棉苗抗冷性与低温诱导蛋白关系的研究

以具有显著抗冷性差异的早熟和晚熟两种陆地棉品种为材料,以昼夜不同形式的低温处理其幼苗后,测定其可溶性蛋白含量;并采用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDSPAGE)对蛋白质进行分离,发现抗冷性强的新S29品种的幼苗经适当的低温处理后有一条分子量约123kd的低温诱导蛋白(即抗冻蛋白)谱带产生,而抗冷性弱的晋棉6号则没有。较详细地分析了不同温度处理对棉苗中可溶性蛋白质含量和种类的变化情况及其与品种抗冷性间的关系,并从理论上探讨了与其相关的可能机理。     

不同温度条件下氟乐灵对棉苗生长发育的影响

为了明确在新疆的特殊气候条件下,在不同温度下施用氟乐灵对棉苗生长发育的影响,采用盆栽试验,供试材料为新陆早44号。结果表明:当温度低于15℃时,施用氟乐灵会明显抑制棉种发芽;在施药温度为20～25℃时,随着温度升高,棉苗的侧根数目和主根干物质积累量有所增加;棉苗鲜重随施药温度的升高反而降低。     

烟草乙烯反应突变体的抗冷性及机理分析

为了深入研究乙烯在植物抵抗逆境胁迫中的作用,以烟草为模式植物,利用幼苗对外源乙烯的"三重反应",筛选得到了40多个乙烯不敏感突变体,其中多数突变体具有较强的抗冷性;从中选取4个突变体株系,对它们耐受低温胁迫的生理基础和作用机理进行了分析。结果表明,低温(0℃)胁迫下,烟草乙烯不敏感突变体的电解质渗透率显著低于野生型,而抗氧化酶活性(POD、SOD)以及过氧化氢酶(CAT)活性都高于野生型,说明突变体具有抵抗低温胁迫的优势生理基础。进一步研究发现,低温(0℃)胁迫下,烟草突变体中冷诱导基因Nt CBFs和Nt COR47呈现高水平表达,乙烯信号传导途径中下游基因ERFs的表达也发生显著变化。这些研究为烟草乙烯不敏感突变体株系具有较强的抗冷性提供了直接的分子证据。     

适宜低温锻炼提高冷敏感植物玉米和番茄的抗冷性及其生理基础

研究了冷敏感植物甜玉米和番茄在生长临界温度锻炼下抗冷性的提高以及某些生理指标的适应性变化。结果表明,番茄幼苗经12℃锻炼7 d,甜玉米种苗经11℃锻炼8 d或15 d后,番茄幼苗和甜玉米种苗对2℃低温胁迫的抗性明显提高。经过低温锻炼的番茄幼苗和甜玉米种苗脯氨酸含量较常温下（26℃/21℃）生长的显著增加。电镜细胞化学观     

低温锻炼对冷胁迫下棉苗叶片细胞超微结构的影响

【目的】棉花苗期易受低温伤害,适宜的低温锻炼可以提高棉苗耐冷性。通过观察晋棉49、科能0518棉苗真叶细胞超微结构,分析12℃低温锻炼对4℃冷胁迫适应性的影响。【方法】将上述2个品种脱绒后的棉种浸泡适当时间,于28℃/12 h光照条件下培养至长出至少2片真叶后,均分为2组:一组作为对照(未低温锻炼),另一组于12℃/12 h光照条件下低温锻炼5 d,然后2组均于4℃/12 h光照条件下冷胁迫5 d,在电镜下观察、比较、分析其真叶细胞超微结构的变化。【结果】经过12℃锻炼5 d后在4℃冷胁迫过程中,相比未经锻炼处理,晋棉49叶绿体结构更完整,且积累淀粉粒,细胞之中出现高电子吸收物质;科能0518叶绿体结构也更完整,积累更多的淀粉粒,核膜完整,线粒体聚集排列、结构完整,内质网呈管状和泡状,细胞内同样出现大量高电子吸收物质。【结论】经过12℃低温锻炼,棉苗可以通过维持叶绿体的完整性,积累淀粉粒,在细胞质中积累高电子吸收物质来适应4℃冷胁迫。     

玉米抗冷性研究进展

玉米是典型喜温喜光的C4植物,对温度条件要求较高,对冷害的杭性一般较弱。本文综述了冷害的概念及机理、玉米抗冷性鉴定方法、杭冷机理、玉米在低温胁迫下生长发育、生理生化变化、基因研究进展以及提高玉米杭冷性的途径。     

不同抗冷级别的棉苗低温诱导蛋白比较

通过蛋白质双向电泳和质谱技术,对低温前后不同抗冷级别的棉花品种锦3047和410的蛋白质组进行了比较分析。结果表明:⑴不同品种的棉苗蛋白质组有明显差异,锦3047在pH4~7条件下的棉苗子叶蛋白表达图谱中发现50个蛋白点在低温胁迫前后的表达量有明显差异。⑵其中30个点在低温前后均有表达,低温处理后,有19个蛋白点的丰度值变大,且抗冷性较强的锦3047绝对丰度明显高于抗冷性较弱的410;11个蛋白点的丰度值变小,锦3047的绝对丰度低于410。⑶锦3047特有8个蛋白点表达量上升,而在410中几乎不表达。⑷对入选的锦3047的差异蛋白点进行质谱分析,并通过数据库检索进行蛋白质鉴定,得到了其中30个蛋白的完整肽指纹图谱。其中逆境蛋白占20%,这些蛋白的表达可能对锦3047的抗冷性具有重要作用。     

玉米自交系苗期对低温胁迫的响应机制研究

为探究玉米对低温胁迫的响应机制,选用抗冷型及冷敏感型自交系各2份,进行玉米苗期3℃、5 d低温胁迫处理,对胁迫处理后的生理生化指标进行检测并分析相关基因表达。结果表明,在低温处理后的恢复生长期,与抗冷型自交系相比,冷敏感型自交系可溶性糖含量、脯氨酸含量、抗氧化酶活性显著降低,远低于处理前水平;冷敏感型自交系的脯氨酸合成途径关键基因ZmP5CS表达量未发生明显变化,而冷敏感型自交系的脯氨酸降解途径关键基因ZmProDH表达量在低温处理第5天达峰值,在恢复生长第3天迅速下降,显著低于处理前水平。同时,在恢复期,冷敏感型自交系抗氧化酶基因表达量显著下降。研究表明,可溶性糖含量、脯氨酸含量的积累以及多种抗氧化酶的共同参与是玉米幼苗抗冷性形成的响应机制,恢复期是其响应机制的关键时期。     

棉苗抗冷性与其可溶性糖含量变化关系的研究

以三类不同抗冷级别（特早熟、中熟和晚熟）的９个棉花品种为材料，将其幼苗经４℃低温处理４８小时后，测定可溶性糖的含量，并分析其变化情况。结果表明，所试９个品种的幼苗，经低温锻炼后，其可溶性糖含量都有不同程度的提高；提高的幅度虽因品种不同而异，但同一抗冷级别的不同品种的可溶性糖的平均提高率与抗冷性成明显的正相关。所以，可以将低温处理后的可溶性性糖的提不率作为划分棉花苗期抗冷级别的生化指标之一。     

低温胁迫下高粱幼苗对外源脯氨酸的响应

以冷敏高粱晋303为试验材料,幼苗三叶期用不同浓度的脯氨酸处理后, 2~4℃低温胁迫,测定相关生理指标,探讨外源脯氨酸处理对高粱幼苗耐冷性的影响。结果表明,外源脯氨酸处理可以提高低温胁迫下高粱叶片SOD、POD的活性,分别在3 mmol·L^-1和5 mmol·L^-1浓度脯氨酸的处理提高幅度最大。外源脯氨酸处理能降低低温胁迫下高粱叶片MDA的含量,以5 mmol·L^-1脯氨酸的处理效果最好。外源脯氨酸处理对叶片可溶性糖含量的增加也有作用,在本试验脯氨酸浓度设置范围内,可溶性糖含量随处理浓度的增加而增加。外源脯氨酸处理可以维持高粱幼苗中较高的叶绿素含量,喷施5 mmol·L^-1浓度脯氨酸时幼叶叶绿素含量最高。说明外源脯氨酸处理可有效缓解低温胁迫对高粱幼苗的伤害,提高幼苗的耐冷能力。     

Effects of the Seed Film Coating Salicylic Acid on the Chilling Tolerance of Cotton Seedlings

The objective of this study was to investigate the effect of the different concentrations of the seed film coating salicylic acid on the cold tolerance of cotton seedlings using the sand culture method. The physiological response of cell membrane permeability, protective enzyme activity and osmotic adjustment of cotton seedling were measured before and after at low temperature stress and at normal temperature. The results showed that 1-10 mmol·L^－1 of seed film coating with salicylic acid seed coating treatment could effectively alleviate damage to cotton seedlings at low temperature, and the accumulation of the relative electrical conductivity and malondialdehyde were reduced on cotton seedlings. The activity of superoxide dismutase, peroxidase, catalase, and soluble protein, soluble sugar and proline contents increased sharply. These results indicate that film coating with salicylic acid can alleviate the effects of low temperature stress on seedling growth inhibition and improve the cotton seedlings by providing chilling tolerance, and the optimum treatment concentration salicylic acid is 5 mmol·L^－1.     

棉花幼苗对低温胁迫的响应及抗冷机制初步研究

【目的】探讨棉花不同组织对低温胁迫的响应,初步探讨研究抗冷的生理生化和分子机制。【方法】测定了4个抗冷性差异显著的材料在低温处理后的生物量、抗氧化酶活力和可溶性蛋白含量,同时分析了抗冷相关基因在豫2067根、茎、叶的表达情况。【结果】4℃低温处理24 h对冷敏感材料生长抑制最大,对根系生长的抑制大于地上部分;细胞膜透性测定结果表明,受低温胁迫后4个材料根系细胞膜能保持相对稳定的结构,而叶片细胞膜对低温胁迫敏感,抗冷材料叶片细胞膜稳定性大于冷敏感材料,低温胁迫后叶片细胞膜透性与棉花的抗冷性呈负相关,可以作为棉花抗冷性的鉴定指标;棉花在受到低温胁迫24 h后,抗冷材料根中SOD的活力基本不变,冷敏感材料根中SOD的活力却极显著下降,2个材料的根系中POD、CAT的活力均下降,但抗冷材料豫2067下降的幅度小于冷敏感材料,可溶性蛋白含量在抗冷材料叶茎中基本不变,在冷敏材料的叶片和茎中均下降。低温胁迫后5个与抗冷相关的基因在豫2067叶片中上调表达的多于下调表达的,上调表达的基因分别是脂肪酸脱氢酶基因、胁迫诱导蛋白基因、假定R2R3-MYB转录因子基因、b HLH1转录因子基因;在根中下调表达的多于上调表达的,下调的基因分别为b HLH1转录因子基因、胁迫诱导蛋白基因、伸展蛋白基因2,这与根系的生长受抑制的结果是一致的。【结论】推测这些抗冷相关基因在叶片中的上调表达与叶片生长受低温抑制程度低有一定的关系。     

棉花芽期抗冷性鉴定方法及抗冷性机理的研究

 以芽期抗冷性品种鲁棉研16和冷敏感品种中404A为材料,确定了棉花芽期的抗冷性鉴定方法,同时对14个棉花新材料进行了芽期抗冷性筛选。结果表明：棉花芽经过5 d 4℃冷处理后常温恢复生长7 d后的子叶平展率可作为棉花芽期的抗冷性鉴定的指标;14个棉花新材料的芽期抗冷性差异达极显著水平。筛选出芽期达到抗冷水平的棉花新材料2个,分别为7开5和7开10两个材料;芽期达到耐冷水平的材料有9个;芽期不抗冷的材料有3个。棉花芽期抗冷的机理有：不定根的发生能力越强,则抗冷性越强;胚根的向地性越强,则抗冷性越强。     

冠菌素对棉花幼苗盐害的缓解效应

 以转基因抗虫棉(Gossypium hirsutum L.)中棉所45为材料,通过水培试验研究了冠菌素对盐胁迫下棉花萌发出苗和幼苗生长的影响。结果表明,盐胁迫严重抑制棉花种子萌发和幼苗生长,且对地上部的抑制程度大于对根系的抑制。盐胁迫对棉花萌发出苗和幼苗生长的抑制程度能被0.01 μmol·L^-1 的冠菌素缓解。苗期盐胁迫21 d内,冠菌素处理的棉花根、茎和叶的生物积累量较未施加冠菌素的盐处理增加1倍;活体组织化学原位检测结果显示,低浓度冠菌素处理降低盐胁迫诱导的主根H₂O₂含量。上述研究结果说明低浓度的冠菌素能提高棉花萌发出苗和苗期的耐盐性。     

低温胁迫对棉花种子萌发的影响

为了研究低温胁迫对棉花种子萌发特性的影响,以新陆中88为试验材料,采用纸培和砂培的方式进行种子萌发试验,将棉花种子的发芽温度设置为5℃、10℃和15℃不同的低温,低温持续时间分别为1d、2d、3d、4d、5d.结果表明,在同一温度下低温持续时间对种子发芽率、发芽势、幼苗高度、主根长度、叶面积、电导率均有所影响,持续时间...     

低温对转Bt基因棉杀虫蛋白表达及其氮代谢的影响

 以2个转Bt基因抗虫棉,泗抗1号（常规种）、泗抗3号（杂交种）为材料,研究了低温对转Bt基因抗虫棉叶片中杀虫蛋白表达量和氮代谢的影响。2007年,于盛蕾期、盛花期、盛铃期,将盆栽棉花18 ℃低温下处理24 h。2008年,在18 ℃低温下处理48 h。研究结果表明,低温胁迫显著降低转Bt基因抗虫棉品种叶片中杀虫蛋白表达量。但盛铃期,下降幅度最大。其中低温胁迫24 h后,泗抗1号下降23.7%,泗抗3号下降28.1%;低温胁迫48 h后,2个品种分别下降52.9%和47.6%。叶片中丙酮酸转氨酶（GPT）活性、游离氨基酸、可溶性蛋白含量与蛋白酶活性在低温胁迫下表现相同趋势。以上结果表明,低温可能导致叶片可溶性蛋白的合成量降低,从而导致杀虫蛋白表达水平的下降。但对可溶性蛋白的分解并未有明显影响。     

外源一氧化氮对棉花种子吸胀期间耐冷性和发芽能力的影响

 选用对温度敏感性不同的棉花品种为试验材料,研究外源一氧化氮供体硝普钠（SNP）对棉花种子吸胀期间的耐冷性及发芽力的影响。结果表明,一氧化氮引发处理棉花种子,能提高低温胁迫期间胚内过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化酶（APX）活性,以及可溶性蛋白质和脯氨酸（Pro）含量,降低了相对电导率及丙二醛（MDA）含量,同时显著提高发芽率,并显著缩短发芽时间。低温吸胀48 h后,与对照相比,SNP处理后种子的发芽率平均提高29.85%,发芽时间平均缩短3 d。因此,一氧化氮处理能提高棉花种子吸胀期间的耐冷性,提高低温胁迫下种子发芽能力。