鱼类低温适应机制及抗寒育种

鲮（Cirrhinusmolitorella）、罗非鱼（Tilapias）及其它一些喜温性优良养殖鱼类不耐低温问题一直是国内外遗传学和分子生物学研究的重点。酸在10～7．0℃就开始死亡,以至只能在广东和广西养殖;而罗非鱼在我国广大地区不能自然越冬,每年需花费大量的资金和人力来解决越冬问题。因此,广泛深入研究鱼类的抗寒机理,克隆出与鱼类抗寒性状相连锁的结构基因及调节基因;利用现代分子生物学手段与传统的杂交育种相结合,获得上述鱼类的抗寒品系,将是水产养殖业的一次重大突破,并会给养殖业带来巨大的经济效益。本文从极区及北方海域鱼类抗…     

鱼类低温适应机制及抗寒育种

鲮（Cirrhinusmolitorella）、罗非鱼（Tilapias）及其它一些喜温性优良养殖鱼类不耐低温问题一直是国内外遗传学和分子生物学研究的重点。酸在10～7．0℃就开始死亡,以至只能在广东和广西养殖;而罗非鱼在我国广大地区不能自然越冬,每年需花费大量的资金和人力来解决越冬问题。因此,广泛深入研究鱼类的抗寒机理,克隆出与鱼类抗寒性状相连锁的结构基因及调节基因;利用现代分子生物学手段与传统的杂交育种相结合,获得上述鱼类的抗寒品系,将是水产养殖业的一次重大突破,并会给养殖业带来巨大的经济效益。本文从极区及北方海域鱼类抗…     

卫星搭载苜蓿叶片愈伤组织对PEG胁迫的响应

对卫星搭载的苜蓿叶片诱导产生愈伤组织进行干旱胁迫,探讨苜蓿愈伤组织对PEG胁迫的响应和抗氧化酶活性等生理指标的变化。结果表明：随着PEG浓度的升高,苜蓿愈伤组织的致死率逐渐增加,25%、30%PEG浓度分别为愈伤组织半致死浓度和致死浓度。卫星搭载处理提高了苜蓿愈伤组织可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量,增加了POD和SOD活性,降低了丙二醛含量,且与对照差异均显著。综合各项生理生化指标卫星搭载可以提高苜蓿抗旱性,可获得高抗旱性苜蓿突变体。     

苜蓿抗性愈伤组织抗旱机理的初步研究

以稳定抗生理干旱的愈伤组织为材料,研究了抗旱愈伤组织的抗旱机理.结果表明:抗旱愈伤组织的干物质含量明显高于对照.水势为-10.76bar,而对照愈伤组织的水热为-4.77bar.脯氨酸的含量为对照的4.4倍,K~-和蔗糖的含量比对照稍低.脱落酸的含量是对照的3.4倍,但远远低于对照愈伤组织在含20％聚乙二醇的培养基上逆境四天的脱落酸含量.电泳结果表明:抗性意伤组织中产生了新的蛋白质或多肽(分子量:17000,18000道尔顿),抗性愈伤组织细胞的膜特性得到了改善.提出了抗旱机理假设.     

低温胁迫对几种无核葡萄品种抗寒生理指标的影响

通过不同低温处理4个无核葡萄品种和中国野生葡萄山葡萄。结果表明,经过5℃、0℃、-20℃温度,波尔莱特电解质渗出率值从28.65%上升到42.68%,增加了48.97%,电解质渗出率最高,抗寒性最弱;其次是无核白电解质渗出率值从26.61%上升到31.65%,增加了18.94%,电解质渗出率高,抗寒性较弱。可溶性蛋白质和可溶性糖含量随着低温处理基本都呈现上升趋势,而在-40℃低温下,各葡萄品种枝条组织的细胞膜遭受的损伤较大。4种无核葡萄品种枝条的电解质渗出率值均超过50%,可溶性蛋白质和可溶性糖含量也达到了最高,不同品种含量不同。     

低温胁迫对2种丁香属植物抗寒生理指标的影响

分别以暴马丁香(Syringa reticulata)和紫丁香(Syringa oblata Lindl.)的1年生、2年生、3年生离体枝条为试验材料,研究了人工骤降低温处理条件下,可溶性糖含量和过氧化氢酶活性2种生理生化指标的变化规律。初步分析了这2种生理指标与暴马丁香和紫丁香抗寒性的关系。结果表明:从可溶性糖含量单一指标来看,抗寒能力大小为:暴马丁香3年生枝>暴马丁香1年生枝>暴马丁香2年生枝;紫丁香3年生枝>紫丁香2年生枝>紫丁香1年生枝;暴马丁香1年生枝>紫丁香1年生枝;紫丁香2年生枝>暴马丁香2年生枝;紫丁香3年生枝>暴马丁香3年生枝。从CAT活性这一单一指标来看,抗寒能力大小为:紫丁香>暴马丁香;3年生枝>2年生枝>1年生枝。     

玉米体细胞抗盐突变体的筛选及耐盐性鉴定

玉米幼胚所诱导的愈伤组织在继代繁殖后,用NaCl作选择剂,在含质量浓度10～20g·L-1NaCl的N6筛选培养基上连续筛选3代,再转移到无盐的继代培养基上培养3代,得到耐20mg·L-1的抗盐愈伤组织变异体.对愈伤组织相对生长量和游离脯氨酸含量等指标的测定表明,该愈伤组织变异体是耐盐的.耐盐愈伤组织变异体在分化培养基上可分化出再生植株,在10g·L-1NaCl胁迫下耐盐变异体再生植株相对电导率小于对照再生植株,而可溶性糖含量高于对照植株.耐盐株自交得T1代种子,在不同质量浓度NaCl胁迫下测定其发芽率,耐盐变异体后代种子发芽率均高于对照种子发芽率,说明变异体的耐盐性是可遗传的.     

植物低温胁迫及其抗性生理

综述低温胁迫对植物活性氧代谢、光合作用、呼吸作用、氮代谢等生理过程的影响，以及提高植物抗寒性的措施及其机理。提出尚待进一步研究的问题。     

利用幼穗愈伤组织筛选小麦抗赤霉病菌毒素体细胞突变体的研究

以不同小麦品种（系）幼穗诱导的愈伤组织进行小麦抗赤霉病体细胞突变体筛选，结果表明，不同赤霉病抗性品种（系）对赤霉菌素表现不同的反应，抗性品种愈伤组织生长受毒素抑制小，感病品种伤组织受毒素抑制强烈，筛选出了赤霉病菌毒素加入的最适浓度为２％（Ｖ／Ｖ），在该浓度下可筛选出抗性突变体，获得了咸农１５１，陕１６７，陕２２９等品种（系）的赤霉病菌素抗性体细胞无性系再生植株，再生植株田间人工接种鉴定表现出中或高     

异色瓢虫低温胁迫下过冷却点变化及抗寒基因表达分析

【目的】异色瓢虫(Harmonia axyridis)是一种重要的捕食性天敌昆虫资源,在东北地区以成虫越冬,具有非常强的抗寒能力。以过冷却点和抗寒基因的mRNA水平变化作为瓢虫抗寒性能指标,探索低温胁迫提高瓢虫抗寒的作用。【方法】将野外采集到的异色瓢虫通过0、5和10℃ 3种不同温度,进行2、12和24 h 3种时间的低温胁迫处理,测定过冷却点的变化,得到最佳低温胁迫条件。以室内饲养的异色瓢虫作为对照组,分别在5℃低温条件下储存10、20和30 d,测定过冷却点变化和存活情况。根据转录组和数字表达谱（digital gene expression,DGE）数据分析确定6个重要抗寒基因,选择18S作为内参基因,采用实时荧光定量PCR检测异色瓢虫6个重要抗寒基因在低温胁迫和保存时mRNA水平上的相对表达量,分析其在抗寒过程中所起的作用。【结果】5℃低温胁迫12 h能够显著降低异色瓢虫的过冷却点。在低温保存过程中,低温胁迫组异色瓢虫过冷却点和存活率低于未进行低温胁迫组。实时荧光定量PCR检测发现HSP21.4、trehalase、transketolase、ATP-grasp fold domain protein和dopa decarboxylase在低温胁迫过程中表达量上调,而erythrocyte binding protein的表达量下调。且在低温保存过程中HSP21.4一直处于高表达状态,显著高于未进行低温胁迫组,其余5个基因在低温保存过程中处于低表达状态,显著低于未进行低温胁迫组。【结论】低温胁迫能够降低异色瓢虫的过冷却点,但不一定能够提高夏季野外耐高温异色瓢虫的存活能力。HSP21.4和erythrocyte binding protein分别通过高表达和低表达来提高异色瓢虫的抗寒能力,而trehalase、transketolase、ATP-grasp fold domain protein和dopadecarboxylase通过在低温胁迫过程中高表达,保护异色瓢虫抵御寒冷环境。     

低温胁迫下紫萼藓科植物保护酶活性的变化

低温胁迫试验结果表明,东亚砂藓与毛尖紫萼藓的过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）对低温的适应机制不同,东亚砂藓的POD活性比毛尖紫萼藓的变化幅度大,而毛尖紫萼藓的SOD活性比东亚砂藓的变化幅度大。而且均表现为处理前期活性变化幅度较大,低温胁迫处理的酶活性要高于对照;后期则趋于平稳,与对照差异较小。     

小麦生长模型对拔节期和孕穗期低温胁迫响应能力的比较

【目的】作物生长模型是预测和评估气候变化对作物生产力影响的重要量化工具,明确典型作物生长模型对小麦拔节期和孕穗期低温胁迫响应能力的不足,可以为进一步改进低温胁迫对小麦生产力影响的模拟算法提供指导。【方法】本研究将来自4套国际知名小麦生长模型(美国密歇根州立大学的CERES-Wheat、美国华盛顿州立大学的CropSyst、荷兰瓦赫宁根大学的WOFOST和法国国家农业科学研究院的STICS模型)的典型低温胁迫效应算法,与本课题组研发的小麦生长模拟模型Wheat Grow相耦合,利用2012—2013年南京和2013—2015如皋不同品种(扬麦16和徐麦30)、不同温度水平(最低至-6℃)和持续时间(2、4、6 d)的人工气候室低温盆栽试验资料,检验和评价了原WheatGrow模型和耦合后低温胁迫效应算法的WheatGrow模型在拔节期和孕穗期低温胁迫下对小麦叶面积指数动态、茎生物量、地上部总生物量、籽粒产量等指标的预测能力。【结果】拔节—孕穗期低温胁迫明显降低了小麦叶面积指数、地上部生物量积累和籽粒产量,且随低温水平的降低和持续时间的增加降低幅度呈明显升高趋势。比较不同处理时期和品种发现...     

不同磷肥处理下苜蓿根颈抗寒性及在低温胁迫下糖类物质变化

为探究磷肥种类及施用量调控紫花苜蓿抗寒性及糖类物质变化的机制,以'公农1号'紫花苜蓿为材料,采用二因素(磷肥种类和施肥量)随机区组试验设计,设置分别施用重过磷酸钙和磷酸二铵0、100、200、300和400 kg·hm-2(以P2O5计),于越冬前期将不同处理的根颈收获后分别进行冷藏(4℃)和冷冻(-20℃)处理,对低...     

甘蔗低温胁迫与膜脂过氧化

研究甘蔗低温胁迫与膜脂过氧化关系的结果表明,随着处理温度的降低和低温处理时间的延长。甘蔗叶片脱氢酶活性不断下降;伴随着超氧物歧化酶(SOD)活性的下降,甘蔗叶片膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量不断增加。质膜透性增大。由此可见,膜脂过氯化是甘蔗低温胁迫伤害的重要原因之一,甘蔗抗寒性强弱与其体内能否维持较高水平的 SOD 活性有关.     

铁线蕨对低温胁迫的生理反应

对低温(4℃)胁迫下,铁线蕨叶中游离脯氨酸(Pro)、可溶性糖(WSS)、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性、相对电导渗透率(RPP)的变化进行了研究。结果表明:低温胁迫下,铁线蕨叶内Pro、WSS含量和SOD活性呈先上升后下降的趋势,MDA含量及RPP则呈现先增加后下降再增加的趋势。     

番茄不同砧木材料幼苗对低温胁迫的反应

在昼夜温度10℃／5℃条件下,研究了不同番茄砧木材料对低温胁迫的反应。结果表明：不同品种冷害症状出现时间不同,冷害指数亦不相同,但均随胁迫时间的延长,电解质渗透率上升,叶绿素含量下降,保护酶活性增强,脯氨酸及可溶性糖含量升高;但胁迫时间过长,则导致可溶性糖含量下降,某些耐冷性弱的品种SOD活性降低。通过综合比较发现,Besupa耐冷性较强,而128、Ls-89耐冷性较差,BF兴津101和北京1号居中。     

马铃薯响应低温胁迫的蛋白质组学分析

为探究马铃薯在蛋白质组学水平上对低温胁迫的响应机制,对耐低温品种‘DR-2’与低温敏感品种‘费乌瑞它’组培苗叶片蛋白质组学进行分析。结果表明,鉴定到肽段282 790个,唯一性肽段19 099个,蛋白质4 471个。通过Label-Free技术对叶片差异表达蛋白分析表明,低温胁迫下‘DR-2’中有38个显著差异蛋白,‘费乌瑞它’中有72个显著差异蛋白。筛选出代谢通路差异蛋白13个,包括代谢相关蛋白5个,光合作用相关蛋白3个,防御相关蛋白2个,运输相关蛋白3个。Pathway富集分析结果表明低温胁迫处理下,分布在光合作用、能量代谢通路中的3-磷酸甘油醛脱氢酶、钙网蛋白、热激蛋白、肌醇-3-磷酸合酶在叶片中差异表达,该结果对研究马铃薯低温响应机制具有一定参考价值。     

芹菜耐寒性的初步鉴定

实验选择6个芹菜品系,在18℃/14℃(d/n)(CK)和14℃/10℃(d/n)、10℃/10℃(d/n)低温胁迫处理下,通过测定生长量、膜稳定性、游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质等指标综合评价筛选确定了6个(10、14、16、20、22、24)品系的耐低温胁迫能力,结果表明:低温胁迫研究中采用10℃/10℃(d/n)处理芹菜幼苗比较合理。此处理温度对芹菜造成的影响在品系间存在显著差异;筛选出具备良好的耐低温胁迫能力的芹菜育种材料24号品系。在上述各单项指标测定结果间比较可以看出,部分品系耐低温能力在排序中位次有一定差异,但其中有一些品系的耐低温能力总体上还是比较稳定的(如24、14等),可以说明耐低温能力的趋势。     

玉米抗低温灾害调控技术研究进展

东北地区是中国春玉米的主产区,低温冷害成为高纬度地区玉米减产的重要气象因子.低温冷害不仅影响玉米生理代谢过程,在玉米有机物质积累方面也有抑制作用.因此,减少低温灾害对玉米产量影响成为实现玉米高产稳产的重要方向之一.笔者从玉米抗低温调控技术进展角度出发,综述了低温冷害影响玉米生长发育机制、玉米低温胁迫下发芽相关因素、如何...     

低温胁迫对小麦品种过氧化物酶的影响

新发现小麦材料SCREEM具有较强的抗寒性,为了充分了解该材料抗寒能力,以另外4个不同抗寒类型的小麦品种为对照,对其大田条件下的旗叶和幼穗进行过氧化物酶(POD)的酶活性测定和POD同工酶聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE);并对其水培幼苗设置了25℃、0℃、-10℃和-20℃4个温度参数的胁迫,测定了各温度条件下的POD酶活性,也进行了POD同工酶PAGE.酶活测定和PAGE结果表明:①相同的大田条件和试验条件下,各品种(系)幼穗的酶活力要大于旗叶叶片的酶活力;幼穗的POD同工酶PAGE谱带要比旗叶叶片的同工酶谱带丰富:两个冬性材料京冬8号和SCREEM分别在幼穗和叶片有较高的酶活力.②4种温度条件下25℃时的酶活力较强,0℃次之,-10℃和-20℃较低,且-10℃和-20℃下的酶活力基本一样;在各温度条件下,冬性品种京冬8号和SCREEM均表现出较强的酶活力,但没有特殊的同工酶谱带.