低温胁迫下植物分子响应机制研究进展

低温是重要的非生物胁迫因子之一,严重影响植物的生长。为抵御低温伤害,植物体内逐步形成了复杂且高效的分子调控机制。文中综述了植物对低温信号的感知与传递、响应低温胁迫的转录因子种类和转录调控过程,初步阐述了低温胁迫下植物的分子响应机制,提出该领域研究中存在的问题和今后研究的重点,以期为进一步解析植物适应低温胁迫的分子调控机制提供参考,同时为将来研究目的植物抗寒性遗传改良提供基础。     

低温胁迫下草坪草抗寒性的研究进展

通过介绍低温对草坪草的影响和作用机理,系统地综述了在低温胁迫下草坪草的光合特性、水分生理代谢、细胞质膜相对透性、保护酶系变化、碳水化合物贮藏、可溶性蛋白质含量、以及脂肪酸的变化在低温胁迫方面的研究进展,提出了今后进行草坪草抗寒性研究的趋势和建议。     

低温胁迫对沙棘抗寒生理指标的影响

以6个沙棘品种的1年生枝为试验材料,通过人工冷冻处理,在-15～-40℃设置6个温度梯度,以外界温度为对照,对试验材料的抗寒性进行研究。结果表明,6个品种的抗寒性具显著差异,辽阜2号抗寒能力最强,其次为李沙9号,李沙2号抗寒能力最差。抗寒顺序依次是：辽阜2号〉李沙9号〉实优2号〉实优1号〉辽阜1号〉李沙2号。低温下耐寒性强的品种能保持较高的SOD酶、POD酶活性和较低的MDA含量。因此,SOD、POD、MDA在一定程度上能反映沙棘抗寒性的大小,可作为其抗寒性评价指标。     

低温胁迫对4种景天属植物恢复生长后的生理影响

以佛甲草、胭脂红景天、凹叶景天和中华景天4种景天属植物为试验材料进行人工低温处理(0,-3,-6,-9,-12,-15℃)24 h。低温处理后在20℃、相对湿度70%的人工气候箱内恢复生长15 d,再对其叶片各项生理指标进行测定。结果表明,恢复生长中,相对电导率由大到小依次是凹叶景天佛甲草中华景天胭脂红景天;叶绿素由大到小依次是中华景天胭脂红景天凹叶景天佛甲草;SOD活性由大到小依次是佛甲草凹叶景天中华景天胭脂红景天;可溶性蛋白含量由大到小依次是佛甲草凹叶景天胭脂红景天中华景天;MDA含量由大到小依次是佛甲草凹叶景天胭脂红景天中华景天;脯氨酸含量由大到小依次是胭脂红景天佛甲草凹叶景天中华景天。根据作者人工低温处理直接测定的结论,进一步论证了4种景天属植物抗寒能力依次为胭脂红景天中华景天佛甲草凹叶景天。     

低温胁迫对蜡梅几个抗逆生理指标的影响

以3个蜡梅品种为试验材料,通过人工低温处理,对枝条相对电导率、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、丙二醛（MDA）等指标进行了研究,并利用Logistic方程计算了各品种的半致死温度。结果表明,3个品种的抗寒性具有明显差异,抗寒能力依次为：‘玉碗藏红’〉‘出水芙蓉’〉‘琥珀’。降温过程中,耐寒性强的品种能保持较高的SOD和POD酶活性和较低的MDA含量。因此,相对电导率、SOD、POD、MDA在一定程度上能反映蜡梅的抗寒能力,可作为其抗寒性评价指标。     

低温胁迫下云南3个核桃品种抗寒生理生化指标的变化

采用人工模拟低温环境的方法,以漾泡、大麻1号和大麻2号3个核桃品种的2年生离体叶片为试材,测定不同温度下其相对电导率、丙二醛、可溶性糖和脯氨酸等抗寒生理生化指标。结果表明：随着处理温度的降低,3个品种核桃的相对电导率逐渐升高,丙二醛和可溶性糖含量则呈现“升高-降低-升高”的变化规律,脯氨酸含量分别呈“升高-降低”的变化规律。综合4个抗寒生理生化指标,大麻1号和大麻2号的抗寒能力强于漾泡核桃。     

盐胁迫下4种耐盐植物渗透调节物质积累的比较

为探索不同类型耐盐植物在盐胁迫下体内渗透调节机制,以沙柳、沙枣、柽柳和西伯利亚白刺为研究材料,研究了不同盐浓度(0、100、200、300 mmol·L^-1NaCl)处理下4种耐盐植物体内无机离子和有机溶质含量的变化,比较了其在植物渗透调节中的作用。结果表明:(1)盐处理后4种植物体内Na⁺、Cl^-含量均上升,K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺离子含量呈下降趋势;(2)稀盐型盐生植物白刺与泌盐型盐生植物柽柳以Na⁺为主要无机渗透调节物质,拒盐型耐盐植物沙枣与沙柳以K⁺为主要无机渗透调节物质;(3)可溶性糖是4种植物盐胁迫下共同的有机渗透调节物质,对沙柳和沙枣尤为重要;在高盐浓度(≥ 200 mmol·L^-1NaCl)下,脯氨酸是沙枣叶片中重要的有机渗透调节剂;白刺叶片中甜菜碱含量随盐浓度升高明显增加,对提高白刺耐盐能力具有重要作用。4种不同类型耐盐植物在盐渍环境胁迫下所积累的渗透调节物质种类与数量差异明显,渗透调节方式与耐盐机制不同。     

低温胁迫对玉簪根系活力的影响

以11个引种玉簪为材料进行了低温胁迫试验,并对其根系的可溶性糖、丙二醛、可溶性蛋白质含量、脯氨酸含量、保护酶活性及细胞膜透性7个生理指标进行测定的结果表明：不同品种的抗寒性差异显著;聚类分析将11个玉簪品种分成4类,其中37号和35号为抗寒性强的品种,6号、18号和32号为抗寒性较强的品种;11号和26号为抗寒性较差的品种;1号、27号、16号和28号为抗寒性极差的品种。     

番荔枝幼苗叶片对低温胁迫的响应及抗寒性

为明确番荔枝(Annona squamosal)幼苗对低温的适应性,科学合理的划定番荔枝引种区域,通过采用田间试验和室内控温试验对番荔枝幼苗的抗寒性进行了研究。结果表明:番荔枝幼苗在田间越冬后,其存活率为48.75%,平均冻害等级为2.67,采取塑料温棚、温室培养处理后,存活率达90%左右,冻害等级明显减低。在室内控温试验中,随着温度降低,叶片相对电导率随之增大,而丙二醛(MDA)、可溶性糖、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)均呈现先增大后减小的趋势。     

低温胁迫对乐东拟单性木兰幼苗生理生化特性的影响

以盆栽乐东拟单性木兰幼苗为试材,研究其在人工模拟自然逐渐降温过程中细胞膜透性、膜脂过氧化（MDA）和细胞膜内源保护系统酶（SOD、POD、CAT）的变化规律。结果表明：低温胁迫下,细胞膜透性增大,丙二醛大量积累,膜脂过氧化增加,并随着温度的降低和时间的延长而加剧。过氧化物酶（POD）活性逐渐下降,超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性表现为先升后降。上述说明了乐东拟单性木兰通过调节内源保护酶活性来适应低温变化,从而提高耐寒能力。     

脱落酸对低温胁迫下水曲柳幼苗叶片抗寒生理指标的影响

以3a生盆栽水曲柳幼苗为试材,喷施不同浓度的脱落酸,喷后第1d、5d、10d和15d分别采集带叶枝条测定常温和低温胁迫后幼苗叶片质膜相对透性、SOD、POD、可溶性糖含量、水溶性蛋白质含量的变化。进行自然条件下季节性低温处理试验,以验证人工低温试验中所得结论。研究结果表明：10mg／L浓度的ABA增强水曲柳幼苗抗寒性的作用效果最好,能显著降低电导率,显著提高蛋白质含量、SOD活性、POD活性。但对可溶性糖含量的影响无明显变化。30mg／L浓度的ABA预处理有一定的作用效果,但高浓度的60mg／LABA预处理对于增强水曲柳幼苗抗寒性出现了一定的抑制作用。在自然低温条件下,10mg／L浓度的ABA预处理增强水曲柳幼苗抗寒性的作用效果最好,高浓度的无显著作用。     

低温对6种绿化树种幼苗生理过程的影响

在不同低温胁迫时间下,对大花五桠果Dillenia turbinata、双翼豆Peltophorum tonkinense、海南山竹子Garciniaoblongifolia、非洲桃花心木Khaya senegalensis、海南红豆Ormosia pinnata和盆架子Alstonia scholaris6种幼苗抗寒性进行了初步研究.结果表明:随着低温胁迫时间的延长,各树种相对电导率缓慢升高,脯氨酸含量波动较大,而叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性变化较小.大花五桠果叶片的丙二醛(MDA)含量增幅较大,其余树种出现波动最后接近对照水平.海南山竹子、海南红豆和大花五桠果叶片内蛋白质含量有所增加,其余树种波动后显著低于对照.采用主成分分析法进行抗寒性综合评价表明,6种幼苗的抗寒性大小依次为:海南红豆>非洲桃花心木>盆架子>海南山竹子>双翼豆>大花五桠果.     

自然低温条件下南洋楹抗寒生理研究

在自然低温(1~4℃)侵袭后进行南洋楹的生理指标测定,结果表明:南洋楹抗寒生理指标在参试家系间的变化不尽相同,各指标间的相关关系较复杂。进行抗寒性评价时,单一指标很难反映其实质。用主成分分析法进行抗寒性综合评价结果表明,综合抗寒力较强的家系有P16、Y6、P12、P14,较弱的家系有Y4、S3、N4和N5。     

自然低温胁迫对3种桉树生理生化特性的影响

对3种桉树幼苗叶片相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量等生理指标进行了研究。结果表明,自然低温下,各桉树表现出不同的适应性。总的来说,邓桉柳桉巨桉。自然低温(日最低气温-3.6℃)对柳桉和巨桉造成较大损害。另外,低温使桉树SOD活性上升,这与其MDA含量增加保持一致。     

多胺在植物抗逆中的生理机制

多胺（PAs）是一类低分子量、聚阳离子、脂肪族含氮物质,是植物对逆境响应的重要物质。国内外众多研究表明,在逆境胁迫下,植物体内不同类型的PAs,例如腐胺（Put）、亚精胺（Spd）、精胺（Spm）的含量会发生变化,外源PAs会对植物的抗逆性产生不同的影响。但多胺的研究对象多集中在农作物,对木本植物的研究较少。PAs对植物抗逆的作用机制较为复杂,不同种类的多胺对植物的抗逆影响不同,PAs的代谢与参与逆境胁迫的其他代谢密切相关。文中主要综述PAs在植物抗干旱、低氧、高温、低温、盐、重金属过程中的变化及生理作用机制,以期为开展PAs与抗逆林木研究、栽培与抗逆育种研究提供参考。     

植物盐胁迫适应机制研究进展

综述植物对盐胁迫的适应机制,包括提高抗氧化酶系统的活性、调节激素含量、离子区域化、离子选择性吸收、拒盐作用及合成渗透调节物质.目前植物盐胁迫适应机制的研究取得了一定进展,但在分子水平上仍有待于进一步深入.以现有研究为基础,利用分子生物学研究技术、基因工程技术和突变体筛选是根本解决植物抗盐性问题的重要途径和方法.     

干旱胁迫对桐花树生长和生理指标的影响

正桐花树(Aegiceras corniculatum(L.)Blanco)属较耐低温、广布的红树植物,能形成单种群落或作为其他红树植物乔木种的下层灌木,适于河口滩涂种植[1]。目前,在桐花树的人工造林、生长发育特性和对环境的适应能力等方面[2-8]已进行了广泛的研究,其中,桐花树的抗寒能力研究结果表明其     

植物抗寒性的生理生态学机制研究进展

综述植物在冷驯化过程中发生的一系列生理生化变化.环境对植物抗寒性的影响主要与光诱导、温湿度以及气候的变化有关.植物表面形成冰层会引起植物的无氧呼吸,导致植物受害;光抑制诱导活性氧的产生,从而导致植物光合系统的退化,抗寒能力下降,而短日照诱导植物休眠,有利于植物抗寒.光敏色素则被认为是启动冷驯化的光受体;植物通过冷驯化增加碳水化合物的积累及病原体相关蛋白的合成,以增强对低温病原体的抵抗能力;气候的变化使植物遭受了更大的冷伤害风险.微管最初遇冷时部分的解体可以有效诱导植物抗寒性;抗氧化酶活性增强,植物体内糖、脯氨酸、多胺等内含物含量上升.植物休眠状态中的生理变化(种子的休眠、芽的休眠)与ABA敏感性的差异有关.对植物抗寒性分子机制的研究表明:COR基因的表达对于植物抗寒性和冷驯化是十分关键的;与气候梯度有关的基因梯度的分布说明寒冷地区的树种更为抗寒;多表型性状的数量性状分析,为重要的农艺性状标记辅助选择(MAS)提供基础.对植物抗寒过程中的信号转导进行研究发现,Ca2 是低温下参与调节冷驯化应答机制中信号转导途径的重要的第二信使.未来植物抗寒领域的研究热点为信号转导和基因调节,低温抗性的遗传学和遗传应用及代谢组学,气候变化对于植物抗寒的影响等方面.