低温胁迫对玉米苗期根系特征及电导率的影响

苗期低温是限制黑龙江省玉米高产稳产主要因素之一。为了探讨苗期低温对玉米幼苗根系的影响,选取耐低温型(郑单958)、中间型(先玉335)、低温敏感型(丰禾1)3个品种,分别设置昼/夜温度为20℃/11℃(CK)、18℃/9℃、16℃/7℃和14℃/5℃温度处理,处理时间为2、4、6、8、10 d,处理后分析根系特征及其电导率的变化。结果表明:随温度胁迫程度加强,各品种的根系干重(RDW)、根长(RL)、根表面积(SA)、根长密度(RLD)、根重密度(DRWD)增长率均降低,电导率均升高,5℃时根系几乎停止生长;低温对根系的抑制作用表现为丰禾1先玉335郑单958,低温下根系细胞膜的透性表现为丰禾1先玉335郑单958;低温抑制根系生长,增加根系细胞膜的透性;耐冷性品种表现出较好的根系生长状态、较稳定的根系质膜系统和较低的渗透率。     

模拟低温或自然低温条件下牡竹属3种类抗寒性及生理指标的比较

以牡竹属(Dendrocalamus Nees)的清甜竹(D.sapidus Q.H.Dai et D.Y.Huang)、花吊丝竹[D.minor var.amoenus(Q.H.Dai et C.F.Huang) Hsueh et D.Z.Li]和勃氏甜龙竹[D.brandisii (Munro) Kurz]盆栽苗为实验材料,测定了模拟低温(0℃、-5℃、-10℃、-15℃、-20℃和-25℃)条件下3个竹种离体叶片的相对电导率和伤害率,在此基础上根据Logistic方程推算出3个竹种的低温半致死温度(LT50);对自然低温(15℃、10℃、5℃、3℃、0℃和-2 C)条件下3个竹种叶片的形态变化以及相对电导率、叶绿素和MDA含量及SOD活性的变化也进行了比较分析.结果表明:在模拟低温条件下,3个竹种离体叶片的相对电导率和伤害率均随温度降低逐渐增大,且总体上与对照(25℃)有显著差异(P＜0.05);根据Logistic方程推算出花吊丝竹、勃氏甜龙竹和清甜竹的LT50分别为-3.07℃、-1.83℃和-1.40 C.在日最低温度大于5℃的自然低温条件下3个竹种的叶片均能够正常生长,而随温度降低,叶片逐渐出现水浸斑点、失绿等症状直至干枯脱落,其中清甜竹叶片伤害症状最重;在自然低温条件下,随日最低气温的降低,3个竹种叶片的叶绿素含量总体呈下降趋势、相对电导率则逐渐升高、MDA含量和SOD活性总体上均呈波动的趋势;与日最低气温15℃相比,在日最低气温-2℃条件下清甜竹叶片叶绿素含量和SOD活性降幅最大而花吊丝竹降幅最小,清甜竹叶片相对电导率最高而花吊丝竹最低.根据LT50和叶片形态及生理指标的变化,可确定3个竹种的抗寒性均较差,其中清甜竹的耐寒能力最弱.     

低温下转昆虫抗冻蛋白基因烟草的亚显微结构变化

分析在-1℃温度中处理1、2和3d的转昆虫抗冻蛋白基因MpAFP149烟草和野生型烟草亚细胞显微结构变化的结果表明,转基因烟草和野生型烟草的超微结构有差异,尤其是细胞膜、叶绿体和线粒体的膜。转基因烟草细胞器的膜结构伤害程度明显低于野生型烟草,这提示低温条件下转基因烟草中的抗冻蛋白可能有保护细胞膜和细胞器膜结构的作用,由此降低了低温的伤害。     

低温和长时间储藏对烟草种子萌发及幼苗抗氧化系统的影响

以长时间贮藏和当年收获的烟草品种‘红花大金元’裸种为材料, 研究了16℃条件对烟草种子萌发、幼苗生长和抗氧化酶活性的影响。结果表明, 当年收获种子在25℃下萌发率最高, 为95.9%, 长时间贮藏(15 年)种子在16℃下最低, 为67.8%; 长时间贮藏和低温均能显著降低种子的发芽势、发芽指数和活力指数。当年收获种子在25℃下根长度最长, 为2.71 cm, 长时间贮藏(15 年)种子在16℃下最低, 为0.91 cm, 长时间贮藏和低温均能抑制幼苗的根系生长。同一温度(16℃)下, 长时间贮藏和当年收获种子的SOD 和POD 活性差异不显著; 同一贮藏时间下, 低温和常温条件下种子幼苗SOD 和POD 活性均达差异显著水平。由此可见, 低温和长时间贮藏都能抑制种子的萌发和生长, 低温能显著降低幼苗抗氧化酶活性。     

茉莉扦插苗对模拟低温的生理响应

以2年生单、双瓣茉莉扦插苗为材料,采用人工模拟低温的方法,初步研究不同温度梯度和低温处理时间对茉莉植株9个生理指标的影响,并利用隶属函数法对两栽培品种的抗寒性进行综合评价.结果显示,随着温度降低和胁迫时间延长,单、双瓣茉莉扦插苗受到低温胁迫伤害的程度逐渐加剧,且各低温胁迫8 d后的各项生理指标的变化较处理2 d和4 d更显著.即随着温度降低和胁迫时间延长,茉莉两个栽培品种的相对电导率逐渐增大,MDA含量增加;可溶性蛋白和可溶性糖含量均呈现缓慢增加的趋势,而脯氨酸含量则呈现双高峰的变化规律;双瓣茉莉SOD活性逐渐增大,而单瓣茉莉SOD活性先升后降,POD活性则在两个栽培品种中均逐渐升高;而根系活力和叶绿素含量则均逐渐下降.研究表明,在低温胁迫条件下,与单瓣茉莉相比,双瓣茉莉能大量积累小分子渗透调节物质,且具有较高的抗氧化酶活性,能更好地减轻自由基造成的伤害,从而表现出较强的抗寒性.     

低温对枇杷苗叶片与根尖的生理状况及超微结构的影响

为探讨枇杷(Eriobotrya japonica)苗对低温伤害的响应,采用人工降温的方法,研究了‘解放钟’实生枇杷苗在低温胁迫下叶肉细胞与根细胞超微结构的变化,同时测定叶片褐变率、根系活力和细胞质膜相对透性(PMP)。结果表明,轻度低温(0℃)胁迫12h,根系活力下降26.09%,叶片褐变率仅升高17.15%,根系PMP值持续升高而叶片呈下降趋势。电镜下观察,根细胞和叶肉细胞均有明显线粒体增加现象。0℃胁迫36 h根细胞发生胞间结冰,液泡消失、线粒体膨大变形、双层膜消失、嵴消失、细胞壁结构损伤,而叶肉细胞仅表现叶绿体破坏、淀粉粒变小,线粒体完整。重度低温(–3℃、–5℃)胁迫下,根细胞和叶肉细胞均发生细胞内结冰,且低温对根细胞的破坏程度明显高于叶肉细胞,根细胞比叶细胞发生细胞结冰的时间更早,受害更严重。这表明根细胞比叶肉细胞对低温更敏感,因此,在低温来临前对枇杷地下部采取保温措施,对缓解地上部低温伤害具有积极作用。     

喷洒药物对低温胁迫下黄瓜幼苗伤害程度的影响

试验分别用抗寒剂（K1）、PP333（P）、（K2）溶液喷洒黄瓜幼苗。在零上低温6℃光照条件下培养1、3、5d,测定膜脂过氧化水平和其它相关的生理指标。结果表明：黄瓜幼苗真叶组织中超氧物歧化酶（SOD）活性下降;膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）累积量增加;叶绿素含量降低;细胞质相对膜透性增大。受伤害程度随着低温时间的延长而加深。当胁迫1d常温恢复3d后SOD活性和叶绿素含量继续降低;MDA含量和膜透性恢复到接近零时水平。当胁迫3d,恢复3d后几个指标伤害程度都有不同程度的加深。结果还表明：几种药物处理的黄瓜幼苗比对照的受伤害程度有所减轻,其中以K2效果最为显著。     

腐植酸浸种对低温胁迫下玉米幼苗抗氧化系统的影响

低温冷害是导致黑龙江省玉米产量不稳、品质不高的重要农业气象灾害,而关于低温胁迫下玉米抗氧化应激能力和程度的研究较少。采用清水为对照（CK）,以腐植酸质量浓度为0.2%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%和2.0%浸种,研究了昼夜温度为15℃/8℃低温胁迫48 h下玉米幼苗的代表性抗氧化酶活性、抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环、系统抗性及碳氮代谢的变化,以明确腐植酸对玉米的耐低温胁迫响应机制及适宜的浸种浓度。结果表明：低温胁迫条件下腐植酸浸种主要受过氧化氢（H₂O₂）积累诱导,随着浸种浓度的增加,大多数抗氧化酶和系统抗性酶活性、AsA-GSH循环、碳氮代谢主要物质含量、根系活力和鲜重均呈单峰曲线分布,其中0.8%-2.0%浓度处理的叶片和根系可溶性蛋白含量分别显著增加了23.3%-34.9%和31.9%-89.6%;1.6%浓度处理的叶片和根系苯丙氨酸解氨酶活性分别显著增加了16.8%和38.8%,多酚氧化酶活性分别增加了27.7%和13.4%,抗坏血酸含量分别显著增加了62.6%和55.3%,脱氢抗坏血酸含量分别显著增加了31.9%和66.4%;0.8%浓度处理的叶片和根系过氧化氢酶活性分别显著增加了66.4%和108.1%。因此,腐植酸浸种处理的叶片H₂O₂含量较对照显著降低了18.7%-37.6%,根系H₂O₂含量显著降低了27.5%-49.7%。0.4%和0.8%浓度处理的根系鲜重较对照分别显著增加了85.2%和105.3%,单株鲜重分别显著增加了31.9%和40.8%。腐植酸0.4%-0.8%处理增强了AsA为核心的AsA-GSH循环系统的运转活性和系统抗性,提高了玉米幼苗的抗氧化应激能力,获得最大的根系活力和植株鲜重,是水培条件下较为适宜的浸种浓度。     

低温诱导水稻幼苗的光氧化伤害

通过分析MDA,GSH,Asc和Chl含量及质膜透性,探讨了低温诱导水稻幼苗的光氧化伤害。在5℃、白昼PFD为400μmol m~(-2)s~(-1)对,叶片光氧化伤害随低温处理时间的延长而加强,其程度并随温度下降而加剧;耐冷不同的品种表现也有差异。在昼夜10℃/0℃温度下,叶片光氧化程度随PFD的提高而增强。低温处理后恢复期间,470μmol m~(-2) s~(-1)光强会加剧光氧化伤害,而60μmol m~(-2) s~(-1)光强则有利于伤害的恢复。光是植物冷害研究中不可忽略的环境因子。     

低温胁迫对“繁景”杜鹃生理特性及叶片超微结构的影响

"繁景"杜鹃为杂交后代优良新种,研究其对低温的耐受能力,为宁波及周边城市将其作为绿化植物提供参考。该研究以一年生杂交后代优良株系"繁景"为材料,采用盆栽试验,利用人工降温的方法,研究不同低温(0℃,-3℃,-6℃,-9℃)对其生长状态、生理生化及叶片超微结构的影响。结果表明:在-3℃和0℃的低温胁迫下,叶绿素含量降低缓慢且与处理前变化不显著,在-9℃和-6℃的低温胁迫下,其叶绿素含量要显著低于处理前和对照组,不同低温处理下,叶片光合速率均呈下降趋势,至试验结束时,光合速率与温度成正比。在-9℃和-6℃低温胁迫下,其叶片相对电导率和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的含量增长最快,且过氧化氢酶(Cata-lase,CAT)、以及超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性下降幅度最大,在-3℃和0℃低温胁迫下,MDA的含量增长较明显,但可溶性蛋白,CAT,POD及SOD活性变化不明显。温度降低对其叶片超微结构的影响较大,在0℃和-3℃低温胁迫下,其细胞结构正常;在-6℃低温胁迫下,类囊体结构开始模糊,淀粉粒和嗜锇颗粒变大且增多;在-9℃低温胁迫下,细胞膜开始解体,叶绿体被膜破损缺失严重,空洞化程度严重,部分细胞甚至成为空细胞。综合各指标变化情况,杜鹃优良株系能耐受的较低温度为-6℃。因此,杜鹃该优良株系为较耐寒品种,可作为宁波及周边城市良好的杜鹃花绿化候选材料。     

幼穗形成期低温对水稻结实的影响

在长白山北坡开展水稻孕穗关键期低温处理试验,建立低温对空壳率的影响模型,揭示水稻幼穗形成不同时段低温对结实的影响.结果表明: 水稻幼穗形成期低温对空壳率的影响多符合对数函数模型,温度越低,影响系数越大;低温持续时间越长,空壳率越高.水稻结实率对幼穗形成中期(花粉母细胞形成至减数分裂期)低温反应最敏感,前期和后期次之.在幼穗形成期,低温持续 2、3、5 d 处理,期间平均气温每降低 1 ℃,水稻空壳率分别上升0.5、1.7和4.3个百分点;平均最低气温每降低1 ℃,空壳率分别上升0.4、1.8和4.5个百分点;持续2 d低温的影响明显小于3 d以上的.冷积温对空壳率的影响符合二次函数模型,在有害低温范围内,冷积温每增加10 ℃·d,空壳率平均上升8.5个百分点.持续3 d平均气温降至21.6、18.0和15.0 ℃以下,或持续5 d平均气温降至 22.0、20.4和18.5 ℃以下,或冷积温在8、19和26 ℃·d以上,会依次发生轻度、中度和严重的孕穗期障碍型冷害.东北地区水稻孕穗关键时期持续2 d以内的低温天气不会导致中度和严重冷害.     

花榈木组培苗茎段低温胁迫培养及耐冷性诱导

以花榈木组培苗茎段为试材,在低温胁迫条件下进行耐冷性愈伤组织诱导培养。结果表明,5℃是花榈木茎段低温胁迫培养及耐冷性诱导的最适温度。经过5℃低温胁迫培养获得的耐冷性愈伤组织在分化培养基MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.25 mg/L上的分化率达70.0%,且再生植株的低温伤害率明显低于对照。     

低温胁迫下二倍体杂交种高山松光系统Ⅱ功能稳定性研究

以人工气候室内的高山松(Pinus densata)及其亲本油松(P.tabulaeformis)和云南松(P.yunnanensis)实生苗为材料,通过测定低温胁迫和恢复后其幼苗的快速叶绿素荧光诱导动力学(JIP-test)参数,分析高山松及其亲本的光系统Ⅱ(PSⅡ)功能稳定性以及对低温胁迫的响应差异,以探讨高山松适应高海拔低温环境的光合生理生态机制。结果表明:经过33 d的低温(12℃/5℃,昼/夜)处理后,高山松PSⅡ功能参数单位截面积吸收的能量(ABS/CSo)、捕获的能量(TRo/CSo)、电子传递的能量(ETo/CSo)、耗散的能量(DIo/CSo)、有活性反应中心的数量(RC/CSo),以及原初光化学反应的最大量子产额(φPo)、吸收光能用于QA-以后的电子传递的能量比例(φEo)、捕获光能用于QA-以后的电子传递的能量比例(Ψo)、光能利用能力参数(PIabs)、2 ms时相对可变荧光(VJ)、荧光上升的初始斜率(Mo)、荧光曲线与Fm所围面积(Area)、介于F0和Fm之间的相对面积(Sm)和QA氧化还原次数(N)均与处理前无显著差异;油松和云南松的φPo、φEo、Ψo、PIabs、Area与对照差异显著,云南松的VJ、Mo、Sm、N、ETo/CSo、DIo/CSo、ABS/CSo也与对照存在显著差异;温度恢复之后(25℃/18℃,昼/夜),这些荧光参数的恢复程度表现为高山松>油松>云南松。可见,低温胁迫显著影响了油松和云南松的光能传递和光能利用能力以及受体库大小,且云南松遭受伤害的程度高于油松,而高山松的PSⅡ功能及其稳定性在遭受低温胁迫时明显高于亲本油松和云南松,且胁迫解除后恢复程度高,从而使得高山松能够在高海拔低温环境中累积代谢所需的有机物,保证其正常的生长和发育。     

Polyamine Changes and Chilling Injury in Cold-stored Loquat Fruits

Free polyamine levels (spermine (SPM), spermidine (SPD), and putrescine (PUT)) were determined using thin-layer chromatography and fluorometric method in loquat (Eriobotrya japonica Lindl. cv. Dahongpao) fruits stored at 1℃ and 12℃ and in postharvest SPM treated fruits stored at 1℃ respectively to investigate the relationship between changes in polyamines and chilling injury. In the loquat fruits stored at 1℃, SPM level decreased gradually in the first two weeks, then increased sharply and reached a peak value after three weeks, thereafter it decreased rapidly. SPD level decreased steadily during the first three weeks and increased significantly afterwards. PUT level evolved in a similar way as the SPM level did except that it increased slowly in the first two weeks. The fruit showed symptom of chilling injury manifested as flesh leatheriness after three weeks. However, no significant increase and decrease of these three polyamines was detected during storage at the nonchilling temperature (12℃). The SPM-treated fruits maintained high levels of SPM and SPD and remained low level of PUT during storage at 1℃, and no symptom of chilling injury was observed. These results suggested that the increase in SPM level in response to chilling exposure might serve as a defense mechanism against chilling injury while the accumulation of PUT could be a cause of the stress-induced injury and the increase in SPD level could be a consequence of this kind of stress.     

低温、高pH胁迫对水稻幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶活性的影响

以耐冷性不同的两个水稻品种为材料,比较研究了幼苗根系质膜、液泡膜ATP酶对低温(8℃)及高pH(8.0)胁迫的反应。结果表明水稻根细胞质膜和液泡膜上均存在Ca3+-ATP酶,但活性远低于H+-ATP酶。耐冷品种武育粳3号经低温(8℃)处理2d,根系质膜和液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性均明显升高,至冷处理12d,H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性有所下降,但仍与对照相近;而冷敏感品种汕优63经低温(8℃)处理2d,根系质膜H+-ATP酶活性略有升高,而质膜Ca2+-ATP酶以及液泡膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性已明显下降;至冷处理12d,4种酶活性均明显低于对照。高pH胁迫使质膜和液泡膜H+-ATP酶活性下降,而使Ca2+-ATP酶活性上升。高pH胁迫会加剧低温冷害。结果表明,耐冷品种质膜、液泡膜ATP酶比冷敏感品种对低温胁迫有更强的适应能力。     

光和暗条件下低温对黄瓜和水稻叶绿素蛋白质复合体的影响

本试验以黄瓜和水稻幼苗为材料,研究了光照和黑暗条件下低温对植物叶绿素蛋白质复合体的影响。SDS—PAGE电泳结果表明:5℃及12h 280μmol m~(-2)S~(-1)处理2d,Chl-蛋白质复合体的降解明显大于5℃暗低温处理;低温与光照对P700-CPa_1的影响大于LHCP。叶绿素荧光测定表明;5℃及12h 280μmol m~(-2)s~(-1)的处理对PSⅡ的影响亦大于暗低温处理。由此认为:低温与光对植物叶绿体的PSⅠ和PSⅡ都有明显的影响,其机理可能与常温下高光强引起的光抑制相类似;不同的是低温下中等光强就能引起光抑制。因此,在光照低温下往往加剧植物冷害的发生。     

设施葡萄萌芽调控中需冷量和需热量及其相互关系

采用3种需冷量估算模型（≤7．2℃模型、0～7．2℃模型和犹他模型）和2种需热量估算模型（生长度小时模型和有效积温模型）分别测定了14个设施葡萄品种的需冷量和需热量,并分析了两者的相互关系。结果表明,不同葡萄品种的需冷量和需热量存在一定差异,需冷量值介于754～1489h（≤7_2℃模型）、497-757h（0～7．2℃模型）或192～755．5CU（犹他模型）,需热量值为18491～24070GDH℃（生长度小时模型）或120～377D℃（有效积温模型）,且欧亚种品种需热量普遍高于欧美杂种品种。另外,本研究还表明,用生长度小时模型估算出来的需热量值与需冷量值之间呈负相关关系,而有效积温模型估算出来的需热量值与需冷量值之间则呈正相关关系。     

采后荔枝果实冷害过程中多胺含量的变化

以桂味荔枝果实为材料,研究冷害及外源亚精胺(Spd)处理对果实膜透性和内源多胺含量变化的影响。结果表明,在0℃下贮藏时果实发生冷害过程中,荔枝果皮中腐胺(Put)、Spd、精胺(Spm)含量在14d后明显增加,膜透性快速增大,21d时果皮出现明显的冷害褐变,Put进一步积累,而Spm含量下降,Spd保持较高水平。非冷害温度(3℃)下贮藏时,果皮多胺含量变化相对较小。0℃下果肉的多胺含量和变化幅度低于3℃果实,并延迟7d衰老。外源Spd处理明显提高果实内源多胺含量的同时,延缓了果皮相对膜透性增加,减轻了冷害。这表明果皮中Put的积累可能是荔枝果实冷害的结果,冷藏初期Spm含量的上升可能是果实对冷害的防卫反应。     

采后菠萝黑心病诱导因素的研究

本文叙述了外源赤霉素ＧＡ３、低温条件对采后菠萝果实黑心病发展的影响．说明外源赤霉素ＧＡ３和低温条件都是诱导菠萝黑心病的重要因子。菠萝黑心病是一种生理失调症。实验中,未发现化学杀菌剂对此种病症显现出防治效果,而采后贮前４０℃高温处理２４小时．则可以减少和延迟此病的发生,因此．后者是一种可以应用于商品菠萝果实黑心病防治的好方法。     

低温胁迫对不同西葫芦品种幼苗生长与生理特性的影响

在昼/夜温度为10℃/5℃的低温胁迫下,对‘特早’、‘早青’、‘冬宝’3个西葫芦(Cucurbit pepoL.)品种的幼苗生长和生理生化指标的变化规律进行研究。结果表明,随着低温处理时间的延长,幼苗单株叶面积、单株干重均有一定程度下降,叶绿素总含量也呈下降趋势;各品种的根系活力显著下降,电导伤害率均明显升高;丙二醛含量在处理9 d时有所下降但整体呈现缓慢上升的趋势,脯氨酸含量呈现逐渐上升的趋势,且处理6 d是脯氨酸和丙二醛两指标测定的理想时期;处理幼苗的POD活性呈"V"字形变化趋势,抗寒性强的品种酶活性也较高,CAT和SOD活性则呈现出先上升后下降的趋势,三者活性均显著高于相应对照,且以处理6 d时酶活性受影响最大。各测定指标间表现出一定的交叉适应和协调性。研究发现,西葫芦耐冷性强弱可根据幼苗电解质渗透率结合根系活力或干物质积累来综合评判,品种‘冬宝’对低温具较强耐受性。