蔬菜作物应答非生物逆境胁迫的分子生物学研究进展

蔬菜作为重要的经济作物,近年来的种植面积、产量及需求都在不断增加。蔬菜作物在生长和发育过程中经常受到非生物逆境（包括干旱、盐、极端温度及重金属胁迫等）的侵害,影响其产量及品质。近十年来,国内外关于蔬菜应答非生物逆境胁迫的分子生物学研究领域取得了一定的进展。在应答干旱胁胁迫方面,DREB、WRKY、NAC、bHLH及bZIP等转录因子受干旱信号诱导,调节下游抗旱基因的表达,从而提高蔬菜作物抗旱能力。同时,水分运输相关功能基因（PIP、TIP）、E3连接酶SIZ1及脱水蛋白DHN也被报道受干旱诱导,并通过调节水势、渗透势及ROS积累抵御干旱胁迫。在抵御盐胁迫方面,SOS途径至关重要。SlSOS2能够通过调节SlSOS1和Na+/H+逆向转运蛋白LeNHX2/4的表达维持离子平衡和调节植物器官中Na+的分配。蔬菜抗盐研究中NAC、ERF、MYB等转录因子响应盐胁迫并激活抗逆相关基因表达,从而提高蔬菜作物抗盐能力。此外蔬菜植物大量合成渗透调节物质是其抵御盐胁迫的常见方式。吡咯啉-5-羧酸合成酶PvP5CS和tomPRO2、脯氨酸脱氢酶BoiProDH等在盐胁迫下能提高脯氨酸的含量;过表达甜菜碱醛脱氢酶SlBADH能提高番茄中甜菜碱含量。在高温胁迫响应过程中,HSFs位于调控网络的核心位置,可调控包括HSPs在内的一系列抗逆基因的表达,番茄中热激转录因子SlHSFs相互之间形成复合体调控下游SlHSPs的表达而应答高温逆境。在低温胁迫中,CBFs/EREBs位于调控网络的核心位置,并受ICE1调控;LEA及HSPs蛋白在低温下能够防止细胞中蛋白质变性并维持细胞膜流动性。蔬菜应答重金属胁迫主要依靠体内隔离和体内外螯合机制。在蔬菜应答非生物逆境的过程中,ABA作为信号受体起到至关重要的作用。蔬菜中NAC、MYB、HSF等转录因子则受ABA信号诱导,应答非生物逆境,进而提高活性氧清除能力,合成更多抗逆物质,从而抵御非生物逆境的侵害。     

蔬菜作物高温逆境及其耐热性研究进展

本文概述了高温逆境对蔬菜作物外观形态的影响，并综述了高温逆境下蔬菜作物光合作用、水分生理、内源激素、细胞膜热稳定性及保护酶系统等一系列生理生化代谢的改变，为蔬菜作物耐热品种选育及其配套技术的研究提供了理论依据。     

逆境条件下几种蔬菜作物生理指标的变化

简单论述了在干旱、低温、弱光、有毒气体等多种逆境条件下 ,蔬菜的几个主要生理指标和生理物质的相应变化 ,如 :在蔬菜受到伤害后膜脂过氧化作用中MDA的增加 ;过氧化物酶活性的提高 ;过氧化氢酶的活性在生长、衰老中的变化 ;可溶性蛋白质在低温条件下的增加 ;叶绿素在低温、弱光下的相应减少等     

蔬菜作物耐热性遗传研究进展

综述了高温对蔬菜作物的影响、耐热性的鉴定方法、耐热性分子遗传、耐热性相关基因方面的研究,分析了目前研究中存在的问题,并对今后蔬菜作物的高温胁迫研究方向进行了展望。     

植物响应逆境胁迫蛋白质组学研究进展

本文综述了植物应答各种非生物逆境如高温、低温、干旱、高盐和生物逆境如病虫害等胁迫的蛋白质组学研究进展。新逆境相关蛋白质的分离与功能鉴定不仅有助于进一步阐明植物对各种逆境的响应机制，而且可以快速建立以该蛋白（或基因）控制性状为育种目标，培育高耐逆性的植物品种。同时对逆境相关蛋白质组学的研究与今后发展进行了讨论。     

黄瓜对不同温度逆境的抗性研究

研究和比较了黄瓜幼苗对温度逆境的抗性。耐低温能力较强的自交系耐高温能力亦较强;而耐低温能力较差的自交系耐高温能力也较差,说明部分品种的黄瓜幼苗对不同温度逆境抗性之间存在一定的相关性。高温和低温对黄瓜种子的发芽能力影响不同,低温对发芽率的影响不大,仅延缓了发芽的速度;高温显著降低抗性较弱品系的发芽率。温度逆境胁迫使叶绿素含量明显降低,而且以叶绿素a下降为主。温度逆境胁迫后,Gs下降,但Ls显著降低,AQE和CE降低,Ci上升,说明叶片的光合机制遭到了明显破坏,非气孔因素是Pn降低的主要原因。结果表明,黄瓜幼苗对不同温度逆境在某些抗性方面存在一定的相关性,其机理尚待进一步探讨。     

观赏蔬菜——五彩苋菜

<正>五彩苋菜是指苋菜中的红苋菜和彩叶苋,红苋菜是指叶片和叶柄紫红色,耐热性中等,质地较软的一类苋菜;彩叶苋叶边缘绿色,叶脉附近紫红色,质软,早熟,耐寒性强。     

蔬菜作物高温胁迫研究进展

高温胁迫是蔬菜作物在夏季或气温异常波动下遭遇的主要逆境因子,尤其是高温常伴干旱或者阴雨天气,易引起旱害或涝害、病虫害的发生,对蔬菜作物安全生产影响甚大。综述了高温胁迫对蔬菜作物生长发育和生理生化的影响,并从经典遗传学和现代分子生物学上阐述了蔬菜耐热性机制的研究进展,对存在的问题和未来的研究方向也进行了一定的探讨,以期能为蔬菜作物耐热性研究提供理论参考。     

植物逆境蛋白质的研究进展

对高等植物的蛋白质系统适应各种胁迫的影响，其中包括热，冷，缺氧，缺水，渗透压等等的研究结果及其文献加以分析和综合，指出了法遇到逆境时，植物内蛋白质生物合成重建在植物对这些胁迫的忍耐性和适应力中的作用和意义。     

蔬菜作物高温胁迫研究进展

高温胁迫是蔬菜作物在夏季或气温异常波动下遭遇的主要逆境因子,尤其是高温常伴干旱或者阴雨天气,易引起旱害或涝害、病虫害的发生,对蔬菜作物安全生产影响甚大。综述了高温胁迫对蔬菜作物生长发育和生理生化的影响,并从经典遗传学和现代分子生物学上阐述了蔬菜耐热性机制的研究进展,对存在的问题和未来的研究方向也进行了一定的探讨,以期能为蔬菜作物耐热性研究提供理论参考。     

水稻高温热害研究进展

随着全球气温升高,极端高温天气出现愈发频繁,持续时间不断延长,对水稻生产造成了严重的影响。笔者综述了高温热害对水稻产量和品质的影响及其生理机制,以及水稻耐热资源鉴定和水稻耐热QTL定位的相关进展。最后,对耐热水稻育种提出了一些建议。     

低温胁迫对高粱幼苗脯氨酸积累的影响

对5份高粱耐冷材料和7份冷敏材料进行了常温和低温胁迫下脯氨酸含量的测定。结果表明,2类材料中脯氨酸含量在经低温胁迫后都有显著增加,常温下耐冷材料中脯氨酸含量比冷敏材料中脯氨酸含量高;低温胁迫后耐冷材料中脯氨酸含量比冷敏材料有更大的增加幅度。说明高粱苗期脯氨酸的代谢与抗冷性关系密切,低温胁迫下脯氨酸的累积能力与品种的抗冷能力呈正相关。脯氨酸积累可作为高粱苗期耐冷性强弱的评价指标之一。     

低温胁迫下的油茶品种耐寒性评价

湖北省是油茶(Camellia oleifera Abel.)北缘产区,低温对油茶的造林和生长有很大影响,是制约本地油茶发展的关键因素。以鄂油系和长林系油茶品种为研究对象,设置不同低温胁迫处理,测定各品种的相对电导率和丙二醛、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量以及超氧化物歧化酶活性等指标,比较各生理指标的关联性。结果表明,相对电导率和丙二醛含量呈显著正相关,脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性呈显著正相关。采用隶属函数法综合评价油茶品种的耐寒性,则各品种耐寒性强弱的顺序为长林27号鄂油151号鄂油465号鄂油63号鄂油102号长林40号长林23号长林4号鄂油81号鄂油54号。     

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 fertilizer on cold tolerance and its related physiological parameters in rice seedings (chilling-sensitive cv. Changbai 9 and chilling-tolerant cv. Jijing 81) under low temperature stress. At the same time, the identification of cold tolerance was conducted. Compared with the normal temperature treatment, the relative chlorophyll content, photosynthesis rate, Fv/Fm and qP decreased and index of unsaturated fatty acid increased in rice under low temperature stress. The effect of chilling-sensitive cultivars was more than that of chilling-tolerant cultivars, more phosphorus fertilizer properly improved seedling quality of rice, slowed relative chlorophyll content dropping degree of rice seeding, increased photosynthesis rate, Fv/Fm, qP and index of unsaturated fatty acids, and enhanced the ability to chilling-tolerant cultivars under low temperature. The effect on chilling-tolerant cultivars was significantly higher than that on chilling sensitive cultivars by applying more phosphorus fertilizer. Phosphate regulated photosynthetic physiology and membrane fluidity to reduce injury by low temperature, and increasd the cold tolerance capacity of rice.     

大豆响应高温胁迫的生理和分子遗传机理研究现状与展望

大豆是重要的经济作物,是植物油脂和蛋白质的重要来源。近年来,因全球气候变化引起的高温胁迫频发,危及到大豆生长的各个时期,成为制约大豆产量和品质的重要因素之一。为了揭示大豆耐高温性的遗传机理,建立综合高效大豆耐高温评价体系,促进大豆耐高温特性的遗传改良,现对大豆响应高温胁迫的生理生化基础和分子调控机制进行综述。相较于适温条件,高温胁迫可使大豆植株发生叶片增厚、气孔导度下降、细胞膜透性增加、细胞微观组织结构受损以及渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白)含量变化和抗氧化防御系统关键酶活性丧失等生理异常反应,导致植株光合、蒸腾和呼吸作用及物质含量等一系列生理生化过程紊乱。高温胁迫还造成大豆花粉形态异常,绒毡层细胞结构松散、空泡化和自溶化,花粉活力及其萌发率明显下降,花粉败育率增高,致使大豆结荚率和结实率显著降低,进而影响大豆籽粒的正常发育、蛋白的积累和产量形成等,最终导致减产;高温胁迫对大豆籽粒外观品质性状也能造成一定损伤,进而对其经济价值带来不利影响。高温胁迫从转录、翻译和代谢水平影响大豆正常的生理代谢调控。目前,已通过高通量测序等方法鉴定出多个与大豆高温胁迫响应相关的转录因子、蛋白及代谢产物,但与水稻、拟南芥的研究相比仍存在较大差距;初步建立了以花粉活力和多项生理指标为基础的大豆耐高温鉴定方法,但在生产上尚缺乏系统高效耐高温评价体系,耐高温大豆育种工作进展缓慢。国内在大豆耐高温预防措施、耐高温综合评鉴体系建立、优异耐高温大豆种质资源筛选及耐高温关键功能基因挖掘等方面仍然存在挑战。为应对极端生态环境给大豆生产造成的不利影响,未来应通过建立综合高效大豆耐高温评价技术体系,提高大豆优异种质资源鉴定水平,重点解析大豆耐高温的分子遗传机理、挖掘耐高温关键基因,结合常规育种和分子育种技术培育综合性状优异的耐高温大豆新品种,以实现大豆品种耐高温性与高产、优质的统一。     

烟草的抗逆性研究进展

总结干旱、低温、盐胁迫对烟草造成的伤害,分析烟草的抗逆机制,总结在烟草的抗旱性、抗寒性和耐盐性三个方面的研究进展。