观赏植物抗寒性改良技术分析

低温是影响观赏植物推广应用的主要限制因素,因此研究观赏植物抗寒性调控改良方法对观赏植物的应用有重要意义。影响观赏植物抗寒性的因素主要包括低温、光照和光周期、水分等外部环境条件,观赏植物自身的遗传基因、生长速率和发育水平等内部因素。传统采用选种育种、抗寒锻炼和抗寒砧木等农林栽培手段培育抗寒性观赏植物;后出现施用外源物质等化学手段培育抗寒性观赏植物;以及随着分子生物学的发展,利用基因工程手段对观赏植物抗寒性进行遗传改良。本研究从观赏植物在低温胁迫下的响应机制出发,对调控和改良观赏植物抗寒性的研究进行了总结,以期为未来观赏植物抗寒性改良研究提供一定参考。     

植物抗寒相关功能与调控基因研究进展

低温是严重影响农业生产的重要因素之一,尤其是在高海拔的冷凉地区。近年来随着抗寒基因工程的发展,有关植物抗寒性的研究得到了很大的进展。本研究从抗寒相关的功能基因和调控基因两方面入手,归纳了就近几年国内外关于植物的抗寒相关功能基因（冷诱导基因、脂肪酸去饱和代谢关键酶基因和抗氧化酶基因等）和调控基因（AP2/EREBP、NAC、MYB、WRKY和bZIP转录因子）并提出了展望,以期为人们进一步认识和利用植物抗寒相关基因提供参考,为植物抗寒机理的研究和植物抗寒育种提供依据,期望随着研究的深入能够培育出多抗寒性植物新品种。     

药用植物抗寒生理研究进展

低温是限制药用植物生长、发育及产量品质形成的重要因素之一,研究低温对药用植物的影响有助于药用植物进化、分布及道地药材形成等方面的研究。本研究系统总结分析了药用植物抗寒性与生物膜、渗透调节物质、植物生长物质、活性氧平衡和保护酶活性及植物次生代谢产物的相互关系,提出了从植物的交叉适应与学科交叉2个方面进行药用植物抗寒性的研究,进而为深入研究药用植物抗寒鉴定提供了理论基础。     

植物应答低温胁迫的研究进展

低温胁迫是影响全世界作物产量的主要非生物因素之一。当环境温度持续低于植物生长的最低温度时即对植物形成低温胁迫,主要是冷害和冻害。低温胁迫对植物的影响主要体现在酶活性、膜系统、细胞失水等,导致细胞代谢紊乱,甚至是细胞死亡。目前对植物响应低温胁迫的相关研究较多,也是发展较快的一项领域。随着现代研究技术的不断进步,关于植物抗寒性研究的方向不断更新,并且越来越多的研究方法被应用于鉴定植物抗寒性鉴定上。本研究主要从低温胁迫下植物生理生化、细胞结构、光合特性、分子生物学四个研究方面进行阐述,并对植物抗寒研究做出展望,为今后植物抗寒研究提供方向及理论基础。     

植物抗寒工程中脂肪酸去饱和酶研究进展

低温是影响植物生长的重要因素之一。本文介绍了多不饱和脂肪酸与植物抗寒性的正相关关系,并从脂酰-ACP去饱和酶、脂酰-CoA去饱和酶、脂酰-脂去饱和酶等几个方面综述了近几年里与植物抗寒性相关的脂肪酸去饱和酶基因的克隆、功能鉴定、表达调控等方面的研究进展。也讨论了一些对不饱和脂肪酸和植物耐低温间因果关系存在争议的研究报道。展望了应用基因工程技术培育出抗寒抗冻性较强的林业木材品种。     

植物低温胁迫调控机制研究进展

低温是影响植物生长发育和植被分布的一种非生物胁迫。当环境温度持续低于植物生长的最佳温度时即形成低温胁迫,包括冷害和冻害。冷害是指零度及以上低温对植物造成的伤害,细胞内不结冰,但会使喜温类植物产生生理性障碍,引起该类植物受伤或死亡。冻害是指零度以下低温对细胞造成损伤甚至死亡的现象。植物从感知低温到功能基因表达,进而抵御低温胁迫,相关调控机制一直是研究热点。本文综述了近年来植物低温胁迫相关研究,从信号感知、信号传导、功能基因表达、低温诱导的生理和细胞调机制等几个方面进行了分析讨论,并对植物抗寒研究做出展望,这将有助于抗寒植物新种质的培育。     

安徽农大宋传奎教授团队首次发现香气有助植物抗寒

<正>香气和抗寒,两者看似风马牛不相及,而安徽农业大学科研人员在国际上首次发现,香气能够有效调控植物的抗寒性。近日,国际植物学权威学术杂志《新植物学家》,在线发表了安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室宋传奎教授团队的最新研究成果"橙花叔醇糖苷化介导茶树抗寒性"。低温对植物产量和地理分布有很大的影响。低温等逆境条件会导致活性氧自由基在植株中的大量积累,进而对植株产生毒害,导致植物生长受到损失,严重时还会造成植株的死亡。如果     

小麦冷驯化相关基因及抗寒性分子机理研究进展

经过抗寒性锻炼或冷驯化过程的小麦会增强抗寒性,本文综述了近年来关于小麦冷驯化与抗寒性相关基因与分子机理研究的主要进展,对参与低温信号传导的CBF、ICE、b-ZIP、WRKY、NAC等转录因子,以及低温响应蛋白包括ABA依赖和非ABA依赖途径的COR蛋白、水通道蛋白、微管蛋白、抗冻蛋白等的表达调控模式做以介绍。我们对春化作用与冷驯化的相关性,小麦冷驯化过程中低温信号传导途径和低温响应机制也进行了讨论、总结,期望能对今后小麦抗寒分子育种及抗寒性分子机理的研究有所促进。     

冬季自然条件下12种屋顶绿化木本植物抗寒性分析

为探索屋顶绿化木本植物的抗寒能力,筛选出耐寒强的屋顶绿化木本植物,在2010年12月、2011年1月和2月冬季自然降温条件下,结合实地观测屋顶和地面温度、风力、相对湿度等气象因子,采用电导法,分别对12种木本植物1年生休眠枝条细胞膜透性进行测定。结果显示,石家庄冬季屋顶比地面温度高、风速大、相对湿度低。构树、柳树、金银木抗寒能力强,‘金叶’榆、桑树、杠柳、白榆、小叶杨、‘金叶’女贞抗寒能力较强,珍珠梅、棣棠、红瑞木抗寒能力较弱。运用电导法评定屋顶绿化木本植物抗寒性是可靠的,为快速筛选抗寒性强的屋顶绿化木本植物提供了参考依据。     

隶属函数法对伊犁地区‘树上干’杏不同株系抗寒性的评价

研究不同品种‘树上干’杏的抗寒特性,为‘树上干’杏抗寒种质创新及抗寒品种选育提供依据。以伊犁地区杏品种‘树上干’杏6个不同株系的一年生枝条为材料,采用人工模拟低温环境的方法,以4℃为对照组,设置-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-35℃共5个温度梯度,分析了低温胁迫对一年生枝条相对电导率、丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、脯氨酸、可溶性蛋白含量的影响。应用隶属函数法分析和评价6个不同株系的抗寒能力。结果表明,6个不同株系的‘树上干’杏抗寒性强弱依次为S6S3S1S5S2S4。本研究通过对‘树上干’杏抗寒性进行研究,并探讨各抗寒指标之间的关系,建立可靠的‘树上干’杏抗寒性评价方法,为‘树上干’杏抗寒性新品种选育及推广提供一定的理论依据。     

果树抗寒性生理生化及分子机理研究进展

随着果树产业规模的扩大,研究者们在果树方面的研究也取得一定成绩,但是近年来的特殊气候条件严重制约着果树产业的发展。果树的抗寒性与基因特性和低温胁迫有关,其抗寒能力因果树种类、品种的不同以及环境适应性差异而呈现出不同的表现趋势。果树抗寒性的生理生化研究以细胞膜系统、抗氧化系统及渗透物质等方面为基础进行探索,并结合其抗寒分子机理、遗传育种的研究工作进行综合分析,其目的在于为果树的抗寒性研究、抗寒品种的选育提供参考。     

植物抗寒剂研究进展

旨在为植物抗寒剂的研发及应用提供科学依据。笔者首先简要介绍了植物抗寒剂的定义、特点,并通过概括植物细胞内游离脯氨酸、可溶性糖含量以及保护酶活性等生理指标对植物抗寒性的影响,分析了植物抗寒剂的作用机理。其次依据时间顺序总结了国内外植物抗寒机理的研究进展及抗寒剂的研发历程,详细阐述了植物抗寒剂的国内外研究现状。最后简要分析了目前植物抗寒剂研发存在的问题以及未来的发展趋势,对今后抗寒剂研究的方向和思路做出了比较可靠的趋向预测。     

黄金茶CsDAM2基因克隆及其功能分析

休眠是通过植物体内相应基因的表达调控机制,使植物芽停止生长,以适应外界低温、短日照等不良环境条件的结果。茶芽打破休眠的早晚,密切关系到茶树经济生产的效益。为进一步掌握茶树芽休眠与解除的分子机理>本研究克隆了可能与黄金茶发芽早相关的转录因子(dormancy associated MADS-box CsDAM2),并在烟草中过表达CsDAM2,对CsDAM2转基因烟草和野生型烟草进行低温处理。结果表明,在相同处理条件下,随着温度的降低,同野生型烟草比较,转基因烟草电导率增加幅度小,并且叶绿素荧光值降低率低,说明在抗寒性能上,转基因烟草具有显著优势,进而一定程度上证实了 CsDAM2具有提髙茶树抗寒性的作用。本研究结果为进一步揭示茶树芽休眠与解除的分子机理提供了科学依据。     

马铃薯不同品种抗寒性综合评价

研究不同品种马铃薯幼苗的抗寒特性,为抗寒种质创新及抗寒品种选育提供依据。以10个马铃薯品种为材料,采用人工模拟低温环境的方法,分析了苗期低温胁迫对叶片相对电导率、丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、过氧化物酶活性(POD),可溶性蛋白含量的影响。结果表明:低温胁迫后,叶片相对电导率、MDA含量、SOD活性和POD活性均高于对照,可溶性蛋白含量低于对照。马铃薯品种间叶片各指标存在极显著差异。以马铃薯叶片各项指标的抗寒系数作为衡量抗寒性的指标,采用主成分分析法、隶属函数法和聚类分析法对马铃薯品种的抗寒性进行综合评价。其强弱排序依次为:‘丽薯6号’‘中薯20号’‘滇薯701’‘冀张薯12号’‘青薯9号’‘合作88’‘中薯18号’‘滇同薯1号’‘师大6号’‘宣薯2号’。本研究将10个马铃薯品种聚为3类:‘丽薯6号’、‘滇薯701’、‘中薯20号’等3个品种抗寒性最强;‘滇同薯1号’、‘冀张薯12号’、‘青薯9号’、‘中薯18号’、‘合作88’等5个品种抗寒性中等;‘宣薯2号’和‘师大6号’这2个品种抗寒性最弱。综合评价结果与低温胁迫后植株霜冻损伤评分结果基本一致。本研究通过对马铃薯抗寒性进行研究,并探讨各抗寒指标之间的关系,建立可靠的马铃薯抗寒性评价方法,为马铃薯抗寒性新品种选育及大规模马铃薯品种的抗寒评价提供一定的理论依据。     

棕榈科植物抗寒生理研究进展及展望

本文综述了棕榈科植物在低温下的胁迫生理研究、防寒生理研究和低温对光合生理的影响等方面的研究进展与发展趋势。并简要概述了棕榈科植物抗寒生理机制等方面的研究进展。又进一步阐明了棕榈科植物的抗寒性研究意义和今后的发展方向。认为棕榈科植物相关研究会是今后研究和发展的热点,具有广阔的发展前景,对于发展我国热区经济具有重要作用。     

白菜型冬油菜反复低温与恢复过程中叶片的差异蛋白分析

为了从蛋白质分子生物学方面研究白菜型冬油菜不同抗寒品种低温逆境及恢复条件下相关蛋白的响应机制,揭示大田生产中冬油菜抵御突发骤变低温伤害的抗寒机理,以超强抗寒冬油菜品种陇油7号和弱抗寒品种天油2号为材料,在培养箱培养至幼苗五叶期时,模拟北方寒旱区冬油菜返青期倒春寒环境,运用双向电泳结合质谱技术,分析其幼苗在低温(4℃)-恢复(20℃)-低温(4℃)-恢复(20℃)过程中存在的蛋白及其差异表达量。研究表明低温胁迫与恢复过程中,有2个蛋白点发生了显著差异的丰度变化,它们分别是半胱氨酸型氧化还蛋白过氧化物酶(定义为1号蛋白)和一种未知蛋白(2号蛋白)。且不同抗寒性品种存在2种不同蛋白的差异表达机制,1号蛋白在抗寒性较弱的天油2号低温胁迫恢复过程中表现出上调-下调-上调的变化趋势,抗寒性较强的陇油7号中此蛋白在第一次低温胁迫后消失,而出现了另外一种未知蛋白(蛋白2),且在低温胁迫恢复过程中也表现出上调-下调-上调的变化趋势,并且表达量高于天油2号中的蛋白1,因此,这种未知蛋白2可能是陇油7号抗寒性强于天油2号的原因之一。     

多年生木本植物季节性休眠的分子机制

季节性休眠是多年生植物在生态和进化上的一种“权衡”机制,也是植物界多样性生存策略的组成部分。林木季节性休眠的机理研究已经在多个物种中开展,涉及生理学、细胞学和分子生物学等众多领域。在林木中发现的CO/FT调控机制,揭示了植物“休眠”的本质。一旦生长停止,植物休眠便进入程序性阶段,并最终导致分生组织细胞对生长信号响应能力的完全丧失。研究表明,林木在响应环境信号中止或恢复生长发育的过程中存在复杂的分子调控网络。本文着重阐述了多年生木本植物在季节性休眠的诱导、建立和解除过程中的分子调控机理。     

脱驯化对寒地冬小麦抗寒性影响的探析

寒地冬小麦的安全越冬受制于 3个外界因素, 分别是低温驯化程度、 越冬期间温度、 以及返青期温度。为分析低温驯化对冬小麦抗寒性的影响, 笔者以抗寒性不同的 2个冬小麦品种为材料, 在其生长的低温驯化阶段分别对其进行脱驯化及低温处理, 测定不同处理下冬小麦植株的成活率及保护酶活性。研究结果得出, 10℃脱驯化处理 2天对植株造成的伤害较 20℃脱驯化 2天显著降低; 抗寒品种 ‘东农冬麦 1号’ 只有在 11月 10日发生 10℃脱驯化 2天其成活率显著降低, 而不抗寒品种在 10月 26日发生10℃脱驯化 2天其成活率为 50%; 20℃脱驯化 2天再-12℃ 3天处理, 抗寒品种在 10月 31日后其成活率低于 50%, 相同处理下不抗寒品种所有时期成活率均低于 50%。抗寒品种经历 20℃脱驯化 2 天后再经历-12℃ 1天低温植株的 SOD酶活性达到最高。由此得出, 低温驯化期发生脱驯化冬小麦植株的成活率降低。     

6-BA诱导的过氧化氢酶及其在提高水稻抗寒力中的作用研究

6-BA可以显著提高水稻抗寒性。为了进一步明确6-BA诱导水稻抗寒机制,对6-BA及低温诱导水稻的过氧化氢酶进行了研究。研究表明过氧化氢酶可受6-BA诱导,并且在提高水稻抗寒力中可能起重要作用。     

白菜型冬油菜抗寒性研究进展

抗寒性强是白菜型冬油菜能够在-32℃极端低温下安全越冬的一个关键因素。由于北方寒旱区冬寒春旱,积温不够,一般农作物只能一年一熟,土地利用率低。此外,北方地区冬末春初的沙尘暴和扬沙天气使得地区生态环境极其脆弱。因此,白菜型冬油菜抗寒品种的成功选育及推广对提高北方地区生态效益和经济效益具有十分重要的意义。文章综述了白菜型冬油菜抗寒性的最新研究进展,主要包括抗寒性机制研究、提高抗寒性方法及抗寒性育种等情况,以期为从事冬油菜育种工作者提供借鉴。