福建柏低温胁迫下一些生理指标的变化

对不同种源(福建仙游、南靖、德化)的福建柏[Fokienia hodginsii (Dunn) Henry et Thomas]1～2 年生苗进行-8℃及-15℃低温胁迫处理,结果表明,处理24 h,叶片内叶绿素和脯氨酸的含量比对照(自然低温-4℃)都有所升高,而根活力指标均有所降低.且种源间差异明显,仙游和南靖种源叶绿素和脯氨酸含量的增加率均大于德化种源;根活力指标的降低率为仙游＜南靖＜德化.仙游种源2年生苗低温处理24 h,叶绿素和脯氨酸含量均升高,但处理48和72 h时叶绿素含量明显下降;脯氨酸含量在处理72 h时明显升高.田间同步观测表明,在-4℃24 h自然低温条件下,2年生苗仅出现少量侧枝顶端鳞叶轻微受冻;经-8℃持续48 h自然低温,则出现中度(Ⅱ级)冻害(多数苗木未见顶梢受冻);而经-8℃处理72 h以及-15℃处理48 h和72 h的苗木绝大多数冻死.上述生理指标的变化,可为评估耐寒种源及北移引种提供依据.     

低温胁迫下玉米幼苗的几种生理生化指标的变化

胚芽期和三叶期的玉米自交系‘齐319’幼苗经0、2、4、6℃冷处理后,测定过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（soD）活性以及可溶性蛋白和丙二醛（MDA）含量的结果表明：POD、CAT、SOD活性以及MDA和蛋白质含量均增加,0、2℃下胚芽期幼苗的抗寒性比三叶期的高,4和6℃下三叶期幼苗的抗寒能力更强;无论是胚芽期还是三叶期,温度越低,幼苗受冷伤害越大。     

低温胁迫对苜蓿幼苗存活及生理生化指标的影响

用秋眠级为2级至9级的11个苜蓿品种,每品种被随机分为对照组和5个处理组,研究低温胁迫和苜蓿品种对幼苗存活和叶片生理生化指标的影响。结果表明:低温胁迫和苜蓿品种对幼苗存活率、叶片生理生化指标的影响均极显著,而且二者对它们的互作效应也极显著。子叶期幼苗在-7.5℃下处理12 h,存活率仅为3.26%。幼苗在-5℃下处理12 h,存活率为54.73%,但叶片游离脯氨酸含量、过氧化物酶活性、质膜相对透性和根系活力极显著提高;每天把幼苗置于-5℃下2 h至3 h锻炼7天,幼苗存活率可提高到95%以上,叶片游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量,超氧化物歧化酶活性、根系活力和质膜相对透性均极显著提高。结果表明:4级至9级品种的存活率极显著低于2级至3级的品种;6级至9级品种叶片游离脯氨酸含量、过氧化物酶活性、质膜相对透性极著显低于2级至3级的品种。     

小麦拔节期盐胁迫对小麦近等基因系生理指标的影响

小麦近等基因系H8706,H8706-44,RH8706－48,RH8706－49在拔节期用0.7%NaCl进行盐胁迫,7d后耐盐性强的RH8706－49的SOD活性最高,是耐盐性差的H8706－34的SOD活性的1.875倍;且RH8706－49的MDA含量最低,比H8706－34低44.3%;ＲＨ８７０６－４９的细胞质膜透性也最低,为Ｈ８７０６－３４的５０％。     

毒死蜱胁迫对小白菜抗氧化酶活性和相关生理指标的影响

以小白菜(Brassica campestris L. ssp. Chinensis (L.) Makino var. cammunis Tsen et Lee)为试材,研究了不同浓度毒死蜱对大棚栽培条件下小白菜抗氧化酶活性、MDA、脯氨酸、可溶性糖以及Vc含量的影响.结果表明,无论是喷施低浓度还是高浓度的毒死蜱对小白菜的抗氧化酶活性都产生较显著的影响,表现为先下降后上升的趋势.从喷药后第5天开始,毒死蜱胁迫使小白菜SOD、POD、CAT的活性均比对照有所提高,其中以SOD活性提高最大,直到第21天时,上述3种抗氧化酶的活性才基本恢复到对照水平.毒死蜱胁迫导致MDA含量增加,特别是喷施高浓度的毒死蜱加剧了MDA含量的增加,说明毒死蜱胁迫促进了小白菜的膜脂过氧化作用.毒死蜱胁迫可使脯氨酸含量在第3天和第5天比对照有所上升,到第7天时脯氨酸含量恢复到对照水平.毒死蜱胁迫对小白菜中可溶性糖和Vc含量产生了一定的影响,在胁迫初期降低了可溶性糖和Vc的含量,在胁迫后期其含量上升并恢复到对照水平.研究结果表明,植物体在受到农药胁迫后需要有一个较长的时间才能修复因农药对植物体本身造成的伤害.     

不同油橄榄品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性综合评价

为了明确油橄榄的抗寒机理,对甘肃陇南地区主栽的6个油橄榄品种离体叶片进行低温胁迫(5℃、0℃、-5℃、-10℃)处理,并以18℃常温培养为对照,测定与抗寒性相关的生理生化指标,并采用隶属函数法对不同品种抗寒性进行综合评价。结果显示:(1)各油橄榄品种离体叶片相对电导率随处理温度的降低而呈"S"型曲线变化,结合Logistic方程得出不同品种油橄榄半致死温度介于-6.687℃~-3.706℃之间,且各品种的半致死温度顺序为‘皮肖利’<‘配多灵’<‘莱星’<‘阿斯’<‘鄂植8号’<‘佛奥’,其抗寒性大小依次为‘皮肖利’>‘配多灵’>‘莱星’>‘阿斯’>‘鄂植8号’>‘佛奥’。(2)随着胁迫温度降低,各油橄榄品种离体叶片叶绿素含量逐渐降低,可溶性糖含量基本呈逐渐增加趋势,而可溶性蛋白质含量、脯氨酸含量、丙二醛含量、SOD活性、POD活性和CAT活性则呈先升后降的趋势。(3)在-10℃低温胁迫下,油橄榄品种‘皮肖利’和‘配多灵’的叶片叶绿素含量比常温对照降幅较小,渗透调节物质含量和保护酶活性相对增幅较大,丙二醛含量增幅较小,而此时品种‘佛奥’和‘鄂植8号’各指标的变化趋势与之相反。(4)根据不同油橄榄品种的平均隶属度(抗寒性综合评价值)确定的品种抗寒能力大小顺序(‘皮肖利’>‘配多灵’>‘莱星’>‘阿斯’>‘鄂植8号’>‘佛奥’)与品种半致死温度的抗寒性表现顺序完全一致。研究表明,在低温胁迫条件下,‘皮肖利’和‘配多灵’等油橄榄品种能通过提高渗透调节物质含量和增强保护酶活性来缓解胁迫造成的过氧化伤害,从而表现出较强的抗寒能力;基于相对电导率的半致死温度和隶属函数法的综合评价均能准确鉴定油橄榄的抗寒性。     

热带地区不同水稻品种对土壤镉胁迫的生理生化响应

以热带地区主栽品种博优225和矮糯为材料,采用盆栽试验研究了不同水稻品种对土壤外源重金属Cd胁迫的耐性机理。结果表明:在各浓度镉胁迫下,2个品种水稻都是根累积的镉含量要高于茎叶和稻壳、糙米,即根>茎叶>稻壳>糙米;随着镉胁迫浓度的增加,细胞膜受损的伤害程度越大,矮糯质膜透性略高于博优225;随着Cd浓度的升高,水稻叶片丙二醛(MDA)、脯氨酸含量逐渐增加,且博优225的增加幅度明显大于矮糯,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均呈上升趋势,且博优225明显高于矮糯;过氧化氢酶(CAT)活性呈下降趋势;表明同样条件下博优225受Cd毒害更严重。     

低温胁迫对以野生黄瓜(棘瓜)为砧木的黄瓜嫁接苗生理生化指标的影响

在5℃低温胁迫条件下,对以野生黄瓜——棘瓜(Sicyos angulatus L．)和以黑籽南瓜为砧木的黄瓜嫁接苗以及自根苗的抗冷性生理生化指标的变化规律作了研究。结果表明,以棘瓜为砧木的黄瓜嫁接苗叶片的SOD、POD、CAT活性以及Pro、可溶性糖含量均高于后两者,MDA含量低于后两者。说明利用棘瓜嫁接的黄瓜苗可以忍受更长时间或更大强度的低温。     

过表达ZmSKIP基因提高烟草抗低温胁迫的能力

以野生型和过表达ZmSKIP基因烟草为试材, 研究了低温胁迫下过表达ZmSKIP对烟草抗氧化能力的影响。测定了不同低温处理时间下过表达ZmSKIP转基因烟草T3代植株和野生型植株抗氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量以及相对电导率, 结果表明, 低温下, 相对于野生型植株, 转基因烟草具有较高的抗氧化酶活性和较低的相对电导率和MDA含量, 说明过表达ZmSKIP提高了转基因植株的耐低温胁迫能力。     

西北黄芪和山野豌豆对低温胁迫的生理响应研究

以两种野生豆科牧草(西北黄芪和山野豌豆)为试验材料,研究其对低温胁迫的生理响应。结果表明:在低温胁迫下,西北黄芪和山野豌豆的相对电导率、SOD活性、可溶性糖含量、脯氨酸含量均表现出上升的趋势,且随着低温胁迫程度的加剧而加深;就相对电导率、可溶性糖含量两项生理指标而言,西北黄芪5℃增幅显著小于山野豌豆,而-5℃对5℃增幅显著大于山野豌豆;就脯氨酸含量而言,西北黄芪5℃增幅大于山野豌豆,而-5℃对5℃增幅显著小于山野豌豆;就SOD活性而言,西北黄芪5℃增幅大于山野豌豆,而-5℃对5℃增幅显著大于山野豌豆。综合分析,认为西北黄芪比山野豌豆具更强的抗低温能力,同时说明,两种牧草对低温胁迫的生理响应规律不同,相对电导率和可溶性糖含量两项生理指标对低温的响应更加敏感。     

新疆野核桃种质对低温胁迫的生理响应

以新疆巩留野核桃林37份新疆野核桃种质资源的1年生枝条为材料,6份核桃楸为对照,利用人工气候箱模拟春季低温,分别于-20 ℃和4 ℃处理12 h,测定其相对电导率、游离脯氨酸、可溶性糖、丙二醛含量、过氧化物酶活性等生理生化指标,并进行相关分析。采用隶属函数和主成分分析综合评价核桃种质对低温的生理响应。结果表明: 低温胁迫下,新疆野核桃相对电导率、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛含量和过氧化物酶活性均呈上升趋势。综合评价其低温抗性与生境相关:巩留野核桃林中沟>东沟>西沟>主沟。新疆野核桃表现出比核桃楸更为耐低温的特性。本研究从37份新疆野核桃种质中筛选出7份耐低温种质,为改良核桃品种和提高核桃耐倒春寒等生长期的突然天气变化的能力提供科学参考。     

Comparative physiological and proteomic response to abrupt low temperature stress between two winter wheat cultivars differing in low temperature tolerance

Abrupt temperature reduction in winter wheat at either autumn seedling stage prior to vernalisation or early spring crown stage can cause severe crop damage and reduce production. Many studies have reported the physiological and molecular mechanisms underlying cold acclimation in winter wheat by comparing it with spring wheat. However, processes associated with abrupt temperature reduction in autumn seedling stage prior to vernalisation in winter wheat are less understood. In this study, physiological and molecular responses of winter wheat seedlings to abrupt low temperature (LT) stress were characterised in the relatively LT‐tolerant winter wheat cultivar Shixin 828 by comparing it with the relatively LT‐sensitive cultivar Shiluan 02‐1 using a combination of physiological, proteomics and biochemical approaches. Shixin 828 was tolerant to abrupt LT stress, while Shiluan 02‐1 exhibited high levels of reactive oxygen species (ROS) and leaf cell death. Significant increases in relative abundance of antioxidant‐related proteins were found in Shixin 828 leaves, which correlate with observed higher antioxidant enzyme activity in Shixin 828 compared to Shiluan 02‐1. Proteomics analysis also indicated that carbohydrate metabolism‐related proteins were more abundant in Shiluan 02‐1, correlating with observed accumulation of soluble sugars in Shiluan 02‐1 leaves. Amino acid analysis revealed a strong response to LT stress in wheat leaves. A negative effect of exogenous sucrose on LT tolerance was also found. This study indicates that high ROS scavenging capacity and high abundance of photosynthesis‐related proteins might play a role in winter wheat response to abrupt LT stress. In contrast, excess accumulation of soluble sugars might be disadvantageous for LT tolerance in the wheat cultivar Shiluan 02‐1.     

低温胁迫对西花蓟马抗氧化酶活性的影响

西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)是一种重要入侵害虫。温度是影响西花蓟马生长发育和繁殖的一个重要非生物因子,西花蓟马对温度的耐受性决定了它的越冬存活率和地理分布。本文研究了4种抗氧化酶在低温胁迫下的活力变化。结果表明,4种抗氧化酶对低温胁迫具有不同的响应模式。低温处理能显著提高SOD的活力,对POD的活力则具有明显的抑制作用;然而,CAT和GST的活力在低温胁迫处理表现为先降低,随后逐渐提高的趋势。本研究结果表明4种抗氧化酶在西花蓟马应对低温胁迫中具有重要作用。     

低温胁迫对两种圆柏属植物亚细胞抗氧化酶活性的影响

以祁连圆柏和圆柏幼苗为材料,研究不同处理时间下低温胁迫对圆柏属植物叶片亚细胞抗氧化酶活性的影响,探讨其在圆柏属植物叶片中的亚细胞定位。结果表明：低温胁迫下,丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶活性随时间变化均呈先升后降趋势,祁连圆柏中抗氧化酶的种类比圆柏的多且活性强,而 MDA 含量低于圆柏,表明祁连圆柏在低温胁迫下具有更广泛的适应性。此外,两种圆柏植物叶片超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)定位为叶绿体＞细胞溶质＞线粒体,过氧化氢酶(CAT)定位为线粒体＞叶绿体＞细胞溶质,谷胱甘肽还原酶(GR)定位为线粒体＞细胞溶质＞叶绿体,祁连圆柏过氧化物酶(POD)定位为细胞溶质＞叶绿体＞线粒体,圆柏POD定位为细胞溶质＞线粒体＞叶绿体,且抗氧化酶SOD、APX和 GR在亚细胞中分布差异达到极显著,这说明抗氧化酶在其中一种亚细胞中发挥主要作用,为克隆亚细胞组分中的抗氧化酶基因提供了理论依据。     

低温胁迫对麻竹叶片和根系抗性生理指标的影响

采用室内人工低温处理,研究了麻竹(Dendrocalamus latiflorus)叶片及根部质膜透性、丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和膜脂脂肪酸组成的变化,寻找与竹类植物耐寒性关系最密切的抗性生理指标。结果表明:低温预处理(8℃)15d后,麻竹叶片中可溶性糖、可溶性蛋白含量、POD活性显著提高,根部可溶性糖含量、POD活性显著升高;低温胁迫处理(-2℃)72h后,经低温预处理的麻竹叶片可溶性糖、可溶性蛋白质含量、SOD、POD活性显著高于未经低温预处理,而质膜透性显著低于未经低温预处理,但膜脂过氧化程度显著高于-2℃处理前;经低温预处理的麻竹根部SOD、POD活性及膜脂不饱和脂肪酸相对含量显著高于未经低温预处理,而质膜透性、膜脂过氧化程度较-2℃处理前无显著差异。说明剧烈降温对麻竹生理特征造成严重影响,叶片通过提高可溶性蛋白、可溶性糖含量,维持较高的POD活性以减轻低温伤害;根系则通过维持较高的SOD、POD活性以减轻低温下膜脂过氧化水平,并通过提高膜脂不饱和脂肪酸比例降低质膜透性来抵御低温对膜的伤害。     

低温胁迫下外源SOD对枇杷幼果抗寒性影响机理

以大五星枇杷幼果为试验试材,在自然低温胁迫下,研究不同浓度的聚天冬氨酸锰(MSOD)喷施枇杷幼果后的抗氧化酶活性、细胞膜透性及丙二醛含量.结果表明：不同浓度 MSOD(5．0、12．5、20．0 mg/L)均能提高幼果抗氧化酶系统中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(POD)的活性、减少细胞膜透性和丙二醛(MDA)含量.而在试验浓度范围内,12．5 mg/L 的MS O D处理为最佳喷施浓度.     

开花期低温胁迫对水稻花粉性状及剑叶理化特性的影响

以耐冷水稻品种996和冷敏感品种4628为材料,开花期在人工气候室进行7 d低温（06:00-8:00和19:00-23:00,19 ℃;08:00-10:00和16:00-19:00,21 ℃;10:00-16:00,23 ℃;23:00-06:00,17 ℃）和适温（06:00-8:00和19:00-23:00,24 ℃;08:00-10:00和16:00-19:00,26 ℃;10:00-16:00,30 ℃;23:00-06:00,22 ℃)处理,研究了低温胁迫对水稻花药开裂、花粉性状及剑叶叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量、膜透性等理化特性的影响.结果表明：开花期低温胁迫导致水稻花药开裂系数、花粉萌发率显著下降,中部和下部颖花的不育花粉率增加.996的花药开裂系数和花粉萌发率显著高于4628,表明耐冷品种996在开花期低温胁迫下能保持较好的花粉散落特性和花粉萌发特性.低温胁迫下,996的剑叶可溶性蛋白质和游离脯氨酸含量及其增幅显著高于4628,而丙二醛含量和相对电导率及其增幅却显著低于4628,说明耐冷品种在低温胁迫下的保护性反应更迅速和强烈,其膜结构及功能更稳定.     

低温胁迫时间对4种幼苗生理生化及光合特性的影响

以盐肤木(Rhus chinensis)、假连翘(Duranta repens)、老鸭嘴(Thunbergia erecta)和葛藤(Pueraria lobata)4种幼苗为试验材料,研究了人工模拟下的低温胁迫环境(6℃)对幼苗叶片生理生化及光合特性的影响.结果表明:(1)随低温胁迫的延长,假连翘幼苗的叶绿素含量先升后降,其余3种幼苗持续下降,低温解除后均显著回升;4种幼苗的脯氨酸含量持续上升或波动;葛藤幼苗的可溶性蛋白质含量先升后降,其余幼苗显著上升,且低温解除后有所增加;4种幼苗叶片可溶性糖含量以及丙二醛含量呈增加趋势,SOD活性持续上升或先升后降.低温解除后,盐肤木幼苗的SOD活性略有上升,其余幼苗显著下降.(2)随低温胁迫的延长,4种幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均持续下降,假连翘的胞间CO2浓度(Ci)持续上升,其余幼苗先降后升.低温解除后4种幼苗叶片Pn、G、Tr均有不同程度的回升,Ci有不同程度的下降.低温胁迫和恢复48 h期间,4种幼苗的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量的增加和SOD活性的稳定或增加,减轻了幼苗叶片细胞的膜脂过氧化程度,维持了细胞膜的完整性,是幼苗对低温胁迫适应性反应的重要调节机制.恢复48 h时的Pn、Gs和Tr均有不同程度的回升,Ci有不同程度的下降,说明4种幼苗有一定的抗寒能力.(3)用主成分分析法分别对生理生化指标和光合生理指标进行分析,均得出4种幼苗的抗寒性顺序为葛藤＞盐肤木＞老鸭嘴＞假连翘,这一结果可为采矿石废弃地生态恢复的植物筛选提供科学依据.     

耐热水稻品种“Nagina 22”高温胁迫下的生理响应

为研究耐热水稻品种Nagina 22(N22)开花结实期高温胁迫下的主要生理响应,采用温室盆栽试验,在各供试材料的开花期,利用人工气候室进行高温胁迫处理。研究结果表明:N22在高温胁迫下不改变开花期但表现出日开花量的转峰;与N22相比,水稻感热品种Moroberekan花药开裂显著受阻,柱头上萌发的花粉数显著减少;花粉萌发数与花药开裂状况呈极显著的相关关系,进而表现出主穗结实率与柱头上花粉萌发数呈显著的相关关系;主穗日结实率在高温下呈递减趋势,且Moroberekan较N22的下降速率显著加快,表明耐热品种与高温胁迫对结实率存在累积效应,而且高温胁迫效应发生在开花授粉之前。