不同龙须菜品系在高温胁迫下的生理响应比较
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6种景天科多肉植物短时高温胁迫耐热性评价着环境温度的不断上升,植物遭受持续的高温胁迫,其耐热性作为一种重要的生物适应性,已经成为近年来研究的热点。
景天科植物,也称多肉植物,是具有较强抗热能力的一个类群,已被认定为植物抗旱育种的重要来源,具有重要的实用价值。
本研究以6种景天科多肉植物,分别为老人船、赤耳兔、龙舌兰、异纹大苞蕾、肯尼斯和萌兔,来评估多肉植物对短时高温胁迫的耐热性。
首先,为了进行胁迫试验,我们采用了模拟器以模拟高温环境,并将每种植物的样品置于模拟的高温环境中,在不同的温度下分别暴露2h,4h,6h,以模拟短时高温胁迫,以测定植物对短时高温的耐受性。
其次,在胁迫试验结束后,我们对六种植物的生物物理性状,包括植株高度、叶数、株株叶片数量、叶重、叶绿素含量、气孔导度以及视吸光度等,用来评价植物对短时高温胁迫的耐热性。
我们发现,短时高温胁迫会显著影响6种多肉植物的生理特性,但一些植物正常生长发育,耐受性较高。
此外,本研究还对6种多肉植物的表观分子耐热性进行了评价。
我们通过分析表观蛋白的组成发现,高温胁迫后,热抗性蛋白的表达会明显增加,表明这些植物有较高的抗热能力。
最后,本研究还发现,老人船、赤耳兔、龙舌兰、异纹大苞蕾等植物有更好的耐热性,具有较高的实际应用价值,未来可以借鉴这些
植物,用于育种抗旱植物。
总之,本研究通过对6种景天科多肉植物的耐热性进行了评估,研究结果表明,老人船、赤耳兔、龙舌兰、异纹大苞蕾等植物有较好的耐热性,有很大的实用价值,为抗旱育种提供了重要的参考性。
热胁迫对植物生理影响的研究进展作者:陈慧颖马石霞郭鹏辉来源:《安徽农学通报》2021年第05期摘要:热逆境是影响植物生理过程的重要生态因子之一。
近年来,伴随着全球气温变暖,热胁迫对植物的影响愈加显著。
该文从高温胁迫对植物叶片功能(包括叶绿素含量、光合作用、蒸腾速率)、细胞膜结构、渗透调节物质、抗氧化物质等方面的影响的研究进展进行了综述,旨在为植物抗热性品种的选育提供参考。
关键词:高温胁迫;生理;光合作用;渗透调节中图分类号 Q948.112.2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2021)05-0011-03Abstract: Heat stress is one of the important ecological factors that affect the physiological process of plants. In recent years, with the rise of global temperature, the effect of high temperature stress on plants is increasingly significant. In this paper, the effects of high temperature stress on plant leaf function (including chlorophyll content, photosynthesis, transpiration rate), cell membrane structure, osmotic adjustment substances and antioxidant substances were reviewed, the aim is to provide basis and reference for the breeding of heat-resistant plant varieties in the future.Key words: Heat stress; Physiology; Photosynthesis; Osmotic adjustment各種非生物因子的胁迫,如高温、寒害、盐渍、干旱等都会影响到植物的生长发育过程,导致植物产量降低[1-3],其中温度更是影响植物生理过程的重要因素。
作物抵御高温胁迫的机理分析作者:来源:《世界热带农业信息》2021年第07期近几年来,极端天气频发,高温气象灾害尤为严重。
高温胁迫严重地影响了农作物的产量及品质,严重时甚至导致农作物死亡。
然而,作物在与自然长期的抗争中演化出了一系列抵御高温胁迫的机制。
因此,明确作物抵御高温胁迫的生理生化机制,对进一步培育优良的作物品种具有十分重要的意义。
1渗透调节物质提高作物对高温胁迫的耐受能力渗透调节物质是指作物体内积累的一些小分子化合物,主要包括氨基酸、甜菜碱、可溶性糖、醇类物质、可溶性蛋白、可溶性酚类物质等。
目前脯氨酸和可溶性糖是研究最广泛的渗透调节物质[1]。
在正常的作物体内游离的脯氨酸含量很低,高温胁迫使脯氨酸合成酶对脯氨酸合成的负反馈调节敏感性降低导致脯氨含量的增加。
在对百合高温胁迫的研究表明,百合幼苗在37℃处理下Pro增加显著;此外在猕猴桃、月季、西瓜、番茄、水稻、柑桔等作物中也有相同的报道。
脯氨酸的大量积累可以提高原生质胶体的稳定性,保持水分,从而降低作物因高温引起的过度蒸腾造成的伤害[2];此外,脯氨酸在保持与蛋白质相互作用,降低可溶蛋白因高温胁迫产生的沉淀,在维持生物膜系统结构的完整性方面起重要作用。
高温胁迫破坏了作物体内蔗糖——淀粉的平衡,促使淀粉水解加快,从而增加可溶性糖的含量。
有报道指出在对杉木进行高温胁迫研究时,高温胁迫能够改变杉木的可溶性糖含量,杉木针叶的果糖含量变化不明显,但葡萄糖的含量提高了16.5%,蔗糖的含量提高了169.8%;而在对马尾松的研究中,马尾松针叶内3种可溶性糖含量均上升,葡萄糖含量提高了36.1%,果糖含量提高了28 %,蔗糖含量提高了22.8 %[3]。
可溶性糖的积累能提高植株的保水能力,增加植株的抗热能力,同时还能水解能量,供维持植株的生长。
甜菜碱是一种季铵类的细胞质渗透物,分布在细胞质中。
高温胁迫引起水分胁迫时诱导甜菜碱的生成,甜菜碱比脯氨酸生成时间晚但却比脯氨酸额含量高约10倍,并且随高温胁迫时间的延长,甜菜碱比脯氨酸稳定。
DOI :10.11913/PSJ. 2095-0837. 22167张映婵,韩胜男,王璐,牛善策,郝丽红,郑志兴,陈段芬,向地英. 六个大丽花品种对高温胁迫的生理响应及耐热性综合评价[J ]. 植物科学学报,2023,41(2):245−255Zhang YC ,Han SN ,Wang L ,Niu SC ,Hao LH ,Zheng ZX ,Chen DF ,Xiang DY. Comprehensive evaluation of the physiological response and heat tolerance of six Dahlia pinnata Cav. cultivars to high-temperature stress [J ]. Plant Science Journal ,2023,41(2):245−255六个大丽花品种对高温胁迫的生理响应及耐热性综合评价张映婵1,韩胜男1,王 璐1,牛善策1, 3,郝丽红1,郑志兴2,陈段芬1*,向地英1 *(1. 河北农业大学,河北保定 071000; 2. 张家口市农业科学院,河北张家口 075000; 3. 河北农业大学华北作物改良与调控国家重点实验室,河北保定 071000)摘 要: 本文以6个大丽花(Dahlia pinnata Cav.)品种为材料,研究高温胁迫处理(40℃/35℃,14 h 昼/10 h 夜)2 d 对其形态和生理指标的影响,应用相关性分析、主成分分析和隶属函数法计算耐热性综合评价值D ,并用逐步回归分析法筛选鉴定大丽花耐热性指标。
结果显示:(1)高温胁迫后,叶片中F v /F m 值和叶绿素含量均下降;抗坏血酸和还原型谷胱甘肽含量在叶片中上升,在茎中下降;可溶性糖和可溶性蛋白含量在叶片和茎中均下降;总酚含量在叶片中显著上升,在茎中显著下降;花青素含量在叶片和茎中均上升。
(2)基于耐热性综合评价值D ,6个品种中,‘SLGZ ’耐热性较强;‘KEW ’、‘QKL ’和‘YH-C11’耐热性中等;‘AGR-C1’和‘YY-C5’耐热性弱。
植物逆境胁迫下的生理生化反应及其调节方法植物在生长过程中,常常会面临着各种各样的逆境胁迫,比如高温、低温、缺水、盐碱等等,这些胁迫会对植物的生长和产量产生非常大的影响。
为了适应这些逆境胁迫,植物会通过一系列的生理和生化反应来进行调节,以保证自身的生长和生存。
一、高温胁迫下的生理生化反应高温胁迫对植物的生长和发育产生了不可忽视的影响。
当环境温度超过植物所能适应的范围时,植物会出现一系列生理和生化反应,以应对高温的挑战。
1.生理反应(1)气孔关闭当植物受到高温胁迫时,会引起气孔关闭,以减少水分蒸腾,防止植物因失水而死亡。
(2)生物节律改变高温胁迫会改变植物的生物节律,导致植物的生长和发育受到影响。
(3)根系生长减缓当植物受到高温胁迫时,根系生长减缓,其原因在于根部细胞活力下降,细胞分裂减少。
2.生化反应(1)ROS处理植物细胞会利用一系列的酶来清除肿瘤,则化物,以防止其引起毒性作用,其中ROS(Reactive Oxygen Species)是最为常见的一种代谢产物。
在高温胁迫下,ROS的产生会增加,因此植物会增强清除ROS的能力。
(2)碳水化合物代谢调节高温胁迫会影响植物的碳水化合物代谢,导致碳代谢通路发生变化。
植物会通过提高蔗糖的含量来调节碳代谢,保障细胞正常的能量供应。
(3)脂质代谢调节高温胁迫会引起植物膜结构的改变,膜的稳定性降低,因此植物会通过调节膜脂质的代谢来适应高温环境。
二、低温胁迫下的生理生化反应低温胁迫对植物的生长和发育同样产生了不可忽视的影响。
当环境温度降低到植物所能适应的极限范围时,植物会出现一系列生理和生化反应,以保障自身的生长和生存。
1.生理反应(1)调节细胞膜稳定性低温胁迫会引起细胞膜的稳定性下降,因此植物会采取一系列的策略来维持细胞膜的稳定性,例如调节膜脂质的组成以及增强细胞膜的质量等。
(2)根系生长促进低温胁迫会促进根系的生长,以增加植物吸收和利用水分和养分的能力。
(3)干物质积累低温胁迫会影响植物的光合作用,因此植物会增加干物质的积累,保障细胞的能量供应。