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。     

提高植物抗寒性的机理研究进展

低温胁迫是世界范围内影响植物产量和品质的主要非生物胁迫.植物抗寒生理生态研究是比较活跃和发展很快的领域.文章综述了提高植物抗寒性机理的研究进展.大量科学研究和生产实践表明,气象因素与植物自身因素是影响植物抗寒性的关键因素,前者主要是温度、光周期和水分,后者主要是植物的遗传学基础、生长时期、发育水平以及低温胁迫下细胞的抗氧化能力.保证植物抗寒基因充分表达对提高植物抗寒性有重要意义.植物抗寒性的遗传机制与调控主要通过5条路径实现:丰富多样的植物低温诱导蛋白,低温转录因子DREB/CBF可同时调控多个植物低温诱导基因的表达,DREB/CBF与辅助因子相互作用调控下游基因表达,Ca2+、ABA及蛋白质磷酸化上游调控低温诱导基因表达,以及不饱和脂肪酸酶基因的表达.基因工程改良植物抗寒性已获重要进展,但距产业化尚有许多开创性的工作要做,目前主要通过导入抗寒调控基因和抗寒功能基因而实现,后者主要是导入抗渗透胁迫相关基因、抗冻蛋白基因、脂肪酸去饱和代谢关键酶基因、SOD等抗氧化系统的基因以及与植物激素调节有关的基因.农林技术对提高植物抗寒性有重大实用价值,其中的不少技术蕴涵着深刻的科学机理,重点评述了抗寒育种、抗砧嫁接、抗寒锻炼、水肥耦合及化学诱导五大技术提高植物抗寒性的作用机理.展望了提高植物抗寒性的研究.     

植物寒害和抗寒机制中膜与蛋白质研究的进展

低温对细胞膜体系的损伤是植物寒害的重要机制。膜体系的稳定性与植物的抗寒性成正相关,但不同的细胞膜体系对细胞外结冰的敏感程度是不同的。抗寒锻炼中膜磷脂的生物合成与抗寒力的发展有密切关系,但不是抗寒力发展的前提条件,可能是对发展高水平的抗寒力起作用;而膜脂脂肪酸不饱和度的增加是植物对低温生长的反应,与抗寒性无立直接关系。近年来膜脂 — 膜蛋白相互关系的研究引起研究者们的重视,已在多种植物低温锻炼中观察到抗寒特异蛋白质合成与基因表达均有所改变,并发现抗寒力的诱导主要是在转录水平上的调控。     

植物寒害和抗寒机制中膜与蛋白质研究的进展

低温对细胞膜体系的损伤是植物寒害的重要机制。膜体系的稳定性与植物的抗寒性成正相关,但不同的细胞膜体系对细胞外结冰的敏感程度是不同的。抗寒锻炼中膜磷脂的生物合成与抗寒力的发展有密切关系,但不是抗寒力发展的前提条件,可能是对发展高水平的抗寒力起作用;而膜脂脂肪酸不饱和度的增加是植物对低温生长的反应,与抗寒性无直接关系。近年来膜脂-膜蛋白相互关系的研究引起研究者们的重视,已在多种植物低温锻炼中观察到抗寒特异蛋白质合成与基因表达均有所改变,并发现抗寒力的诱导主要是在转录水平上的调控。     

植物抗寒性研究进展

低温是限制植物生长和分布的一种非生物胁迫因素。因此,提高植物的抗寒性对农业具有十分重要的意义。综述了植物抗寒性的最新进展,包括植物抗寒性机理研究,提高植物抗寒力的方法研究和应用情况;提出了在植物抗寒性研究中存在的问题,并对未来工作重点进行了展望。     

针叶福禄考(Phlox subulata)抗寒基因的克隆及分析

低温影响着植物的生长、发育并限制着农业生产,因此,植物抗寒性的提高与分子育种具有实际意义。抗寒性植物的基因资源发掘能够为非抗寒性植物的抗性分子育种提供帮助。针叶福禄考(Phlox subulata)作为多年生草本花卉,具有很强的抗寒性。本研究利用转录组测序方法从针叶福禄考中筛选获得了6个重要冷调控相关基因,包括冷相关转录因子Ps ICE1和Ps CBF/DREB基因;冷调控基因Ps COR413pm和Ps COR413im以及抗氧化酶基因Ps SOD和Ps POD。PCR扩增与测序显示实际克隆的基因序列与测序结果相似性高达99%以上,说明转录组测序作为基因资源发掘方法的可靠性。此外,不同低温处理下的差异基因表达显示6个基因的表达量都随温度的降低而增加,说明它们与低温胁迫存在直接的应答关系并在植物应对冷胁迫中发挥着重要的功能。     

植物抗寒基因工程研究进展

温度是影响植物分布、产量及品质的重要环境因素,提高植物抗寒性对农业生产具有重要的意义.近年来,随着基因工程的发展,对植物的抗寒机理进行了深入的研究,并克隆了许多与抗寒相关的基因.本文从膜稳定性、抗氧化酶活性、抗冻蛋白、低温信号转录因子和渗透调节物质等方面对植物耐冷性基因工程研究进展进行了分析、归纳与总结,旨在为植物抗寒机理研究及植物抗寒育种提供参考.     

& 转录因子CBF在植物抗寒中的重要作用

低温能够诱导植物许多基因的表达,从而使植物具有抗寒性,这种现象称为冷驯化。对于植物冷驯化的分子机理,目前研究的最多的是CBF转录因子调控的信号转导途径,其作用途径可归纳为：CBF(C-repeat Binding Factor)转录因子→CRT/DRE(C-repeat /Dehydration Responsive Element)基序→COR基因表达→植物抗寒性增加。研究CBF转录因子在抗寒中的作用机制,能为提高植物的抗寒性,培育抗寒作物品种提供新方向。      

春季白皮松实生苗的脱锻炼与再锻炼

春季测定二年生白皮松实生苗脱锻炼期间针叶和茎的抗寒性和估测脱锻炼结束后经低温(4℃)处理1周后幼苗的再锻炼能力,以及测定低温处理前后不同器官干物质含量的结果表明:脱锻炼后,一年生针叶的最小抗寒性为-10.4℃,一年生茎为-6.7℃.在低温诱导下,白皮松苗具有再锻炼能力,一年生针叶和茎的抗寒性分别增强约7和9℃;一年生针叶和茎的抗寒性均高于当年生的.再锻炼期间,一年生针叶和茎的抗寒性与干物质含量呈正相关.     

蛋白质的变化与植物抗寒性的关系研究进展

蛋白质的变化在植物抗寒生理研究中一直被广泛关注。低温胁迫期间在蛋白质含量变化的同时,还可能发生质的变化,合成新的蛋白质——低温诱导蛋白。综述了低温胁迫期间植物体内蛋白质的变化,重点阐述了抗冻蛋白、脱水蛋白和热激蛋白等3种低温诱导蛋白的特性及其与植物抗寒性的关系,并对该领域今后的研究做了展望,为进一步阐明植物抗寒的分子机制、提高植物的抗寒力提供了新的思路。     

植物抗寒冻基因工程研究进展

低湿寒害是限制农作物产量和分布的一种全球性的自然灾害。提高农作物的抗寒性具有重要意义。目前随着植物寒害机理、抗寒冻和冷驯化分子机理的深入发展,已研究发现了多种抗寒基因,包括各种抗寒调控基因和各种抗寒功能基因,从而使植物抗寒冻基因工程的研究与应用得以了广泛开展,以期最终有效地提高农作物的抗寒性,增加农业产量。本文综合概述了国内外有关植物抗寒冻基因工程的最新研究方向、进展及成就,并提出了此领域尚存在的一些问题及其前景展望。     

植物抗寒冻基因工程研究进展

低温寒害是限制农作物产量和分布的一种全球性的自然灾害,提高农作物的抗寒性具有重要意义。目前随着植物寒害机理、抗寒冻和冷驯化分子机理的深入发展,已研究发现了多种抗寒基因,包括各种抗寒调控基因和各种抗寒功能基因,从而使植物抗寒冻基因工程的研究与应用得到了广泛开展,以期最终有效地提高农作物的抗寒性,增加农业产量。本文综合概述了国内外有关植物抗寒冻基因工程的最新研究方向、进展及成就,并提出了此领域尚存在的一些问题及其前景展望。     

Stability of wheat Protoplasts during Freezing-Thawing in Relation to Cold Resistance of Its Varieties

Freezing tolerance of isolated protoplasts of three wheat, varieties which differ from each other in cold resistance has been measured. The results obtained in the present study indicate that the survival percentage of wheat protoplasts after freezing treatment is indirect correlation with the cold resistance of its varieties. It is discussed that the change in plasmolemma plays a role in the mechanism of chilling injury and cold resistance of plants, and the results obtained may be used as an indicator for determining the cold resistance of the plants.     

CBF:平衡植物低温应答与生长发育的关键

低温是影响植物生长发育以及植被分布的重要环境因子。目前,低温信号研究中比较清楚的是CBF依赖的低温信号途径。该文总结了近年来有关CBF的研究成果,详细介绍了CBF家族成员在植物耐寒性中的重要作用,着重分析与讨论CBF介导的低温调控网络及一系列复杂调控机制。理解CBF的复杂作用机制有助于了解植物中CBF介导的冷信号如何平衡耐寒性与生长发育,进而有助于耐寒作物的培育。     

植物冷驯化相关信号机制

植物经过非致死温度的处理可以获得更强的抗冷能力叫做冷驯化,主要包括寒驯化和冻驯化 .在冷驯化过程中,质膜首先感受冷信号,调节胞质中IP3的含量,诱导胞质Ca2+浓度的升高,从而激活CBF基因的表达.至今已经克隆了大量的冷调控基因,组成了复杂的信号传导网络,其中ICE1-CBF-COR通路在植物的冷驯化过程中起到重要的作用.ICE1基因编码一个MYB类型的碱性螺旋 环-螺旋（bHLH）转录因子,在上游调节CBF和 其它转录因子的表达,提高抗冷性. HOS1蛋白通过泛素化介导的蛋白降解负调控ICE1,另外,CBF还通过转录的自我调控保持恰当的表达水平.基因的分析研究证明,RNA修饰和核质转运在植物的抗冷过程中也具有重要作用.在不依赖于CBF的途径中,转录因子HOS9和HOS10在调节抗冷有关基因的表达和提高抗冷能力方面具有至关重要的作用.     

Environmental regulation and physiological basis of freezing tolerance in woody plants

Cold acclimation of plants is a complex process involving a number of biochemical and physiological changes. The ability to cold acclimate is under genetic control. The development of freezing tolerance in woody plants is generally triggered by non-freezing low temperatures but can also be induced by mild drought or exogenous abscisic acid, as well as by short photoperiod. In nature, the extreme freezing tolerance of woody plants is achieved during sequential stages of cold acclimation the first of which is initiated by short photoperiods and non-freezing low temperatures, and the second by freezing temperatures. Although recent breakthroughs have increased our knowledge on the physiological molecular basis of freezing tolerance in herbaceous species, which acclimate primarily in response to non-freezing low temperatures, very little is known about cold acclimation of woody plants. This article attempts to review our current understanding of the physiological aspects that underline cold acclimation in woody plants.