低温胁迫对甘蓝叶片抗寒性的影响
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低温对叶片的影响综述1.引言1.1 概述概述部分的内容:低温对植物生长和发育过程具有重要影响。
叶片是植物进行光合作用的主要器官,因此叶片对低温的适应性和响应机制成为研究的热点之一。
本文综述了低温对叶片的影响,从生理、生物化学和生长发育等方面进行了系统总结和归纳。
首先,我们探讨了低温对叶片生理的影响。
低温条件下,叶片的结构会发生改变,如叶片表皮的厚度增加等。
此外,低温也会影响叶绿素的合成和降解过程,进而影响光合作用的效率。
叶片还有一系列脱水和保护机制,能够调节叶片的水分平衡,以适应低温条件。
其次,在生物化学方面,低温对叶片的影响主要体现在脂类代谢、蛋白质合成和降解以及酶活性和代谢途径的调整上。
低温条件下,植物脂类代谢会发生变化,影响叶片的膜结构和功能。
蛋白质合成和降解的调节也受到低温的影响,进而影响叶片的生理功能。
此外,低温还会调节叶片中的酶活性和代谢途径,以适应环境变化。
最后,我们讨论了低温对叶片生长和发育的影响。
低温条件下,细胞分裂和伸长受到抑制,导致叶片生长速率减慢。
叶片的形态和叶面积也会发生变化,如叶片的表面积减小等。
此外,低温还会影响叶片生长素和激素信号的调节,进而影响叶片的生长和发育。
本文的研究结果对于了解低温对叶片的综合影响以及植物的低温耐受机制具有重要意义。
同时,本文也提出了未来研究的方向,以期能深入揭示低温对叶片的影响机制。
1.2文章结构文章结构如下所示:2. 正文2.1 低温对叶片的生理影响2.1.1 叶片结构的改变2.1.2 叶绿素合成和降解的变化2.1.3 叶片脱水和保护机制的调节2.2 低温对叶片的生物化学影响2.2.1 脂类代谢的变化2.2.2 蛋白质合成和降解的调节2.2.3 酶活性和代谢途径的调整2.3 低温对叶片的生长和发育影响2.3.1 细胞分裂和伸长的抑制2.3.2 叶片形态和叶面积的变化2.3.3 叶片生长素和激素信号的调节3. 结论3.1 低温对叶片的综合影响总结3.2 对低温耐受性的启示3.3 未来研究的方向根据文章目录,本文将从三个方面深入探讨低温对叶片的影响,分别是叶片的生理影响、生物化学影响和生长发育影响。
低温处理下不同冬油菜品种的生理响应1.试验材料冬油菜品种陇油6号、陇油7号、陇油8号、陇油9号、天油2号、天油5号、天油7号、天油8号,甘蓝型2.方法:将种子点播于底部铺有滤纸的培养皿中,加水催芽,移栽到营养钵中,每处理播至少15 杯,长至一定大小,选取形态、长势、大小基本一致的幼苗株进行处理。
第1组在常温下进行各个指标的测定;另5份进行低温( 0℃, - 5 ℃, - 10℃, - 15 ℃,- 20 ℃)胁迫,时间为4h,之后切断电源,让冷冻箱温度逐渐回升至室温时取出材料,在室内静置10 h ,然后进行各个指标的测定。
3.测定指标:(根和叶片分别测定):叶绿素;可溶性糖;可溶性蛋白;电导率;SOD;POD;CAT;游离脯氨酸;丙二醛;K+含量;根系活力;细胞膜脂脂肪酸,同工酶。
(每处理重复3次)1.叶片中内源激素(ABA,GA3:)含量测定:(参考外源ABA 对仁用杏花期抗寒力及相关生理指标的影响一文测定 )2. K+含量测定:((参考原子吸收光谱法测定与分析榛子抗寒性的研究一文)3.细胞膜脂脂肪酸测定:(参考用细胞膜脂脂肪酸成分分析法筛选抗寒巨桉种源一文)采取处理后叶, 105℃高温热杀5 m in 钝化脂酶, 剪碎混匀.称取混匀的样品3 g, 用20 mL 体积分数50% 氯仿的甲醇溶液浸泡, 研磨均浆, 转入试管中. 高速离心后,取上层清液. 残渣用溶剂洗涤、高速离心, 合并所有上层清液. 清液用10mL 质量分数1% 的食盐水溶液洗涤两次. 用分液漏斗分液后, 将有机层转入试管中, 水浴蒸发至干, 得总脂.在总脂中加入5 mL 正庚烷的饱和甲醇溶液和5 mL 甲醇的饱和正庚烷溶液. 在分液漏斗中分液后, 甲醇层用正庚烷的饱和甲醇溶液洗涤两次. 所得的甲醇层中加入1mL 体积分数4% 的KOH 甲醇溶液, 水浴浓缩至2 mL , 冷却后加入3 滴体积分数20% 的BF3 的乙醚溶液. 静置10m in 后, 用10mL 水洗涤, 加入4mL 重蒸正已烷萃取; 分出有机层, 用蒸馏水洗涤两次. 取2mL 有机层加入少许硅胶, 振荡后静置2m in, 取20 LL 清亮的有机层加入到含有1 mL 正已烷的具塞试管中, 作为气相色谱分析的样品.ABA/SA处理种子对冬油菜幼苗抗寒力及相关生理指标的影响1.材料:陇油6号,天油2号2.方法:试验设5个处理水平,分别为,以清水为对照,先用蒸馏水将药剂稀释至所需浓度,后将每组种子用不同浓度ABA(每组用量相同)处理2h,清水冲洗3遍,点播于底部铺有滤纸的培养皿中,加水催芽,移栽到营养钵中,每处理播至少15 杯,长至一定大小,选取形态、长势、大小基本一致的幼苗株进行处理。
低温胁迫下不同抗寒性甘蓝型冬油菜生理响应及DNA甲基化研究低温胁迫下不同抗寒性甘蓝型冬油菜生理响应及DNA甲基化研究摘要:低温胁迫是影响冬油菜生长和产量的重要环境因素之一。
本研究旨在探究不同抗寒性甘蓝型冬油菜在低温胁迫下的生理响应及DNA甲基化变化情况,以期为提高冬油菜的低温抗性提供理论依据。
通过对比分析两个不同抗寒性甘蓝型冬油菜品种“寒冰”和“秀美”在低温胁迫下的生理指标及DNA甲基化水平的差异,结果显示,低温胁迫显著影响了冬油菜的生理状态与DNA甲基化程度。
首先,低温胁迫导致不同程度的叶片受损,其中“寒冰”品种较“秀美”品种表现出更严重的叶片坏死和失绿现象。
同时,“寒冰”品种受低温胁迫后,其叶绿素含量显著下降,而“秀美”品种则相对较稳定。
这表明“寒冰”品种的抗寒性较差,容易受到低温胁迫的影响。
其次,在DNA甲基化方面,低温胁迫使得“寒冰”品种显著增加了DNA甲基化水平,而“秀美”品种的DNA甲基化水平变化较小。
这表明低温胁迫可能通过改变DNA甲基化程度来调节冬油菜品种的低温抗性。
进一步的研究发现,在低温胁迫下,“寒冰”品种相对于“秀美”品种在活性氧代谢和抗氧化酶活性方面显示出更大的变化。
低温胁迫条件下,“寒冰”品种活性氧含量增加,与此同时,过氧化物酶、超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性均显著升高。
而“秀美”品种在这些生理响应方面相对较为稳定。
这些结果表明,抗寒性较高的冬油菜品种能够通过激活抗氧化酶系统来减轻低温胁迫引起的氧化损伤。
综上所述,低温胁迫下不同抗寒性甘蓝型冬油菜表现出的生理响应和DNA甲基化水平存在明显差异。
抗寒性较高的品种“秀美”在低温胁迫下表现出更好的生理状态和较稳定的DNA甲基化水平。
这些结果为进一步解析低温抗性形成的分子基础以及克隆相关抗寒相关基因提供了重要的参考。
关键词:低温胁迫;甘蓝型冬油菜;抗寒性;生理响应;DNA甲基综合以上研究结果,我们可以得出以下结论:低温胁迫下,抗寒性较高的甘蓝型冬油菜品种“秀美”表现出更好的生理状态和较稳定的DNA甲基化水平。
植物抗寒性的调节机制寒冷的气候是植物生长和发育的重要限制因素之一。
为了适应低温环境,植物需要发展出一系列复杂的抗寒机制。
随着科学研究的不断深入,我们逐渐了解到植物抗寒性的调节机制。
一、渗透调节机制植物在寒冷的环境中,面临水分蒸发速度降低、水分吸收难度增加等问题。
渗透调节机制是植物应对低温环境中水分问题的一种重要策略。
通过调节细胞内外离子浓度差,植物可以在一定程度上抑制水分的流失。
二、低温胁迫信号传导通路植物在遭受低温胁迫时,会启动一系列信号传导通路,以调节植物体内的生理过程。
其中,钙离子、脱落酸、蛋白激酶等信号分子在低温胁迫应答中起到了重要的作用。
这些信号分子参与了植物体内的逆境感应和信号转导,促进了植物对寒冷环境的适应能力。
三、物质代谢调节低温环境对植物的物质代谢有着重要影响,植物通过调节相关酶活性,以及一系列生理代谢途径来提高抗寒性。
例如,植物在低温环境下会调节脂类代谢,增加膜脂双层的稳定性;同时,植物还会调节光合作用相关酶的活性,以维持能量供应。
四、抗氧化系统低温环境会导致植物体内激活氧自由基的产生,进而引发细胞损伤。
为了抵抗这种损伤,植物发展出了一套完善的抗氧化系统,以清除过氧化氢、超氧阴离子等有害物质。
这个抗氧化系统的调节是植物对抗低温胁迫的重要策略之一。
五、基因表达调控植物在低温环境中,通过调控一系列功能基因的表达来适应寒冷环境。
通过转录因子的激活和基因启动子的结合,植物可以迅速调控抗寒相关基因的表达水平,以增强植物对低温环境的适应能力。
综上所述,植物抗寒性的调节机制是一个复杂而精细的调控过程。
渗透调节、信号传导通路、物质代谢调节、抗氧化系统和基因表达调控等多个方面相互作用,共同构建了植物抗寒性的调节网络。
对于了解植物抗寒机理有着重要的价值,也为进一步研究改良作物品种提供了理论依据。
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。
林业科学研究 2008,21(2):235~238F orest Resea rch 文章编号:100121498(2008)022*******低温胁迫对Guadua am plexfolia 抗寒性生理指标的影响马兰涛,陈双林3,李迎春(中国林业科学研究院亚热带林业研究所,浙江富阳311400)摘要:在自然环境条件下对国外引进的热带竹种Guadua amplexi foli a 7个日最低气温条件下的过氧化物酶(POD )、超氧化物歧化酶(S OD)、过氧化氢酶(CAT)等7项抗寒性生理指标进行了测定,结果表明:各抗寒性生理指标与日最低气温具有良好的相关性;9℃为轻微的低温逆境,自由水/束缚水比值呈下降趋势;3℃时低温胁迫生理伤害较为严重,P OD 、CAT 、可溶性蛋白和丙二醛(MDA )含量达峰值;0℃时S OD 、游离脯氨酸含量达峰值;G .am plexifolia 生长的极限低温为-2℃左右。
关键词:低温胁迫;Guadua ampl exifoli a;生理指标中图分类号:S722.3+6文献标识码:A收稿日期:2007201229基金项目国家林业局“”引进项目“优良速生竹种引进”(226)作者简介马兰涛(—),女,河北唐县人,在读硕士生3通讯作者陈双林(65—),男,浙江龙游人,研究员,从事竹林生态研究。
2@6The Inf luen ce of L ow Te m pera tur e S tr ess on the C old 2r esistanceP hysi olog i ca l In dexes of Gu adua am p lexfo liaMA Lan 2tao,CHE N Shuang 2lin,L I Ying 2chun(R es earch I nst it u t e of Subtrop ical Fo restry,C A F,Fuyang311400,Zhejiang,China )Abstrac t:A t the natural conditi on,7physi ol ogical indexes of Guadua am plexif o lia such as per oxidases (P OD ),Super oxide D is matase (S OD ),catalase (CAT )and so on we r e measured at 7different te m peratures,which intr oduced fr om tr opical r egion abr oad .The result indicated:a ll indexes m easured showed high relativity with l ow te m pe r a tur e stress .A t 9℃,the ba m boo suffer ed slight low te mperature stress and the rati o of free 2wa ter to bound 2water decreased evidently;P OD,C A T,Pr .and m alondialdehyde (MDA )reached the m axi mum at 3℃and the physi ological injur y was seri ous;S OD and Pro .r eached the m axi m um a t 0℃;the lowest tempe r a tur e Gua duaam plex if o lia could endure was about -2℃.Key wor ds:l ow tempe r a tur e stress;Guadua am plexif o lia ;physiological indexe sGuadua a m plexifolia J.S .Pr e sl 隶属竹属(Guad 2u a ),是南美洲主要栽培竹种之一,为大型丛生优质材用竹种,生物量大,竹秆中下部实心,具有很高的开发利用价值。
低温胁迫对植物的影响杨万坤 114120238(云南师范大学生命科学学院 11应用生物教育A班)摘要:当环境温度持续低于植物正常所需温度(生物学零度)时,温度对植物形成低温胁迫,对植物的生长、发育和生存造成严重影响。
植物遭受低温逆境胁迫时,从感受低温信号到发生一系列生理生化反应和调节基因表达,进而产生抗寒能力。
研究低温胁迫对植物生长发育、生理生化指标、低温反应基因的表达与调控,对于我们生产生活有着重要意义。
Effect of low temperature stress on plant Abstract:When the environment temperature is consistently lower than the temperature normally required for plants (biological zero),The temperature of low temperature stress on the formation of the plant, the plant growth, development and survival of a serious impact.Plants under low temperature stress, low temperature signal from the feeling to have a series of physiological and biochemical reactions and the regulation of gene expression, resulting in cold hardiness。
Study of low temperature stress on plant growth, physiological and biochemical indicators of low temperature responsive gene expression and regulation, for our production and life of great significance.关键字:低温胁迫、抗寒性、生理生化指标、基因的表达引言:低温胁迫是影响植物生长、发育和地理分布的重要环境限制因素之一。
低温胁迫对植物的影响杨万坤 114120238(云南师范大学生命科学学院 11应用生物教育A班)摘要:当环境温度持续低于植物正常所需温度(生物学零度)时,温度对植物形成低温胁迫,对植物的生长、发育和生存造成严重影响。
植物遭受低温逆境胁迫时,从感受低温信号到发生一系列生理生化反应和调节基因表达,进而产生抗寒能力。
研究低温胁迫对植物生长发育、生理生化指标、低温反应基因的表达与调控,对于我们生产生活有着重要意义。
Effect of low temperature stress on plant Abstract:When the environment temperature is consistently lower than the temperature normally required for plants (biological zero),The temperature of low temperature stress on the formation of the plant, the plant growth, development and survival of a serious impact.Plants under low temperature stress, low temperature signal from the feeling to have a series of physiological and biochemical reactions and the regulation of gene expression, resulting in cold hardiness。
Study of low temperature stress on plant growth, physiological and biochemical indicators of low temperature responsive gene expression and regulation, for our production and life of great significance.关键字:低温胁迫、抗寒性、生理生化指标、基因的表达引言:低温胁迫是影响植物生长、发育和地理分布的重要环境限制因素之一。
我国北方甘蓝型冬油菜抗寒性评价及冷冻胁迫下转录组分析我国北方甘蓝型冬油菜抗寒性评价及冷冻胁迫下转录组分析导语:冬油菜是我国北方广泛种植的经济作物,但其种植过程中抗寒性是一个关键的限制因素。
本研究通过对我国北方甘蓝型冬油菜的抗寒性评价以及冷冻胁迫下的转录组分析,旨在揭示冬油菜抗寒性的调节机制,为提高冬油菜的抗寒性提供科学依据。
一、引言冬油菜(Brassica napus L.)是我国北方重要的油料作物之一,其具有丰富的油脂含量和营养价值,广泛应用于植物油和饲料加工等领域。
然而,由于北方冬季寒冷的气候条件,冬油菜在种植过程中容易受到低温的影响而减产甚至死亡。
因此,提高冬油菜的抗寒性是农业生产中迫切需要解决的问题之一。
二、抗寒性评价方法本研究选择了在北方地区广泛种植的甘蓝型冬油菜品种进行抗寒性评价。
通过不同温度处理,包括常温(25℃)、低温(4℃)和冷冻处理(-5℃),观察和记录不同处理下冬油菜的生长状况和生物学指标,如株高、叶面积、叶片颜色、生长速率等。
根据观察结果,可以评价不同品种的抗寒性差异,并筛选出抗寒性较好的品种作为研究对象。
三、冷冻胁迫下转录组分析为了进一步研究冬油菜在冷冻胁迫下的抗寒机制,本研究采用转录组分析的方法,深入探究胁迫过程中基因的表达变化。
首先,我们提取了冷冻胁迫前后的冬油菜叶片样品总RNA,利用高通量测序技术对其进行测序,并对测序结果进行数据分析和生物信息学处理。
其次,基于差异表达基因筛选和功能富集分析,我们研究了在冷冻胁迫下表达变化的关键基因,并对其进行了进一步的验证实验。
根据转录组分析的结果,我们发现冷冻胁迫下冬油菜叶片基因表达发生显著变化。
一方面,一些与抗寒性相关的基因在冷冻胁迫条件下被激活,从而增强了植物对低温的适应能力;另一方面,一些与生长发育相关的基因则受到了抑制,导致植物的生长速率减缓。
此外,我们还发现了一些新的候选基因,这些基因可能具有与冷冻胁迫相关的特殊功能,值得进一步的研究。
低温胁迫对植物的影响万坤 114120238(师大学生命科学学院 11应用生物教育A班)摘要:当环境温度持续低于植物正常所需温度(生物学零度)时,温度对植物形成低温胁迫,对植物的生长、发育和生存造成严重影响。
植物遭受低温逆境胁迫时,从感受低温信号到发生一系列生理生化反应和调节基因表达,进而产生抗寒能力。
研究低温胁迫对植物生长发育、生理生化指标、低温反应基因的表达与调控,对于我们生产生活有着重要意义。
Effect of low temperature stress on plant Abstract:When the environment temperature is consistently lower than the temperature normally required for plants (biological zero),The temperature of low temperature stress on the formation of the plant, the plant growth, development and survival of a serious impact.Plants under low temperature stress, low temperature signal from the feeling to have a series of physiological and biochemical reactions and the regulation of gene expression, resulting in cold hardiness。
Study of low temperature stress on plant growth, physiological and biochemical indicators of low temperature responsive gene expression and regulation, for our production and life of great significance.关键字:低温胁迫、抗寒性、生理生化指标、基因的表达引言:低温胁迫是影响植物生长、发育和地理分布的重要环境限制因素之一。
淀粉代谢途径在作物抗寒性研究中的作用寒冷是植物生长发育过程中的一大限制因素,极低温度会使植物细胞内部的代谢过程失控,从而导致生物物理化学功能的降低,使得植物难以维持正常生命活动。
因此,研究植物如何适应寒冷环境具有重要的理论和实践价值。
近年来,越来越多的研究表明,淀粉代谢途径在作物抗寒性研究中发挥着重要的作用。
植物在遭受到寒冷胁迫时,会触发一系列的信号传递、基因调控、代谢途径等反应,从而调节植物的生长发育和代谢状态,以适应寒冷环境。
近年来的研究表明,淀粉代谢途径在冷胁迫响应中发挥着重要的作用。
淀粉是植物体内的一种主要储藏形式,其主要在植物的叶片、茎部等器官中积累。
在受到冷胁迫时,淀粉酶活性会显著升高,从而导致淀粉的分解,释放出大量的葡萄糖单位,作为能量物质被植物细胞利用,这一过程被称为淀粉降解。
另一方面,冷胁迫还会促进淀粉的合成。
淀粉合成的主要途径是通过多糖转移酶和淀粉合成酶作用,将葡萄糖单位逐步转化成淀粉颗粒,从而实现淀粉的合成。
因此,淀粉代谢途径在调节植物的生长发育和代谢状态中具有重要的作用。
此外,还有一些研究表明,淀粉代谢途径参与调节植物的抗氧化防御系统、调节植物的内源激素合成、影响植物对逆境的敏感性等方面也具有重要的作用。
淀粉代谢途径在调节植物的生长发育和代谢状态中的作用是多方面的。
在不同的逆境胁迫下,淀粉的降解和合成能够对植物的生长发育和代谢状态产生不同的影响。
例如,研究表明,在水稻的幼穗中,低温胁迫可以显著提高淀粉合成的速率,从而促进幼穗的生长和发育;另一方面,一些研究还表明,在小麦叶片中,低温胁迫可以显著促进淀粉的降解和光合作用的下降,从而降低植物对光合作用的依赖程度,提高植物的适应能力。
除了对植物的生长发育和代谢状态产生影响之外,淀粉代谢途径在冷胁迫响应中还具有其他的作用。
例如,淀粉代谢途径在调节植物的抗氧化防御系统中也具有重要的作用。
研究表明,低温胁迫可以导致大麦叶片中抗氧化酶活性的升高,从而增强植物的抗氧化防御能力,减轻低温胁迫对植物的伤害,而淀粉降解可以提供充足的能量物质,维持抗氧化酶的活性和抗氧化防御系统的正常功能。
植物低温胁迫响应的cbf依赖型机制植物低温胁迫是一种常见的非生物逆境,会对植物的生长和发育产生不利影响。
为了应对低温胁迫,植物发展出一系列的响应机制以适应环境变化。
其中,CBF(C-repeat binding factor)依赖性机制在植物低温胁迫响应中起着重要作用。
CBF是一类转录因子,是植物低温胁迫信号传导途径的核心成员。
它们在植物受低温胁迫时被激活,进而调控一系列低温响应基因的表达。
CBF依赖性机制主要包括CBF基因的表达、CBF结合因子的激活以及CBF与目标基因之间的相互作用。
在低温胁迫下,植物体内的一些信号传导途径会被激活,例如钙离子信号通路、激素信号通路等。
这些途径最终导致CBF基因的表达上调。
CBF基因通常存在于植物基因组中的多个拷贝,主要包括CBF1、CBF2和CBF3等家族成员。
这些基因的表达量在低温胁迫下会迅速上升,然后通过转录和翻译调控产生CBF蛋白。
CBF基因表达的上调主要是由一些转录因子调控的结果。
其中,DREB1/CBF类转录因子是最重要的。
DREB1/CBF基因编码的蛋白可以结合到CBF基因的启动子区域,从而激活它们的转录。
除了DREB1/CBF类转录因子外,还有一些其他的转录因子也可以调控CBF基因的表达,例如MYB转录因子和bZIP转录因子等。
激活后的CBF蛋白会与目标基因的CBF结合位点结合,从而启动目标基因的转录和翻译。
这些目标基因包括一系列的低温响应基因,例如冷凝素基因(COR)、抗冷冻蛋白基因(LEA)和脱水素基因(RD)等。
这些基因的表达可以帮助植物抵御低温胁迫,维持细胞内的稳态。
此外,CBF蛋白本身还可以参与到其他信号通路中,例如激素信号通路和渗透调节通路等。
这些通路可以调控CBF蛋白的活性和稳定性,进一步增强植物对低温胁迫的适应能力。
综上所述,植物低温胁迫响应的CBF依赖性机制是一个复杂的信号传导网络。
它涉及到CBF基因的表达、CBF结合因子的激活以及CBF与目标基因之间的相互作用。
低温胁迫对植物形态特征
低温胁迫是指植物长时间处于低温环境下,超出其正常生长范围的情况。
低温胁迫对植物的形态特征有一定影响,具体影响因植物种类、耐寒性和胁迫程度而异。
以下是低温胁迫可能对植物形态特征产生的一些影响:
1.生长抑制: 低温胁迫可能导致植物生长速率减缓或停滞,特别是在极端低温条件下,植物生长可能受到抑制,导致植株矮化或生长异常。
2.叶片形态变化: 叶片可能出现变形、损伤或叶缘焦枯等情况,甚至有些植物会出现叶片颜色变化,如叶片变黄或变红等现象。
3.茎干和根系影响: 低温胁迫可能导致茎干和根系发育受阻,甚至引起茎干软化、冻害或根系死亡,影响植物的支撑和营养吸收。
4.花芽和果实发育受阻: 长期低温胁迫可能影响花芽分化和开花过程,导致花朵凋谢或果实形成受到影响。
5.植物整体形态适应: 一些植物可能通过调整其形态结构来应对低温胁迫,如产生更多的毛茸或厚实的叶片以减少水分散失和提高抗寒性。
总体而言,低温胁迫对植物的形态特征会造成多方面的影响,从叶片到根系,甚至是植物整体的生长和发育过程都可能受到影响。
不同类型的植物可能表现出不同的适应机制以应对低温胁迫。
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低温胁迫对蓝靛果忍冬抗寒性的影响张富玮;张东亚;李建贵;卢明艳【期刊名称】《经济林研究》【年(卷),期】2017(035)004【摘要】为了筛选蓝靛果忍冬抗寒品种,以9个蓝靛果忍冬品种(蓝鸟、伊利亚特、炭火、谢丽娜、加洛奇卡、落火炭、别列里、蓝纺锤及阿索里)1年生枝条为材料,研究低温胁迫(-15、-20、-25、-30、-35、-40℃)对蓝靛果忍冬电导率及忍冬抗氧化酶活性的影响.结果表明:各试验品种的抗寒性随着温度的变化而变化,在-15~-25℃之间的电导率较小,SOD活性较高,POD活性在-25~-40℃时较高,所有品种的SOD、POD、CAT活性的变化趋势基本一致.在-15~-20℃期间,蓝纺锤抗寒性表现最好;在-30~-40℃期间,加洛奇卡,别列里以及落火炭的抗寒性优于其它品种.%In order to screen out some cold-resistant cultivars in Lonicera caeruleae,using one-year-old branches from nine cultivars in L.caeruleae (Blue jays,Iliad,Coals,Li-na xie,Γaлoчкa,Charcoal,Bepeль,Blue spindle and Azauri) as materials,influences of low temperature stress (-15,-20,-25,-30,-35 and-40 ℃) on conductivity and antioxidant enzyme activity inL.caeruleae were studied.The results showed that:cold resistance of the tested varieties changed with temperature changing,electrical conductivity was less and SOD activity was higher from-15 ℃ to-25 ℃,POD activity was higher from-25 ℃ to-40 ℃,and change tendencies of SOD,POD and CAT activities in all the cultivars were basically the same.During the period of-15 ℃ to-20 ℃,Blue spindle had the best cold-resistant expresssion.Duringthe period of-30 ℃ to-40 ℃,cold resistances of Faлoчκa,Бepeль and Charcoal were superior to the other cultivars.【总页数】5页(P222-225,247)【作者】张富玮;张东亚;李建贵;卢明艳【作者单位】新疆农业大学林业研究所,新疆乌鲁木齐830052;新疆林业科学院园林绿化研究所,新疆乌鲁木齐830063;新疆农业大学林业研究所,新疆乌鲁木齐830052;新疆林业科学院园林绿化研究所,新疆乌鲁木齐830063【正文语种】中文【中图分类】S663.9【相关文献】1.蓝靛果忍冬硬枝扦插影响因素研究 [J], 魏殿文;张悦;周琳2.低温胁迫对蓝靛果忍冬渗透调节物质的影响 [J], 张富玮;张东亚;李建贵3.不同植物外源激素处理对蓝靛果忍冬种子萌发的影响 [J], 孙强;龙作义;李红莉;逄宏扬;李雪;杨燕超4.盐胁迫对蓝靛果忍冬果实营养成分及相关色素含量的影响 [J], 古丽江·许库尔汗;孙雅丽;巴哈尔古丽·阿尤甫;哈尔肯·叶尔江;阿依古丽·铁木儿5.栽培密度和施肥对蓝靛果忍冬优选品种产量影响 [J], 周旭昌;付世萃;赵莹;周晓萌;罗也;张大伟;因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
甘蓝苗冷害、冻害
在北方早春定植的甘蓝,遇低温或寒流侵袭时常发生甘蓝苗冷害、冻害,损失严重。
[田间识别]早春定植的甘蓝苗,遇到低温或寒潮袭击时,甘蓝苗受冷害,菜苗外叶变白,呈薄纸状。
严重时可发生冻害,叶片冻僵,温度回升叶片解冻后呈开水烫状。
遭冷害、冻害的叶片最后干枯死亡。
冻害严重时可整苗受冻而死。
[发病原因]甘蓝苗冷害、冻害,是甘蓝苗遇到持续一定时间的某一低温所致。
甘蓝是较耐低温的作物,其苗龄不同,抗(耐)低温能力有差异。
4叶龄苗抗(耐)低温性大于成苗和子苗,经过低温锻炼的4龄苗,在霜前经过充分灌水,在-4~-6℃时8~10天不会被冻死。
[防治要点]①选用抗寒性强的品种。
②科学确定播期,使温度最低时期正处于4叶龄苗期。
③施足粪肥,勿偏施氮肥,增施磷、钾肥。
注意勤中耕培土,疏松土壤。
④根据天气预报,在寒潮前灌水。
寒潮侵袭时可覆盖保护物,或覆土3~5厘米盖住菜苗心叶。
⑤喷洒植物抗寒剂K-3,每公顷1500~4500毫升。
⑥寒潮过后及时查苗,注意清沟培土,解冻时撒施草木灰。
⑦轻微受害植物可喷洒促丰宝Ⅱ号600~800倍液连喷2~3次,促进受害苗恢复正常生长发
育。
低温胁迫对甘蓝叶片抗寒性的影响(东北农业大学园艺园林学院,哈尔滨,150030)摘要:以甘蓝为实验材料,在-20℃低温处理条件下研究冬季自然低温以及寒害对甘蓝叶片过氧化物酶的活性以及外渗电导率大小的影响。
实验采用愈创木酚法、电导率仪法,对其进行测定。
结果表明:在低温处理后,叶片较常温处理的叶片过氧化物酶活性降低、外渗电导率显着增高。
关键词:低温;甘蓝;寒害;抗寒性
前言
甘蓝(Brassica oleracea L.)是我国一种重要的芸薹属蔬菜,为半耐寒蔬菜,适宜在15~25℃的气温条件下生长,种植面积在叶菜类中居第二位。
甘蓝不易感病、对环境的适应能力较强、易于储藏和运输、并具有品质好产量高等特点,大面积栽培于中国各地,在中国东北、西北、华北等地区属于主栽蔬菜品种,几乎可以全年供应上市。
在露地越冬栽培条件下,要求品种可耐零下5℃左右的低温。
鉴于其特殊性及重要性,有必要研究甘蓝的抗寒性。
前人关于低温胁迫对甘蓝的影响做过很多研究,早在1995年赵青岩[1]等人就利用电导法测定早熟甘蓝幼苗叶片的电导率来判断其抗冻性,试验得出“四叶龄苗成龄苗子苗”的抗冻性强弱顺序;长到四片叶子时期的甘蓝幼苗在遭受冷冻后会另其致死。
吴能表[2]等研究低温条件下对甘蓝处理观察在这期间其各项生理生化指标的变化趋势,结果表明在0-30min内,甘蓝幼苗叶片中脯氨酸含量从一开始就呈上升趋势并逐渐升高,与其变化趋势一致的还有:总糖、可溶性糖含量、丙二醛含量;在这过程中变化趋势为不断下降的为:脂肪酸、蛋白质含量;体内酶活性呈先上升后下降的趋势,如:POD、
SOD。
本研究利用甘蓝材料,测定在零下20℃低温胁迫条件下其叶片中过氧化物酶活性及叶片外渗电导率大小以期阐明低温胁迫对过氧化物酶及细胞膜透性的影响,为露地越冬甘蓝的低温承受程度及抗寒材料的选育提供科学依据。
1 材料与方法
实验材料
甘蓝(Brassica oleracea L.)叶片:市售
实验方法
将甘蓝叶片置于-20℃冰箱中冷冻处理15分钟作为处理,另一份甘蓝叶片置于室温作对照。
生理指标的测定方法
过氧化物酶活性测定:愈创木酚法
以张龙翔[3]等方法为参照,稍作修改。
将处理好的甘蓝叶片切碎,放入研钵中,加适量的磷酸缓冲液研磨成匀浆。
将匀浆液全部转入离心管中,于4000r/min离心10 min,上清液转入25 mL容量瓶中。
沉淀用5 mL 磷酸缓冲液再提取两次,上清液并入容量瓶中,定容至刻度,低温下保存备用。
配置酶活性测定的反应体系:依次加入 mL ·L-1磷酸缓冲液; mL 2% H2O2;mL mol·L-1愈创木酚和 mL酶液。
用加热煮沸5 min的酶液为对照,反应体系加入酶液后,立即于37℃水浴中保温15 min,然后在470 nm波长下比色,测定吸光值。
外渗电导率测定:电导仪法[4]
将两份处理好的叶片分别放入两个针筒中并各加20ml蒸馏水,用注射器抽气至叶片下沉入水下,浸泡10分钟后测电导率(S1),用微波炉煮沸后测电导率(S2)。
2 结果与分析
表1低温胁迫下甘蓝各生理指标的测定结果
品种温度
(℃)
过氧化物酶活性
(μg·g-1·min-1)
相对电导率(L)伤害率(%)
甘蓝-20℃
室温
%
低温胁迫对过氧化物酶活性的影响
过氧化物酶是植物体内重要的呼吸酶类,具有消除过氧化氢和酚类、胺类毒性的双重作用[5]。
过氧化物酶能够清除植物体内产生的活性氧,减少活性氧对植物的伤害。
因此通过测定过氧化物酶的活性可判断植物的抗逆性。
当植物处于低温胁迫时,过氧化物酶活性降低[6]。
过氧化物酶活性越低,植物受伤害越大。
由表1可知,甘蓝在低温处理后过氧化物酶活性出现降低,且降低幅度较大。
说明低温下,甘蓝叶片内的过氧化物酶活性受到影响,甘蓝叶片受伤害较大。
低温胁迫对甘蓝叶片细胞膜透性的影响
植物对温度胁迫的适应主要在于细胞膜。
植物体内细胞的膜系统以及细胞器膜体系与植物抗寒性有十分密切的关系[7]。
当植物受到冻害时,其生物膜发生相变,膜结构也随之发生改变。
进而引起膜结构破坏,透性增加,电解质大量外渗,使细胞受损。
简令成等[8]研究表明,低温引起的细胞膜结构破坏是导致植物寒害损伤和死亡的根本原因。
膜的流动性越小,植物的抗寒
性越弱,膜的流动性越大,植物的抗寒性越强[8]。
细胞膜相对透性随温度的下降而增加,抗寒能力强的品种在冷害时膜透性有明显的稳定性[9]。
相对电导率越高,表明低温对细胞膜伤害程度越大。
从表2可以看出,低温处理增强了甘蓝叶片的相对电导率,这可能是低温在一定程度上损伤了甘蓝幼苗叶片的细胞膜结构,使细胞内的离子外渗所致。
两组相对电导率增加的幅度相差不大,说明受伤害的程度大体相当。
而前后常温与冷冻处理的电导率差异极显着,说明冷冻处理的叶片受冻害较严重。
表2 甘蓝叶片在-20℃低温胁迫处理后相对电导率的变化情况
试验次数-20℃(Lt)常温(Lck)伤害率(%)
1 2% %
3讨论
本实验控制其他变量保持不变,从甘蓝叶片的过氧化物酶活性、叶片相对电导率变化反映甘蓝的抗寒性。
从电导率的测定结果可以看出,2个甘蓝材料在不同温度处理后,其电解质的相对外渗率随着温度的下降而升高。
从过氧化物酶活性的测定结果可以看出,低温处理使甘蓝叶片的过氧化物酶活性降低。
因此,细胞膜透性与过氧化物酶活性均能作为甘蓝耐寒性指标。
由实验结果可知,在-20℃的条件下甘蓝叶片受影响较大,对低温的承受程度较差。
参考文献:
[1] 赵清岩,刘杰才,季艳琴等旱熟甘蓝幼苗抗冻性的研究[J].内蒙古农牧学院学报,1995,16(1):44-48.
[2] 吴能表,王小佳,朱利泉,等短时低温处理对甘蓝逆境指标和活性的影响[J].西南师范大学学报,2003,28(4):609-61.
[3] 张龙翔,张庭芳,李令媛.生化实验方法和技术(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1997.
[4] 郝再彬,苍晶,徐仲,植物生理学实验[M],哈尔滨;哈尔滨工业大学出版社,2005:51-53.
[5] 俞志隆,徐阿炳,朱睦元,大麦矮秆突变体的过氧化物酶同工酶的初步研究[J],大麦与谷类科学,1985(2):1-3.
[6] 陈江萍,甘蓝过氧化物酶活性及其影响因素的研究[J].食品工程,2008(2):45-47.
[7] 李国雄,植物的抗寒性[J].云南林业,1993(1):25.
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[10] 武惠肖,吉艳芝.落叶松几个抗寒生理指标研究[J].河北林果研究,2000,15(2):105—108.。