微管的冷稳定性与植物抗寒性关系的研究

利用间接免疫荧光的细胞化学技术对番茄、黄瓜、菠菜、甜菜及小麦等不同抗寒性植物微管的冷稳性进行了比较研究。结果指出,不抗寒的喜温性植物番茄和黄瓜的气孔保卫细胞的微管在0℃—1℃冷处理3小时即解聚;属于中等抗寒性植物的菠菜和甜菜幼苗经秋季低温锻炼后,其气孔保卫细胞的微管在0℃和—5℃低温处理3小时,均不发生解聚;具有较强抗寒性的冬小麦品种农大139幼苗在2—3℃低温锻炼期间,微管结构保持完整,经过15天低温锻炼的幼苗在-8℃冰冻处理3小时,微管也不受破坏。这些结果表明,微管的冷稳性与植物的抗寒性成正相关。     

极端低温分布模型在邓恩桉抗寒性标准定量化应用的研究

依据闽北建阳市1971~2005年的极端低温资料构建极值分布数学模型, 用电导率指标确定邓恩桉(Eucalyptus dunnii)优株的半致死温度,预测0~5年、5~10年和10年以上可能出现的极端临界低温分别是-7.47℃、-7.47~-8.5℃和-8.68℃。首次提出利用极端低温分布模型结合电导率指标的方法定量划分林木的抗寒性, 称为“抗寒性极端低温分布法”, 该方法可广泛应用于不同区域、树种的抗寒适应性定量评价和林木个体的抗寒适应性筛选。     

贵州野生柑橘的抗寒性测定和综合评价

以贵州3个野生柑橘种类宜昌橙、酸橙、白黎檬和栽培品种‘默科特’的一年生枝条为试材,人工设置4℃(CK)、0℃、-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃低温冷冻处理24h,研究了4个柑橘种类枝条膜脂过氧化作用、抗氧化酶活性和有机渗透调节物质的变化,并应用Logistic方程建立回归模型确定其半致死温度(LT50),应用隶属函数法综合评价野生柑橘种类的抗寒性。结果表明:(1)随着温度的降低,4个柑橘种类枝条的电解质外渗率均呈"S"型上升,SOD、POD活性以及可溶性蛋白、可溶性糖含量均先升后降,MDA含量在宜昌橙枝条中逐渐缓慢上升,在其余材料枝条中则先升高后下降;栽培品种‘默科特’枝条的保护酶活性、渗透调节物质含量在0℃或者-5℃达到峰值,而宜昌橙则在-15℃或者-20℃达到最大值,两者的MDA含量则分别在-15℃和-25℃达到最大值。(2)利用电解质外渗率拟合Logistic方程推算的宜昌橙、酸橙、白黎檬和‘默科特’的低温半致死温度分别为-14.86℃、-7.28℃、-8.45℃和-5.88℃;用隶属函数法与Logistic方程分析所得各柑橘种类的抗寒性强弱结果基本一致,4个柑橘种类的抗寒性强弱顺序为:宜昌橙酸橙白黎檬‘默科特’。研究认为,抗寒性强的柑橘枝条的保护酶活性、渗透调节物质和MDA含量达到峰值的温度更低,具有更强的抗氧化胁迫能力和渗透调节能力,且野生柑橘的抗寒性较栽培种强;半致死温度和隶属函数法均可有效评价柑橘种类的抗寒性。     

低温胁迫下6种木兰科植物的生理响应及抗寒相关基因差异表达

分析了6种木兰科植物对低温胁迫的生理响应及耐寒相关调控基因HSP90和WRKY33的差异表达,为木兰科植物抗寒机理的研究和抗寒品种的选育提供理论基础。结果表明,6种木兰科植物的低温LT50在-10.64—-22.06℃,从高到低依次为红花深山含笑、峨眉含笑、杂交含笑、阔瓣含笑、六瓣含笑和乐东拟单性木兰;低温过程中,6种木兰科植物叶片可溶性蛋白(SP)、游离脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物歧化酶(POD)活性呈先升高后降低的趋势,可溶性糖(SS)和丙二醛含量(MDA)则不断积累;筛选出REC、MDA、SP、SS和Pro作为6种木兰科植物抗寒性评价的关键指标;聚类分析将6种木兰科植物在抗寒性能上分为强、中、弱三类,分别为乐东拟单性木兰和六瓣含笑,阔瓣含笑、杂交含笑和峨眉含笑,以及红花深山含笑。对HSP90、WRKY33基因的差异表达分析表明,2个基因在6种木兰科植物中的相对表达量呈先升高后降低的趋势,在临近各树种LT 50时,2个基因的表达被强烈抑制且后期表达量不可逆。0℃时,2个基因的表达量差异不显著;-5℃时,2个基因开始被激活,表达量增加;-10℃时,HSP90、WRKY33基因在红花深山含笑叶片中的表达量较-5℃时分别下调了0.76倍和0.68倍,而在其他5个树种中的表达被进一步激活;-15℃时,HSP90和WRKY33基因在抗寒性中等的阔瓣含笑、杂交含笑、峨眉含笑中亦被强烈抑制,较-10℃时分别下调了0.38倍、0.33倍、0.32倍和0.71倍、0.72倍、0.74倍,在抗寒性强的乐东拟单性木兰和六瓣含笑中的表达被进一步激活;-20℃以后,2个基因在6个树种中的表达均被强烈抑制,但在抗寒性最强的乐东拟单性木兰中的表达量仍高于其他5个树种。抗寒基因的激活与表达是影响植物抗寒性的重要因素,抗寒性不同的树种对低温的应答机制明显不同。抗寒性越强的树种越能快速启动低温应答机制,激活抗寒相关基因的表达,进而调整生理生化活动以抵御和适应冷应力。不抗寒树种中抗寒基因的表达则受到抑制,降低了其对低温逆境的耐受能力。     

火龙果抗寒性检测初探

以电导法检测低温胁迫、低温持续时间以及渗透时间对不同火龙果幼苗及二年生成熟火龙果抗寒性的影响。结果表明,用蒸馏水渗透6h的火龙果,其电解质渗出率基本上达到稳定。温度越低,低温时间越长,电解质渗出率受到的影响越大。在0℃低温下持续处理20d后,不同品系的火龙果幼苗全部死亡。室内低温处理火龙果的抗寒性与低温后田间调查、生长恢复的结果基本上一致。     

西双版纳30个橡胶树品种的低温半致死温度及低温对抗氧化系统的影响

采用低温恒温槽处理离体叶片后测定其电解质外渗率,并结合Logistic方程得出低温半致死温度的方法,评价农业部景洪橡胶树种质资源圃中的30个橡胶树品种的抗寒性。结果表明,品种‘RRIM712’、‘云研80-1983’、‘云研77-4’、‘PR107’、‘RRIM524’抗寒性强,低温半致死温度在-4～0℃之间;品种‘云研76-398’、‘RRIM523’抗寒性弱,低温半致死温度在4~7℃之间;其他品种抗寒性居中。橡胶树在低温胁迫下,超氧阴离子的产生速率与橡胶树的抗寒性无直接关系,但不同温度下的变化幅度越小,抗寒性越高;SOD活性随温度降低迅速提高,CAT随温度降低表现出活性降低的趋势。     

植物抗寒基因工程的研究进展

植物在低温情况下一般会遭到不同程度的损伤,每年由于低温引起的作物损失巨大,人们寻找一种有效的方法来提高植物的抗寒性,其中最有效的方法之一是抗寒育种。随着生物技术的发展和广泛应用,利用基因工程使植物获得抗寒性成为最有效的途径。植物抗寒基因工程与其它抗性...     

6种含笑属植物抗寒性分析与综合评价

以6种含笑属植物为试材,进行田间冻害调查,拟合Logistic方程计算其低温半致死温度,采用石蜡切片技术,测定9项叶片解剖结构指标,运用隶属函数法对各树种的抗寒性进行综合分析与评价.结果表明: 6种含笑属植物叶片的相对电导率与0～25 ℃低温处理3 h的半致死温度之间呈显著正相关.6种含笑属植物低温半致死温度在-20.48～-8.67 ℃,高低顺序为深山含笑>红花深山含笑>峨眉含笑>杂交11-8>阔瓣含笑>六瓣含笑;叶片表皮细胞1～2层,垂周壁略呈波浪状,栅栏组织细胞1～3层,9项叶片解剖结构指标差异显著,栅栏组织厚度、栅海比和主脉厚度是影响抗寒性的主要叶片解剖结构指标.电导法和隶属函数法对6种含笑属植物的抗寒性评价结果与田间调查结果基本一致.6种含笑属植物抗寒性强弱顺序为:六瓣含笑>阔瓣含笑>杂交11-8>峨眉含笑>红花深山含笑>深山含笑.     

马占相思树苗对低温冻害的抗性研究

以盆栽马占相思PNG17868家系树苗为材料,研究了低温胁迫下树苗生长发育有关的生理生化指标的变化及其抗冻害的关系。结果表明:随着低温胁迫程度的加深和时间延长,植株细胞电导率显著升高,细胞膜ATPase活性呈下降趋势,而可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白质含量亦不断升高,表现出耐寒植物较典型的生理特点,说明该植物有明显的渗透调节能力和抗寒性。在零下低温(0～6℃)胁迫下,植物细胞防御系统的保护酶类(CAT、POD、SOD)的活性先是升高,然后有所下降,但下降幅度不大。这表明了马占相思PNG17868家系对低温有较强的适应能力,在温度日益降低(0～6℃)条件下体内保护酶仍能维持较高的活性水平,减轻了由膜脂过氧化引起的膜伤害,是植物提高抗寒性、免遭低温冻害的重要原因。     

植物的抗性生理（二）

2植物的抗寒性低温会使作物受到不同程度的伤害以至死亡,按照低温的不同程度,植物受到的伤害可分为冻害和冷害2大类。冻害是气温下降到冰点以下,植物体内结冰所致。我国北方地区晚秋和早春,寒流入侵,气温骤降,常常造成越冬作物和果木的严重冻害。冷害是零度以上低温对植物的伤害。常会引起喜温植物的生理障碍,代谢失调,受伤以至死亡。植物的抗寒性研究对于农林业生产十分重要。那么,具备抗寒性特点的植物是如何感知寒冷,又是如何产生对寒冷的适应性呢？2．1植物对寒冷信号的感受和传导抗寒基因表达为抗寒力的过程,也就是植物体内…