果品蔬菜的冷害现象

在植物的逆境生理中,低温胁迫对植物造成的伤害已引起人们广泛的关注和研究。低温伤害可分为冻害和冷害两大类型,冻害是指冰点以下低温引起植物体内结冰(细胞间隙结冰或细胞内结冰),使原生质脱水凝固或受机械损伤而造成的伤害现象。冷害主要是指热带、亚热带植物由于冰点以上低温(10—12℃)引起的代谢失调而造成细胞伤害的现象。根据植物对冷害的反应速度可将冷害分为两类:一是直     

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…     

植物抗冷分子生物学研究进展（综述）

温度是植物生长的必要条件,然而低温却是限制作物生产的重要因素,为此,各国政府及研究部门一直都把植物低温适应性问题作为一个重要的研究课题．按照低温的不同程度,植物的低温伤害可分为冷害（ｃｈｉｌｌｉｎｇ ｉｎｊｕｒｙ;零上低温对植物的伤害）和冻害（ｆｒｅｅｚｉｎｇ ｉｎｊｕｒｙ;零下低温对植物的伤害）两大类。早期关于植物冷害机理和抗冷机理的研究,是从比较冷敏感（ｃｈｉｌｌｉｎｇ－ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）植物和抗冷（ｃｈｉｌｌｉｎｇ－ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）植物或比较未经冷驯化的植物（ｎｏｎ－ｃｏｌｄ－ａｃ…     

荔枝寒害的预防措施

荔枝是分布于热带、亚热带的喜温常绿乔木。它对温度的降低相当敏感，温度低于８℃时，幼嫩的组织就会受到伤害，也就是冷害。冷害分冻害和寒害两种。冻害是气温在０℃以下，植物组织内部结冰而导致植物受害。寒害是气温在０℃以上，在几天或几小时内，热带或亚热带植物被冻死或严重受害的现象。荔枝最常遇见的是寒害，其主要表现：芽枯、顶梢干枯、破皮流胶及落叶等现象。 预防寒害的办法：关键是提高作物的耐寒能力，减少土壤表面温度下降，保持热量及采取一些预防措施。 １．采果前后加强施肥，可提高荔枝抗寒抗冻能力。以施有机肥为主如…     

低温胁迫后红树植物秋茄幼苗光合特性及蔗糖代谢的恢复机制

为明确低温胁迫后红树植物光合恢复机制,以3种伤害程度的秋茄(Kandelia obovata)幼苗为材料,研究低温胁迫后秋茄幼苗叶片冷害指数(CⅡ)、光合荧光参数、叶绿素含量、抗氧化酶活性以及蔗糖代谢等变化特征。结果表明,随着低温胁迫伤害程度的增大植株幼苗叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、叶绿素含量(CHL)、叶绿素a/b(Chla/Chl/b)值、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学淬灭系数(q_P)以及APX活性均逐渐降低,而CⅡ、非光化学猝灭系数(NPQ)、相对电导率(REC)和丙二醛(MDA)含量均逐渐增加。另外植株幼苗叶片蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性和可溶性总糖(TSS)、蔗糖含量却随着伤害程度加大而先增后降。低温胁迫后恢复15天,轻度伤害(LLS)和中度冻害(MLS)的植株均未出现明显伤害症状,而严重冻害(SLS)的植株大部分叶片出现叶焦、芽枯现象。低温胁迫恢复3天后,LLS和MLS植...     

昆虫低温生物学:Ⅱ.冰核物质(冰核蛋白)和昆虫的耐冻性

体系在低于熔点温度时才结冰的现象 ,叫过冷却 (supercooling)。体系开始结冰时的温度称为过冷却点 (supercooling point,SCP)。在适当的低温 ,体系内需存在一起始结冰的冰核 ,才能诱导冰晶产生 ,此物质称为冰核剂 (icenucleating agents,INA)。昆虫体内各腔室充满组织液 ,各腔室 (如消化系统和细胞内 )因所含 INA的冰核活性的不同 ,而使结冰的温度各异 ,所受低温伤害也不同。冰核常存在于昆虫血淋巴内 ,提高溶液的 SCP,降低其过冷却能力 ,引起胞外结冰。冰核物质的活性越高 ,SCP越高 ,虫体也能在较高的低温结冰。昆虫体内有不同性质…     

植物的耐寒性

(一)低温对植物的为害按气象学来讲,低温对植物的为害,主要地可分为下列四种: (1)寒害温度不低于零度,热带亚热带植物,因气温的降低引起种种生理机能上的障碍,因而遭受损伤,是曰寒害。 (2)冻害气温下降至零下,植物内部组织脱水而结冰,因而受害的现象,叫做冻害。 (3)霜害冷气下沉,地面水蒸汽疑结成霜,冷气由霜向上幅射,形成逆温层。1955年1     

中国作物低温冷害监测与模拟预报研究进展

低温冷害是影响中国粮食生产的重要灾害之一,气候变化使中国特别是东北地区的低温冷害时有发生,东北中部冷害每8年发生一次,开展作物低温冷害研究对于中国粮食安全具有重要意义.从冷害形成机理上可以分为延迟型冷害、障碍型冷害及混合型冷害3类,其冷害指标主要针对不同作物有所差别.基于站点的冷害监测小尺度,GIS等新技术提供的精确温度指标可进行区域监测.遥感技术通过监测下垫面温度(LST)和植被指数(如NDVI)可监测障碍型冷害.基于数理统计、气候模式和作物模型耦合、天气预报的发育期和产量预报的低温冷害预报方法已得到应用.作物模型可依据作物发育进程和产量损失等对冷害损失评估,同时与遥感信息等结合可进行区域灾害评估.最后讨论了中国低温冷害监测和预报新技术的发展方向.     

解析植物冷信号转导途径: 植物如何感知低温

低温胁迫(冷害和冻害)严重影响植物的生长发育和地理分布, 是制约作物产量和品质的主要因素之一。在自然界, 植物通过感知低温信号并启动一系列响应机制来抵御冷冻伤害。MAP蛋白激酶家族在植物响应逆境胁迫信号过程中发挥重要作用, 但其是否参与冷冻胁迫信号传递仍不清楚。最近, 朱健康、杨淑华和种康研究团队先后报道了拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)通过MAPK级联反应途径参与冷冻胁迫应答反应, 通过磷酸化ICE1来调控其稳定性, 并阐明了ICE1提高植物抗冷冻能力的分子机制。他们的研究完善了ICE1介导的低温应答网络, 是植物低温应答研究领域的重要突破, 并为未来的作物分子设计育种提供了强有力的理论依据。     

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。     

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。     

低温对黄瓜光系统Ⅱ的影响

以对低温敏感的植物黄瓜（Cucumis Sativus L.)为材料,研究了冷害温度对光合作用的影响,冷害温度对光合作用中的光系统I无伤害,而抑制了光系统II的活性,使黄瓜叶片或叶绿体的可变荧光,放氧活性,DCIP光还原活性都受到明显抑制,加入人工电子供体可使受到抑制的可变荧光,DCIP光还原活性恢复到对照水平,表明冷害温度对黄瓜光系统II的抑制是发生在光系统II的氧化侧而对光系统II的反应中心无伤害。     

低温对黄瓜光系统Ⅱ的影响

以对低温敏感的植物黄瓜（Cucumis Sativus L.)为材料,研究了冷害温度对光合作用的影响,冷害温度对光合作用中的光系统I无伤害,而抑制了光系统II的活性,使黄瓜叶片或叶绿体的可变荧光,放氧活性,DCIP光还原活性都受到明显抑制,加入人工电子供体可使受到抑制的可变荧光,DCIP光还原活性恢复到对照水平,表明冷害温度对黄瓜光系统II的抑制是发生在光系统II的氧化侧而对光系统II的反应中心无伤害。     

女贞和冬青卫矛叶片低温下胞外结冰模式的热力学新证据

低温条件下植物组织的结冰模式, 即胞外或胞内结冰, 直接决定着细胞的生死。目前胞外结冰的直接证据很少, 尤其缺乏热力学证据。用高分辨率差热扫描结合显微观察分析了女贞(Ligustrum lucidum)和冬青卫矛(Euonymus japonicus)叶片在降温过程中的结冰放热现象, 发现2种植物胞外结冰的热力学和组织结构变化的新证据。2种植物的活叶片在冷却过程中均呈现双放热峰, 即双相结冰的特征; 而预先冰冻杀死的叶片和叶片组织提取液浸润的滤纸片在同样冷却过程中仅有1个快速的大单放热峰, 即单相结冰的特征。显微观察也显示, 结冰过程中活组织细胞间隙中形成大量的白色冰晶, 且细胞虽然脱水收缩但细胞内的有色溶液没有流失, 表现出胞外结冰的特征。实验结果为深入揭示植物的冰冻伤害机制提供了新证据和研究方法。     

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     

水果贮藏期间的组织褐变问题

近年来,我国的水果贮藏工作发展得非常迅速。苹果、梨等多种水果的低温或气调贮藏先后通过了鉴定,许多低成本的简易贮藏方法也得到了大力推广。但水果在贮藏过程中往往产生各种各样代谢上的生理失调反应,其中尤以组织褐变为严重。根据Smock等的研究,苹果在贮藏过程中有八大类生理失调反应,能引起组织褐变的就有七大类。致病原因分别是冻害、冷害、组织衰老、缺Ca、高CO_2伤害、低氧伤害和机械损伤。病变的产生极大地降低了水果的食用和商品价值,因此引起人们高度重视。对水果组织褐变的研究涉及许多方面,本文主要介绍关于苹果和梨等北方水果的组织褐变机理的研究     

寒害或冻害?

低温对植物的危害,可因温度范围的不同而分为所谓零上低温和零下低温危害。Levitt在他的抗性生理专著Responses of Plants to Environmental Stresses中分别将其称为Chilling injury和freezing injury。国内学者对前者译为“冷害”,似已统一。但对于后者则有的译作“冻害气有的却译作“寒害”,造成一些不应有的紊乱。我查阅了有关文献,Chilljng意指making or becoming cold or cool, rather cold, 所以Chilling injury译为“冷害”可以说是十分恰当的。而     

莲雾寒冻害低温等级指标的确定

根据福建、广东、广西、贵州四省(区)2008—2014年的89例莲雾(Syzygium samarangense)寒冻害灾情样本资料,结合莲雾寒冻害形态学标准,采用回归分析方法,初步得到莲雾寒冻害低温等级指标。在此基础上,与地理移置自然低温试验、人工气候箱模拟低温试验及2016年果园灾情调查资料所获取的莲雾形态和生理生态指标变化情况进行检验和验证。结果表明:莲雾寒冻害低温等级指标分别为5级;T_(min)5.5℃,无寒冻害,正常生长;3.0℃T_(min)≤5.5℃,轻度;1.0℃T_(min)≤3.0℃,中度;-1.5℃T_(min)≤1.0℃,重度;T_(min)≤-1.5℃,极重,不可恢复或死亡;研究的等级指标通过典型年、地理移放试验和人工气候箱致灾试验结果验证准确率达90%以上,可以投入实际应用。     

孕穗期低温对黑龙江省主栽水稻品种空壳率的影响

障碍型冷害对黑龙江省水稻生产影响巨大,明确主栽水稻品种耐冷性及障碍型冷害的量化指标,可为当地水稻安全生产提供科学依据。本文对黑龙江省4个主栽水稻品种(垦稻12、龙稻3号、龙稻7号和空育131)在孕穗期进行不同低温处理,分析了各处理对水稻空壳率的影响。结果表明:在平均温度为15℃时,孕穗期低温的持续天数是水稻形成障碍型冷害的关键因素;在低温持续时间相同的条件下,昼夜恒温15℃使各品种水稻受低温影响最严重;在不同低温处理条件下,不同品种水稻发生一般障碍型冷害的临界时长为1～4d或5～8d,发生严重障碍型冷害的临界时长为5～8d或8d以上,品种间临界时长有所差异;供试品种中,垦稻12和龙稻3号耐冷性较弱,空育131耐冷性较强,龙稻7号耐冷性居中。     

不同基因型水稻苗期抗氧化系统对低温胁迫的响应

以2个籼型水稻(Oryza sativa L. subsp. indica Kato)和2个粳型水稻(O. sativa L. subsp. japonica Kato)品种为材料,比较其幼苗经低温胁迫和恢复生长后的活性氧(ROS)代谢、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量和渗透调节物质的变化。结果显示,经低温胁迫后,4个水稻品种的H_2O_2含量均显著升高;抗氧化酶系统中的5种酶活性均有不同程度升高,且超氧化物歧化酶(SOD)的活性增加显著,而谷胱甘肽还原酶(GR)的活性增加不显著。抗氧化剂还原型谷胱甘肽(GSH)和还原型抗坏血酸(AsA)在‘明恢86’中显著增加。渗透调节物质脯氨酸的含量在‘黔恢1385’和‘日本晴’中变化不显著;可溶性糖含量在‘明恢86’中变化不显著。经过7 d恢复生长后,4个水稻品种的上述各生理指标均不同程度恢复到处理前的水平。研究结果表明,抗氧化酶活性的升高有效降低了ROS的水平,缓解了低温冷害对细胞膜的伤害。低温胁迫时细胞内维持了较高的可溶性糖含量,提高了胞内水势,减少因细胞失水而对植物造成的伤害。