细胞寒害的热力学熵理论(Ⅱ)──超熵产生作为寒害稳定性判据的理论研究

本文从物质和能量交换的角度,运用非平衡态热力学超熵产生理论,分析了寒害定态的稳定性,并建立了超熵产生判据．理论分析所得的结论与实验结果基本相符．     

5-羟色胺在红树植物秋茄幼苗抗寒中的作用

5-羟色胺(5-HT)不仅能参与植物的生长发育,还可以延缓衰老及应对非生物胁迫。为探明5-HT在调控红树林抗寒中的作用,以红树植物秋茄为试验材料,研究抗寒锻炼和喷施DL-4-氯苯丙氨酸(p-CPA, 5-HT合成抑制剂)对低温胁迫下秋茄幼苗叶片气体交换参数、CO₂响应曲线(A/Ca)和内源植物激素含量的影响。结果表明：低温胁迫显著降低了秋茄幼苗叶片5-HT、叶绿素、内源生长素(IAA)、赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)含量,减弱了其利用CO₂的能力,降低了净光合速率,抑制了初始羧化效率。低温胁迫下施用外源p-CPA降低了秋茄幼苗叶片光合色素、内源各激素和5-HT含量,加剧了低温胁迫对秋茄幼苗叶片光合功能的伤害。抗寒锻炼可有效降低低温胁迫下秋茄幼苗叶片内源IAA含量,促使植株产生更多的5-HT,提高了叶片光合色素、GA、ABA含量和初始羧化效率,提升了光合碳同化能力,最终提高了秋茄幼苗叶片的光合作用;抗寒锻炼下喷施p-CPA会显著抑制秋茄幼苗叶片5-HT合成,促进IAA产生,同时降低光合色素、GA、ABA含量和初始羧化效率,减弱抗寒锻炼对红树林...     

低温胁迫下红松与西伯利亚红松光合与气孔特性

红松与西伯利亚红松均为寒温带著名的成林树种,具有较强的耐寒性,与红松相比,西伯利亚红松具有更强的耐寒性。为探究低温胁迫下两树种的生理响应机制及抗寒生理机理,本研究以5年生的红松与西伯利亚红松幼苗为材料,对其进行低温处理,3个胁迫温度(0℃、-20℃和-40℃)和3个胁迫时间(6、24和48 h),20℃为对照,研究低温胁迫下红松与西伯利亚红松的光合特性和气孔特性。T检验和方差分析结果表明,各光合指标和气孔密度在红松与西伯利亚红松中的差异显著(P<0.05),低温及低温胁迫时间对红松与西伯利亚红松各光合指标具有极显著影响(P<0.01),低温对红松与西伯利亚红松的气孔开度与气孔面积具有极显著影响(P<0.01)。胁迫前(20℃)和0℃低温胁迫下,红松中的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著高于西伯利亚红松,但在-20℃条件下胁迫6 h,西伯利亚红松各光合测定指标显著高于红松。随着温度的降低与胁迫时间的延长,两树种的各光合指标均呈下降趋势。红松中的气孔密度显著高于西伯利亚红松,胁迫前(20℃),红松与西伯利亚红松的气孔均为椭圆形,随着温度的降低,两树种的气孔开度和气孔面积显著减小。     

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。     

地锦属植物抗寒性生理指标变化分析

通过对五叶与三叶地锦人工低温梯度冷冻处理取样、自然露地越冬和春秋冻融季节取样处理,分别测定实验材料抗寒理化指标的变化规律,研究其抗寒机制与抗寒能力。通过Excel做图处理和SAS数据软件显著性分析,结果表明,可溶性糖与蛋白质含量与电导率的数值随温度的降低呈单峰曲线变化,数据量值差异显著或极显著,在冬季和人工最低温时均达到最高值,POD在秋季和春季保持较高的酶活性,尤其在春季酶活性最高;春季的冻融交替对实验材料的伤害强于秋季;五叶地锦的半致死温度为-26.89℃,三叶地锦的半致死温度为-24.07℃,五叶地锦的抗寒能力、露地越冬能力强于三叶地锦;实验材料在哈尔滨市寒冷的环境中具有一定的越冬能力;实验材料露地越冬后的生长表现与实验结论相一致。     

& 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。      

植物抗寒机理进展

本文综合概述阵内外有关植物抗寒机理研究的动态。主要讨论了植物抗寒性与细胞膜系、酶系多态笥及抗寒基因表达与调控之间的相关性。此外,亦提出了有关植物抗寒机制研究领域值得深入研讨的问题。     

山葡萄与优良品种杂交培育抗寒品种

抗寒力极强的山葡萄与优良品种杂交,Ｆ１、Ｆ２和Ｆ３抗寒性仍较强,品质趋优。经高代综合杂交组合,选育出一批抗寒性强、经济性状好的新品种（品系）。     

抗寒剂CR-4 对冬小麦幼苗质膜钙泵（Ca2 +-ATPase） 的稳定作用

通过磷酸铈沉淀的细胞化学观察揭示,常温下生长的冬小麦幼苗的Ca2+ -ATP酶活性主要定位在质膜上,同时,水浸种和抗寒剂浸种的小麦质膜Ca2+ -ATP酶活性没有差异。然而,小麦幼苗经-7℃冰冻处理12小时和24小时后,则表现明显的区别：水浸种的小麦幼苗质膜Ca2+ -ATP酶活性明显下降,直至完全失活,细胞的精细结构也同时被破坏;而经抗寒剂浸种的小麦幼苗质膜Ca2+ -ATP酶仍维持较高的活性,细胞结构也保持完整,显示抗寒剂对质膜Ca2+ -ATPase酶起着明显的稳定作用。