植物低温胁迫生理研究进展

低温是限制植物生长和分布的一种非生物胁迫因素.综述了低温胁迫对植物膜系统、光合作用、酶活性以及渗透调节物质的影响,同时提出了尚待进一步研究的问题.     

低温胁迫对不同辣椒品种生长及生理指标的影响

我国的设施辣椒栽培面积不断增加,以现有的品种为试材,研究其耐寒性情况,为设施辣椒的栽培生产提供参考。以晋尖椒1号、保椒F1、良椒2313、中椒22号4个辣椒品种为试材,研究了各辣椒品种分别在15℃/5℃(昼/夜),20℃/10℃(昼/夜),25℃/15℃(昼/夜)3个不同的温度处理下,其生长指标和生理指标(可溶性糖含量、脯氨酸含量、POD活性、SOD活性、根系活力、叶绿素含量、丙二醛含量)的变化。结果表明,随着温度的降低,各辣椒品种的各项生长指标及干物质、根系活力、叶绿素含量、SOD活性都逐渐减小,而可溶性糖含量、脯氨酸含量、POD活性、丙二醛含量逐渐增大。在低温处理前后,所研究生理指标的变化有明显的差异,说明其变化与辣椒的抗寒性密切相关。根据测定的各项指标对4个辣椒品种进行筛选,其抗寒性大小顺序为:良椒2313、中椒22号、晋尖椒1号、保椒F1。     

低温胁迫对不同萌发状态的裸燕麦种子某些生理特性的影响

对裸燕麦不同萌发状态下的种子进行了0℃、5℃、10℃的低温胁迫。结果表明:随温度的降低,丙二醛含量急剧增加,而脯氨酸和可溶性蛋白含量也表现出明显增加的趋势。在适宜温度下,各处理种子又恢复了生活力,这些保护性物质的增多提高了裸燕麦的抗寒性。     

低温胁迫下磷肥对日光温室番茄苗期生长及生理活性的影响

采用盆栽方法,研究了常温和低温条件下磷肥对番茄苗期生长和生理活性的影响。结果表明:常温条件下,磷肥用量(P2O5)在0.20~0.85 g/kg范围,番茄株高、茎粗、叶片数均表现增加趋势,超过0.85 g/kg时,开始下降;低温条件下,磷肥用量(P2O5)为3.14 g/kg时,番茄株高、茎粗、叶片数达到最高值。适宜磷肥用量可提高番茄苗期光合能力,叶片叶绿素含量和可溶性糖含量增加,MDA含量下降,其抗性能力提高;磷肥施用过量,番茄叶片生理活性降低,抗逆能力下降。     

低温锻炼对谷蠹抗寒性的影响

以发生于我国重要储粮害虫谷蠹Rhizopertha dominicaFabricius为研究对象,在不同低温强度(11℃、6℃)下饲养20天,利用半导体点温度计测定其过冷却点和结冰点,同时测定其死亡率。结果表明:低温锻炼可以明显地降低过冷却点和结冰点;在饲养时间不变的情况下,过冷却点和结冰点与饲养的低温强度呈正比,死亡率与饲养的低温强度呈反比。同时讨论了谷蠹的地理分布与抗寒性的关系。     

外源水杨酸对低温胁迫下烤烟幼苗生理特性的影响

为揭示外源水杨酸对提高烤烟幼苗抗低温能力的生理效应,以云烟87为供试品种,运用人工气候培养箱模拟4℃低温,设置不同浓度(0、0.6、0.8、1.0和1.2mmol/L)水杨酸对烤烟幼苗连续3d进行叶面喷施预处理,随后进行连续5d的低温处理,以25℃、喷施蒸馏水作为对照,测定烤烟幼苗活性氧代谢、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量和根系活力的影响。结果表明,低温胁迫下烤烟幼苗活性氧增加,膜脂过氧化程度加剧,抑制幼苗的生长发育。而外源水杨酸能够明显提高低温胁迫下烤烟幼苗的抗氧化酶活性,增加渗透调节物质含量,降低O₂^-·产生速率和MDA积累量,缓解低温胁迫对烤烟幼苗的损伤,增强其抗低温能力。     

低温胁迫下冬小麦幼苗期和拔节期某些生理生化特性的变化

研究了0－2℃的低温胁迫条件下半冬性和弱春性小麦幼苗期、拔节期叶片超氧化物歧化酶活性（SOD），丙二醛（MDA）、可溶性糖（WSS）和脯氨酸（Pro)含量的变化。结果表明：（1）半冬性小麦SOD活性升高和MDA含量下降的幅度均大于弱春性品种，前者WSS和Pro积累也较后者多；（2）2个品种在幼苗期4项指标的差异显著，拔节期差异变小，（3）小麦拔节期对持续寒冷的耐受力软弱。     

温度逆境锻炼对低温胁迫下番茄幼苗细胞膜脂质过氧化产物及抗氧化酶活性的影响

为了探索番茄植物交叉适应现象及其生理机制,以番茄品种东农704为材料,研究了低温和高温锻炼后番茄幼苗在2℃低温下叶片中丙二醛(MDA)和抗氧化酶活性的变化。结果显示,番茄幼苗经过适宜的低温和高温锻炼均可提高幼苗的抗冷性,并且高温锻炼在提高番茄幼苗抗冷性方面明显优于低温锻炼。2℃低温胁迫1d,未经锻炼幼苗与锻炼幼苗相比,其MDA含量明显升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性大幅度下降,即使在恢复生长2d后,MDA仍维持在较高的水平,SOD、POD和CAT活性水平也较低。番茄幼苗在低温和高温锻炼后、低温胁迫后和恢复2d后,MDA含量和酶保护系统变化各有异同。上述研究结果表明番茄植物具温度逆境交叉适应性,低温和高温锻炼诱导的番茄抗寒机制存在着差异性。     

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。     

冬小麦叶片对低温胁迫的生理响应

以抗寒性不同的冬小麦品种(米808、冬引0801、小黑麦、冬麦9625、冬麦138)为试验材料,测定各材料在不同温度(13,7,4,-18,-21℃)下处理2h后叶片的相对电导率、叶片中丙二醛(MDA)、可溶性蛋白质、脯氨酸、可溶性糖含量和超氧化歧化酶的活性(SOD).结果表明,随着温度降低(4℃→-18℃→-21℃),小麦叶片中MDA、可溶性糖含量逐渐增加.小麦叶片SOD总活力随胁迫温度降低先升高后降低再升高.经低温胁迫后,小麦叶片可溶性蛋白质含量无明显变化.米808、冬引0801在-21℃胁迫下,相对电导率变化率最低.米808、冬引0801在-18℃→-21℃时,MDA含量增幅较大;米808 SOD总活力在-18、-21℃时变化率最低.冬引0801脯氨酸和可溶性糖的变化率均在21℃时最大.     

低温胁迫下8种柑橘的生理响应与抗寒性评价

本研究比较了8个柑橘品种的抗寒性并对其进行综合评价,以期了解这8种柑橘的抗寒能力差异并筛选评价柑橘抗寒能力差异的关键指标,这不仅为评价柑橘抗寒性提供了重要参考指标,也为柑橘的扩大引种和栽培提供了依据.以8种柑橘离体枝条为材料,分析0℃、-2℃和-4℃时柑橘的形态和生理生化指标的变化,通过隶属函数综合比较8种柑橘的抗寒能...     

外源水杨酸对低温胁迫下养心菜生理代谢的调节作用

为探讨外源SA对低温胁迫下养心菜生理代谢的调节作用,以养心菜为试材,在0,5℃低温胁迫下,分析叶面喷施不同浓度(0,0.5,1.0,2.0,4.0 mmol/L)的水杨酸(SA)对养心菜膜透性、MDA含量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白、脯氨酸、叶绿素含量以及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:0.5,1.0,2.0 mmol/L的水杨酸处理均能抑制低温下养心菜相对电导率和MDA的升高,提高养心菜叶片SOD和POD活性,增加可溶性蛋白、脯氨酸和叶绿素含量,也使养心菜叶片Fv/Fm的下降幅度减缓,光抑制对植物的伤害也得以减缓,养心菜的抗寒指标在低温下均有不同程度的缓解。同一浓度的水杨酸处理对不同温度的作用效果不同。综合评价的结果显示,1.0 mmol/L SA处理对养心菜在5℃低温下的缓解效果最好。     

低温胁迫对茄子单性结实材料生理特性的影响

为有效评价茄子单性结实材料,用于新品种的选育应用,以单性结实材料D-11和非单性结实材料00-13为试材,在人工可调环境下,研究低温胁迫(5℃)对茄子幼苗生理特性的影响。结果表明,低温胁迫下,单性结实材料冷害指数低,膜脂过氧化产物丙二醛含量(MDA)少,抗冷性强;随胁迫时间的延长,幼苗叶片的净光合速率(Pn)、光饱和点(LSP)、光饱和光合速率、表观量子效率(AQY)和CO2饱和点(CSP)、羧化效率(CE)、RuBP最大再生速率等均下降;而光补偿点(LCP)、CO2补偿点(CCP)具有上升趋势;胞间CO2浓度(Ci)先升高后降低。实验表明,低温胁迫主要影响茄子幼苗光合机构的活性,单性结实材料的抗冷优势明显,光合参数变化幅度小。     

低温胁迫下袖珍椰子幼苗的某些生理学变化

摘要:在2℃低温胁迫下, 袖珍椰子(Chamaedorea elegans H. Wendl.)幼苗叶片的MDA含量逐渐增加,膜脂过氧化作用逐渐增强。电解质渗出率在3d后增至92.35%, 细胞膜受到不可逆伤害。细胞保护酶SOD、POD和CAT酶活性呈现初期增高,随后下降的趋势,其中CAT酶活性降幅最大。叶片净光合速率随低温胁迫时间延长也呈现下降,5d后,净光合速率为-1.89 μmol CO2 ?cm-2?s-1;蒸腾速率在低温处理4d内变化不大,5d时表现为显著下降。     

钙对低温胁迫下小麦幼苗光合作用及相关生理指标的影响

先用40 mmol/L CaCl2和蒸馏水预处理小麦种子, 再将其幼苗放在低温下胁迫. 结果表明: 处理组小麦幼苗叶片光合速率、叶绿体希尔反应活力、 1, 5-二磷酸核酮糖羧化酶活性以及叶绿素a、 b与类胡萝卜素含量均高于对照组, 且差异显著; 同时, 处理组叶绿体ATPase活性也高于对照, 但差异不显著. 由此推测Ca2+维持低温胁迫下小麦叶片     

低温胁迫下S-诱抗素拌种对玉米生理指标的影响

为探讨S-诱抗素在低温胁迫下对玉米(Zea mays)的生理调控作用,选用‘大丰30号’玉米种子为材料,S-诱抗素不同有效成分剂量(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/kg)包衣玉米种子,玉米出苗后使用培养箱模拟低温环境,待玉米长至三叶期,测定玉米幼苗生物学性状、根系活力、叶绿素含量和叶片保护酶活性等生理指标。结果表明：低温胁迫下,S-诱抗素拌种处理能显著提高玉米幼苗生长量、根系活力、叶绿素含量和保护酶活性;降低膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量;增加渗透调节物质还原糖和信息传递物质可溶性蛋白质的积累,且均随着S-诱抗素有效成分的增加呈现出先上升后下降的趋势,表明S-诱抗素提高玉米耐寒性的介导调控具有一定浓度效应,整体表现为低促高抑。     

低温胁迫转CBF3基因烟草生理生化响应

为研究低温胁迫对转基因烟草的影响,进行了转CBF3基因烟草幼苗及对照(未转基因烟草)在15℃和4℃低温胁迫8h试验,结果表明:可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸、丙二醛(MDA)含量以及过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均增加,在4℃低温下比15℃下的增加幅度大,转基因烟草的可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸、MDA含量以及POD、SOD活性与对照存在极显著差异(P0.01)。说明转基因烟草幼苗获得了一定的抗寒能力。     

低温胁迫对微胚乳超甜超高油玉米耐寒性生理生化特性的影响

为了解新型种质微胚乳超甜超高油玉米(简称为微胚乳玉米)的耐寒性,选用5个微胚乳玉米杂交组合(ME),以高油115和正甜68为对照,在发芽期和苗期低温胁迫下,测定发芽率、发芽势、相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量以及SOD、POD活性等生理生化指标,鉴定其耐寒性,并利用模糊隶属函数法综合评定其耐寒性。结果表明,ME1、ME2、ME3和高油115在发芽期的相对电导率上升幅度较小,脯氨酸含量和SOD活性上升幅度较大;而ME5、ME4和正甜68在发芽期的相对电导率上升幅度较大,脯氨酸含量和SOD活性上升幅度较小。利用相对电导率、脯氨酸含量、SOD活性3个指标能较有效预测微胚乳玉米在发芽期的耐寒性。ME2、ME1和高油115在苗期的丙二醛含量上升幅度较小,脯氨酸含量、SOD和POD活性上升幅度较大;而ME5和正甜68在苗期的丙二醛含量上升幅度较大,脯氨酸含量、SOD和POD活性上升幅度较小。利用丙二醛含量、脯氨酸含量、SOD和POD活性4个指标能较好地预测微胚乳玉米在苗期的耐寒性。以隶属函数值综合评价表明,5个微胚乳玉米材料的耐寒性均强于正甜68。ME2在发芽期和苗期都表现较强的耐寒性,其次为ME1和 ME3,而ME4和ME5耐寒性均较弱。