小麦的高温伤害与高温适应

小麦叶片经受30分钟高温胁迫后,其电解质伤害性渗漏量（IL）随胁迫温度而增加,两者关系符合指数曲线性质,但超过某一临界温度时,曲线突然变陡,IL的温度系数（Q10）比临界温度之前增加数十倍至数百倍,该临界温度大致相当于或略高于致死温度,麦株经适当高温锻炼后,致死温度及IL达50％时的温度（IT50）均显著增高,但恢复常温后,锻炼效果逐渐解除。     

侧耳属食用菌高温胁迫条件优化研究

侧耳属真菌是我国最大规模栽培的食用菌,主要是糙皮侧耳Pleurotus ostreatus和白黄侧耳P. cornucopiae。高温是影响侧耳产量和质量的重要因子之一,确定高温胁迫条件是开展高温胁迫机制研究的方法学基础。以糙皮侧耳和白黄侧耳的11个菌株为材料,以硫代巴比妥酸反应产物（thiobarbituric acid reactive substances,TBARS）含量为主要生理指标,结合菌丝形态和生长等微生物学参数,开展了双核体菌丝高温胁迫条件的研究,包括胁迫的适宜温度、时间和菌龄等。结果表明,所有供试材料,高温胁迫后菌丝体内TBARS含量在28-40℃、0-48h范围内与温度和时间呈正相关,与之后的恢复生长率呈负相关,高温胁迫后菌丝体内TBARS含量和之后的恢复生长能力均与自身菌丝体生长和子实体形成的适宜温度无关。TBARS含量可作为菌丝高温胁迫生理研究条件确定的指标。与植物的最适温度加10℃不同,基于TBARS含量的糙皮侧耳和白黄侧耳高温胁迫研究条件应为Difco^TM Potato Dextrose Agar培养基,菌丝培养3d,最适温度加12℃,高温胁迫处理48h。     

高温胁迫对根瘤菌Tn5在土壤中的存活及其表型表达的影响

研究了３株弗氏中华根瘤菌（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍｆｒｅｄｉｉ）Ｔｎｓ突变株于适宜温度和高温胁迫两种条件下在土壤中的存活和Ｔｎｓ表型的表达．在适宜温度（２８℃）条件下的灭菌和未灭菌土壤中的存活研究表明生物因素抑制了突变株和野生型的生长．但野生型和突变株的存活种群密度之间无显著差异（Ｐ＝０．０１）．在高温胁迫（４０℃）条件下,土壤中野生型和突变株的种群密度迅速下降,其中部分ＯＮ－２和ＯＮ－３细胞丢失了Ｔｎｓ表型,说明部分细菌的Ｔｎ５表型在高温胁迫条件下不能表达．     

短时高温胁迫对瓜实蝇生长发育及繁殖的影响

为明确瓜实蝇对短时高温胁迫的耐受性。利用人工气候箱模拟短时高温胁迫,测定了不同高温处理(34、36、38、40、42、44、46、48℃)12 h,对不同发育阶段瓜实蝇的存活率和生长发育的影响。结果表明短时高温显著影响瓜实蝇的存活,随温度升高,瓜实蝇各虫态的存活率逐渐降低;高温处理12 h后瓜实蝇卵、幼虫、蛹、雌成虫、雄成虫的致死中温度LT 50分别为35.48、37.55、41.85、43.62、43.32℃;34~42℃短时高温胁迫对瓜实蝇各虫态的发育历期无明显影响,44℃时其发育历期均显著增长;46℃、48℃处理下各虫态死亡率较高,不能正常发育;随着处理温度的升高,雌成虫产卵前期不断增长,单雌产卵量呈下降趋势,成虫寿命不断缩短,后代雌性比增大。44℃及以上的短时高温胁迫不利于瓜实蝇的生长发育,40℃及以上的短时高温胁迫不利于瓜实蝇的繁殖,雌性瓜实蝇对短时高温的胁迫的适应性强于雄性,随着处理温度的升高,后代雌性比例增大。     

高温胁迫对两种常绿杜鹃亚属植物幼苗生理生化特性的影响

为探明常绿杜鹃亚属植物高温致伤的生理机制,以猴头杜鹃（Rhododendron simiarum Hance）、井冈山杜鹃（R.jinggangshanicumTam）四年生实生苗为材料,通过人工气候箱中的盆栽实验,研究了不同程度的高温胁迫对两种常绿亚属杜鹃幼苗叶片生理生化特性的影响。结果表明：（1）两种杜鹃叶片的丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）及脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白质含量均随胁迫温度的升高而增大;猴头杜鹃的H2O2、可溶性蛋白含量及增幅均明显小于井冈山杜鹃,而MDA、Pro的增幅则因胁迫温度而异。（2）两种杜鹃叶片抗坏血酸（AsA）含量均随胁迫温度的升高而降低,但猴头杜鹃的降幅小于井冈山杜鹃。（3）高温胁迫下,猴头杜鹃除过氧化氢酶（CAT）活性增幅略小外,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）及抗坏血酸过氧化物酶（APX）增幅均大于井冈山杜鹃。可见,随着胁迫温度的升高两种杜鹃叶片膜脂过氧化作用加重,而猴头杜鹃较井冈山杜鹃具有更强的酶促和非酶促清除活性氧能力。     

高温胁迫及其持续时间对棉蚜死亡和繁殖的影响

为探索高温胁迫对棉蚜的影响,室内采用叶子圆片培养基饲养棉蚜的方法,研究不同温度(32,34,36,38,40℃)、不同处理时间(1,2,4,6h)对棉蚜死亡和繁殖的影响.结果表明:棉蚜每日死亡率可用互补重对数模型较好地拟合.随着温度的升高和持续天数的延长,棉蚜累计死亡率呈上升趋势,38 ℃条件下其累计死亡率明显迅速上升.棉蚜半数致死温度随着每天高温处理时间的增加和高温持续天数的延长而降低,且第1-2天下降明显.棉蚜繁殖率随着温度的升高呈下降趋势,每天处理时间不同其繁殖率规律不同,但均是在38℃时下降最多.38℃可能是棉蚜耐高温能力的拐点.研究结果为提高棉蚜种群预测准确性、科学决策最佳化学防治时间提供依据.     

外源褪黑素对高温胁迫条件下黄瓜幼苗氮代谢的影响

以‘津优4号’（热敏感型）和‘美国保尔’（耐热型）黄瓜幼苗为试材,研究了叶面喷施褪黑素对高温胁迫条件下黄瓜幼苗氮代谢的影响。结果显示,高温胁迫下,（1）两种黄瓜幼苗硝态氮含量先升高后降低,‘津优4号’总氮和氨态氮含量先下降后持续升高,而‘美国保尔’总氮和氨态氮含量持续上升;（2）两种黄瓜幼苗硝酸还原酶（NR）活性均先上升后下降,而谷氨酰胺合成酶（Gs）、谷氨酸合成酶（GOGAT）和谷氨酸脱氢酶（GDH）均持续下降,‘美国保尔’的4种酶活性下降幅度显著低于‘津优4号’。研究结果表明,叶面喷施褪黑素可有效缓解高温胁迫对NR、GS、GOGAT和GDH的抑制作用,显著增加硝态氮含量,降低氨态氮含量,减轻氨态氮积累对黄瓜幼苗造成的毒害作用,增强高温胁迫条件下黄瓜幼苗氮素的代谢能力,减轻高温胁迫对黄瓜幼苗造成的伤害,提高黄瓜幼苗抵御高温胁迫的能力。     

高温胁迫下苋菜的叶绿素荧光特性

为了探明高温胁迫对苋菜(Amaranthus tricolor L.)光合过程的影响,用不同温度(25、30、35、40、45℃)处理苋菜植株1h后,随即测定了其叶绿素荧光动力学参数和快速光响应曲线特征参数的变化.结果表明:40℃以上高温胁迫下,苋菜叶片的光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在光化学效率(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)下降;最大荧光(Fm)、光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学效率(Yield)、光化学淬灭系数(qP)也均有所下降;而初始荧光(F.)和非光化学淬灭系数(NPQ)在40℃以上高温胁迫下显著上升.叶绿素荧光快速光响应曲线测定结果表明,初始斜率α、最大相对电子传递速率ETRmax和半饱和光强Ik在40℃以上高温胁迫下有所下降.研究表明,40℃以上高温胁迫对苋菜的光能的吸收、转换、光合电子传递和强光耐受能力等均有一定的影响.     

抽穗扬花期高温胁迫对水稻主要品质指标的影响

高温热害对水稻生产造成了巨大的损失。利用国际水稻研究所耐热圃材料,在抽穗扬花期进行高温处理,研究了该时期高温胁迫对水稻主要品质评价指标的影响,结果如下：水稻耐热圃材料的耐热性有较大的差别,依然存在高温相对敏感材料;抽穗扬花期高温胁迫对水稻主要品质评价指标影响较大;高温胁迫对水稻籽粒的透明度、长宽比、垩白率、糊化温度和蛋白质含量等品质指标与品种的耐热性相关关系不大;高温胁迫下直链淀粉含量变化与品种耐热系数表现出显著的正相关关系（r=0.659 78）;高温胁迫下胶稠度变化与不同水稻品种的耐热系数呈显著的负相关关系（r=-0.516 70）。     

短时间亚高温对蓖麻叶中几个与抗逆性有关生理指标的影响

检测了短时间亚高温胁迫下盆栽40片叶龄的蓖麻叶中几个与抗逆性有关生理指标变化的结果表明,温度低于38℃时,蓖麻的叶绿素含量缓慢下降,高于38℃时,呈快速下降趋势;随着温度的升高,游离脯氨酸、丙二醛（MDA）含量和相对膜透性呈上升趋势,46℃下达到最大值;超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性在低于43℃时与温度变化呈正相关,超过43℃则迅速下降。     

高温对仁用杏光合特性及PSⅡ光化学活性的影响

为探讨高温胁迫下仁用杏叶片的光合适应机制,以科尔沁沙地生长的4年生'超仁'仁用杏为试材,设置环境温度为25℃、30℃、40℃和50℃处理,利用气体交换技术和快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析技术(JIP-test),研究了仁用杏叶片光合特性和PSⅡ光化学活性.结果表明:在一定温度范围内,随着温度升高,仁用杏通过提高光合色素含量和比例来维持光能的吸收、传递和转换能力,从而保证光合机构正常运转;当高温超过叶片自身生理调节限度后,叶绿素发生分解、净光合速率(Pn)明显下降、胞间CO2浓度(Ci)上升,说明光合作用的下降是由叶肉因素造成的.温度40℃导致单位面积有活性反应中心数量(RC/CSo)显著下降;而50℃高温下荧光诱导曲线中K点(Wk)和J点(Vj)明显增加,高温对仁用杏叶片放氧复合体(OEC)、受体侧和PsⅡ反应中心造成了伤害.此外,50℃高温还导致初始荧光(Fo)显著升高,为对照的2.26倍,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和光化学性能指数(PI/ABS)分别下降为对照的37.9%和10.3%.高温损害了PSⅡ供体侧和受体侧的功能,造成光合效率下降,这是高温胁迫对仁用杏叶片光合机构伤害的主要机制之一.     

高温胁迫对新菠萝灰粉蚧不同地理种群保护酶活性的影响

为分析高温胁迫下新菠萝灰粉蚧Dysmicoccus neobrevipes Beardsley不同地理种群保护酶活性的差异,阐明该粉蚧对高温适应性的生理响应。本研究以室内26℃处理为对照测定了高温胁迫下（35℃、38℃、41℃、44℃）新菠萝灰粉蚧4个不同地理（广西、广东、海南和云南）种群雌成虫过氧化物酶（POD）、酚氧化酶（PO）及谷胱甘肽-S-转移酶（GST）的活性。结果表明,在35~44℃高温胁迫下,新菠萝灰粉蚧不同地理种群雌成虫POD和GST活性均高于常温对照的,PO活性均低于常温对照的（除云南种群38℃处理外）;在35~44℃高温胁迫下该粉蚧3种酶活性变化均具有随着处理温度的升高呈先升高后降低趋势。在常温26℃下,该粉蚧除了广西、广东种群POD活性显著高于海南、云南种群外,4个种群的PO、GST间的活性无显著差异。在38℃、41℃和44℃高温处理下广西、广东、云南种群间的POD活性无显著差异。在相同高温处理下,除广东种群38℃处理的GST活性显著低于其它种群的外,其它相同温度处理的不同种群间的GST活性无显著差异。说明新菠萝灰粉蚧广西、广东、云南种群的POD对38℃、41℃、44℃高温适应性和该粉蚧4个种群的GST对35℃、41℃、44℃高温适应性均无明显差异。而高温胁迫对不同地理种群粉蚧的酶活性影响不同,不同地理种群的POD、PO和GST活性经不同的高温胁迫后出现了显著差异。本研究表明高温对新菠萝灰粉蚧不同地理种群雌成虫的POD、PO和GST活性有重要影响,POD及GST对该粉蚧抵抗高温胁迫起到积极作用,而PO可能在应对高温胁迫中没起到积极的抵抗作用,而是通过调节体内POD、GST活性变化来适应高温的胁迫。     

高温胁迫对光系统Ⅱ异质性的影响

高温胁迫可诱导光系统Ⅱ（ＰＳⅡ）活性中心转化为无活性中心。本文讨论了在高温胁迫导致荧光猝灭的情况下如何用叶绿素荧光动力学计算ＰＳⅡ无活性中心相对含量的问题。正常的小麦叶片其ＰＳⅡ无活性中心相对含量（Ｆｖｉ／ＦＶ）约为０．１５５±０．０１１。小麦叶片经５０℃１分钟高温胁迫后,其Ｆｖｉ（相对于正常Ｆｖ）降至对照的７０％,在随后室温下６０分钟内又降至５０％。而５５℃５分钟和５５℃１０分钟高温胁迫后,在恢复期内其ＰＳⅡ无活性中心的含量从常温的１．４倍左右的基础上分别上升至２．４和２．９倍,说明高温胁迫对ＰＳⅡ中心除了起瞬时钝化作用外,还存在一个间接的较为缓慢的持续钝化作用。     

黄喉拟水龟对冬眠期间急性高温胁迫的氧化应激响应

全球气候变暖加剧,暖冬现象出现的频率及强度不断增加,外温动物冬眠期间将面临更加频繁的高温胁迫。但目前,高温胁迫对爬行动物冬眠期间氧化应激以及抗氧化防御系统影响的研究还较为缺乏。本研究以黄喉拟水龟(Mauremys mutica)南北两个种群的一龄幼龟为研究对象,探究了冬眠期间(6℃)幼龟受高温胁迫(25℃)后的脂质过氧化损伤标志物丙二醛(MDA)含量,以及抗氧化防御和修复系统的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性变化。结果显示,南种群在经历高温胁迫后肝脏MDA含量高于北种群,且放回6℃冬眠条件恢复24 h后仍在升高;北种群肌肉MDA含量受高温胁迫后上升,但在冬眠温度下恢复24 h后即降至对照水平。两种群SOD活力受高温刺激影响不显著。同时,黄喉拟水龟南种群肝脏中CAT的活力在高温刺激2 h后达到最高,并且各处理组间南种群CAT活力均高于北种群;北种群幼龟肝脏GSH-Px活力在高温刺激12 h达到最高。综上,本研究表明,高温胁迫对冬眠期间黄喉拟水龟机体造成一定的氧化损伤,南方种群可能更易受到冬眠期间温度波动的影响,但南方种群机体具有更强的抗氧化酶活力以应对高温胁迫的威胁。     

香菇锰过氧化物酶基因（LeMnP1）生物信息学分析及高温胁迫下的表达

本研究对香菇锰过氧化物酶基因（manganese peroxidase 1,MnP1）进行了生物信息学分析,选用香菇出发菌株18和诱变菌株18N44作为实验材料,经测定高温胁迫后菌丝恢复生长速度,分析了高温胁迫过程中香菇锰过氧化物酶基因（LeMnP1）的表达水平及酶活性。结果表明：LeMnP1定位于细胞外,该蛋白属于过氧化物酶超家族,与其他担子菌具有较高的同源性。18N44在高温胁迫后其恢复能力明显强于18;在高温胁迫过程中,18N44中LeMnP1的基因表达水平均高于18,呈现先上升后下降的趋势;在未处理时,18N44的MnP活性显著高于18,随着高温胁迫时间延长,其酶活性显著下降,18的LeMnP1基因表达量及酶活性在整个高温胁迫过程中基本维持稳定。据此推测锰过氧化物酶基因的相对高表达,可能是18N44高温胁迫后恢复生长快的原因之一。     

适度高温胁迫对亚热带森林3种建群树种幼树光合作用的影响

利用Licor-6400光合作用测定系统和叶室荧光仪（Licor-6400LCF）测定适度高温（42℃）胁迫下阳生树种荷木（Schima superba）、耐荫树种黄果厚壳桂（Cryptocarya concinna）和中生性树种红锥（Castanopsis hystrix）在全日光和遮阴（20％全日光）生长下的叶片光合速率和叶绿素a荧光。适度高温胁迫引起全日光和遮阴叶片PSII原初最大光化量子产率（Fv/Tm）降低，反映适度高温胁迫引起PSII功能的部分抑制。其中适度高温对阴生树种黄果厚壳桂和遮阴下生长叶片的PSII抑制较阳生树种荷木在全日光下生长的叶片大。除在全日光下生长的黄果壳桂外，适度高温胁迫能增高全日光或遮阴下生长的荷木和红锥叶片的光合速率。同时亦表现较高的耐高光强抑制的能力。适度高温胁迫降低全日光下生长荷木和红锥叶片的PSII量子产率（ФPSII），但对具有低西ФPSII的阴生树种黄果厚壳桂或在遮阴下生长的阳生树种荷木或中生性树种红锥叶片则影响较小。适度高温胁迫引起生长在全日光下的阳生树种荷木或中生性树种红锥叶片的CO2同化量子需要量降低，但甚少影响阴生树种黄果厚壳桂或遮阴下生长叶片CO2同化量子需要量。适度高温对亚热带森林建群种幼树光合作用的影响依赖于植物种类和叶类型（阳生和阴生叶）。     

高温胁迫及其信号转导

高温是影响当前农业生产重要的不得环境因素之一。本文综述了４种信号分子脱落酸（ＡＢＡ）,Ｃa^2 ,水杨酸（ＳＡ）,茉莉酸（ＪＡ）对高温胁迫的响应以及它们的相互关系,高温胁迫能够诱导ＡＢＡ,Ｃa^2 ,ＳＡ的含量升高,并且通过外施ＡＢＡ,Ｃa^2 ,ＳＡ,ＪＡ都能提高植物的抗热性。作为胞内第二信使,外源Ｃa^2 Ｃ能够提高植物超氧化物歧化mei（ＳＯＤ）,过氧化氢mei（ＣＡＴ）以及抗杯血酸氧化mei（ＡＰＸ）的活性,且能     

高温对小麦乙烯和乙烷释放的影响及其与脂氧合酶活性的关系

小麦幼叶经高温处理后ＬＯＸ活性与乙烯释放增加,两者均在４０℃达最大值,然后逐渐下降;乙烷在４５℃下才稍有增加,达最大值时的温度与半致死温度相同,约为５０℃。衰老叶片当处理温度高于３０℃时,ＬＯＸ活性与乙烯释放均下降,而乙烷在４０℃即有明显增加。自由基清除剂预处理相同程度在抑制ＬＯＸ活性与乙烯形成。高温条件下小麦叶片乙烷释放与Ｐａｒａｑｕａｔ诱发的乙烷产生似乎存在不同的机制。     

高温胁迫对筛豆龟蝽成虫抗氧化能力的影响

为探索筛豆龟蝽Megacopta cribraria (Fabricius)对高温的耐受性及其体内抗氧化系统对极端高温胁迫的响应机制.以25℃为对照温度,经高温37℃、40℃、43℃和46℃胁迫处理4h后,测定筛豆龟蝽成虫存活率及其体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性以及总抗氧化(T-AOC)能力和丙二醛(MDA)含量的变化.在37℃～46℃高温胁迫下,筛豆龟蝽成虫存活率与对照无显著差异,其体内SOD和CAT活性较对照组均显著增加,其中,SOD活性在37℃最高,随着温度进一步升高,其活性有所下降,但仍显著高于对照.CAT一直保持较高活性,随着处理温度的升高CAT活性呈逐渐升高趋势,在极端高温46℃时其活性最高.POD活性在37℃～ 40℃显著高于对照,43℃和46℃处理与对照无显著差异.T-AOC活性在各处理温度下均显著高于对照,且随着处理温度的升高T-AOC活性呈先升高后降低趋势.各处理MDA含量与对照无显著差异.筛豆龟蝽体内3种抗氧化酶的活力、总抗氧化能力和MDA在适应高温胁迫过程中发挥了重要作用.     

花后不同时期弱光和高温胁迫对小麦旗叶荧光特性及籽粒灌浆进程的影响

在田间试验条件下研究了花后不同时期弱光和高温胁迫对小麦旗叶荧光特性及籽粒灌浆进程的影响.结果表明,弱光处理3 d后,旗叶PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）和光合速率（Pn）显著降低,但PSⅡ实际光化学效率（ΦPSⅡ）、荧光光化学猝灭系数（qP）和非光化学猝灭（NPQ）与对照相比差异较小;高温处理3 d后,Fv/Fm、Pn、ΦPSⅡ和qP均极显著降低, NPQ升高幅度较小.胁迫解除后,灌浆前期（花后8～10 d）弱光和高温处理后的旗叶荧光参数和光合速率略有恢复,但灌浆中期（花后15～17 d）处理后的各参数始终呈下降趋势, 说明前期处理效应是可逆的,而中期处理加速其衰老进程.用Logistic方程对各处理的籽粒灌浆过程模拟明,弱光和高温处理后籽粒粒重的降低主要是平均灌浆速率、最大灌浆速率和渐增期灌浆速率显著降低所致.灌浆持续期、最大灌浆速率出现时间、缓增持续期和缓增期灌浆速率受弱光和高温影响较小.