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.     

木本植物抗寒性概述(综述)

抗寒性是植物适应和忍耐低温胁迫的能力,是复杂的多基因特征,其研究历史悠久。近些年的研究为理解植物如何响应外界低温并获得抗寒性提供了重要线索。本文概述了低温下木本植物冰核及其传播、深度过冷却与玻璃化形成、低温锻炼的生理学与遗传调控、低温锻炼的分子生物学与遗传工程等方面的进展,以期为人们在维持重要作物高产的同时提高其抗寒性提供参考。     

& 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。      

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。     

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.     

甜菜碱提高植物抗寒性的机理及其应用

甜菜碱是植物重要的渗透调节物质,在低温等逆境条件下,许多植物细胞中迅速积累甜菜碱以维持细胞的渗透平衡.对近几年来甜菜碱提高植物抗寒性的机理研究及其应用,包括甜菜碱的生物合成途径、低温胁迫下甜菜碱对植物的保护机理、甜菜碱合成酶基因的转化及外源甜菜碱在植物抗寒中的应用进行了综述.     

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…     

过量表达叶绿体小分子热激蛋白提高番茄的抗寒性

小分子热激蛋白与植物耐寒性提高有相关性,但是没有直接的实验证据能证明小分子热激蛋白的存在增加植物抗寒性.我们克隆了番茄叶绿体(定位)小分子热激蛋白cDNA,并将35SCaMV启动子驱动的番茄叶绿体小分子热激蛋白cDNA植物表达构架导入番茄,测定转基因番茄和未转基因番茄的抗寒性水平.低温处理后,转基因番茄的冷害症状轻于未转基因的番茄;转基因番茄细胞电解质外渗较少、花青素和MDA累积量较低;净光合速率和叶绿体含量高于对照.这些实验结果说明叶绿体小分子热激蛋白的过量表达提高了植物抗寒性.     

植物抗寒指标的种类及其应用

植物的低温危害包括冷害和冻害,前者由0℃以上的低温引起,后者则由0℃以下的低温造成。植物种类繁多,分布区域广,以上两种低温危害都会出现。但是,不同种类的植物对低温表现出不同的抗性。通过抗寒性的鉴定可以确定不同植物的低温适应能力。鉴定植物的抗寒性既需要合适的研究     

沙冬青逆境胁迫分子生物学研究进展

逆境胁迫是影响植物生长发育的重要因素,植物的抗逆机理是分子生物学研究的重要领域。随着分子生物学技术的发展,有关植物抗逆方面的研究已取得了很大的进展,初步揭示了植物应对逆境胁迫适应性的分子机理。沙冬青是我国温带荒漠地区惟一的常绿灌木,具有很强的抗逆性,是开展植物逆境胁迫研究和抗逆基因筛选的理想材料。本文综合论述了抗逆植物沙冬青的抗逆机理及逆境胁迫相关基因的分子生物学研究进展,为植物抗逆基因工程发掘更多的基因资源和抗旱植物的抗逆性研究提供思路。     

生长素与植物逆境胁迫关系的研究进展

生长素(IAA)是一种重要的植物激素,与植物的逆境胁迫反应关系密切。综述近年来国内外对生长素与植物逆境胁迫关系研究的一些最新进展,重点分析生长素和生长素响应基因及其相关转录因子在植物响应盐害、干旱、低温等胁迫中的反应。     

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。     

植物抗寒基因工程研究进展

本文评述了近年来有关植物抗寒生理及分子生物学方面的研究进展,对冷诱导基因的功能,诱导调控以及抗寒转基因策略等做了总结。     

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。     

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。     

植物抗寒基因工程研究进展

本评述了近年来有关植物抗寒生理及分子生物学方面的研究进展,对冷诱导基因的功能,诱导调控以及抗寒转基因策略等做一总结。     

外生菌根对植物非生物胁迫的缓解作用及作用机理研究进展

外生菌根在林木共生系统中占据重要的地位,具有提高宿主植物抗逆性的作用.在菌根学领域中,外生菌根与非生物胁迫互作的研究要远少于其他类型的菌根,尤其是缺乏综合、全面的总结性评述.文中总结了近5年来的相关研究,阐述了非生物胁迫(干旱、寒冷、高温、盐碱、重金属和有毒物质)下菌根共生体与植物抗逆性的关系,其他因子与外生菌根协同提...     

Temperature drop, dry matter accumulation and cold resistance of young cucumber plants

The study aimed to provide information on the involvement of plant cold resistance in a whole cucumber (Cucumis sativus L.) plant response to temperature drop treatments. The main objective was to explain the effects of a temperature drop on dry matter production and plant morphogenesis. The experimental design included temperature drops to 12°C for 0, 1, 2, 4 and 6 hours at the beginning, in the middle and at the end of the night. The overall average temperature for all treatments was 20°C. A 2-hour temperature drop resulted in the most significant reduction in plant dry weight and leaf petiole length, but the highest degree of cold resistance. With the extension of a temperature drop duration to 4--6 hours, dry matter production was similar to that in the control plants, leaf petiole length increased, but not up to the control level and cold resistance was reduced, but was still higher compared to that of the control plants. Changes in dry matter production, leaf petiole length and cold resistance, depending on the duration of the temperature drop, were interrelated and their patterns varied little with the timing (position effect) of the temperature drop. It is concluded that plant cold resistance mechanisms play an important role in a whole plant response to temperature drop treatments. Thus, plant response to temperature drop treatments can be considered as a response to stress.