植物抗寒生理的研究进展

冷胁迫是环境胁迫因子中对油菜造成伤害的主要因素之一。当油菜处于低温环境下生长时,其内部物质将可能发生一系列变化,包括生物膜系统、渗透调节物质、酶系统等。从生理的角度对植物抗寒性特别是油菜的抗寒性研究概况进行了综述。     

低温胁迫下白菜型冬油菜与春油菜叶片光合特性及内源激素变化比较

为探究白菜型油菜在低温胁迫下叶片内源激素与光合特性的响应对其抗寒性形成的影响,以6份抗寒性不同的品种为材料进行低温处理,利用酶联免疫吸附法(ELISA)和CIRAS-2型便携式光合测定仪,分别测定25℃、12℃、8℃、3℃、-1℃、-4℃时的内源赤霉素(GA_3)、生长素(IAA)、玉米核苷素(ZR)、脱落酸(ABA)的含量及光合特征参数,比较抗寒性强弱两类油菜在低温胁迫下叶片中内源激素含量变化、光合特性及激素与光合作用之间的相互关系。结果显示:不同温度处理下、不同品种叶片内源ABA、IAA、GA_3、ZR含量和ABA/GA_3、ABA/IAA、ABA/ZR的差异均达极显著水平(P0.001),表明温度与品种对叶片内源激素含量及激素间平衡影响较大。低温胁迫均降低了白菜型冬油菜和白菜型春油菜IAA、GA_3、ZR的合成,但春油菜降低程度明显大于冬油菜,冬油菜间抗寒性弱的品种降幅大于抗寒性强的品种。随着温度降低冬油菜叶片ABA含量呈增加趋势,抗寒性强的品种增量高于抗寒性弱的品种;春油菜呈降低趋势。低温抑制了叶片光合作用,但冬油菜光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)降低幅度明显小于春油菜,抗寒性弱的品种降幅大于抗寒性强的品种。低温下,ABA含量及ABA/GA_3、ABA/ZR和ABA/IAA的比值与Pn和Gs均表现极显著负相关。因此认为,低温下ABA与IAA、GA_3、ZR间的动态平衡对冬油菜的抗逆能力和光合利用率有重要影响。     

外源海藻糖浸种对低温胁迫油菜种子萌发及幼苗生长的影响

为提高抗寒性,促进油菜种子发芽及幼苗生长,以甘蓝型油菜品种中油杂19为材料,研究外源海藻糖浸种对低温胁迫下油菜种子萌发及幼苗生长的影响,阐明外源海藻糖浸种的寒害缓解作用.结果表明,在低温处理下(10℃),油菜种子萌发受到抑制,发芽势、发芽率、发芽指数及活力指数均显著下降,平均发芽时间显著延长;种子萌发过程中异柠檬酸裂解...     

低温胁迫对稻茬小麦根系抗氧化酶活性及内源激素含量的影响

为探索低温对小麦根系的伤害机理,在分蘖期和拔节期模拟低温,研究低温胁迫对稻茬不同小麦品种(烟农19,抗寒性较强;郑麦9023,抗寒性较差)根系抗氧化酶活性及内源激素含量的影响。结果表明,低温胁迫对小麦根系中抗氧化酶活性和内源激素含量的影响均达到显著水平(P0.05)。2个小麦品种受到低温胁迫后,根系中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著增强,丙二醛含量(MDA)显著下降,且拔节期低温处理小麦的抗氧化酶活性增强幅度更大,MDA含量下降幅度更小。抗寒性较强的小麦品种(烟农19)根系中脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)和生长素(IAA)含量在低温胁迫后均表现为上升趋势。抗寒性较差的品种(郑麦9023)根系中GA3含量在低温胁迫后增加;ABA含量在低温胁迫后下降;IAA含量在分蘖期低温胁迫后表现为增加,拔节期表现为下降。以上结果表明,分蘖期和拔节期遭受低温后,不同品种稻茬小麦根系中抗氧化酶活性及激素含量受影响的程度不同,抗寒性差的品种根系受低温影响较大,且以拔节期影响更为严重。     

多倍体彩色马蹄莲抗寒性初步研究

彩色马蹄莲对低温较敏感,当温度低于6℃就会产生低温伤害。为摸清彩色马蹄莲多倍体是否在抗寒性方面有所改善,以2个彩色马蹄莲品种(Ym039、Gold affair)的四倍体及二倍体试管苗为材料,炼苗移栽成活后,进行低温胁迫和常温对照处理,并检测抗寒性相关生理指标。结果表明：(2±0.5)℃下10 d后二倍体死亡率超过50%,四倍体死亡率30%左右;(6±0.5)℃低温胁迫下,多倍体品种游离脯氨酸、MDA含量低于二倍体,而游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、POD活性、SOD活性均不同程度高于二倍体。上述生理指标均表明,多倍体抗寒性比二倍体增强,通过多倍体途径培育抗寒性品种具有可行性。     

油菜抗低温的评价指标与分子生理机制研究进展

油菜是我国种植面积最大的油料作物。低温胁迫是限制其生产、影响其种植区域的主要因素之一。本 文综述了在植株形态水平、生理水平评价油菜低温抗性的指标，系统总结了已经初步揭示的油菜低温胁迫应答机 制，介绍了低温抗性品种选育的进程，讨论了关联分析与多组学技术在油菜低温胁迫相关研究中的应用前景，这些 研究为挖掘更多低温抗性资源，深入解析油菜低温应答的分子调控机理提供了理论依据。     

烟草抗寒性生理生化研究进展

综述了低温胁迫对烟草抗寒性生理生化指标的影响，同时对烟草的抗寒性机理研究进行了展望。     

乙烯利对香蕉抗寒性的影响

用乙烯利喷洒香蕉幼苗叶片1 d后,于6℃低温胁迫1 d,研究乙烯利对香蕉幼苗抗寒性的影响.结果显示:乙烯利预处理可以保护低温胁迫后香蕉叶片细胞结构的完整性,降低低温胁迫后叶片的萎蔫程度和相对电导率,提高低温胁迫后叶片的光合速率.表明乙烯利可以提高香蕉幼苗抗寒性,其中浓度为200mg/L时效果最佳.     

磷钾对小麦幼苗抗寒性的影响

为了探索低温胁迫下磷钾元素对小麦幼苗抗寒性的影响机理,对不同磷钾处理的小麦幼苗进行低温胁迫,测定和分析了相对电导度、可溶性糖含量、丙二醛含量、叶绿素含量、脯氨酸含量和SOD酶活性的变化.结果表明,低温胁迫下,磷素和钾素处理与对照相比明显降低了小麦幼苗组织的相对电导度和丙二醛含量,增加了可溶性糖和脯氨酸含量,提高了SOD酶活性;其中多数指标的磷钾配合处理效果更好.说明磷钾处理可以明显地增强低温下小麦幼苗的抗寒性,减缓低温对小麦幼苗的胁迫伤害,尤其是磷钾的配合施用对增强小麦幼苗的抗寒效果更好.     

6-BA和PP333对油菜幼苗抗寒性的研究

油菜尤其直播油菜苗期容易遭受低温胁迫而影响其正常生长，因此提高油菜抗寒性对发展油菜生产具有重要作用。选用6-BA和PP333为材料，在网室盆栽条件下研究不同浓度的植物生长调节剂对油菜幼苗抗寒性的影响。结果表明，在一定范围内提高6-BA和PP333浓度可以提高油菜幼苗单株重，降低离体叶片电导率和游离氨基酸的渗出率。随6-BA和PP333浓度升高，叶片中SOD、CAT和POD活性及根系活力均呈单峰曲线变化，当6-BA和PP333浓度均为50 mg•L-1 时，叶片中抗氧化物保护酶活性和根系活力达到最大值。一定浓度的6-BA和PP333可提高叶片膜系统保护酶活性，降低叶片膜脂过氧化程度，改善根系活力，从而增强油菜的抗寒性，其生产较适宜的浓度均为50 mg•L-1 左右。     

覆盖对土壤温度及甘蓝型油菜丰油10号抗寒性和产量的影响

为了解低温冻害对我国黄淮油菜产区油菜产量的影响,以甘蓝型油菜丰油10号为材料,于2009-2012年间进行3年覆盖处理田间试验,测定不同覆盖物及覆盖时期对各小区不同土层的温度、冻害程度、经济性状、产量和品质影响。结果表明,覆盖处理可有效调节土壤温度,降低冻害指数,显著提高油菜越冬存活率。覆盖稻草的两个处理冻害指数均显著低于对照,覆盖处理有显著的增产效果,增产幅度在1.55%～58.28%,且以冬前对油菜进行覆盖处理的增产效果较好。这主要是得益于单株有效结角数和千粒重的显著提高,各覆盖处理单株有效结角数比对照增加4.48%～20.39%,千粒重比对照增加29.97%～41.11%。因此认为,黄淮油菜产区稻草覆盖和培土壅根均能保温、防寒,有利于油菜增产,相关措施宜在冬前进行。     

甘蓝型油菜耐低温生长生理生化响应机制

为提高甘蓝型油菜耐寒育种过程中的筛选效率，研究甘蓝型油菜耐低温机理，以8个不同抗寒性的甘蓝型油菜为材料，对低温条件下各材料的生物量、叶绿素、脯氨酸和相对电导率进行测定，发现在室外平均气温2.75℃时，抗性材料的生物量、叶绿素和脯氨酸的累积量都显著高于敏感材料，相对电导率没有显著差异；当平均气温7.52℃回升至12.39℃，抗性材料和敏感材料生物量的累积量无显著差异；在恒定低温10℃/4℃处理下抗性材料和敏感材料在处理前3周生物量均持续累积，但从第4周开始敏感材料新叶出现白斑，生物量减少，抗性材料老叶出现白斑，生物量维持不变。结果表明，耐低温材料在低温条件下叶绿素含量受到的影响较小，脯氨酸的积累量持续上升，具有较强的快速适应能力，在低温下具有显著的持续生长优势。     

北方强冬性甘蓝型冬油菜生长锥与抗寒性的关系研究

为探究北方强冬性甘蓝型冬油菜（Brassica napus L.）生长锥低温响应特性及其与抗寒性的关系,以冬性不同的甘蓝型冬油菜为试验材料,通过体式显微镜解剖、石蜡切片、扫描电镜等方法观察生长锥形态,通过测定半致死温度（LT50）鉴定不同品种的抗寒性,并对STM等生长锥调控关键基因进行克隆和表达分析。结果表明,冬前低温处理后,强冬性抗寒品种VHTSG10与VHTS309-4苗期的生长锥表面光滑,相对高度较低,弱冬性材料VH天油2288和VH新油23号苗期的生长锥表面有小突起组织,相对高度较高;不同品种间LT50与生长锥相对高度极显著正相关;调控苗期生长锥分化的关键基因BnSTM,其相对表达量与生长锥相对高度显著正相关,而BnCUC2基因相对表达量与生长锥相对高度极显著负相关;BnSTM基因存在1149 bp的完整开放阅读框,编码382个氨基酸,包含KNOX1、KNOX2、ELK和Homeobox＿KN 4个保守结构域,与白菜型油菜（Brassica rapa L.）的亲缘关系较近,蛋白序列相似性为98.69%,亚细胞定位分析表明BnSTM蛋白在细胞核表达,参与茎尖分生组织的生长发育,与...     

响应面优化亚临界萃取菜籽低温压榨饼中油脂的工艺及其品质评价

采用Box-Behnken响应面设计优化亚临界萃取菜籽低温压榨饼中油脂的工艺，并将所得油的品质与正已烷、超临界CO2萃取油进行比较。结果表明：液料比和萃取时间对油脂提取率的影响极显著(p<0.01)；液料比与萃取时间存在显著的交互作用（p<0.05）；经优化后，在35℃下，设定液料比为8.3 mL/g，萃取90 min，菜籽油的提取率最高达95.10%。通过亚临界萃取得到的菜籽油磷含量为113.20mg/kg，约为正已烷萃取菜籽油(磷含量232.48mg/kg)的一半，油脂酸价与过氧化值都较正已烷萃取菜籽油低；亚临界萃取的菜籽油除磷含量与超临界萃取菜籽油差异显著外，其它品质指标，如酸价、过氧化值、甾醇及生育酚含量均与超临界萃取油差异不明显。     

电子束辐射诱变及克隆选择培育好好芭抗寒无性系的研究

利用电子辐射处理好好芭试管苗，从改变基因型入手提高其抗寒力，以获得稳定遗传的好好芭株系。研究表明150GY的辐射量是诱发好好芭发生变异的最佳剂量，结合生化标记，抗寒相关的酶类——淀粉酶和过氧化物酶活性分析，人工模拟低温实验的克隆检测，筛选出了具有较高抗寒能力的好好芭株系，这些株系通过无性系繁殖可用于抗寒育种。     

利用WGCNA鉴定甘蓝型油菜低温胁迫的基因共表达网络

为了解甘蓝型油菜受低温胁迫时的共表达网络,运用加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expres⁃ sion network analysis, WGCNA）方法,利用2个抗冻响应有差别的甘蓝型油菜材料HX17和HX58不同低温处理的36 个RNA-seq数据,通过过滤低表达基因,筛选表达水平变异最大的前15 000个基因用于WGCNA分析,共鉴定到16 个基因共表达模块。结合转录因子预测、冷相关基因预测、模块基因的gene ontology（GO）富集及表达分析,确定了 brown模块为响应冻害胁迫的共同模块、pink模块为HX17耐寒特异性模块,并构建了基因共表达网络,为油菜抗寒/ 抗冻机制研究提供新的依据。     

油菜湿害及耐湿性机理研究进展

湿害威胁中国的油菜生产。本文阐述了前人关于湿害对植物生长的危害机理,概括了湿害对油菜生长的影响、油菜耐湿性的遗传多样性、油菜耐湿性形成的生理生化和遗传机理的研究进展,指出今后应重点建立油菜耐湿分子育种技术,深入研究耐湿基因网络,发现和克隆耐湿相关基因,为提高油菜的耐湿性奠定基础。     

BnPHR1转基因油菜低温抗性机制探究

植物低磷与低温胁迫应答之间存在基因调控及生理生化适应关联性。MYB-CC家族转录因子PHR1是植物低磷应答核心调控因子,但PHR1是否参与植物低温胁迫应答调控及其扮演的功能还不清楚。本文以BnPHR1过量表达转基因油菜为材料,探究BnPHR1在油菜低温胁迫应答中的调控功能。相比野生型油菜,BnPHR1过量表达转基因油菜株系对低温的耐受性明显提高,叶片萎焉程度减轻。电导率和丙二醛含量分析表明转基因油菜细胞膜损伤程度降低。为了进一步探究BnPHR1在低温胁迫中的作用,从野生型（WT）及BnPHR1过量表达转基因油菜转录组数据中挖掘低温胁迫应答相关差异表达基因,探索BnPHR1影响油菜低温抗性的可能机制。转录组数据分析结果显示,在油菜地上部分和根BnPHR1调控的差异基因中,分别有44和49个低温应答相关基因,如BnCOR15B,BnCOR78,BnCBF2等。BnPHR1调控差异基因启动子分析发现26个差异基因启动子中含有P1BS元件,其可能受BnPHR1直接调控。这些结果表明BnPHR1可能通过影响下游低温应答相关基因表达提高转基因油菜应对低温胁迫耐受性。