渗透调节物质与抗寒性的关系

1 渗透调节物质与抗寒性的关系

摘 要

植物的正常生长发育需要一个适宜的温度环境,低于一定的温度,植物就会受到低温的胁迫甚至伤害。在低温的胁迫下,植物体内发生一系列的生理生化反应来消除或降低温的伤害作用,本研究综述和讨论了包括植物水分、物质代谢、生化、理化、生态和分子水平等植物抗寒机制的研究方法与进展。

渗透调节是植物在逆境胁迫时出现的一种调节方式,由细胞生物合成和吸收累积某些物质来完成其调节过程。在逆境条件下,细胞内主动积累溶质来降低细胞液的渗透势,以防止细胞过度失水。渗透调节物质主要包括可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和甜菜碱等。

关键词:可溶性糖 可溶性蛋白 脯氨酸

2 1、可溶性糖与抗寒性的关系

一般认为,糖类物质的积累与植物的抗寒性呈正相关。细胞内可溶性糖含量高可增加细胞液浓度,降低水势,增强保水能力。糖还能提供碳源和底物,诱导其它与抗寒性相关的生理生化过程,有助于抗寒性的增强;同时还具有保护蛋白质避免低温所引起的凝固作用,进一步提高植物抗寒性。严寒静对栀子的研究发现,气温下降时栀子叶片中可溶性糖含量逐月上升,气温最低的1月可溶性糖含量为气温最高的9月的1·6倍。菠菜可溶性糖含量在低温处理3~5 d期间大幅度上升,而且抗寒性较强的班德菠菜可溶性糖含量增加幅度明显高于抗寒性较弱的胜先锋菠菜。在葡萄中,抗寒性强的品种可溶性糖和可溶性蛋白含量高,抗寒性差的品种含量低,但无论抗寒性强弱,可溶性糖含量均随温度下降而增加,以抗寒性强的增加幅度大,抗寒性差的增加幅度

小,枝条中可溶性糖和可溶性蛋白含量与电解质渗出率呈显著相关,含量高的品种电解质渗出率明显低。在日本厚朴和冷蒿抗寒性研究中也

得到了同样的结果。

2、可溶性蛋白与抗寒性的关系

可溶性蛋白质的亲水性较强,能增加细胞的保水能力,从而提高植物抗寒性。可溶性蛋白与植物抗寒性呈显著正相关。高志红对果梅的研究表明,低温下其枝条内可溶性蛋白和可溶性糖含量等与抗寒性呈显著相关,可作为抗寒种质筛选的指标;李生泉认为,在不同低温锻炼期间,棉苗中可溶性蛋白质含量的增加和品种的抗冷性表现出明显的正相关。罗军武等对茶树体内可溶性蛋白含量的测定结果也表明,抗 3 寒性强的品种可溶性蛋白质含量高,抗寒性弱的品种可溶性蛋白质含量较低,经方差分析达到极显著或显著水平的差异,从而认为叶片中可溶性蛋白质含量可作为抗寒性强弱鉴定的生化指标。此外,抗冷性较强的大蕉叶片中可溶性蛋白质的绝对含量一直低于抗冷性较弱的香蕉,但增幅却比香蕉的大,这说明在植物的冷胁迫过程中,蛋白质的增加量可能比蛋白质的绝对含量起着更为重要的作用。

3、脯氨酸与抗寒性的关系

游离脯氨酸作为渗透调节物质具有水溶性和水势高、在细胞内积累无毒性等特点,能保持原生质与环境渗透平衡。植物受到冷胁迫时,游离脯氨酸能促进蛋白质水合作用,由于亲水、疏水表面的相互作用,蛋白质胶体亲水面积增大,保护酶的空间结构为生化反应提供足够的自由水和生理活性物质,从而对细胞起到一定的保护作用。正常情况下,植物体内游离脯氨酸含量很低,但受到逆境胁迫时,游离脯氨酸的含量会有很大变化。姜卫兵对无花果的研究发现,抗寒性强的品种冬季脯氨酸积累保持较高水平,而抗寒性较弱的品种则处于较低水平,这表明脯氨酸积累在量上的差异与品种抗寒性密切相关。丁灿对斑茅

的研究表明,冬季叶片的脯氨酸含量是夏季的7·7倍,且脯氨酸含量与原生地海拔、纬度之间存在密切的正相关关系,温度的降低是导致叶片中脯氨酸含量增加的真正原因。低温胁迫下,喜树叶片内脯氨酸含量也表现出升高趋势,而且叶片内脯氨酸含量的高低可作为衡量喜树不同类型抗寒性的指标。

4

参 考 文 献

[1]严寒静,谈 锋·栀子叶片生理特性与抗寒性的关系[J]·植物资源与环境学报, 2005, 14(4): 21-24·

[2]张 南,秦智伟·低温处理对菠菜生理生化指标的影响[J]·中国蔬菜, 2007, 11: 22-24·

[3]王淑杰,王家民,李亚东,等·可溶性全蛋白、可溶性糖含量与葡萄抗寒性关系的研究[J]·北方园艺, 1996, 2: 13-14·

[4]刘兴宇,周广柱,王新颖·日本厚朴抗寒生理研究[J]·沈阳农业大学学报, 2006, 37(6): 845-848·

[5]王 静,杨 持·冷蒿抗寒生理特性的研究[J]·内蒙古大学学报,

2002, 33(6): 673-676·

[6]高志红,章 镇,韩振海·果梅种质枝条抗寒性鉴定[J]·果树学报,

2005, 22(6): 709-711·

[7]李生泉,李 锐,范月仙·棉苗抗冷性与低温诱导蛋白关系的研究[J]·棉花学报, 2006, 18(1): 43-46·

[8]罗军武,唐和平,黄意欢·茶树不同抗寒性品种间保护酶类活性的差异[ J]·湖南农业大学学报(自然科学版),2001, 21(2): 94-96·

[9]陈杰忠,徐春香,梁立峰·低温对香蕉叶片中蛋白质及脯氨酸的影响[J]·华南农业大学学报, 1999, 20(3): 54-58·

[10]刘成运,孟庆梅,权明清·冷害条件下凤眼莲某些生理特性变化的研究[J]·武汉植物学研究, 1993, 11(4): 345-353· 5 [11]姜卫兵,王业遴,马 凯·渗透保护物质在无花果抗寒性发育中的作用[J]·园艺学报, 1992, 19(4): 371-372·

[12]丁 灿,杨清辉,李富生,等·低温胁迫对割手密和斑茅游离脯氨酸含量的影响(Ⅱ) [J]·安徽农业科学, 2006, 34(5): 846-849·

[13]冯建灿,张玉洁,杨天柱·低温胁迫对喜树幼苗SOD活性、MDA和脯氨酸含量的影响[J]·林业科学研究, 2002,15(2): 197-202·

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植物生理学论文

植物生理学论文

浅议逆境下植物叶性状的变化

摘要: 在逆境下,植物的叶片形态、解剖构造和内含物质等方面产生变化,以保证植物正常的生命活动。解剖构造与树木的抗旱性关系密切,渗透调节是一个重要的抗旱性和抗盐性机制。植物在阴蔽的环境中,通过大的叶面积等方式保证在弱光条件下充分利用光能。在干旱和盐胁迫下,叶片变小或消失,叶片表皮角质化,在叶片或细胞外形成一些机械组织,叶肉质化,白天叶片气孔关闭等方式增加耐盐性。多年生落叶树木和不落叶的植物通过不同的方式增加抗寒力.叶性状的差异可能是对不同环境的反映,或者是它们的年龄和基因引起的。最后,对叶性状的研究前景作了展望.

关键词:叶性状、抗逆性、展望

植物对环境变迁和不良环境有足够的适应性和抵抗能力,这种抗逆性既受其系统发育的遗传基因所控制,又受其个体发育中的生理生态状态制约。叶片是高等植物进行光合作用的主要器官,在陆地植物生态系统功能中起至关重要的作用,其性状特征直接影响到植物的基本行为和功能。

叶性状包括叶的形态、面积、构造、养分和渗透调节物质等。

早期的叶性状主要集中在植物生理研究,如:叶片的光合、呼吸和叶中物质含量。随着与叶性状相关的特性和应用研究的加深,叶性状的研究逐渐成为近几年来生理生态学领域研究的新热点,内容包括叶的基本性状和它们大范围的格局关系,文章就逆境条件下植物叶性状的

生理生态变化和抗逆性的关系进行介绍,这对了解植物在逆境中的生存机制,寻找林木抗逆的适宜调控措。

1 、抗旱条件下的叶性状

抗旱一般表现为避免脱水和忍受脱水。植物通过各种方法减少干旱时水分的散失。植物一般采用较高的叶组织密度,较大的叶厚度和很小的叶面积来适应干旱.干旱的时候,植物减小叶面积和单位面积内的叶生物量,减少新叶的产生,增加老叶的脱落和减少叶的大小。常绿植物采用皮质硬叶来面对干旱,这是保护功能的一种特点;这一特点表现为叶的寿命很长,不大量消耗叶中的氮,同化作用率比较低,能常年地固碳。 虽然植物在干旱季节或干旱地区可通过脱叶或产生细小叶子来减少植株表面水分的蒸腾,但一些缓解干旱的途径也可发生在叶结构的变化上,例如植物产生较粗的叶脉、较小的表皮细胞、较多的叶毛以及较厚的角质层等。旱生植物的机械组织通常较为发达,表皮往往有多层细胞,有发达的角质或者密集的表皮毛以及气孔下陷以减少水分散失。特别是可以通过气孔的关闭以保存水分,最大限度地利用水分,这样植物可以度过长时间的干旱。渗透调节也是一个重要的抗旱性机制,特别是在极度干旱的时候,脯胺酸可能扮演更复杂的角色,它能作为渗透调节物质,保持胞质溶胶与环境的渗透平衡,保持膜的完整性。干旱条件下,叶中产生的活性氧造成氧化胁迫,叶黄素循环、光呼吸与代谢活动的变化,大量的酶与抗氧化物质可以有效地清除活性氧。植物叶片内的类胡萝卜素、维生素E 与抗坏血酸等,共同维持着光合膜的稳定性.干旱胁迫诱导植物叶片的基因表

8个葡萄品种抗寒性及生理指标相关性分析

8个葡萄品种抗寒性及生理指标相关性分析

8个葡萄品种抗寒性及生理指标相关性分析

王雅琳;孙萍;李唯

【摘 要】以4个酿酒葡萄品种(北醇、 梅鹿辄184、 黑比诺222、 品丽珠)及4种砧木(贝达、SO4、Ln33、LDP294)为试验材料,考察不同低温处理(0、-7、-15、-20、-30、-70℃)对CAT活性、POD活性、PPO活性、SOD活性、MDA含量、

可溶性糖含量及Pro含量等生理指标的影响,并通过隶属函数法、 生理指标的相关性及主成分分析对酿酒葡萄的抗寒性进行综合性评价.结果表明:经隶属函数统计分析,8个酿酒葡萄及砧木品种的综合抗寒性从高到低依次为贝达、Ln33、LDP294、

北醇、SO4、 黑比诺222、 梅鹿辄184、 品丽珠.对7个抗寒性指标的相关性分析显示,在葡萄抗寒性鉴定中,不能单独依赖某个或某两个指标对葡萄抗寒性进行评价;各测定指标主成分分析显示,CAT活性、POD活性、PPO活性及MDA含量具有绝对值较大的特征向量,贡献率达48.66%.

【期刊名称】《甘肃农业科技》

【年(卷),期】2017(000)008

【总页数】7页(P34-40)

【关键词】酿酒葡萄;生理指标;隶属函数;抗寒性比较;相关性分析

【作 者】王雅琳;孙萍;李唯

【作者单位】兰州职业技术学院生物工程系, 甘肃 兰州 730070;甘肃省干旱生境作物学重点实验室, 甘肃兰州 730070;甘肃农业大学生命科学技术学院, 甘肃 兰州

730070;甘肃省干旱生境作物学重点实验室, 甘肃兰州 730070;甘肃农业大学生命科学技术学院, 甘肃 兰州 730070;甘肃省干旱生境作物学重点实验室, 甘肃兰州

730070;甘肃农业大学生命科学技术学院, 甘肃 兰州 730070

【正文语种】中 文

【中图分类】S663.1;Q142

葡萄(Vitis vinifera L.)为葡萄科葡萄属植物,是世界最古老的植物之一[1]。葡萄果实中含有白藜芦醇、齐墩果酸、β-谷甾醇、黄酮、鞣质、SOD,多种维生素、氨基酸、类固醇等多种活性物质,具有增强免疫、抵抗疾病等多方面的医疗保健功能[2]。目前我国葡萄栽培面积55.2万hm2,总产量达843万t,葡萄面积年均增加2万hm2。酿酒葡萄种植面积已达0.933万hm2,年产量在12万t左右[3]。李华等[4]通过气候研究确定了河西走廊地区、白银中部地区、兰州周边县区为酿酒葡萄的最佳产区。但是,在这些适宜酿酒葡萄生长的干旱、半干旱产区,其生长发育还受到低温冻害的影响。由于植物的抗寒性与自身遗传特性有直接关系[5-6],因此,在酿酒葡萄种植及选育过程中,选择适合区域种植的砧木及营养系品种,对于提高酿酒葡萄的抗寒性、增加产量等方面显得尤为重要[7]。

低温胁迫对竹子3种渗透调节物质的影响

低温胁迫对竹子3种渗透调节物质的影响

河南农业科学,2011,40(i):127—130 Journal of Henan Agricultural Sciences 

低温胁迫对竹子3种渗透调节物质的影响 

徐传保,戴庆敏 

(丽水学院化学与生命科学学院,浙江丽水323000) 

摘要:以8种竹子离体叶片为材料进行低温胁迫试验,研究低温胁迫对竹子3种渗透调节物质含 

量的影响。结果表明:低温胁迫导致竹子叶片组织中可溶性蛋白、可溶性糖及游离脯氨酸含量均有 

明显变化。一25℃条件下,8个供试竹种可溶性蛋白为2.37~5.18 mg/g、可溶性糖为21.22~ 

52.27mg/g、游离脯氨酸为139.75~1 213.89gg/g。对试验结果进行方差分析和多重比较结果显 

示:温度间可溶性蛋白、可溶性糖及游离脯氨酸含量差异均达到极显著水平,品种间可溶性蛋白质、 

可溶性糖含量差异不显著,游离脯氨酸含量差异极显著,且抗寒性强的品种叶片中3种渗透调节物 

质的含量均较抗寒性弱的品种高。 

关键词:竹子;低温胁迫;可溶性蛋白;可溶性糖;游离脯氨酸 

中图分类号:¥795 文献标识码:A 文章编号:1004—3268(2011)01—0127—04 

Changes of Three Osmotic Regulatory Metabolites Contents in 

Leaves of Bamboo under Low Temperature Stress 

XU Chuan—bao,DAI Qing-min 

(College of Chemistry and Life Sciences,Lishui University,Lishui 323000,C..hina) 

Abstract:The changes of contents of three osmotic regulatory metabolites in leaves from eight bamboo 

越冬期抗寒性不同冬小麦品种间生理指标的比较

越冬期抗寒性不同冬小麦品种间生理指标的比较

2013.4 作物杂志Crops 

越冬期抗寒性不同冬小麦品种问生理指标的比较 

宋吉仁 陈超 王晓楠 付连双 李卓夫 张瑶 王金平 

( 东北农业大学农学院,150030,黑龙江哈尔滨; 黑龙江省气象信息中心,150030,黑龙江哈尔滨) 

摘 要 以抗寒性不同的4个冬小麦品种为 材料,对其在越冬期间叶鞘内丙二醛、可溶性蛋白 

和脯氨酸生理指标的含量进行测定,以分析高寒 

地区冬小麦抗寒性的遗传改良潜力。越冬期间, 

抗寒性强的品种(系)的丙二醛含量较低,可溶性 蛋白含量较高;在低温驯化期抗寒性强的品种脯 

氨酸含量迅速增加,在越冬期各品种脯氨酸含量 

均保持较高水平。 关键词 冬小麦;低温胁迫;丙二醛;可溶性 

蛋白;脯氨酸;遗传改良 

冬小麦抗寒性的研究对保证其正常越冬和产 

量有着重要的意义。目前作物的抗寒性研究方法 

有田问生长调查返青率、室内模拟冷冻环境测定 

植物的存活率和致死温度、镜检法测定细胞的内 

部动态变化、电导法测定外渗物质和生理生化法 测定生理指标等 J。前人研究已经表明冬小麦 

的基因型,土壤的土质和墒情,播期、播量及播深, 

以及温度光照和土壤的施肥情况等都会影响冬小 

麦的越冬性。丁钟荣等 的试验证明束缚水、细 

胞液浓度、束缚水/自由水比值也可以作为衡量冬 小麦抗寒性的指标。崔红 在冬小麦的抗寒性研 

究中也证明了,丙二醛含量、电导率、脂肪酸等可 

以作为生物膜透性的鉴定指标;可溶性糖、可溶性 

蛋白、脯氨酸等可作为抗寒渗透调节物鉴定指标; 

SOD、POD、CAT活性等可作为抗氧化作用指标。 

目前研究人员通过室外自然条件种植和室内低温 

模拟的方法测定冬小麦在低温胁迫情况下体内生 

理生化物质含量的变化,但针对不同抗寒性冬小 

麦品种(系)的整个越冬期的报道较少。丙二醛作 为细胞膜脂质过氧化的产物,抗寒性强的植物膜 

稳定性强,丙二醛含量低_6 ;可溶性蛋白作为植物 

作者简介:宋吉仁,硕士研究生,研究方向为冬小麦的抗寒性研究 李卓夫为通信作者,教授,研究方向为小麦遗传育种研究 基金项目:黑龙江省教育厅研究生创新项目(YJSCX2012-036HLJ) 收稿日期:2013—05—23;修回日期:2013—06—18 70 的渗透调节物质,可以提高植物的抗寒性 。。;脯 

2021晋中地区各种杏树的抗寒性及抗寒机制范文1

2021晋中地区各种杏树的抗寒性及抗寒机制范文1

2021晋中地区各种杏树的抗寒性及抗寒

机制范文

摘 要: 为比较低温下晋中地区不同杏品种的抗寒性差异,以晋梅杏、凯特、

鸡蛋杏、金太阳为试材,4℃为对照,研究-20、-25、-30、-40℃低温胁迫对休眠期枝

条相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和脯氨酸含量以及

0、-2、-4、-6℃低温胁迫对带花枝条花朵中超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量和脯氨

酸含量的影响,并通过主成分分析4个杏品种的抗寒性。结果表明,随胁迫温度的降

低,不同杏品种休眠期枝条的相对电导率、MDA含量和游离脯氨酸含量总体呈增加趋

势,SOD活性呈先升后降趋势;4个杏品种花朵的MDA含量和游离脯氨酸含量均呈现上升

趋势。通过主成分分析法得出,4个杏品种的抗寒性从强到弱排序为金太阳>晋梅杏>鸡

蛋杏>凯特。休眠期枝条可以抵御-25℃低温,-40℃可导致树体遭受寒害;花朵在-2℃

低温下不受影响,而-6℃导致花朵不可逆受损。 关键词: 杏;抗寒性; 主成分分析; 山西; Abstract: Tocompare the difference of cold resistance of different

apricot varieties in Jinzhong area under low temperature,Jinmeixing, Kate,

Jidanxing and Jintaiyang were used as test materials and 4 ℃ as control.

The effects of low temperature stress of-20,-25,-30,-40 ℃ on relative

conductivity, SOD activity, MDA content and proline content of dormant

branches, and the effects of low temperature stress of 0,-2,-4,-6 ℃ on SOD

育苗环境对当归苗抗寒性的影响

育苗环境对当归苗抗寒性的影响

育苗环境对当归苗抗寒性的影响

作者:李晶 胡建龙

来源:《甘肃农业科技》2020年第08期

摘要:为研究温室当归苗的抗寒性,以生荒地和熟地育当归苗为对照,对当归苗进行室内5 ℃低温处理。结果表明,在当归根茎膨大期,生荒地及温室所育苗的叶绿素含量高于熟地所育当归苗;温室育当归苗丙二醛含量最高,其细胞膜系统损伤最为严重。生荒地所育当归苗体内可溶性糖含量最高,为160.7 g/kg;脯氨酸含量也最高,为38.14 μg/g·FW。生荒地及熟地所育当归苗过氧化氢酶活性分别是温室苗的1.28倍、1.19倍,生荒地所育当归苗过氧化氢酶活性是熟地苗的1.08倍;熟地及生荒地所育当归苗超氧化物歧化酶活性分别是温室苗的1.20倍、1.19倍;熟地及生荒地所育当归苗过氧化物酶活性分别是温室的1.11倍、1.10倍。综合试验结果可知,在低温胁迫下,生荒地及熟地所育当归苗的抗寒性较温室育当归苗强。

关键词:温室育苗;当归;抗寒性

中图分类号:S567.23 文献标志码:A 文章编号:1001-1463(2020)08-0050-05

doi:10.3969/j.issn.1001-1463.2020.08.013

Abstract:With family health Pinellia ternata, hairiness and rot as materials, The

separation, purification, microscopic examination, reconnection and drug sensitivity tests of

Fusarium oxysporum and Erwiniella which caused Pinellia rottensis were carried out. The results

茄子抗冷性的研究进展

现代园艺 2010年第1期 

茄子抗冷性的研究进展 

刘健伟 罗庆熙 

(西南大学园艺园林学院,重庆北碚400716) 

摘要:茄子属喜温性蔬菜作物,冬春设施栽培经常遇到低温危害,生长发育受阻,产量和品质降低,而影响茄 子抗冷性因素是多方面的。本文通过系统阐述茄子在生理、生物技术和嫁接方面抗冷性的研究现状以及对茄 

子的研究展望,来促进茄子的研究发展。 关键词:茄子:抗冷;现状;展望 

茄子(Solanum melongena L.)属喜温性蔬菜, 

冬春设施栽培经常遇到低温危害,生长发育受阻, 

产量和品质降低。茄子的生育适温为22—30 ̄C, 

l7℃以下生育缓慢,10 ̄C以下新陈代谢失调,发生 

寒害的临界温度为7.2 ̄12。茄子在进行保护地栽培 

时,来自温度的伤害主要是冷害。冷害使蔬菜作物 

生理活动受到障碍,冷害发生时的平均温度一般 

为0 10 ̄C,冷害对植物造成的伤害程度,除取决 

于低温外,还取决于低温维持时间的长短。由于茄 

子的区域性很强,在我国研究茄果类蔬菜抗冷方 

面,对番茄和辣椒研究报道较多。但在茄子方面报 

道较少。本文拟对茄子抗冷性方面研究的进展做 

介绍。 

1 茄子冷害的生理变化 

1.1生物膜系统与茄子抗冷性的关系 

1.1.1细胞膜与茄子抗冷性的关系。生物膜是茄子 

细胞及细胞器与周围环境问的一个界面结构,它 

对保持植物正常生理生化过程的稳定性具有重要 

作用。茄子遇到低温时,首先是细胞膜的流动性降 

低,膜结合蛋白正常的生理功能丧失。胁迫严重 

时,膜的物理结构由液晶相向凝胶相转变,膜脂相 

变导致原生质流动停止,引起相分离,破坏膜的完 

整性,透性增加,细胞质溶液外渗,胞内离子失去 

平衡、膜结合酶和游离酶活性失调,继而使代谢失 

调,有毒的中间代谢物积累,使茄子细胞受害。表 

现在外部形态上是在叶面出现水渍状斑点,温度 

回升后斑点变得干枯甚至穿孔。 

1.1.2膜脂过氧化物与茄子抗冷性。植物在低温胁 

迫下,细胞膜系统的损伤可能与自由基和活性氧 

三江源区四种栽培禾草抗寒性研究

3 

3/2OO6 青海畜牧兽医杂志 

Chinese Qinghai Journal of Animal and Veterinary Sciences 36卷3期 

Vo1.36。No.3 

三江源区四种栽培禾草抗寒性研究 

文金花 ,马玉寿 ,施建军 ,严 青 (1.甘肃农业大学苹业学院,兰州,730070;2.青海省畜牧兽医科学院草原研究所,西宁,810016) 

摘要:通过对质膜相对透性、渗透调节物质、内源保护酶系等生理生化指标的测定,对三江源区引种栽培的4种禾 草:青海草地早熟禾,青海冷地早熟禾,青海中华羊茅和无芒雀麦的抗寒性进行了研究。通过综合指标判定,4种牧草的 抗寒能力为青海草地早熟禾最强。然后依次是青海冷地早熟禾,青海中华羊茅。无芒雀麦的最弱。 关键词:禾草;生理生化指标;抗寒性;三江源区 中图分类号:¥543 文献标识码:B 文章编号:1003 7950(2006)03.0003433 

Study Oil Cold Resistance of Four Tame Grasses iII.I1}Iree.river Source Region 

N Jin—hua et al (College of Grassland Science-Gansu Agricultural University,La/izhou 730070) 

Abstract:,I11e four forge species introduced into the three—fiver source ̄gion which were Poa.Pratens/s L.CV.Qiw,h ̄i- 

P.crymophila Keng.CV.Qinghai、Festl ̄a sinensis Keng.CV.Qingh ̄i and Bromus inennis were studied in cold resistance by determining physiological and biochemical parameters such as the membrane re]alive permeability-infiltrated adjusted matter 

低温胁迫下不同小麦品种幼苗形态生理差异及抗寒性评价

低温胁迫下不同小麦品种幼苗形态生理差异及抗寒性评价

靳婷;王敏;王永玖

【摘 要】采用光照培养箱4℃环境进行低温处理,研究10个不同小麦品种(系)对低温胁迫的响应.结果表明,低温胁迫下小麦幼苗的苗高、根数、主根长、地上部分干重、根干重、叶片含水率、根含水率、根冠比等生长指标及脯氨酸含量、叶绿素含量、可溶性糖含量、丙二醛含量等生理指标在品种(系)间差异显著.利用幼苗生长指标和生理指标的抗寒系数进行灰色关联分析综合评价小麦品种(系)的抗寒性,抗寒性最好的品种为新乡9178,其次是泛麦5号和良兴66,抗寒性较差的品种是安农0818和豫麦18-64.

【期刊名称】《种子》

【年(卷),期】2013(032)012

【总页数】5页(P81-84,88)

【关键词】小麦;抗寒性;低温胁迫;灰色关联分析

【作 者】靳婷;王敏;王永玖

【作者单位】安徽农业大学农学院/安徽作物生物学省级实验室, 合肥230036;安徽农业大学农学院/安徽作物生物学省级实验室, 合肥230036;安徽省怀远县龙亢农场,

安徽怀远233426

【正文语种】中 文

【中图分类】S512.1 冬季冻害和春季倒春寒一直是制约小麦前中期生长发育的主要障碍,尤其在小麦越冬时期,寒流强度大,冻害常有发生,影响小麦的生长发育并最终导致减产[1]。抗寒性是小麦生产、栽培及育种上的主要研究领域[2]。研究发现,农作物的耐寒性提高1~2℃,对产量会产生很大的影响[3]。近几年,抗寒防寒栽培技术和化学控制技术取得了一定的进展,并在一定范围内得到推广应用[4],而解决小麦抗寒性的根本出路是培育出抗寒能力强的小麦品种[5]。在小麦抗寒育种中,一般采用连续几年田间越冬筛选鉴定抗寒性,此方法较可靠,但工作量大、周期长。若采用实验室低温胁迫试验,利用幼苗生长指标和与抗寒性关系密切的生理生化指标进行辅助鉴定,则可缩短筛选时间,提高准确性[4]。在抵御低温的过程中,植物体内通常积累大量的脯氨酸,游离脯氨酸的积累有利于维持细胞的渗透调节和细胞膜系统的稳定性,使植物表现出抗性[6]。可溶性糖是一类渗透调节物质,低温诱导时,细胞内可溶性糖的大量积累可提高细胞液浓度,对原生质体起一定的保护作用。丙二醛是植物器官衰老或在逆境条件下发生脂质过氧化作用的产物,它的形成会严重损害生物膜[7]。丙二醛含量高,说明其抗寒性弱,反之,说明其抗寒性强。本研究选用10个基因型不同的小麦品种,在光照培养箱进行苗期低温胁迫处理,测定生长指标和生理生化指标,分析不同品种类型对低温胁迫的反应,为小麦品种抗寒性鉴定提供依据。

植物抗寒的生理机制

植物抗寒的生理机制

寒冷是植物生长发育的重要环境因素之一,也是限制植物分布和产量的重要因素。在寒冷条件下,植物会受到低温胁迫,导致生理功能紊乱甚至死亡。为了适应寒冷环境,植物进化出了一系列抗寒的生理机制。

1. 冻结耐受性

植物在寒冷条件下会产生冻结耐受性,即能够耐受低温引起的细胞凝胶化和细胞膜破裂。这是由于植物在低温下会增加细胞膜中的不饱和脂肪酸含量,使得细胞膜更加柔软和可塑。此外,植物还会合成一些特殊的蛋白质,如冷冻蛋白和抗冻蛋白,来保护细胞膜的完整性。

2. 温度感知和信号转导

植物能够感知温度的变化,并通过信号转导途径来调控与抗寒有关的基因表达。温度感知主要通过温度感受器来实现,温度感受器能够感知环境温度的变化并传递相应的信号。信号转导途径包括水杨酸途径、乙烯途径和激素途径等,这些途径能够调控抗寒相关基因的表达,从而增强植物的抗寒性。

3. 抗氧化系统

低温胁迫会导致植物细胞内产生大量的活性氧自由基,进而引发细胞膜的脂质过氧化和细胞器的损伤。为了应对这种情况,植物会启动抗氧化系统来清除活性氧自由基。抗氧化系统主要包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶等,它们能够将活性氧自由基转化为无害的物质,保护细胞免受氧化损伤。

4. 低温诱导基因表达

低温胁迫会引发一系列基因的表达变化,从而调控植物的抗寒性。这些低温诱导基因主要包括冷冻蛋白、抗冻蛋白、渗透调节蛋白等。这些蛋白质能够保护细胞膜的完整性、调节细胞内的渗透压,并增强植物对低温的耐受性。

5. 细胞壁改变

低温胁迫会导致细胞壁的改变,从而影响植物的抗寒性。植物会调控细胞壁合成相关基因的表达,使细胞壁中富含的抗冻物质增加,从而增强细胞壁的强度和稳定性。此外,植物还会通过改变细胞壁的蛋白质组成和酶活性来适应低温环境。

植物抗寒的生理机制是多方面的,包括冻结耐受性、温度感知和信号转导、抗氧化系统、低温诱导基因表达以及细胞壁改变等。这些机制相互作用,共同调节植物对寒冷环境的适应能力。深入研究植物抗寒的生理机制,对于提高植物的抗寒性和寒地农业的发展具有重要意义。

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