玉米耐冷性的数值分类研究

1928年,Sellschop和Salman研究了起源于热带的若干农作物的耐冷性反应,将其分为抗冷类型、中间类型和敏感类型。玉米是喜温作物,玉米种植受温度制约。随玉米耐冷性研究不断深入,运用多因子试验综合评估玉米耐冷性,为选育耐冷玉米品种提供依据。我们研究了8个玉米自交系的52个耐冷特征,结果表明,玉米自交系可分为耐冷性强、中等和弱三种类型。     

茄子嫁接苗根系对低温环境胁迫的响应

以‘济农2000’为对照,研究了低温胁迫下不同抗冷性茄子砧木嫁接苗根系的生理生化变化及其与抗冷性的关系.结果表明,在10 ℃(昼)/3 ℃(夜)低温处理初期,根系对低温最敏感,表现为MDA含量、冷害指数、POD活性、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量等迅速增加,而根系呼吸速率、SOD、CAT活性等迅速降低.随着低温胁迫时间的延长,根系呼吸速率持续降低,而冷害指数持续升高,渗透调节物质基本呈增加的趋势.常温恢复3 d后,呼吸速率、渗透调节物质、SOD活性等升高,但均以抗冷性较强的赤茄砧木嫁接苗恢复能力较强,而抗冷性较弱的台茄砧木嫁接苗与自根苗较差.利用抗冷性较强的砧木进行嫁接,可显著增强茄子根系的活性,进而提高其抗冷性.     

甘油-3磷酸转酰酶氨基酸与植物抗冷性关系初探

甘油 - 3磷酸转酰酶 (GPAT)与植物抗冷性密切相关。南瓜 (Cucurbitamoschata)与黑子南瓜 (Cucurbitaficifolia)同属不同种 ,亲缘关系较近 ,但却存在显著的抗冷性差异。南瓜及黑子南瓜GPAT基因的克隆 ,可以使我们从二者推导的有限氨基酸的差异中对GPAT氨基酸组成及其与植物抗冷性作一定的探讨。发现在南瓜与黑子南瓜 13个不同的氨基酸残基中有 3个与抗冷性植物拟南芥菜 (Arabidopsisthaliana)、豌豆 (Pisumsativum)、红花 (Carthamustincto rius)和菠菜 (Spinaciaoleracea)等相同 ,可能与黑子南瓜比南瓜更具抗冷性的原因有关。比较南瓜、黑子南瓜、豌豆、红花、拟南芥菜和菠菜等植物中GPAT基因推导的氨基酸序列发现 ,在比较抗冷的拟南芥菜、红花、豌豆和菠菜等植物中 ,虽然它们之间的亲缘关系都比较远 ,但某些位点上的氨基酸残基却完全相同 ,而与南瓜等抗冷性较差的植物不同 ,这些位点的氨基酸残基可能也与GPAT对底物酰基的选择性有关。     

黄瓜幼苗发育及冷煅炼过程子叶中的多肽变化

黄瓜幼苗在发育过程中抗冷性逐渐降低,光下冷锻炼可以提高幼苗的抗冷性,如果锻炼中不给予光照,则幼苗的抗冷性降低。用双向电泳结合银染的方法检测表明：幼苗在６－１２日龄的发育过程中,一些多肽消失,一些则形成。光,暗锻炼对消失的多肽的延缓和对新形成的多肽的促进效果不同。光,暗锻炼均诱导了一个５８．０ｋＤ多肽的形成。认为在冷锻炼中有多个基因参与调控,锻炼所诱导的抗冷性的提高是基于与发育有关的代谢的协调。     

ABA对水稻幼苗抗冷性的影响

水稻幼苗叶随着低温(8～10℃)时间越长,ABA含量就越多,抗冷性较强的品种(组合)叶片所积累ABA含量比不抗冷的要多。外施ABA大大提高了水稻幼苗的抗冷性,减少叶的电解质渗漏率、减慢叶褪色速率和阻止叶鲜重下降。低温期间,水稻幼苗的可溶性糖含量增加。外施ABA提高可溶性糖的含量,在低温第4天更为明显,因此,ABA与秧苗抗冷性有密切的关系。     

生物膜组分对膜功能和膜相变的调控 Ⅱ、膜脂组分对水稻线粒体α-酮戊二酸氧化酶活力的影响

以四种抗冷性不同的水稻芽鞘为材料,分析了它们的线粒体膜脂脂肪酸成分和含量、线粒体α-酮戊二酸氧化酶活力,并在线粒体上添加含油酸酯的吐温80和清洗吐温80之后测定了α-酮戊二酸氧化酶活力的变化。 四种抗冷性不同的水稻种子,其干胚膜脂脂肪酸成分相同,但是它们的脂肪酸不饱和指数(IUFA)有明显差异,这种差异与品种抗冷性成正相关。品种间芽鞘线粒体膜脂脂肪酸成分相同,它们的脂肪酸不饱和指数也有明显差异,与品种抗冷性也成正相关。四个水稻品种的芽鞘线粒体α-酮戊二酸氧化酶活力在10～42℃间存在着两个温度折点,其中低温折点可能与品种抗冷性有关。秈稻“二九青”芽鞘线粒体添加吐温80和清洗吐温80后,线粒体α-酮戊二酸氧化酶活力的温度折点均比对照线粒体低。证明增加膜脂中不饱和脂肪酸能降低膜结合酶活力的温度折点,膜脂脂肪酸不饱和度与膜结合酶活力和水稻抗冷性密切相关。     

植物细胞中的抗寒物质及其与植物抗冷性的关系

论述存在于植物细胞中的抗寒物质,着重介绍植物细胞内的信使物质,并对胞内信使Ｃａ＾２＋与植物抗冷性的关系进行了讨论,指出Ｃａ＾２＋在抗冷力形成中的作用,以及研究胞内信使在调节植物抗冷性机理中尚存在的困难及必须解决的问题。     

膜脂组成与植物抗冷性的关系及其分子生物学研究进展

植物的抗冷性与膜脂的组分和结构密切相关,与质膜中脂肪酸的不饱和度关系更为密切。膜脂不饱和脂肪酸含量越高,膜脂相变温度越低,植物的抗冷性提高。植物体内存在一些降低膜脂脂肪酸饱和程度的酶,如甘油3磷酸酰基转移酶,ω3脂肪酸去饱和酶等,它们能够催化膜中脂肪酸的去饱和反应,生成不饱和脂肪酸,从而提高植物的抗冷性。本文就低温对膜脂的影响、膜脂组成与植物抗寒性的关系及其分子生物学研究进展作一简单综述。     

低温下稻苗叶片中蛋白质及游离氨基酸的变化

抗冷性强的粳稻青林9号和抗冷性弱的籼稻IR_(24)在低温处理过程中,叶片可溶性蛋白含量下降:高分子蛋白迅速减少,低分子蛋白相对增加;游离氨基酸和游离氨大量积累;膜透性增大,叶肉细胞超微结构破坏。这些过程之间存在显著的相关性。     

用体内叶绿素a荧光诱导动力学鉴定番茄的抗冷性

研究了冷害温度对具有不同抗冷性品种的番茄叶片的体内叶绿素ａ荧光诱导动力曲线的影响。实验结果指出,在低温处理（８℃,５℃,２℃下,暗中２４小时）后,番茄叶片的体内叶绿素ａ荧光诱导动力学曲线有了明显的改变,Ｆｖ／Ｆｏ值、Ｒｆｄ值降低了,光系统Ⅱ原初光能转换效率和潜在的光合活力均受到抑制。我们在苗期和开花期得到的实验结果均表明,在番茄叶片的叶绿素ａ荧光诱导动力学曲线和这些荧光参数改变的程度与该品种的已知抗冷性之间呈现较好的相关性。我们认为,体内叶绿素ａ荧光诱导动力学方法是鉴定番茄抗冷性的一个快速、灵敏和可靠的方法,并可用于其他绿色植物的抗冷性鉴定中     

用体内叶绿素a荧光诱导动力学鉴定番茄的抗冷性

研究了冷害温度对具有不同抗冷性品种的番茄叶片的体内叶绿素a荧光诱导动力曲线的影响。实验结果指出,在低温处理(8℃,5℃,2℃下,暗中24小时)后,番茄叶片的体内叶绿素a荧光诱导动力学曲线有了明显的改变,Fv／Fo值、Rfd值降低了,光系统II原初光能转换效率和潜在的光合活力均受到抑制。我们在苗期和开花期得到的实验结果均表明,在番茄叶片的叶绿素a荧光诱导动力学曲线和这些荧光参数改变的程度与该品种的已知抗冷性之间呈现较好的相关性。我们认为,体内叶绿素a荧光诱导动力学方法是鉴定番茄抗冷性的一个快速、灵敏和可靠的方法,并可用于其他绿色植物的抗冷性鉴定中。     

低温下水稻幼苗抗冷性动力学指标的研究

本文首次用动力学模拟方法研究抗冷性指标．根据对3个不同抗冷性品种,对存活率和叶绿素含量的抗冷动力学指标的研究结果认为用固有频率ω_n或周期T都可以正确反映不同品种之间、不同生育期之间,以及不同性状之间的抗感之间的差异．结果认为动力学模拟方法很可能是一个可靠的方法,拟进一步深入研究．     

不同抗冷性水稻中编码甘油-3-磷酸转酰酶的部分cDNA的序列比较研究

采用ＲＴ－ＰＣＲ技术,以根据国外报道的几种双子叶植物的甘油－３－磷酸转酰酶的桎保守的氨基酸而设计的简并引物作为扩增引物,从不同抗冷性水稻品种中均扩增到一段约３１５ｂｐ的ｃＤＮＡ片段。测序结果表明它们都是编码ＧＰＡＴ的部分ｃＤＮＡ含有３１５个核苷酸,编码１０５个氨基酸。比产它们之间的核苷酸及推导氨基酸序列,发现有一定差异,且抗冷性相差越大的品种间差异越大。抗冷性的差异可能与脯氨枝的替换有关。     

不同胁迫预处理对水稻幼苗抗冷性和抗旱性的影响

水稻幼苗干旱预处理8小时后,转入低温(8～10℃),其抗冷性比未处理的高。0.1mol/L Nacl溶液盐预处理24小时,也提高水稻幼苗的抗冷性。低温3天,水稻幼苗叶片积累大量的脱落酸,此时将幼苗转至干旱环境下,抗旱性也大大提高。这说明水稻幼苗具有交叉适应能力,而脱落酸在交叉适应中起着重要的调节作用。     

低温处理对籼、粳稻芽鞘呼吸、透性和过氧化物酶同工酶的影响

Lyons认为低温影响的初始反应主要是膜物理状态的变化,即发生膜脂的物相变化。郭金铨证明了低温影响细胞的初始反应之一是增加质膜的透性。王洪春指出,植物遭受冷害温度时,呼吸作用先出现短时间上升,而后降低。刘鸿先等根据水稻、黄瓜和龙舌兰麻等植物的不同耐冷力品种试验结果提出,抗冷性强的品种比抗冷性弱的品     

植物冷害机理及冷驯化的生理与分子学基础

介绍了近几年来植物冷害机理、冷驯化提高植物抗冷性的生理与分子生物学基础及冷信号转导的最新研究进展.     

水杨酸提高香蕉幼苗的抗冷性与H2O2代谢有关

探讨了水杨酸(salicylic acid, SA)提高香蕉幼苗抗冷性的可能机理.在常温下(30/22 ℃)用不同浓度(0～3.5 mmol/L)的SA水溶液喷洒叶片1 d,置于7 ℃低温下冷胁迫3 d,随后于常温下恢复2 d后测定电解质泄漏率,结果表明:SA 0.3～0.9 mmol/L能显著提高香蕉幼苗的抗冷性,以0.5 mmol/L效果最佳.若把冷胁迫温度降到5 ℃,SA 0.5 mmol/L 预处理可显著减少幼苗叶片的萎蔫面积.但当SA浓度高于1.5 mmol/L时,恢复期间的电解质泄漏甚至高于对照(蒸馏水处理),表明它们加剧了冷害.SA提高香蕉幼苗的抗冷性可能需要H2O2的参与:1)SA 0.5 mmol/L常温处理诱导了H2O2的积累和活性氧造成的膜脂过氧化--三氯乙酸反应物质(TBARS)的增加,这可能与H2O2的清除酶--过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的受抑和H2O2的产生酶-超氧化物歧化酶(SOD)活性几乎不受影响有关;2)外源H2O2(1.5～2.5 mmol/L)也能显著降低低温胁迫期间的电解质泄漏,表明也能提高抗冷性;3)而用H2O2的捕捉剂--二甲基硫脲(DMTU)可明显抑制SA诱导的抗冷性;4)在低温胁迫与恢复期间,SA预处理明显提高了CAT和APX的活性,抑制了H2O2与TBARS的快速上升.     

水杨酸提高香蕉幼苗的抗冷性与H2O2代谢有关

探讨了水杨酸(salicylic acid,SA)提高香蕉幼苗抗冷性的可能机理。在常温下(30／22℃)用不同浓度(0—3．5mmol／L)的SA水溶液喷洒叶片1d,置于7℃低温下冷胁迫3d,随后于常温下恢复2d后测定电解质泄漏率,结果表明：SA0．3～0．9mmol／L能显著提高香蕉幼苗的抗冷性,以0．5mmol／L效果最佳。若把冷胁迫温度降到5℃,SA0．5mmol／L预处理可显著减少幼苗叶片的萎蔫面积。但当SA浓度高于1．5mmol／L时,恢复期间的电解质泄漏甚至高于对照(蒸馏水处理),表明它们加剧了冷害。SA提高香蕉幼苗的抗冷性可能需要H2O2的参与：1)SA0．5mmol／L常温处理诱导了H2O2的积累和活性氧造成的膜脂过氧化——三氯乙酸反应物质(TBARS)的增加,这可能与H2O2的清除酶——过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的受抑和H2O2的产生酶—超氧化物歧化酶(SOD)活性几乎不受影响有关;2)外源H2O2(1．5—2．5mmoL／L)也能显著降低低温胁迫期间的电解质泄漏,表明也能提高抗冷性;3)而用H2O2的捕捉剂——二甲基硫脲(DMTU)可明显抑制SA诱导的抗冷性;4)在低温胁迫与恢复期间,SA预处理明显提高了CAT和APX的活性,抑制了H2O2与TBARS的快速上升。     

低温胁迫对嫁接西瓜耐冷性和活性氧清除系统的影响

研究了西瓜实生苗和以黑籽南瓜、超丰F1为砧木的嫁接苗的耐冷性及活性氧清除系统的差异．结果表明,低温胁迫下,嫁接苗的耐冷性明显高于实生苗,表现为以黑籽南瓜为砧木的嫁接苗的耐冷性>以超丰F1为砧木的嫁接苗>实生苗,此外嫁接苗和实生苗均表现为叶片中叶绿素含量下降,丙二醛(MDA)含量上升,非酶促抗氧化剂抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)含量和抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POD)、脱氢抗坏血酸还原酶(DR)活性下降,说明低温逆境降低了植物体防御活性氧有关的酶促和非酶促保护系统能力,提高了体内自由基浓度,加剧了膜脂过氧化．嫁接苗的活性氧清除能力均高于自根苗,且嫁接苗中耐冷性越强的活性氧清除能力越高,说明西瓜嫁接后耐冷性的提高是与植物体内活性氧清除系统中抗氧化剂含量和抗氧化酶活性提高有关。     

低温弱光对黄瓜和菠菜类囊体跨膜质子梯度的影响

以典型冷敏性植物黄瓜和典型抗冷性植物菠菜为材料 ,研究了 5℃ 1 0 0μmol pho-tons· m-2 · s-1 低温弱光处理对 2种植物的活体和离体叶绿体类囊体耦联度的影响。结果显示 ,与 5℃黑暗处理相比 ,5℃下弱光 (1 0 0 μmol photons·m-2· s-1 )分别照射黄瓜和菠菜的叶片和离体叶绿体悬浮液 ,都使叶绿体毫秒延迟发光慢相强度以及类囊体耦联度显著降低。表明无论是冷敏性作物黄瓜 ,还是抗冷性植物菠菜 ,低温弱光处理叶片和离体叶绿体悬浮液 ,均可导致类囊体跨膜质子梯度显著降低