drought-sensitivethan Jiuzhai population. Under drought conditions, leaf relative water content (RWC) greatlydecreased in Daofu population, but not in Jiuzhai population. The large loss of water in Daofupopulation resulted in a limitation on A mainly caused by non-stomatal factors, severer suppression in growth rate and a significant reduction in ascorbic acid (AsA) content, comparedwith Jiuzhai population. The greater increase in content of ABA and proline in Daofu populationmay be also induced by large loss in water, so that enable plants to cope with sever drought. In the exprement of 2005, drought significantly increased RS, activities of catalase (CAT),peroxidase (POD), glutathione peroxidase (GPX) and ascorbate peroxidase (APX), and alsosignificantly increased ABA and proline contents. On the other hand, compared with Daofupopulation, drought induced larger RS and activities of CAT, GPX and APX, and higher ABAcontent in Dingxi population, whereas gas exchange traits, e.g., stomatal limitation value (LS) andintercellular CO2 concentration (Ci), were less responsive to drought in Dingxi population thanthose in Daofu population. All these factors enable Dingxi population to tolerant drought betterthan Daofu population. The leaf protein profile of seabuchthorn subjected to drought was analyzed. Altogether 319proteins were detected in well-watered sample, four proteins disappeard by drought (putativeABCtransporter ATP-binding protein, hypothetical protein XP-515578, Hslu219and aunidentified protein), four only appeared under drought (a probable nitrogen regulation protein(NtrX), a 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase , an unnamed protein product and an identified protein), 32 drought down-regulated proteins, and 14 drought up-regulated proteins (nine wereidentified: three large subunits of Rubisco, a hypothetical protein DSM3645-23351, a putativeacyl-COA dehydrogenase, a nesprin-2, a J-type-co-chaperone HSC20 and two unmatchedproteins). These proteins may involve in β-oxidation, cross-membrane transport, cell division,cytoskeleton stabilization, iron-sulfur cluster assembly, nitrogen metabolism regulation andantioxidant substance biosynthesis or function as molecular chaperone or protease. Four proteins(a putative ABC transporter ATP-binging protein, NtrX, nesprin-2, Hslu) were new found in highplants, and their functions were estimated from their conserved domain or their homologues inother organism. Our results provided new clue and new insight for us to study thedrought-tolerant mechanism in plants.

化感物质香豆素对苜蓿种子萌发及幼苗初级氮同化的影响

香豆素类物质是苯丙酸内酯（环酯）类化合物，绝大部分高等植物通过次生代谢途径都能合成。研究表明，香豆素类物质是花椒体内最重要的化感物质，系统研究香豆素类物质的作用机理有助于理解和最终解决花椒连作障碍。本文通过研究香豆素对几种植物种子特别是苜蓿种子萌发、苜蓿幼苗初级氮同化的影响，从生理生化角度揭示香豆素的作用方式，为花椒连作障碍的解决和化感作用机制的深入理解提供依据。主要研究结果如下：1. 研究了香豆素对6 种常见作物种子萌发的影响，并对一组数据采用4个不同的指标进行评价，对生物测定化感作用中存在的问题进行了讨论。结果发现1.0mM的香豆素对采用的6 种作物的种子萌发均表现出一定的化感作用，4 个指标的敏感程度依次为S (发芽速度)＞AS(累积发芽速度)＞CRG(发芽指数)＞GT(最终发芽率)。种子萌发实验是化感作用研究中最重要、应用最广泛的生物测定方法之一，应根据不同的研究目的合理采用指标和实验方法。2. 采用培养皿试纸法进行种子萌发试验，研究了香豆素水溶液在苜蓿种子萌发过程中对其吸水、电导率及抗氧化保护酶活性的影响。结果表明，影响苜蓿种子发芽的香豆素浓度阀值为0.3mM。香豆素在1.0mM 的浓度下降低了苜蓿种子吸水阶段Ⅱ的吸水速度，使其外渗物质增多，电导率增大，并显著抑制了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性，同时种子体内丙二醛（MDA）的含量显著增大。高浓度香豆素破坏了膜的结构、影响了抗氧化保护酶的活性是香豆素降低苜蓿发芽率的原因之一，也可能是影响花椒-苜蓿间作的关键因素之一。3. 不同浓度（0、25 μM、50 μM、0.1 mM、1.0 mM）化感活性物质香豆素对10 日龄苜蓿幼苗初级氮同化的影响的结果表明25 µM～50 µM 的香豆素加快了苜蓿幼苗对硝态氮的吸收。高浓度的香豆素导致苜蓿根系和叶片内可溶性蛋白含量降低、鲜重减小、地下鲜重/地上鲜重（R/S）的比值升高，根系中初级氮同化的关键酶硝酸还原酶（NR）、谷氨酸胺合成酶（GS）、谷氨酸脱氢酶（GDH）的活性降低，叶片中NR、GS 的活性减低、叶绿素含量减少，而GDH 的活性升高。香豆素影响苜蓿幼苗氮代谢和氨同化的关键酶，导致体内养分的缺失是香豆素抑制苜蓿幼苗生长的机理之一。Coumarins are lactones of o-hydroxycinnamic acid, and are allelopathiccompounds that originate in the phenylpropanoid pathway. They are synthesized byalmost all higher plants. According to previous studies, coumarins were mostimportant allelochemicals in Chinese prickly ash. Systematically research of theeffect of coumarin could help to comprehend the continuous cropping impediment.The effects of coumarin on seed germination and primary nitrogen assimilation ofalfalfa were studied. The main results showed that:1. We compared four common germination indices (S, AS, CRG, GT)preciously calculated with the same date. The results showed that, at theconcentration of 1.0 mM, coumarin inhibited seeds germination. Among all indices,the S index was most sensitive, followed by the AS and CRG indices. Andsuggestions on the expression of bioassay results were also provided.2. At concentrations above 0.3 mM, coumarin inhibited seed germination in aconcentration-dependent manner. During seed imbibitionⅡ, coumarin at 1.0 mMsignificantly reduced the activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT),peroxidase (POD), while the content of malonyldialdehyde (MDA) in alfalfa seedssignificantly increased. The higher concentration coumarin destroyed structure ofmembrane and influenced activities of antioxidant enzymes, which might be one ofthe reasons that coumarin decreased germination rate of alfalfa, and one of the keyfactors influencing Chinese prickly ash-alfalfa intercropping.3. Alfalfa plants were exposed to different concentration of coumarin (0、25μM、50 μM、0.1 mM、1.0 mM) grown for 10 days on control medium. Coumarin, in the range of 25 μM～50 μM, significantly stimulated the net nitrate uptake.Increasing coumarin concentration led to a decrease of protein contents in theleaves and roots. The root to shoot (R/S) FW ratio was increased by increasingcoumarin concentration. Under high coumarin concentration, the activities of nitratereductase (NR) and glutamine synthetase (GS) were repressed in the roots andleaves. Glutamate dehydrogenase (GDH) was inhibited in the roots, while enhancedin the leaves. Chlorophyll contents in the leaves were also decreased under highcoumain concentration. Coumarin decreased alfalfa growth by (i) nutritionaldeficiencies shown by the decrease of nitrate, (ii) lowered N compound synthesisvia inhibition of nitrate reduction and ammonium assimilation.

青杨(Populus cathayana Rehd.)雌雄植株对干旱胁迫的生理生态响应差异

随着全球气候变暖和温室效应加剧，干旱和荒漠化成为威胁人类生存和发展的主要 灾害，许多被子植物对干旱胁迫的生理、生态和生化响应已逐步得以报道，但很少有开 展干旱胁迫对雌雄异株植物的影响方面的研究。由于这类植物在长期进化过程中已经在 生长、性比、生殖格局、空间分布、资源配置和生物量分配等方面形成了明显的性别差 异，因此，干旱胁迫必将对其雌雄植株产生不同的生理生态影响。本研究以青杨为模式 植物，采用植物生态、生理及生物化学等研究方法，系统研究青杨雌雄植株在常温、增 温以及喷施外源脱落酸的条件下对干旱胁迫的响应，揭示其在生长形态、生物量分配、 光合作用、用水效率和生理生化等方面的性别间差异。主要研究结果如下： 1. 青杨雌雄植株对干旱胁迫的综合响应。 与较好水分条件相比，干旱胁迫显著降低了青杨雌雄植株的光合作用和生长发育， 影响了许多生理生化过程，并导致雌雄植株在生长发育、气体交换、用水效率、膜脂抗 氧化和抗氧化系统酶活性方面表现出显著的性别间差异。在较好水分条件下，雌雄植株 之间在株高、基径、生物量、净光合速率、蒸腾速率、用水效率以及丙二醛、脱落酸和 游离脯氨酸等生化物质含量方面均无显著差异。但在干旱胁迫下，雄株在生长发育、气 体交换、水分利用效率、膜脂过氧化保护和抗氧化系统酶活性方面均显著高于雌株，表 现出比雌株更高的株高、基径、叶面积、总叶片数、总生物量、总色素含量、类胡萝卜 素含量、净光合速率、蒸腾速率、羧化效率、光系统II最大光化学效率、内在水分利用 效率、碳同位素组分、过氧化氢酶和过氧化物酶活性等，而在CO2补偿点、比叶面积、 叶绿素a/b、丙二醛、脱落酸和超氧化物歧化酶活性等指标上显著低于雌株。与雌株相比， 雄株表现出更高的干旱胁迫适应能力，而雌株的生长发育和生理生化过程更易遭受干旱 胁迫的影响。 2. 干旱胁迫下的青杨雌雄植株对增温处理的综合响应 与环境温度相比，增温在干旱胁迫前后均显著促进了雌雄植株的生长发育、气体交 换，降低水分利用效率，影响生化物质含量，并促使青杨雌雄植株之间在干旱胁迫下表 现出显著的差异。在较好水分条件下，增温导致雌株的株高、基径、叶面积、总叶片数、 总生物量和超氧化物歧化酶活性显著高于雄株，而用水效率、丙二醛、脱落酸和游离脯 氨酸、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化物酶活性低于雄株。在干旱胁迫下，增温将导致雄 株的株高、基径、叶面积、总生物量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、总色素含量、 相对含水量、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性等显著高于雌株，而光系统II 最大 光化学效率、内在水分利用效率、碳同位素组分、丙二醛、脱落酸、游离脯氨酸和超氧 化物歧化酶活性显著低于雌株。与雄株相比，水分较好条件下的增温有利于促进雌株的 生长发育，并在生理生态特征上优于雄株。而干旱胁迫下的增温则加剧了水分胁迫强度， 致使雌株的生长发育遭受比雄株更多的负面影响。 3. 干旱胁迫下的青杨雌雄植株对喷施外源脱落酸处理的综合响应 与对照相比，在干旱胁迫下喷施外源脱落酸可显著增加青杨雌雄植株的生长发育、 气体交换、降低水分利用效率，影响了生化物质含量，并导致青杨雌雄植株之间在干旱 胁迫下表现出显著的生理生态差异。在干旱胁迫下，喷施外源脱落酸致使雌株的株高、 叶面积、叶干重、细根干重、总生物量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、光系统II 最大光化学效率、非光化学淬灭系数、相对含水量、总光合色素、类胡萝卜素、脱落酸、 超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性的增加量显著高于雄株，而根重比、根冠比、细根/ 总根、比叶面积、内在水分利用效率、碳同位素组分、丙二醛、脯氨酸、过氧化氢酶和 抗坏血酸过氧化物酶活性等指标的减少量上显著低于雄株。与对照相比，干旱胁迫下的 喷施外源脱落酸则一定程度能减缓植株遭受胁迫的压力，促进植株生长和气体交换，减 少了植株体内的过剩自由基数量，并促使雌株的生长发育和光合能力显著提高，增强其 抗干旱胁迫能力。 With development of global warming and greenhouse effect, drought and desertification have been became main natural disasteres in resent years. Studies on ecophysiological responses of most angiosperm species to environmental stress have been reported, but little is known about dioecious plant responses to drought stress. Since significant differences on growth, survival, reproductive patterns, spatial distribution, as well as resource allocation between males and females of dioecious plant have been formed during evolutionary process, sexual different ecophysiological responses should be caused by drought stress. In this experiment, Populus cathayana Rehd. was used as model plant to study the sex-related responses to drought by using the ecological, physiological and biochemical methods under normal atmospheric temperature, elevated temperatures and exogenous abscisic acid (ABA) application treatment respectively, and to expose the sexual differences in growth, biomass allocation, photosynthesis, water use efficiency and some biochemical material contents in the males and females of dioecious plant. The results are follows: 1. A large set of parallel responses of males and females of P. cathayana to drought stress Compared with well-watered treatment, drought significantly decreased growth and photosynthesis of P. cathayana individuals, affected some physiological and biochemical processes, and induced males and females to exhibit obvious sexual differences in growth, gas exchange, water use efficiency, lipid peroxidation protection and antioxidant defenses enzyme system. Under well-watered treatment, there were no significant sexual differences in height growth (HG), basal diameter (BD), dry matter accumulation (DMA), net photosynthesis rate (A), transpiration (E), water use efficiency (WUE), and malondialdehyde (MDA), abscisic acid (ABA) and praline (Pro). However, under drought stress, males were found to exhibit higher HG, BD, leaf area (LA), total leaf number (TLA), DMA, total chlorophyll contents (TC), carotenoids content (Caro), A, E, carboxylation efficiency (CE), the maximum efficiency of PSII (Fv/Fm), intrinsic water use efficiency (WUE ), carbon isotope composition (δ13C), catalase (CAT), peroxidase (POD) and lower CO2 compensation point (Γ), specific leaf area (SLA), chlorophyll a/b ratio (Chla/Chlb), MDA, ABA and superoxide dismutase (SOD) than females. The results suggest that males possess greater drought resistance than do females and females suffer more negative effect on growth and development, physiological and biochemical processes than males under drought stress. 2. A large set of parallel responses of drought-stressed males and females of P. cathayana to elevated temperatures Compared with environmental temperature, elevated temperature treatment significant increased growth and gas exchange, decreased water use efficiency, changed some biochemical material contents of P. cathayana individuals, and induced males and females to exhibit obvious differences under drought stress. Under good water condition, elevated temperature treatment caused females to show significant higher HG, BD, LA, TLN, DMA, SOD activity, and great lower WUE, MDA, ABA, Pro, ascorbate peroxidase (APX) and POD than do males. On contrary, under drought condition, elevated temperature treatment induced males to exhibit higher HG, BD, LA, DMA, A, E, stomatal conductance (gs), relative water content (RWC), CAT, APX activity but lower Fv/Fm, WUE, δ13C, MDA, ABA, Pro, SOD activity than do females. The results suggest that females will benefit from elevating temperature under good water condition by possessing better ecophysiological processes than that of males, but will suffer from greater negative effects than do males when grown under drought stress with elevated temperature treatment. 3. A large set of parallel responses of drought-stressed males and females of P. cathayana to exogenous ABA application Compared with controls, exogenous ABA application under drought greatly increased growth and gas exchange, decreased water use efficiency, changed some biochemical material contents in P. cathayana individuals, and induced males and females to exhibit obvious sexual differences under drought. Under drought stress, exogenous ABA application induced females to exhibit more increases in HG, LA, leaf weight (LW), fine root weight (FRW), DMA, A, E, g, Fv/Fm, non-photochemical quenching coefficient (qN), RWC, TC, Caro, ABA, SOD, POD s activity than males, but to show lower decreases in root/weight ratio (RWR), root mass/foliage area ratio (RF), fine root/total root ratio (FT), SLA, WUE, δ13C, MDA, Pro, CAT, APX than males. The results suggest that exogenous ABA application under drought stress will eliminate negative damages caused by drought stress at a certain extent，promote the growth and gas exchange of plant and decrease the number of superfluous 1O2 in plant cells of males and females of P. cathayana. Furthermore, exogenous ABA application promoted more drought resistance in females than in males by increasing more growth and photosynthetic capacity in females under drought stress.