蔬菜作物高温逆境及其耐热性研究进展

本文概述了高温逆境对蔬菜作物外观形态的影响，并综述了高温逆境下蔬菜作物光合作用、水分生理、内源激素、细胞膜热稳定性及保护酶系统等一系列生理生化代谢的改变，为蔬菜作物耐热品种选育及其配套技术的研究提供了理论依据。     

高温胁迫对不同甜瓜品种幼苗生长和生理特性的影响

在高温逆境胁迫下对16个甜瓜品种幼苗的生长发育、生理代谢和叶绿素含量进行了研究。结果表明:高温胁迫下,16个甜瓜品种植株生长均受到不同程度的影响,叶绿素含量降低,耐热性强的品种降幅较小;SOD活性和脯氨酸含量变化趋势基本一致,高温处理后与对照比较均升高,而耐热性较差的品种POD活性和可溶性蛋白含量降低。耐热性比较分析表明,2个品种的耐热性较强,4个次之,中等程度耐热品种7个,热敏感品种3个。     

高温胁迫对茄子幼苗抗氧化系统和叶绿素荧光参数的影响

研究高温胁迫对不同茄子品种的热害指数、电解质渗透率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,高温处理后,茄子热害指数、电解质渗透率及MDA含量显著增高,耐热品种上升幅度低于不耐热品种;SOD活性显著降低,耐热品种下降幅度低于不耐热品种,恢复2d后耐热品种SOD活性比处理前上升了20.3%和20.7%,不耐热品种则无此种趋势;高温胁迫后,茄子的Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSⅡ、qP、ETR及F′v/F′m均显著降低,耐热品种高于不耐热品种。这说明,在高温胁迫下耐热品种具有较高的光系统Ⅱ活性,这可能是其耐热性较强的原因之一。     

高温对黄瓜幼苗生长、脯氨酸含量及SOD酶活性的影响

研究了高温胁迫对耐热性不同的黄瓜品种幼苗生长及子叶电导率、脯氨酸含量和超氧物歧化酶活性的影响。结果表明 ,在高温胁迫下不耐热品种幼苗生长明显受阻 ,子叶相对电导率大幅度提高 ,而耐热品种幼苗生长未受到明显影响 ,子叶细胞膜稳定性较高。耐热品种在常温或高温下 ,子叶游离脯氨酸含量和超氧物歧化酶活性均高于不耐热品种     

菜心耐热性评价及酶促抗氧化系统对高温胁迫的响应

为鉴定不同菜心品种的耐热性,以热害指数为评价指标对19份材料进行耐热性评价,并在此基础上研究了酶促抗氧化系统对人工模拟高温胁迫及恢复的响应。结果表明:通过热害指数分析,筛选出耐热品种5个、中等耐热品种11个、不耐热品种3个。对耐热品种CX10、中等耐热品种CX17和不耐热品种CX13进行人工模拟高温处理发现,37 ℃高温胁迫时菜心叶片的电导率、MDA含量显著升高,SOD、POD和CAT的活性,以及Mn-SOD、POD和CAT基因表达量显著增加。从增加幅度来看,耐热材料中的电导率、MDA含量增幅明显低于不耐热材料,SOD、POD和CAT的活性,以及Mn-SOD、POD和CAT基因表达量则以耐热材料中增幅最大。在胁迫恢复3 d时,与胁迫时相比,所有指标均呈下降趋势,但仍高于对照。以上结果说明,高温胁迫影响了菜心酶促抗氧化系统的正常代谢,即使高温解除后也不能恢复至正常状态,但耐热材料可通过调节自身的酶促系统减轻胁迫带来的伤害。     

不同鲜食葡萄品种的高温逆境应答反应研究

以7个鲜食葡萄品种的一年生植株为试材,在人工气候室中进行不同温度处理,探讨不同葡萄品种的高温逆境应答反应。结果表明:在45℃极端高温处理下‘夏黑’和‘申华’植株形态表现良好;‘巨峰’和‘巨玫瑰’次之;‘申丰’‘沪培1号’和‘醉金香’的热害表型明显。葡萄叶片的SOD活性、MDA含量、叶绿素荧光参数和HSP21蛋白水平等均受到高温影响,45℃处理其变化幅度较35℃处理更为明显;此外,45℃处理‘申丰’‘沪培1号’和‘醉金香’各项指标的变化幅度较其他品种大,说明这3个品种对高温逆境较为敏感;‘申华’和‘夏黑’‘巨玫瑰’的叶绿素荧光参数值均在45℃处理3 h时有显著变化,并于6 h时(‘巨玫瑰’)和150 h时(‘申华’和‘夏黑’)恢复至原初水平,这可能是由于高温激发植株耐热潜能,增强了其对逆境的适应能力。综上,‘申华’和‘夏黑’为高温耐受型葡萄品种,‘沪培1号’‘申丰’和‘醉金香’为高温敏感型葡萄品种。     

高温胁迫对大豆生长发育的影响及应对策略

逆境是大豆高产稳产的重要限制因子，随着全球变暖，高温胁迫成为影响大豆生产的重要不利因素之一。本文根据国内外近年的相关研究成果，综述了高温热胁迫对大豆生长发育的影响，以及大豆的耐高温胁迫品种筛选和选育，及增强耐热胁迫的方法，以期为大豆耐高温的后期研究提供理论参考。     

灰岩皱叶报春和滇北球花报春在热锻炼和热胁迫下叶肉细胞超微结构的差异

为研究报春花属Primula植物对高温的响应机制,从超微结构的角度探讨热锻炼提高耐热性及不同品种耐热性差别的原因,利用透射电镜的方法,对耐热种灰岩皱叶报春P.forrestii和不耐热种滇北球花报春P.denticulate ssp.sinodenticulata进行了热锻炼(38℃,12h)和热胁迫(42℃)条件下细胞超微结构的观察.结果表明,热锻炼提高了核膜的热稳定性,延缓热胁迫对叶肉细胞超微结构的破坏,从而可提高细胞的耐热性.耐热种和不耐热种在热锻炼与热胁迫过程中的超微结构变化过程基本相同,只是被破坏的时间有差异;叶肉细胞中叶绿体比线粒体对高温敏感,在热胁迫过程中,存在线粒体数量增多的现象,推测是报春属植物对逆境的积极响应对策.     

有棱丝瓜耐热性种质资源筛选与耐热生理响应

开展有棱丝瓜耐热性材料筛选与鉴定试验,通过对30个品种高温处理并进行耐热性资源评价与耐热性品种筛选,再从中选出3个不同耐热性材料研究有棱丝瓜在高温胁迫下的生理响应机制.30个有梭丝瓜品种中,泰国丝瓜2等4个品种是耐热品种;2017肉资-13等9个品种为较耐热品种;泰国丝瓜1等6个品种是不耐热品种;2018RZ-20等11个品种为热敏品种.通过对耐热品种2018RZ-19、较耐热品种2017肉资-13和热敏品种2018CL-8进行高温胁迫,分别测定叶片细胞中相对电导率等生理指标.测定结果显示,叶片的细胞膜透性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量均随着高温胁迫时间的延长而有不同程度增加.保护酶活性对植物高温胁迫有一定影响,叶绿体色素含量随着高温胁迫时间的延长有所下降.对丝瓜耐热性品种进行筛选及综合评价分析,对有棱丝瓜种质资源的收集与遗传育种具有指导性意义.     

中籼稻抽穗期耐热性评价方法及应用研究

[目的]研究中籼稻抽穗期耐热性的评价方法及应用。[方法]以安徽省生产上推广的30个中籼稻品种为材料,采用分期播种和盆栽方式,利用温室模拟高温热害环境,在抽穗开花时期鉴定其耐热性,根据产量损失的大小,提出水稻抽穗耐热性的评价指标。[结果]根据产量损失的大小,将水稻品种的抽穗期耐热能力分为4类。耐热系数〉90%的品种为耐热品种,高温对其结实率有一定影响,但产量损失较小,在10%以下;耐热系数在80%～90%的品种为中度耐热品种,其受高温影响的产量损失在10%～20%;耐热系数在55%～80%的品种为敏感品种,其受高温影响的产量损失在20%～40%;耐热系数〈55%的品种为高度敏感品种,其受高温影响的产量损失大于40%。[结论]根据耐热性评价指标筛选出中籼2503、皖稻173和皖稻89等一批强耐热品种。     

Hyperthermia protects against light damage in the rat retina

An increase in the synthesis of heat shock proteins that is induced in cells in vitro by hyperthermia or other types of metabolic stress correlates with enhanced cell survival upon further stress. To determine if a similar increase in stress tolerance could be elicited in vivo, rats were made hyperthermic, and then their retinas were tested for sensitivity to light damage. This treatment resulted in a marked decrease in photoreceptor degeneration after exposure to bright light as compared to normothermic animals. Concomitant with such protection was an increase in retinal synthesis of three heat shock proteins. Thus, a physiological rise in body temperature enhances the stress tolerance of nerve tissue, perhaps by increasing heat shock protein production.     

HSP70/HSP27对免疫细胞保护作用的研究进展

热休克蛋白（Heat shock proteins,HSPs）作为一类重要的非特异性细胞保护蛋白,在免疫细胞应激耐受和应激保护中发挥着重要作用,其分子伴侣和抗细胞凋亡作用对于维持免疫细胞生存和内环境的稳定具有重要意义.热休克蛋白70（HSP70）和小分子热休克蛋白（Small heat shock proteins,sHSPs）中的HSP27是HSPs家族中的重要成员,也是近年来被广泛关注的研究对象,已经证实在参与调解细胞的增殖、分化和细胞凋亡过程中起到重要的作用.文章就HSP70/HSP27在热应激条件下对免疫细胞的保护作用进行了综述,对该领域中存在的问题进行了回顾,并对其发展前景进行了展望.     

T cells against a bacterial heat shock protein recognize stressed macrophages

Heat shock proteins are evolutionarily highly conserved polypeptides that are produced under a variety of stress conditions to preserve cellular functions. A major antigen of tubercle bacilli of 65 kilodaltons is a heat shock protein that has significant sequence similarity and cross-reactivity with antigens of various other microbes. Monoclonal antibodies against this common bacterial heat shock protein were used to identify a molecule of similar size in murine macrophages. Macrophages subjected to various stress stimuli including interferon-gamma activation and viral infection were recognized by class I-restricted CD8 T cells raised against the bacterial heat shock protein. These data suggest that heat shock proteins are processed in stressed host cells and that epitopes shared by heat shock proteins of bacterial and host origin are presented in the context of class I molecules.     

植物抗热的解剖学与生理学研究进展

从解剖学和生理学两个方面对植物抗热的研究进展进行了综述,包括高温胁迫下抗热性与植物细胞显微结构的相关性,以及高温胁迫下植物光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、细胞膜系统、渗透调节物质、抗氧化系统和热激蛋白等生理指标的变化,并简要指出了植物抗热性研究存在的问题和今后发展的方向.     

Heat shock is lethal to fibroblasts microinjected with antibodies against hsp70

Synthesis of a small group of highly conserved proteins in response to elevated temperature and other agents that induce stress is a universal feature of prokaryotic and eukaryotic cells. Although correlative evidence suggests that these proteins play a role in enhancing survival during and after stress, there is no direct evidence to support this in mammalian cells. To assess the role of the most highly conserved heat shock protein (hsp) family during heat shock, affinity-purified monoclonal antibodies to hsp70 were introduced into fibroblasts by needle microinjection. In addition to impairing the heat-induced translocation of hsp70 proteins into the nucleus after mild heat shock treatment, injected cells were unable to survive a brief incubation at 45 degrees C. Cells injected with control antibodies survived a similar heat shock. These results indicate that functional hsp70 is required for survival of these cells during and after thermal stress.     

热激蛋白与昆虫的耐热性关系研究进展

热激蛋白的诱导表达是昆虫机体抵抗高温胁迫的重要形式之一,在昆虫的抗逆反应中起着十分重要的作用。就有关昆虫热激蛋白的诱导表达、表达量、诱导表达的温度阈值及基因结构变异对其耐热性的影响方面的研究情况进行了综述。     

叶绿体小分子量热激蛋白与植物光系统保护研究进展

对叶绿体小分子量热激蛋白的研究进行了简要的回顾和总结。详细介绍了植物遇到冷、热胁迫时,叶绿体小分子量热激蛋白对光合系统的保护;初步分析了叶绿体小分子量热激蛋白与植物的耐热性和耐冷性关系及其潜在的作用方式。     

内质网小分子量热激蛋白的研究进展

热激可以导致热激蛋白的产生,包括产生由核基因编码的内质网小分子量热激蛋白。内质网小分子量热激蛋白是热激蛋白超家族成员,含有2个保守区域和内质网滞留序列;当植物受到内质网胁迫时,内质网小分子量热激蛋白能够保护内质网;对内质网小分子量热激蛋白与植物的耐热性、耐冷性关系进行了初步分析。     

小分子热休克蛋白生物学功能的研究进展

根据国内外近年来小分子热休克蛋白的研究概况,对小分子热休克蛋白的分子伴侣功能、稳定细胞结构功能和调节细胞凋亡功能进行综述,并讨论小分子热休克蛋白在生物进化研究中的意义以及应用前景。