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。     

3种番荔枝属植物对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

选取凤梨释迦Annona×atemoya、圆滑番荔枝A.glabra、刺果番荔枝A.muricata等3种番荔枝属2年生苗进行低温胁迫处理,并以自然状态下生长为对照,测定可溶性总糖、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量,以及过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性。通过对抗寒性生理指标对比分析,得出3种番荔枝抗寒能力强弱顺序为刺果番荔枝>圆滑番荔枝>凤梨释迦。     

不同福禄考品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性综合评价

通过对14个福禄考品种在低温胁迫下相关生理指标进行分析,结果表明:可溶性糖含量随处理温度降低呈"升降升降"的变化趋势;可溶性蛋白含量随处理温度降低呈"降升降降"的变化趋势;不同品种脯氨酸、叶绿素、丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性变化趋势不同,差异达到显著水平。运用主成分分析法和聚类分析法对14个福禄考品种进行抗寒性排序,将其分为3个抗寒等级:强抗寒品种为‘Sub-05’、‘Sub-Ja-03’和‘Sub-Ja-04’;中抗寒品种为‘Sub-Ja-01’、‘Sub-Ja-02’、‘Sub-06’、‘Sub-07’、‘Pan-02’和‘Pan-Ru-07’;弱抗寒品种为‘Pan-01’、‘Pan-Ru-06’、‘Pan-05’、‘Pan-04’和‘Pan-03’。丛生福禄考品种抗寒性优于锥花品种,与露地越冬观察的结果基本一致。     

5种卫矛属植物对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

以5种卫矛属树种(品系)当年生充分休眠离体带叶枝条为试材,在高低温湿热试验箱内进行0℃、-10℃、-20℃和-30℃共4个梯度低温胁迫处理,考察其叶片解剖结构以及细胞膜透性、渗透调节物质、保护酶活性等生理指标的低温响应特征,并结合隶属函数分析方法综合评价5种卫矛属植物抗寒性。结果表明:(1)‘北海道黄杨6号’叶片有3层紧密的栅栏组织,北海道黄杨、胶州卫矛和大叶黄杨叶片有2层紧密、1层相对疏松的栅栏组织,扶芳藤叶片则只有2层排列紧密的栅栏组织;5个树种叶片组织紧密度表现为‘北海道黄杨6号’北海道黄杨胶州卫矛大叶黄杨扶芳藤。(2)通过Logistic方程拟合叶片相对电导率随温度的变化,获得5种卫矛树种的半致死温度(LT_(50))由低到高依次为‘北海道黄杨6号’(-19.69℃)、北海道黄杨(-17.41℃)、胶州卫矛(-16.03℃)、大叶黄杨(-13.33℃)、扶芳藤(-10.45℃)。(3)各树种叶片渗透调节物质含量随胁迫温度的降低而持续增加,在-30℃低温时,叶片可溶性糖含量以‘北海道黄杨6号’和北海道黄杨的增幅最大,可溶性蛋白含量以胶州卫矛和大叶黄杨增幅最大,但两者含量均以扶芳藤增幅最小。(4)各树种叶片抗氧化酶活性均随胁迫温度的降低而先升高后降低,大叶黄杨和扶芳藤叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)活性均在-10℃低温胁迫时达到峰值,而‘北海道黄杨6号’、北海道黄杨和胶州卫矛叶中各酶活性在-20℃低温胁迫时才达到峰值,它们酶活性峰值出现的时间及高低与其半致死温度的结果相吻合。(5)隶属函数综合评价结果显示,5种卫矛属植物的抗寒能力表现为‘北海道黄杨6号’北海道黄杨胶州卫矛大叶黄杨扶芳藤。研究发现,在低温胁迫条件下,卫矛属植物一方面通过渗透调节物质的合成来提高细胞内的渗透势,另一方面通过增强抗氧化酶活性来清除细胞内过量的活性氧、酚酸类等有害物质,从而对低温环境具有一定的适应能力,这为卫矛属植物抗寒种质的筛选及其在城市绿化中的合理应用提供了理论依据。     

三种油茶幼苗对低温胁迫的生理响应及其抗寒性综合评价

以普通油茶Camellia oleifera、高州油茶C. drupifera和红花油茶C. semiserrata 1年生幼苗为试材,通过模拟低温胁迫,分别对其进行6 ℃低温处理,持续0、24、48、72 h以及恢复常温25 ℃后处理24 h,测定各处理幼苗的生理指标,并用主成分分析法综合评价3种油茶幼苗的抗寒性。结果表明,3种油茶的叶绿素含量和相对含水量随胁迫时间的延长而下降,而可溶性蛋白含量则随胁迫时间延长显著上升。在低温处理72 h时,高州油茶的叶绿素含量和可溶性蛋白含量与对照相比差异极显著,分别下降了64.67%和上升了705.67%;而普通油茶叶绿素含量和可溶性蛋白含量与对照相比仅下降34.35 %和上升443.10%,表现出较强的抗寒性。3种油茶抗寒性由强到弱的顺序为普通油茶＞红花油茶＞高州油茶。     

低温胁迫对柳杉不同无性系的影响及抗寒性评价

通过分析柳杉不同无性系抗寒性的差异,评价柳杉不同无性系抗寒能力,为柳杉的引种栽培及抗寒育种提供理论依据。以生长一致的10个柳杉无性系的2年生枝条为试验材料,分别在4℃、0℃、-4℃、-8℃、-12℃、-16℃和-20℃目标低温下处理12 h,对其叶片的丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性及叶绿素荧光参数进行测定,结合主成分分析及隶属函数计算对测定的指标进行综合评价和抗寒性排序。结果表明,低温胁迫下随着温度逐渐降低,MDA含量在一定温度范围内具有一定的波动性,但总体上呈现先上升后下降再上升的趋势;SOD活性在低温初期先出现短暂的下降后经抗寒锻炼呈现出上升又下降的趋势;柳杉不同无性系PS II最大光化学效率(Fv/Fm)和PS II的实际光合量子产量(Y(II))表现出相似的变化趋势,其值在0℃达到最高,0℃之后持续降低;光化学淬灭系数(qP)在低温初期无明显变化,0℃后随着低温胁迫的加剧而降低。柳杉不同无性系抗寒性具有显著差异,其中57#、68#和32#无性系抗寒性较强,3#、25#和42#无性系抗寒性较弱。     

栀子叶片生理特性与抗寒性的关系

以低温半致死温度(LT50)为评价指标,研究自然降温过程中栀子(Gardenia jasminoides Ellis)叶片生理特性与抗寒性的关系. 结果表明, 随气温的降低, 栀子叶片的 LT50不断降低, 由秋季9月中旬的-4.99℃降到冬季最冷 1月中旬的-8.42℃,同时叶片相对含水量、自由水和淀粉含量均不同程度下降,束缚水、可溶性糖和可溶性蛋白质含量增加.这些渗透调节物含量的适应性变化导致LT50的下降.栀子的抗寒性与气温密切相关.     

切花寒菊小花对低温胁迫的生理响应及其抗寒性分析

以切花寒菊品种'寒紫'和'寒黄'为材料,比较了低温下(<0℃)2个品种舌状花和管状花的相对电导率(REC)变化及半致死温度(LT50)差异,并测定了从温室温度(14.4℃～16.2℃)至3℃的降温过程中2个品种舌状花和管状花的SOD活性和MDA、可溶性糖、可溶性蛋白含量及花粉生活力变化.结果表明:低于-6℃条件下,2个品种电导率均随温度下降而显著上升,且低温下'寒黄'舌状花、管状花的相对电导率均低于'寒紫'.两品种半致死温度均在-9℃左右或更低,且'寒黄'低于'寒紫',管状花低于舌状花.在室温至3℃的降温过程中,2个品种SOD活性、可溶性蛋白含量及花粉萌发率先升后降,MDA含量则先降后升,且均在6℃或9℃时出现拐点,而可溶性糖含量表现为持续增加,且'寒紫'花粉萌发率下降较'寒黄'早且快.结果发现,'寒黄'抗寒性强于'寒紫'、管状花强于舌状花,2品种小花出现冻害的极限低温在-6℃以下,而9℃甚至6℃是寒菊花期出现生理障碍的转折点;切花寒菊可通过提高自身SOD活性及可溶性糖、可溶性蛋白含量来抵抗低温胁迫,且调节能力'寒黄'强于'寒紫'、管状花强于舌状花.     

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.     

不同种源白栎幼苗叶片对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

为了解不同种源白栎苗期抗旱性差异,以期为白栎栽培及耐旱品种选育提供依据,采用PEG-6000溶液模拟干旱环境,测定不同程度干旱胁迫对8个不同种源白栎生理生化指标的影响,并通过主成分分析和隶属函数法综合评价8个种源白栎的抗旱性强弱。结果表明:随着干旱胁迫程度加深,不同种源白栎幼苗叶片的相对含水量和水势均呈下降趋势; MDA含量呈显著增长趋势,而SOD、POD和CAT活性均呈现先升高后降低趋势;可溶性糖、蛋白质和游离脯氨酸含量均呈现先升高再降低的趋势,而甜菜碱含量则呈现持续升高趋势;利用主成分分析和隶属函数对10个抗旱性指标进行综合分析,得出8个白栎种源抗旱性强弱顺序为:福建武夷山>贵州黄平>江西宜春>广西全州>湖北利川>湖北黄石>广西柳州>浙江西湖。     

低温条件下拔节期小麦叶片内源激素含量和抗氧化酶活性的变化

以扬麦16和徐麦30为试验材料,利用人工气候室模拟低温逆境,研究拔节期-3 ℃和-5 ℃低温胁迫对小麦植株受冻率、叶片内源激素含量和抗氧化酶活性的影响.结果表明： 随着处理温度的降低、胁迫时间的延长,小麦植株冻害等级与冻害指数增加,-5 ℃处理72 h两品种五级冻害率均为100%.低温处理结束当天,小麦叶片中内源激素脱落酸（ABA）、玉米素核苷（ZR）含量、抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性随胁迫程度加重呈先升高后降低的趋势;处理结束后3 d,ABA、ZR含量及抗氧化酶活性较处理结束当天升高;至处理结束后6 d,与自然生长的对照处理接近.低温胁迫叶片中赤霉素（GA₃）含量下降,处理结束后3和6 d,扬麦16叶片中GA₃含量呈上升趋势,徐麦30则表现为先升高后下降.-5 ℃ 72 h重度胁迫处理叶片中ABA、ZR、GA₃含量和SOD、POD、CAT活性均较对照显著下降.相关分析表明,较高的ABA、ZR含量、SOD、POD、CAT活性以及较低的GA₃含量可减缓低温胁迫对小麦植株的伤害.     

不同小麦品种对低温胁迫的反应及抗冻性评价

以济麦19、济麦21、济南17等15个冬小麦品种为材料,对其在低温胁迫条件下功能叶和叶鞘超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量与可溶性蛋白含量等生理指标进行测定,以功能叶各项指标的抗冻系数作为衡量抗冻性的指标,利用主成分分析、聚类分析对其抗冻性进行综合评价。低温胁迫条件下,不同冬小麦品种起身拔节期功能叶和叶鞘中SOD活性、POD活性和CAT活性均不同程度地上升,MDA含量和可溶性蛋白含量均下降。通过主成分分析和聚类分析,将15个冬小麦品种划分为3类:济麦19、山农8355属强抗冻类型;山农664、泰山9818、济麦21、济麦22、烟农24、烟农19、烟农21、汶农6号、鲁麦21、济南17属中度抗冻类型;其余3个品种(泰山23、聊麦18、临麦2号)属弱抗冻类型。     

冬小麦拔节期不同茎蘖对低温胁迫的反应及抗冻性评价

以小麦济南17和山农8355为材料,在低温胁迫条件下,测定了不同茎蘖功能叶和叶鞘超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量,并利用主成分分析、聚类分析对其抗冻性进行综合评价.结果表明： 低温胁迫条件下,小麦拔节期不同茎蘖功能叶和叶鞘中SOD、POD和CAT活性均不同程度地上升,MDA和可溶性蛋白含量则不同程度地上升或下降.利用主成分分析和聚类分析,将济南17不同茎蘖分为3类：主茎和一级分蘖Ⅰ、Ⅱ属强抗冻蘖组,一级分蘖Ⅲ、Ⅳ和二级分蘖Ⅰp属中度抗冻蘖组,二级分蘖Ⅱp属弱抗冻蘖组;将山农8355不同茎蘖分为3类：主茎和一级分蘖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ属强抗冻蘖组,一级分蘖Ⅳ和二级分蘖Ⅰp属中度抗冻蘖组,二级分蘖Ⅱp属弱抗冻蘖组.表明冬小麦拔节期不同茎蘖存在抗冻性差异,且低位蘖较高位蘖抗冻.
     

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.     

低温处理后4个越橘品种部分生理指标的比较及其抗寒性分析

以‘美登’(‘Blomidon ’)、‘北陆’(‘Northland ’)、‘蓝丰’(‘Bluecrop ’)和‘密斯梯’(‘Misty ’)4个越橘( Vaccinium spp.)品种为研究对象,对经-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-35℃和-40℃低温处理后各品种枝条的相对电导率( REC)、丙二醛( MDA)含量、过氧化物酶( POD)和过氧化氢酶( CAT)活性以及各指标的增长量进行比较;在此基础上,建立各品种REC值与温度的Logistic方程并获得各品种的低温半致死温度( LT50),初步确定各品种的抗寒性。结果表明：经不同低温处理后,各品种枝条的REC 值以及 POD 和 CAT 活性总体上极显著(P<0.01)高于对照(10℃),MDA含量极显著或显著(P<0.05)高于对照。随处理温度降低,各品种枝条的REC值和MDA含量逐渐升高,但不同品种间这2个指标的变幅不同;各品种枝条的POD和CAT活性随处理温度降低呈“单峰型”曲线,但不同品种枝条POD和CAT活性的峰值及其达到峰值的处理温度均存在差异,其中,经-25℃低温处理后品种‘密斯梯’枝条的POD和CAT活性最高,而其余3个品种的POD和CAT活性经-30℃低温处理后最高。总体上,品种‘密斯梯’枝条的REC值和MDA含量增长量处于较高水平,POD和CAT活性增长量处于较低水平;而品种‘美登’枝条的REC值和MDA含量增长量则处于较低水平,POD和CAT活性增长量处于较高水平。各品种的Logistic方程拟合度为0.8622~0.9778,且各品种间的拟合度差异均达到极显著或显著水平;REC值与温度的相关性极显著,其相关系数为0.9285~0.9888;品种‘密斯梯’、‘蓝丰’、‘北陆’和‘美登’的LT50值分别为-18.87℃、-26.85℃、-27.52℃和-30.83℃。综合分析结果显示：LT50值、MDA含量变化量、保护酶活性及其变化量均可作为越橘品种抗寒性的评价指标,据此初步确定供试4个越橘品种抗寒性由强至弱依次为‘美登’、‘北陆’、‘蓝丰’、‘密斯梯’。     

低温胁迫下不同甘蔗品种(系)光合特性的变化及其与耐寒性的关系

以广西农科院甘蔗研究所自育的7个新材料和2个生产上的主栽品种为研究对象,在甘蔗苗期进行低温胁迫处理,研究了各品种(系)甘蔗形态特征的冷害指数、叶绿素含量及光合特性相关指标的变化及其光合特性相关指标与甘蔗抗寒性间的相关性。结果表明:随着低温胁迫处理时间的延长,冷害指数不断增大,但变化的大小与快慢因品种(系)不同表现不一样。各甘蔗品种(系)叶片叶绿素含量均随时间延长而降低。叶片净光合速率、气孔导度在低温处理与常温处理间具有显著差异。低温胁迫处理显著降低了各甘蔗品种(系)最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光能转化效率ΦPSⅡ、光适应下PSⅡ反应中心的最大光能转化效率Fv′/Fm′、光化学猝灭系数qP、电子传递速率ETR,而显著提高了初始荧光Fo、稳态荧光Fs、非光化学猝灭系数qNP。相关性分析表明整个测定时期各指标间相关显著,Fv/Fm、Fv′/Fm′、ΦPSⅡ与冷害指数I之间的相关系数在0.800以上,Fv/Fm、Fv′/Fm′、ΦPSⅡ可以作为甘蔗品种(系)抗寒性鉴定的重要参考指标。     

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.     

推迟拔节水灌溉对宽幅精播麦田冠层温度与叶片水分利用效率的影响

为了探讨冬小麦高效节水灌溉模式,于2012—2013年在山东农业大学试验站采用两种种植模式(宽幅精播种植和常规种植),每种种植模式设3种灌溉处理(全生育期不灌溉、拔节期灌溉60 mm和拔节后10 d灌溉60 mm),研究了推迟拔节水灌溉对宽幅精播麦田冠层温度、光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率(WUEL)和籽粒产量等的影响。结果表明,推迟拔节水灌溉显著提高了宽幅精播麦田生育后期的冠层温度、旗叶光合速率和蒸腾速率,且在冬小麦生长后期推迟拔节水灌溉显著提高了宽幅精播麦田的WUEL,有利于实现宽幅精播麦田的节水高产;产量构成因素中,推迟拔节水灌溉对两种种植模式的千粒重均没有显著影响,但推迟拔节水灌溉显著提高了宽幅精播麦田的穗粒数和籽粒产量。统筹考虑冬小麦的WUEL和籽粒产量,推迟拔节水灌溉对宽幅精播麦田实现节水高产具有一定的现实意义。     

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.     

低温胁迫对不同基因型小麦品种光合性能的影响

选用不同基因型小麦品种(春性品种扬麦18、弱春性品种郑麦9023、半冬性品种烟农19),研究了分蘖期和拔节期低温对叶片光合和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:分蘖期-10℃低温处理后,烟农19的净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(NPQ)和PSⅡ非循环光合电子传递速率(ETR)显著高于扬麦18和郑麦9023;郑麦9023的gs、Fv/Fm、qp和NPQ显著高于扬麦18,胞间CO2浓度(Ci)显著高于烟农19;扬麦18的Ci显著高于烟农19,初始荧光(Fo)显著高于郑麦9023和烟农19.拔节期0℃低温处理后,烟农19的Pn、gs、Fv/Fm和qP显著高于扬麦18和郑麦9023,NPQ和ETR显著高于扬麦18;郑麦9023的Pn、gs、Fv/Fm和qP显著高于扬麦18,Fo显著高于烟农19;扬麦18的Ci和Fo显著高于郑麦9023和烟农19.分蘖期和拔节期低温胁迫下,半冬性品种烟农19具有较高的光合活性和较强的自我保护机制,弱春性品种郑麦9023次之,春性品种扬麦18最低.