低温胁迫下高粱幼苗生理变化及耐冷综合评价

[目的]低温胁迫是影响高粱萌发及幼苗长势的重要因素之一,探讨高粱幼苗生理特性对低温胁迫的响应机制,明确科学的耐冷综合评价方法,为高粱耐冷种质的筛选及耐冷品种选育提供理论依据。[方法]以高粱耐冷品种"冻高粱"和"红壳四号"和冷敏品种"SC407"和"晋303"为试验材料,在2℃条件下低温胁迫处理时间分别为12、24、36 h,研究不同冷害胁迫条件对高粱幼苗MDA含量、SOD活性、POD活性及Pro含量的影响,并采用隶属函数法科学评价高粱幼苗的耐冷性。[结果]耐冷和冷敏品种的MDA含量和Pro含量均随着低温胁迫处理时间增加,呈现增高的趋势,冷敏品种的MDA含量增加幅度显著高于耐冷品种(P0. 05),其上升平均幅度变化范围在58. 9%～158. 2%,而耐冷品种各处理的脯氨酸含量值均高于冷敏品种,其变化范围在18. 3%～75. 2%;高粱幼苗SOD活性、POD活性随低温处理时间呈现先升高后降低的变化规律,各低温处理的酶活性均高于对照,耐冷品种的两种酶活性平均增加幅度分别为53. 6%、43. 5%,显著高于冷敏品种的酶活性平均增加幅度(P0. 05),其值分别为31. 0%、37. 3%;12 h低温胁迫高粱生理指标隶属函数平均值耐冷综合评价U值排序为:SC407晋303红壳四号冻高粱,其结果与生产实际相吻合。[结论]丙二醛含量、脯氨酸含量、过氧化物酶活性和超氧化物歧化酶活性4个生理指标可作为高粱耐冷性的鉴定指标,结合隶属函数法对高粱苗期进行耐冷综合评价科学可行,可以为高粱品种耐冷性鉴定提供参考。     

低温胁迫下苦瓜苗期生理变化与耐冷性评价的关系分析

[目的]分析低温胁迫下苦瓜苗期生理变化与耐冷性评价的关系,筛选适宜苦瓜苗期耐冷性评价的取材时期,为提高苦瓜耐冷性评价的准确性和可靠性提供参考依据.[方法]对已知耐冷性存在差异的苦瓜材料MC108、MC45和MC6幼苗进行10℃低温胁迫,分别测定其叶片在胁迫0、2、4、6、8和10 d时的生理指标,绘图显示生理指标的变化情况,结合隶属函数值对各胁迫时期苦瓜耐冷性的评价结果,筛选适宜苦瓜苗期耐冷性评价的取材时期.[结果]耐冷性存在差异的苦瓜材料对冷害胁迫反应机制不同,与低温胁迫0 d(对照)相比,低温胁迫第10 d时冷敏材料MC6的可溶性蛋白含量降幅较大,脯氨酸(Pro)含量增加量更多;与MC45和MC6相比,低温胁迫0、2、4、6、8和10 d时耐冷材料MC108的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性变幅相对较小.除丙二醛(MDA)含量峰值出现的时间不同外,MC108、MC45和MC6的Pro、 可溶性蛋白含量及SOD、POD活性降低的共同时间点均为低温胁迫处理第10 d.结合隶属函数值对苦瓜耐冷性的评价结果判断,低温胁迫处理第10 d的叶片生理指标适宜作为其苗期耐冷性评价指标.[结论]苦瓜材料幼苗进行10℃低温胁迫处理第10 d是进行苗期耐冷性评价的适宜取材时期.     

高粱苗期耐冷种质资源筛选与鉴定

高粱苗期的耐冷性是扩大高粱生产范围、降低早春播种低温冷害风险的重要性状。为满足高粱耐冷育种和耐冷性状遗传解析的材料需求,试验对237份不同来源的高粱种质进行了苗期耐冷性鉴定。结果表明,根据幼苗成活率分级,筛选出苗期1级耐冷种质12份,其中,我国地方品种5份、育成品种4份,外国品种3份;不同地理来源的高粱种质耐冷性存在明显差异,1级耐冷资源中我国地方品种和育成品种所占比例较大。说明来自我国尤其是北方地区的高粱资源中蕴含着丰富的耐冷资源,可以加大力度进行筛选鉴定。     

葫芦砧木种质资源耐冷性评价

为筛选适宜低温环境的耐冷葫芦砧木品种,本研究以11份葫芦砧木种质资源为材料,分析其在8℃低温胁迫下的冷害指数,测定与耐冷性相关的7项生理生化指标,利用隶属函数法和聚类分析对其耐冷性进行综合评价。结果表明,低温处理下,冷害指数、抗氧化酶(SOD、CAT)活性、氧化损伤指标(MDA含量)、渗调物质(脯氨酸、可溶性蛋白)含量,可作为苗期耐冷性鉴定的评价指标。通过隶属函数法和聚类分析将11份供试葫芦砧木材料分为3大类群:强耐冷性品种(NZ、CF、AS、RS、HG和QY)、中度耐冷性品种(JX、Y1、JZ和Y3)和冷敏感性品种(KC)。强耐冷葫芦砧木NZ、CF、AS、RS、HG和QY可以作为耐冷葫芦砧木资源种质改良的候选材料。     

高粱品种资源苗期和灌浆期的抗冷性研究——Ⅱ.部分生化指标与抗冷性的关系

以往的高粱抗冷性研究中,一些学者很早就发现高粱组织中某些生化物质含量与抗冷性有关,并将它们作为衡量品种抗冷性强弱的指标,如种子干胚膜不饱和脂肪酸含量、电解质渗透率等。但是涉及高粱籽粒主要成分与抗冷性之间关系的研究却很少。另外,近年来有关某些作物如小麦、水稻和大麦等在低温下可大量积累游离脯氨酸的报道颇多,还查明这些作物的抗冷性与脯氨酸累积有一定的联系。然而,高粱在低温条件下脯氨酸含最如何变化现仍不清楚。本文拟探讨高粱籽粒主要成分与苗期和灌浆期抗冷性的关系,以及高粱苗期抗冷性与幼苗内游离脯氨酸含量的关系。     

低温胁迫对三种早春短命植物生理生化指标的影响

[目的]以三种新疆早春短命植物绵果荠、卷果涩荠和粗果庭荠苗期叶片为试验材料,分别测定4℃低温胁迫处理对各材料抗冷性生理生化指标的影响,鉴定三种植物的抗冷能力.[方法]在苗期对三种植物进行4℃低温胁迫处理,分别测定处理0、3、6、9、12、15、18、21和24 h时各材料叶片内相对电导率、丙二醛含量、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和相关酶活性的变化,使用隶属函数法确定各植物的抗冷性大小.[结果]随着胁迫时间的延长,三种植物苗期叶片中相对电导率、丙二醛含量、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、SOD酶活性及POD酶活性变化趋势相同,均呈逐渐上升的趋势,但变化率存在差异;使用隶属函数值分析,三种植物的抗冷性从大到小依次为:卷果涩荠＞绵果荠＞粗果庭荠.[结论]单一生理生化指标很难反映植物抗冷能力,试验所选指标中相对电导率、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、SOD酶活性及POD酶活性能较好反映各材料的抗冷性大小,可作为早春短命植物抗冷性鉴定的参考指标,对抗冷种质资源发掘及抗逆育种有一定指导意义.     

辣椒5个栽培种苗期耐冷性差异评价

为了创制辣椒耐冷材料与选育耐冷品种,本研究以分属于5个栽培种的14份辣椒自交系为试验材料,进行4℃冷胁迫处理,测定了超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、过氧化氢(H_2O_2)含量、氧自由基(OFR)产生速率,并对辣椒的耐冷性进行了综合评价。结果表明:在4℃±1℃冷胁迫条件下,POD与SOD、MDA、H_2O_2间,以及Pro与MDA、H_2O_2间均存在显著相关性;在4℃胁迫12 h时,SOD、MDA、Pro的变异系数均达到最大值,因此12 h为辣椒冷胁迫处理的适宜时间。利用隶属函数法和聚类分析法,在欧氏距离0.09处将14份辣椒材料分为耐冷(Ⅰ)、中等(Ⅱ)、冷敏(Ⅲ)3个类别,其中5份材料隶属于类别Ⅰ,分别为C.annuum的‘P70’、‘A20’和‘A136’,C.chinense的‘PI241650’,以及C.frutescens‘PI439512’。     

高粱耐盐种质筛选及耐盐种质多态性分析

通过对103份高粱材料的芽期和苗期耐盐性进行鉴定筛选,筛选出芽期耐盐材料22份、苗期耐盐材料7份,芽期和苗期均达2级以上的耐盐材料仅有1份。结果表明,高粱芽期比苗期表现出更好的耐盐性;58对SSR引物进行的遗传多样性分析共产生200个等位位点,平均每个位点3.448个;多态性信息含量(PIC)的变化范围为0.337～0.816,平均为0.629。聚类分析表明,28份高粱耐盐性品种的遗传距离为0.060～0.505,平均为0.378,遗传距离较小,亲缘关系较近。认为耐盐鉴定一是要扩大材料筛选范围,筛选不同遗传基础的耐盐材料;二是用芽期、苗期同时进行盐胁迫或芽期、苗期不间断进行盐胁迫处理的鉴定方法,全面地反映高粱品种的耐盐性。     

外源尸胺增强黄瓜幼苗耐冷性的生理机制

以黄瓜耐冷材料长春密刺、冷敏材料北京截头为试材,利用人工气候箱进行低温(12℃/7℃,昼/夜)及恢复处理,研究低温胁迫下外源尸胺(Cad)对黄瓜幼苗电解质渗透率、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及叶绿素荧光参数的影响。与对照相比,Cad处理可以使低温胁迫下长春密刺、北京截头的电解质渗透率分别降低18.61%、9.54%,MDA含量分别降低13.13%、12.54%,可溶性蛋白质含量分别增加16.99%、11.20%,可溶性糖含量分别提高9.35%、2.90%,脯氨酸含量分别上升20.54%、17.36%;使SOD、POD、CAT、APX的活性均显著上升,分别提高9.64%和8.42%、19.83%和18.97%、31.95%和41.29%、10.66%和17.13%;同时可改善幼苗叶绿素荧光参数的变化。在低温胁迫条件下,外源尸胺通过促进黄瓜幼苗叶片可溶性物质含量的增加及抗氧化酶活性水平的提高,来降低膜脂过氧化水平,从而增强黄瓜幼苗的抗冷性。     

敲除DWF4基因提高拟南芥对低温胁迫的抗性

以拟南芥类固醇类C22α-羟化酶基因DWF4的T-DNA插入缺失突变体dwf4为研究材料,通过观察突变体在低温胁迫条件下的表型,检测dwf4突变体和野生型在低温胁迫条件下的相对电导率、叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、抗冷基因表达量和过氧化物酶基因表达量的区别,探讨了该基因在抗低温胁迫反应过程中的功能。结果表明,敲除DWF4基因能够提高拟南芥对低温胁迫的抗性。dwf4突变体的抗低温胁迫能力一方面源于在低温胁迫下,与野生型相比,dwf4突变体中相对较低的电导率和较高的叶绿素含量,以及更多渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸的积累,另一方面源于低温胁迫条件下dwf4突变体中低温胁迫响应的下游基因RD29A及COR47的高表达。结果还表明尽管dwf4突变体中过氧化物含量增加,但是过氧化物酶基因Prx22与Prx698的高表达对过氧化物的毒害起到了很好的抑制作用。说明在拟南芥中DWF4负调控拟南芥对低温胁迫的反应过程。     

2009年自然低温下优质稻种质资源耐冷性初步鉴定评价

[目的]从供试水稻种质材料中筛选耐冷性强的优良种质,为水稻耐冷性研究和利用积累材料,为优质稻耐冷品种选育提供优良亲本.[方法]利用早春低温和晚稻寒露风自然低温条件,采用早播早植法及晚播晚植法,对458份优质稻种质资源材料分别进行发芽期、幼苗期和抽穗扬花期的耐冷性初步鉴定与评价.[结果]在458份优质稻种质资源材料中,发芽期、幼苗期、抽穗扬花期表现耐冷性极强和强的种质分别有21份、15和76份、5和80份,分别占鉴定份数的4.59%、3.28%和16.59%、1.48%和23.74%.不同种质在不同生育期耐冷性表现不完全一致,但发芽期耐冷性强的种质在幼苗期也表现较强的耐冷性.筛选出在自然低温条件下各生育期均表现强或极强耐冷性的优质稻种质6份,如TKM10、三粒寸、湘晚籼13号、恢968选、649/五大稻种//649///649、253/P117//253///253.[结论]利用自然低温条件,可初步区分不同生育期耐冷性强与弱的优质稻种质资源,其适合对大量稻种资源进行耐冷性筛选鉴定;筛选出的耐冷性极强或强的种质具有较好的应用价值.在不同生育期均表现强耐冷性的6份优质稻种质,可作为耐冷亲本材料在水稻的耐冷性研究及优质稻耐冷育种中加以利用.     

低温对高粱后代选系苗期生理生化的影响

在正常及低温胁迫条件下,对高粱后代选系3853-1与后代选系3801-2苗期超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性及游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量等指标进行测定与分析结果表明:在正常生长环境下,后代选系3853-1的SOD与CAT的活性以及游离脯氨酸和可溶性糖含量均大于后代选系3801-2,MDA含量低于后代选系3801-2;在低温胁迫下,后代选系3853-1与后代选系3801-2叶片中MDA含量增高,而CAT活性和SOD活性,可溶性糖含量和游离脯氨酸含量均低于正常情况下的指标;在低温胁迫下后代选系3853-1叶片中SOD与CAT的活性、可溶性糖含量及游离脯氨酸的含量均高于后代选系3801-2;与后代选系3801-2相比较,后代选系3853-1在低温胁迫下有较强的抗性。     

低温胁迫对竹柏生理生化特征的影响

[目的]对引种的竹柏幼苗进行冬季低温胁迫研究。[方法]通过测定竹柏幼苗叶片质膜相对透性、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛（MDA）含量和叶绿素含量等生理指标,研究竹柏幼苗在自然条件下（18～25℃）的和人控低温（5～6℃）条件下这些生理指标连续5 d的变化规律。[结果]竹柏幼苗叶片可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、丙二醛含量和质膜相对透性均较对照有所上升;叶绿素含量随着低温胁迫时间的延长逐渐下降。[结论]竹柏幼苗对低温胁迫产生了积极的响应,受低温伤害有所降低。     

低温胁迫对玉米发芽及幼苗生理特性的影响

为探究低温胁迫对玉米发芽及幼苗生理特性影响,文章以杂交玉米品种天农9和天合1为试验材料,采用低温培养(发芽期6℃,苗期4℃)方法,分析低温胁迫下玉米发芽(发芽率)、幼苗农艺性状(株高、根长、地上部及地下部干鲜重)和生理生化指标(SPAD值、Pn、MDA含量、POD活性、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量)变化。结果表明,低温胁迫抑制玉米种子发芽和幼苗生长,降低幼苗株高、根长、地上部地下部干鲜重、叶绿素含量和净光合速率提高MDA含量、POD活性、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量。不同品种间差异显著,天合1对低温胁迫更敏感。研究成果为解决玉米生产冷害问题提供理论依据。     

不同外源药剂预处理对低温胁迫下玉米种子萌发的影响

以玉米品种郑单958和辽单632为试验材料,研究不同外源药剂预处理对低温胁迫下玉米种子萌发的影响.结果表明:不同种类和浓度药剂预处理可影响郑单958和辽单632玉米种子的耐冷性,5 mg·L<'-1>GA<,3>促进10℃低温下各品种种子的萌发,有利于幼苗和根系的生长,但不利于壮苗;1 mg·L<'-1>浓度ABA浸种...     

温度和PEG胁迫对甜柿叶片游离脯氨酸累积的影响

以目前主栽甜柿品种为试验材料,研究各品种在低温、高温、模拟干旱三种胁迫条件下叶片游离脯氨酸含量和积累的变化。结果表明:三种逆境胁迫均诱导了甜柿叶片游离脯氨酸的累积,其积累量除了随逆境胁迫的增加而增加外,同时与品种对这种逆境的抗性有关。     

冷水胁迫下水稻分蘖期耐冷性状QTL定位研究

以黑龙江地区高产优质水稻品种东农422和耐冷性强水稻品种空育131为亲本,构建F2 3代180个家系为作图群体.在分蘖期17℃人工冷水胁迫下,进行水稻耐冷性鉴定.以SSR标记构建分子连锁图谱为基础,根据微卫星标记间的距离和顺序绘制一个包含75个SSR标记的遗传连锁图谱.构建的连锁图谱总共覆盖水稻基因组约1351.7 cM,标记间平均距离为19.04 cM.对水稻分蘖期的苗高、分蘖数、地上部生长量、叶绿素含量及其冷水反应指数(CRI)进行数量性状基因座(QTLs)的定位研究.结果表明,上述性状经冷水胁迫后,在F3家系群中均表现为单峰的连续分布,推断分蘖期耐冷性是由主效基因和微效基因共同控制的数量性状.共检测到与冷水胁迫下分蘖期苗高、分蘖数、地上部生长量和叶绿素含量及其冷水反应指数相关的QTL 21个,分布于第2、3、5、6、7、8和12条染色体上.     

Effects of Phosphate Fertilizer on Cold Tolerance and Its Related Physiological Parameters in Rice Under Low Temperature Stress

The study was designated to explore the physiological mechanism of cold tolerance enhanced by phosphate in rice. An experiment was conducted to investigate the effects of different levels of phosphate ...     

高粱耐冷性鉴定方法及指标的研究

利用人工智能培养箱设置低温条件,在高粱种子期、芽期和苗期进行耐冷性鉴定方法及指标的试验研究。根据试验结果,划分出高粱种子期、芽期和苗期的耐冷性级别。