秋石斛‘三亚阳光’中苗低温胁迫生理响应研究及耐寒指标筛选

对秋石斛’三亚阳光’中苗进行15、10和5℃胁迫处理,测定各处理样品的电导率、可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛、叶绿素含量、恢复生长之后的落叶率等耐寒生理指标,分析这些耐寒指标在胁迫下的变化规律,筛选出有效的耐寒评价生理指标。结果表明,电导率及可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛含量和落叶率均随着处理温度的降低和处理时间的延长呈现上升趋势,而叶绿素含量则呈现逐渐下降的趋势。相关性分析发现,可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛、叶绿素含量和落叶率都与半致死温度有极显著的相关性,表明可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛、叶绿素含量和落叶率可作为秋石斛’三亚阳光’耐寒性综合评价的有效评价指标。研究结果可以为秋石斛种质资源的耐寒性评价提供了理论依据和技术方法。     

秋石斛‘三亚阳光’Actin 的克隆与表达模式分析

本研究克隆了秋石斛‘三亚阳光’（Dendrobium ‘Sonia Hiasakul’）肌动蛋白基因（DenActin）cDNA 全长序列, 并进行了 DenActin 进化地位和表达模式的分析。通过克隆获得的 DenActin cDNA 序列的全长为 1 596 bp,其中开放阅 读框为 1 134 bp,编码 377 个氨基酸,同时通过 gDNA 克隆获得了 DenActin 3′端的一段包含一个内含子的 403 bp 的片 段。序列同源性分析发现该基因序列与 GenBank 中注册的其他植物 Actin 核苷酸序列的同源性均在 85%以上,氨基酸 序列的同源性高达 97%以上。通过最大似然法构建其系统进化树,分析发现 DenActin 与黄石斛 Actin 的亲缘关系最为 密切,并与其他兰科植物归为一大类。半定量 PCR 分析表明,DenActin 在幼苗叶片和中苗茎尖、根、叶片以及成熟植 株的茎、根、叶片、花柄、1 mm 花苞、3 mm 花苞、5 mm 花苞、9 mm 花苞中均稳定表达。秋石斛 DenActin 的克隆和 表达模式分析为秋石斛功能基因的表达分析提供了候选的内参基因,而 3′端包含内含子的 gDNA 片段的克隆为避免实 时定量分析中的 gDNA 污染提供了引物设计的便利。     

低温胁迫对苦瓜成苗及幼苗生理生化特性的影响

以苦瓜自交系DTFS和11-13-1-3-4为材料,研究低温胁迫对发芽种子成苗的影响以及低温胁迫下苦瓜幼苗叶片质膜相对透性、超氧化物歧化酶(Supeuoxide dismutase,SOD)活性、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性和过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量以及根系活力的变化规律。结果表明,低温胁迫显著降低了苦瓜发芽种子的成苗率,低温处理时间越长,发芽种子的成苗率越低;12℃低温持续7~9 d基本不会对苦瓜成苗产生重大伤害。低温胁迫使苦瓜幼苗叶片细胞内质膜的相对透性、SOD和POD活性、游离脯氨酸和可溶性糖含量增加,使苦瓜幼苗叶片CAT活性和幼苗的根系活力降低。     

低温胁迫对‘热研1号’槟榔新品种生理特性的影响

为进一步完善‘热研1号’槟榔新品种的生物学特性,以1年幼苗为材料,在26、20、14、8 ℃的温度梯度下,分别生长0,10,20和30 d后,测定植株的相对含水量、电导率、叶绿素、脯氨酸(Pro)、丙二醛（MDA）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）等生理指标的变化,探讨供试材料在低温胁迫下的耐受性。结果表明：在26 ℃/10 d、26 ℃/20 d、26 ℃/30 d处理条件下各指标表现正常;20 ℃/10 d、20 ℃/20 d低温处理时各指标数值开始出现小幅度变化,但在20 ℃/30 d条件下变化明显,表现为多个指标数值差异显著;当处理温度在14、8 ℃条件下,处理时间为10 d时各指标数值间差异达显著水平,特别是随着低温胁迫程度的加强,在8℃/30d时脯氨酸、丙二醛、POD、SOD活性均出现了持续上升后再下降的趋势,结合植株濒临死亡的外观症状,证明了在8 ℃/30 d条件下幼苗严重受损直至死亡。     

低温胁迫对蝴蝶兰光合及生理特性的影响

本研究以‘大辣椒’、‘4 号’、‘富乐夕阳’、‘火凤凰’、‘婚宴’和‘满天红’6 个蝴蝶兰品种为试材, 分析了低温胁迫过程中蝴蝶兰叶片叶绿素荧光参数的变化,并从中挑选出抗冷品种‘大辣椒’和不抗冷品种‘富乐夕 阳’,再对这 2 个品种的叶绿素含量、渗透调节物质、光合酶 PEPC 及抗氧化酶活性进行测定。结果表明：低温胁迫 期间,蝴蝶兰叶片的叶绿素荧光参数 Fo 逐渐升高,其他均呈降低趋势,低温处理后期,‘大辣椒’的 Fv/Fm 最高,‘大 辣椒’的叶绿素含量高于‘富乐夕阳’;PEPC 活性先逐渐升高,后趋于平缓,‘大辣椒’PEPC 活性显著高于‘富乐 夕阳’;可溶性糖、可溶性蛋白含量先升后降,‘大辣椒’的积累量高于‘富乐夕阳’;脯氨酸含量变化规律不一致; SOD 活性均逐渐升高,而过氧化物酶 POD、过氧化氢酶 CAT、抗坏血酸过氧化物酶 APX 活性基本呈先升后降的趋势, ‘大辣椒’各抗氧化物酶活性升高幅度均大于‘富乐夕阳’。由结果可知,‘大辣椒’PEPC 和 SOD 活性显著高于‘富 乐夕阳’,可能是其抗冷性较强的重要原因。研究结果为蝴蝶兰抗冷品种的选育及抗性分子机理研究提供理论基础。     

低温胁迫下外源水杨酸对玉米幼苗生理特性的影响

采用叶面喷施外源水杨酸(SA)0、25、50、100、150 mg/L不同浓度处理,比较分析低温胁迫下玉米幼苗株高、根长、地上部和地下部干重等农艺指标和相对含水量、相对电导率、Fv/Fm、Pn、MDA含量、SOD和POD活性等生理生化指标的变化。结果表明,在低温抑制玉米幼苗生长条件下,低浓度SA(25~50 mg/L)减缓玉米幼苗生长受抑制程度,其中,50 mg/L SA处理效果最佳,与对照比较,玉米自交系B125和昌7-2株高分别增加12.9%、14.5%,相对含水量分别提高60.4%、64.5%,相对电导率分别降低47.6%、57.5%,POD活性分别增加29.6%、35.6%。适宜浓度的SA在常温条件下可促进玉米幼苗的生长和缓解低温胁迫对玉米幼苗造成的伤害。     

低温胁迫对海岛棉幼苗生理生化特性的影响

对抗冷性不同的2个海岛棉品种新海5号(冷敏型)和新海14(抗冷型)进行低温处理,然后测定生理生化指标.结果表明随温度的降低和2 ℃下处理时间的延长,POD、CAT活性和脯氨酸含量上升MDA含量在25～4 ℃降温过程中先呈下降趋势,1 ℃时又有所回升,在低温处理时间的延长过程中先下降,后上升,随后又上升.各指标的变化幅度均以新海5号较大.     

低温胁迫对小麦生理生化特性的影响

不同温度处理冬、春小麦叶片,随温度的降低,ＳＯＤ活性和Ｏ２产生速率增加;ＭＤＡ和蛋白质含量下降,可溶性糖含量在春小麦中下降,在冬小麦中上升。－２℃下,处理时间不同的小麦叶片,随时间的延长,ＳＯＤ活性、ＭＤＡ含量和Ｏ２产生速率增加,蛋白质和可溶性糖含量在春小麦中减少,在冬小麦中呈Ｚ型曲线。     

低温胁迫对小麦生理生化特性的影响

不同温度处理冬、春小麦叶片,随温度的降低,ＳＯＤ活性和Ｏ÷２产生速率增加;ＭＤＡ和蛋白质含量下降,可溶性糖含量在春小麦中下降,在冬小麦中上升。－２℃下,处理时间不同的小麦叶片,随时间的延长,ＳＯＤ活性、ＭＤＡ含量和Ｏ÷２产生速率增加,蛋白质和可溶性糖含量在春小麦中减少,在冬小麦中呈Ｚ型曲线。     

低温胁迫对草莓生理指标的影响

以草莓品种‘章姬’Fragaria ananassa cv.Toyonaka为试材,在0℃人工气候箱中通过梯度降温法,进行低温处理,测定草莓叶片可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)、POD活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、细胞质膜相对透性(PMP)等生理指标。研究低温处理下,草莓叶片发生的生理变化,揭示草莓抗低温防御体系的调节作用。     

低温胁迫下冠菌素对玉米幼苗生理特性的调控

以玉米自交系Kr701为试验材料,叶面喷施5个不同浓度的冠菌素(COR),对照为清水,于4℃低温胁迫下培养48 h后取材,研究冠菌素(COR)对低温胁迫下玉米幼苗株高、干鲜重、相对电导率、可溶性蛋白、脯氨酸、相对含水量、SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)、APX(抗坏血酸过氧化物酶)生理生化指标的影响。结果表明,低温会抑制玉米幼苗的正常生长,各个浓度的COR处理均能促进幼苗的生长,缓解叶片相对含水量的降低和电解质的外渗,增加渗透调节物质的含量和抗氧化酶(SOD、POD、APX)的活性,增强活性氧清除能力,以0.01μmol/L处理效果最显著。喷施适宜浓度的COR能通过调控玉米幼苗各个生理生化指标来增强其抗冷性,从而缓解低温对幼苗所造成的伤害。     

外源一氧化氮对低温胁迫下茶树幼苗生理特性的影响

为探究外源一氧化氮(Nitric oxide,NO)供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)对低温胁迫下茶树幼苗的缓解作用,采用人工气候室模拟低温胁迫试验,研究了叶面喷施不同浓度SNP对低温胁迫下两年生碧香早茶苗叶片膜脂过氧化程度、渗透调节物质含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明,适宜SNP浓度可降低低温胁迫下茶树叶片相对电导率,抑制丙二醛含量的升高,促进脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖的大量积累,提高超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性,从而缓解低温胁迫对茶树叶片的伤害。试验结果表明,喷施浓度为200μmol·L^-1的SNP效果最佳。     

外源褪黑素对低温胁迫下玉米幼苗生长和生理特性的影响

以玉米品种‘郑单958’为试验材料,在幼苗长至三叶一心时,利用5个浓度(0、10、50、100、500μmol/L)的外源褪黑素进行叶面连续喷施3 d后,转入人工气候箱中进行低温胁迫处理,旨在探究外源褪黑素对低温胁迫下玉米幼苗生长特征、叶绿素含量、可溶性糖含量及过氧化物酶活性的影响。试验结果表明,褪黑素有利于缓解低温胁迫对玉米幼苗株高及叶片含水量特性影响,SPAD值升高,增强了叶片叶绿素合成能力,可显著提高玉米叶片过氧化物酶活性;可溶性糖含量随低温胁迫时间增加而增高,低温胁迫7 d后,对照组和处理组间可溶性糖含量存在显著差异。综合来看,外源褪黑素对低温胁迫下玉米幼苗受到的伤害可以起到缓解作用。     

外源NO对低温胁迫下豇豆幼苗生长和生理特性的影响

研究不同浓度的外源NO供体硝普钠（sodium nitroprusside, SNP）溶液对8 ℃低温胁迫下豇豆幼苗生长和生理特性的影响,结果表明,0.5~1.5 mmol/L外源NO处理下,豇豆幼苗叶面积、根冠比、壮苗指数有所提高,脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白和叶绿素含量增加,丙二醛（MDA）含量降低。过高或过低浓度的外源NO对低温胁迫下豇豆幼苗生长的缓解作用均不显著,过低浓度的外源NO会促进MDA累积。在低温胁迫下,适当浓度的外源NO能促进脯氨酸和可溶性蛋白的形成,提高叶绿素含量,降低膜脂过氧化程度,从而增强豇豆幼苗对低温胁迫的适应性。     

低温驯化对木薯耐寒性形态、生理特性的影响

用相对耐寒的2个木薯品种华南124和Arg7为材料,设置14℃弱低温驯化后4℃伤害处理、非驯化直接4℃处理和25℃对照,观察和测定了木薯在低温驯化处理下的形态与生理变化。结果表明,该2个品种经低温驯化处理后比非驯化处理,植株形态损伤减轻,恢复正常温度后形态恢复力增强;叶片中的叶绿素含量下降延缓、脯氨酸含量增幅高而丙二醛含量指示的细胞膜破损变小;而在温度恢复过程中叶绿素含量、叶片脯氨酸含量增加均较快。形态与生理指数一致表明,弱低温驯化能够有效提高木薯对低温的适应能力及恢复能力。     

低温胁迫对木薯腋芽部分生理指标的影响

以木薯品种南植199种茎为材料,以常温25℃为对照,研究在持续10℃与4℃低温胁迫以及卸除低温胁迫后木薯腋芽中丙二醛、可溶性淀粉、蛋白质、游离氨基酸含量以及保护酶活性等生理生化变化。结果表明:木薯腋芽中丙二醛含量随着处理时间延长逐渐增加,尤其对照均较之低温处理的高。在处理后120 h,低温处理与对照一样,其可溶性淀粉、可溶性蛋白质与游离氨基酸含量、POD总活性、SOD活性都有所下降。而在卸除低温处理后,低温处理的可溶性淀粉、蛋白质与游离氨基酸含量、POD总活性、SOD活性均升高,尤其是低温处理的可溶性蛋白质含量与POD总活性、SOD活性均比对照的高,达到极显著差异。表明适宜低温有利于木薯种茎的保存。     

低温胁迫对大豆萌发期生理指标的影响

在4℃和20℃条件下,对12个大豆品种萌发期的相对电导率、丙二醛、脯氨酸和可溶性糖等生理指标进行测定,并对其萌发期耐低温性进行综合性评价。结果表明:随着4℃处理时间的延长,电导率、丙二醛、脯氨酸和可溶性糖的含量都升高;4℃与20℃电导率的差值略有升高,其它都降低;只有相对电导率差值的均值变化趋势与4℃变化动态一致。按照上述指标将供试品种萌发期的耐低温性分为3类:绥农14、垦丰7号、黑农48、合丰25和垦农18的耐低温性强,红丰11、铁6915和辽豆21耐低温性次之,垦鉴豆35、海南2号、合丰50和NOVA耐低温性差。结果为进一步完善防御大豆低温冷害措施和进行耐低温性生理生化育种提供理论依据。     

外源5-氨基乙酰丙酸对低温胁迫下茶树叶片光合及生理特性的影响

通过对陕茶1号（耐低温型）和金牡丹（低温敏感型）2个茶树品种在冬季自然低温胁迫下喷施不同浓度（0、10、30、50 mg·L^-1）的外源5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid,ALA）,探究外源ALA对低温胁迫下茶树叶片光合荧光特性及生理特性的调控作用。结果表明,适宜浓度的外源ALA对低温胁迫下茶树叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率、PSⅡ最大光化学效率及PSⅡ潜在活性具有促进作用,能够提高水浸出物、咖啡碱、游离氨基酸、儿茶素类物质、茶氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等生理活性物质含量的累积;外源ALA能够提高低温胁迫下茶树光合作用的能力并改善茶叶品质,其中50 mg·L^-1的ALA处理能有效提高陕茶1号应对低温胁迫的能力,10 mg·L^-1和30 mg·L^-1的外源ALA对金牡丹应对低温胁迫具有较好的缓解效用。     

不同甘蔗品种对低温胁迫的生理响应及耐寒性综合评价

本研究以甘蔗的3个杂交品种（ROC22、Co281、KQ01-1390）和3个原种（28NG16、57NG155、96NG16）为供试材料,研究低温胁迫对成熟期蔗株的形态、叶片的质膜相对透性、蔗茎的渗透调节物质含量及抗氧化酶活性等指标的影响,并对6个品种甘蔗耐寒性进行评价。结果表明：经-3 ℃夜间低温处理3 d后,甘蔗植株均出现叶片干枯、卷曲,生长点损伤或坏死变黑,蔗茎侧芽发黑、变软等症状,纵剖蔗茎可明显看到茎内组织呈水煮状,蔗叶相对电导率上升,蔗茎丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）含量和过氧化氢酶（CAT）活性均上升,蔗茎超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性下降。通过隶属函数法综合评价,6个甘蔗品种耐寒能力依次为：KQ01-1390>Co281>ROC22> 28NG16>57NG155>96NG16,可见供试材料中的甘蔗原种对低温胁迫反应敏感,耐寒性比杂交品种弱。     

低温胁迫对不同基因型玉米种子萌发特性的影响

以不同基因型玉米生产品种郑单958、先玉335、京科968和京农科728为试验材料,研究适温和低温胁迫下玉米种子萌发过程中发芽势、发芽率、芽长、根长、种子a-淀粉酶及保护酶活性等的变化,探讨低温胁迫对不同基因型玉米品种种子萌发特性的影响。结果表明,在25℃适温和10℃低温胁迫条件下,京科968和京农科728的发芽势和发芽率均高于郑单958和先玉335;在10℃低温胁迫下,京科968、京农科728的发芽势、发芽率显著高于郑单958和先玉335。10℃低温胁迫条件下,京科968和京农科728的芽长和根长显著高于郑单958和先玉335;在25℃适温条件下4个参试玉米品种的芽长和根长差异不显著。2个温度处理条件下,京科968和京农科728种子的α-淀粉酶、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均高于郑单958和先玉335,在10℃低温胁迫条件下优势更明显;丙二醛(MDA)含量在品种间呈相反趋势。在低温胁迫下,京科968和京农科728表现出较强的耐低温萌发能力。