低温胁迫-植物生物学

植物低温胁迫适应性应答综述摘要：对植物低温胁迫适应性应答的研究进展，包括低温诱导蛋白、低温转录因子、低温信号转导、不饱和脂肪酸酶，以及低温次级氧胁迫进行了综述。

关键词：植物；低温胁迫；适应应答低温胁迫包括0-12℃之间的冷胁迫(chillingstress)和0℃以下的冰冻胁迫(freezing stress)两种。

它是一种严重的自然灾害，不仅限制作物的区域分布和生存，还对作物产量有很大影响。

探讨植物在低温胁迫下的生理生化变化及其抗寒冻机理。

对改善作物抗寒冻性能，提高经济作物产量，改善环境绿化状况均有十分重要的理论与经济意义和社会效益，是人们关注和研究解决的植物生理学和农业问题之一。

1 低温胁迫下的植物损伤环境温度改变会引起物质在水溶液中发生物理化学变化。

随着温度降低，水分子的粘滞性可以增大几倍。

使得溶剂以及水分子的扩散速率下降，盐的溶解性也降低，而气体的溶解性增大。

生物体缓冲系统的pH提高。

另外，细胞结冰往往伴随着脱水。

使细胞内渗透压增大，细胞体积缩小。

质膜系统和细胞骨架受到损伤，气体交换受阻，生物大分子结构改变并导致功能丧失，有害物质积累，植物细胞器如线粒体、叶绿体、核糖体的结构与功能也受到影响。

植物体内包括光合、呼吸、生长发育、代谢、蒸腾以及营养水分吸收等在内的几乎所有的生命活动都会不同程度地受到寒冷胁迫的干扰。

有关植物冷害的最早学说是Lyons在1973年提出的“膜脂相变”学说。

该学说认为，与热激胁迫所引起的蛋白质变性以及折叠受阻不同，低温对冷敏感植物的伤害首先是改变了磷脂双层膜的膜相，尤其是改变了质膜的空间构象和物理状态，使从片层(lamellar)转变为非片层(non-lamellar)或六方晶Ⅱ(hexagonalⅡ)，从液晶相转变为凝胶相。

膜相的改变可能抑制细胞膜发挥正常功能，而构象的改变影响了膜的稳定性，使蛋白质从膜上解聚下来，发生膜融合。

2低温胁迫对植物细胞生物学和生物化学的响应虽然植物不能像动物那样靠运动来趋利避害，但在长期进化过程中也形成了多种在寒冻环境下生存的适应机制，包括被动适应机制和主动适应机制。

一、实验背景低温胁迫是植物生长过程中常见的非生物胁迫之一，对植物的生长发育、产量和品质等产生严重影响。

为了研究低温胁迫对植物的影响及植物的抗逆性，本实验以某植物品种为研究对象，通过模拟低温环境，探讨低温胁迫对植物生理指标、形态指标及分子生物学水平的影响。

二、实验材料与方法1. 实验材料实验材料为某植物品种的幼苗，共分为对照组和低温胁迫组。

2. 实验方法（1）低温胁迫处理将实验材料分为对照组和低温胁迫组，低温胁迫组置于4℃低温环境下处理，对照组置于室温（25℃）条件下。

每组设置3个重复，每个重复20株植物。

（2）生理指标测定在低温胁迫处理0d、3d、6d、9d、12d时，分别采集植物叶片，测定以下生理指标：- 叶绿素含量：采用丙酮法测定；- 可溶性糖含量：采用蒽酮法测定；- 可溶性蛋白含量：采用考马斯亮蓝G-250法测定；- 丙二醛（MDA）含量：采用硫代巴比妥酸法测定；- 脯氨酸含量：采用酸性茚三酮法测定。

（3）形态指标观察在低温胁迫处理0d、3d、6d、9d、12d时，观察植物叶片的形态变化，记录叶片颜色、叶片厚度、叶片伸展度等指标。

（4）分子生物学水平研究在低温胁迫处理0d、3d、6d、9d、12d时，采集植物叶片，提取总RNA，进行Real-time PCR检测低温胁迫对关键基因表达的影响。

三、实验结果与分析1. 生理指标变化（1）叶绿素含量：随着低温胁迫时间的延长，低温胁迫组叶绿素含量呈下降趋势，与对照组相比，差异显著（P<0.05）。

（2）可溶性糖含量：低温胁迫处理初期，可溶性糖含量有所上升，随后逐渐下降，与对照组相比，差异显著（P<0.05）。

（3）可溶性蛋白含量：低温胁迫处理初期，可溶性蛋白含量有所上升，随后逐渐下降，与对照组相比，差异显著（P<0.05）。

（4）丙二醛（MDA）含量：低温胁迫处理初期，MDA含量呈上升趋势，随后逐渐下降，与对照组相比，差异显著（P<0.05）。

生物专业植物生理实验论文低温胁迫对菠菜叶片抗寒性的影响颖低温胁迫对菠菜叶片抗寒性的影响王新颖王文岩(东北农业大学、农学院、哈尔滨市、150030)【摘要】:植物细胞膜对维持细胞的微环境和正常的代谢起着重要的作用。

在正常的情况下,细胞膜对物质具有选择性能力。

植物组织受到逆境伤害时,由于膜的功能受损或结构破坏,而使其透性增大,细胞内的盐类或有机物将有不同程度渗出,从而引起组织浸泡液电导率发生变化,通过测定外渗液电导率的变化,就可以反映出质膜的受害程度和所测材料抗逆性的大小。

伤害越重,外渗越多,电导率的增加也越大;在过氧化物酶催化下,过氧化氢将愈创木酚氧化成棕褐色产物,此产物在470nm处有最大吸收峰值,故可通过测470nm下的吸光值变化测定过氧化物酶的活性。

过氧化物酶活性以每毫克蛋白质每分钟内的活性单位来表示。

本次实验主要是通过菠菜在低温胁迫条件下,细胞膜遭到破坏,膜透性增大,通过实验使我们了解低温胁迫对菠菜叶片抗寒性的影响。

【关键词】:菠菜、低温、抗逆性、外渗电导率、过氧化物酶活性0 前言菠菜Spinach是人们经常食用的主要蔬菜。

它属于藜科菠菜属的1、2 a生草本植物。

在华北的大部分地区,耐寒性较强的尖叶菠菜可以安全越冬,因此了解低温胁迫对菠菜的生理影响,探索菠菜的抗寒生理机制,对于通过基因工程手段提高冷敏感植物的抗寒能力,选育抗寒性强的品种及其栽培管理都有重要的意义。

为此,研究了菠菜在秋、冬季节随着温度的降低,叶片与根的可溶性糖、游离脯氨酸Pro、丙二醛MDA的含量、超氧化物歧化酶SOD的活性,以期了解菠菜在自然环境低温的冷驯化过程中,这些抗性指标的变化及其与抗寒性之间的关系。

[1]虽然植物本身具有一定的抗寒性, 可是不同植物种类和品种有不同的抗寒性,不同器官的抗寒性也不一样。

植物抗寒性也能通过一些途径提高, 这对于避免和减少寒害损失有重要意义。

近年来, 许多植物的抗寒性研究取得了可喜的进展, 主要就抗寒性的生理基础, 提高植物抗寒能力的研究以及抗寒育种途径等方面进行阐述[2]。

植物的胁迫生物学介绍植物在环境胁迫下的生理反应植物是一类非常适应环境的生物，在面临各种外界胁迫时，它们能够通过一系列生理反应来应对并适应环境的变化。

植物在环境胁迫下的生理反应涉及多个方面，包括生长、发育、生殖和代谢等，下面将对其中几个重要的方面进行介绍。

1. 植物生长的胁迫反应植物的生长受到各种胁迫的限制，比如高盐、低温、干旱和缺氧等。

在高盐胁迫下，植物会出现植物体质量受限、叶片发黄和凋落、根系发育受阻等现象。

为了适应高盐环境，植物通常会调节离子平衡，增加保护性物质的合成，提高耐盐能力。

而对于低温、干旱和缺氧胁迫，植物则通过调节生长素、蛋白质和抗氧化物质等的合成来适应环境的改变。

2. 植物发育的胁迫反应环境胁迫对植物发育的影响是多方面的。

在干旱胁迫下，植物的生殖发育受到抑制，花粉发育不全，导致植物的繁殖能力降低。

而高温和低温胁迫则会对花蕾的形成和开花过程产生负面影响。

植物在面临这些胁迫时，会调节发育相关基因的表达，改变细胞的分化和发育速度，以适应恶劣的生长条件。

3. 植物生殖的胁迫反应植物的生殖过程也容易受到胁迫的影响。

高温和低温胁迫会导致花粉活力下降和花粉管发育受阻，从而导致植物的受精过程受到限制。

在干旱环境中，植物通常会减少花芽的分化和花朵的开放，以节约水分资源。

此外，植物在胁迫环境下的繁殖策略也会发生改变，有些植物会通过增加花朵数量或提高花朵结构的适应力来增加繁殖成功的机会。

4. 植物代谢的胁迫反应环境胁迫对植物代谢的影响主要表现在抗氧化系统、光合作用和呼吸作用等方面。

抗氧化系统是植物对抗各种胁迫的重要防御机制，当植物受到胁迫时，抗氧化酶的合成会被启动，以清除过氧化物和自由基等有害物质。

在光合作用方面，植物在高盐和干旱胁迫下会减少光合色素的合成和光合酶的活性，从而降低光合速率以避免能量损失。

在呼吸作用方面，植物在胁迫环境下通常会增加呼吸作用的强度，以获得更多能量来应对胁迫的威胁。

总结起来，植物在环境胁迫下的生理反应是一种适应性的反应，通过改变生长、发育、生殖和代谢等方面的生理过程，来应对环境变化带来的挑战。

植物低温胁迫响应及研究方法进展植物是一类复杂的生物体，它们在生长发育过程中会受到各种内部和外部环境的影响。

温度是植物生长发育中一个至关重要的环境因素，而植物低温胁迫则是指植物在遭受低温环境下所产生的生理和生化变化。

随着气候变化的加剧，植物低温胁迫已经成为了制约植物生长发育和产量的重要环境因素之一。

对植物低温胁迫响应及其研究方法的不断深入，对于揭示植物在低温环境下的生理生化机制，提高植物抗低温胁迫能力，以及培育耐低温植物品种等方面具有重要意义。

植物低温胁迫响应及其研究方法的进展主要包括以下几个方面：一、植物对低温胁迫的生理生化响应1. 低温胁迫对植物生长发育的影响：低温胁迫对植物生长发育产生着广泛而复杂的影响，包括抑制生长、妨碍营养物质的吸收和运输、影响叶绿素合成和光合作用等。

低温胁迫还会引发植物细胞膜的脂质过氧化，导致细胞膜的损伤和渗漏。

2. 低温胁迫对植物生理生化过程的影响：低温胁迫会改变植物的代谢通路和酶活性，导致能量代谢和物质合成的紊乱，影响植物的正常生理生化过程。

低温胁迫还会引发氧化应激反应，导致活性氧的产生和积累。

3. 低温胁迫对植物的信号传导及适应机制：植物在受到低温胁迫时会产生一系列的信号传导通路，触发一系列的适应性反应。

这些反应包括适应性蛋白的合成、抗氧化酶的活化、活性氧的清除等，帮助植物更好地适应低温环境。

1. 生物学方法：生物学方法是研究植物低温胁迫响应的常用方法之一。

通过对植物在低温胁迫下的形态结构、生理生化过程以及产生的适应性变化进行观察和分析，可以揭示植物在低温环境下的生理生化机制。

4. 遗传工程方法：遗传工程方法是利用转基因技术，通过引入特定基因或调控基因表达，提高植物对低温胁迫的抗性。

通过对植物抗低温相关基因进行克隆、表达和功能研究，可以揭示植物应对低温胁迫的分子机制，为培育具有抗低温性状的植物品种提供理论依据。

三、植物低温胁迫响应研究的前景与挑战在植物低温胁迫响应及其研究方法的研究中，已取得了一系列重要的成果。

植物胁迫生物学探究植物受到的各类胁迫及其应对策略植物胁迫生物学探究植物是地球上生命链上至关重要的一环，它们起着氧气生成、碳循环和环境保护等重要作用。

然而，植物在自然环境中常受到各种胁迫，包括生理胁迫、生化胁迫和生态胁迫等。

本文将探究植物所面临的各类胁迫及其应对策略，以揭示植物的生物学适应机制。

一、温度胁迫温度是植物生长发育的重要因素之一，但过高或过低的温度都会对植物产生不良影响。

高温胁迫会导致植物光合作用受抑制、蛋白质失活、细胞膜脂质过氧化等，进而影响植物生长与发育。

而低温胁迫则会造成植物细胞质液冻结、酶活性下降、生长抑制等。

植物通过一系列机制来适应温度胁迫。

例如，植物会合成特定的保护性蛋白，在高温下维持核酸和蛋白质的稳定性。

此外，植物对低温胁迫的适应策略包括合成冷害蛋白、调节细胞膜脂质组成和改变细胞壁结构等。

二、盐害胁迫盐害胁迫是指植物在土壤中高浓度盐分的影响下受到的压力。

在过高盐浓度环境中，植物根系吸收水分能力下降，导致植物缺水，同时盐分还会干扰离子平衡，阻断植物正常的代谢过程。

这些都会导致植物生长停滞、叶片枯黄、甚至死亡。

植物应对盐害胁迫的策略包括盐腺排泄、渗透调节和细胞修复等。

一些盐生植物还具有耐盐基因，能够在高盐环境中生长繁殖。

此外，一些植物还通过共生菌根形成共生关系，增强植物对盐害的抵抗能力。

三、水分胁迫水分胁迫是植物最常面临的一种胁迫情况，既包括缺水胁迫，也包括过度湿润的情况。

在缺水条件下，植物会出现水分亏缺、气孔关闭、细胞失水等现象，而过度湿润则导致植物根系缺氧，根部受到腐败。

植物通过多种方式来适应水分胁迫。

例如，植物通过开启或关闭气孔来调节水分蒸腾速率，减少水分流失。

此外，植物还能调控根系的生长角度、增加根系毛细管系统的密度，以增强吸水能力和水分储存能力。

四、光照胁迫光照是植物进行光合作用的重要因素，但光照过强或过弱都会对植物产生一定程度的胁迫。

强光照胁迫会导致光氧化损伤和叶绿素过量积累，而弱光照胁迫则会影响植物的光合效率和生长发育。

低温胁迫的名词解释低温胁迫，是指植物在低温环境下遭受的一种压力。

植物通常对低温具有一定的适应能力，但当低温达到一定极限时，就会对植物的生长和发育产生负面影响。

一、低温对植物的影响低温胁迫能影响植物的不同方面，例如生理、生化和形态特征。

在生理方面，低温胁迫可能导致植物的呼吸作用下降，导致生长速度减慢或停止。

植物在低温条件下的光合作用也可能受到抑制，导致植物无法进行足够的能量供应。

在生化方面，低温可能引起膜脂过氧化反应，导致细胞膜受损，并增加细胞凋亡的可能性。

此外，低温还可能影响植物的抗氧化能力，使植物对氧化损伤更加敏感。

在形态特征上，低温胁迫可能导致植物的叶片变黄、坏死、离体等，严重的情况下甚至会导致植株死亡。

因此，低温胁迫对植物生长和发育具有明显的负面影响。

二、低温适应机制为了应对低温胁迫，植物具有多种适应机制，以保证其生存和繁衍。

1.蛋白质折叠和保护低温胁迫会导致蛋白质的折叠和解聚，因此植物会产生一些特定的蛋白质，称为冷胁迫蛋白（COR蛋白），来帮助其他蛋白质正常折叠和稳定。

这些蛋白质具有较高的折叠能力和耐寒性，可以保护蛋白质不受低温胁迫的损伤。

2.膜脂组分的调节膜脂是细胞膜的重要组成部分，低温胁迫可能导致膜脂的流动性增加、组分变化等，从而损害细胞膜的完整性。

为了适应低温环境，植物会调节膜脂组分，增加饱和脂肪酸和脂环醇的含量，从而提高膜脂的稳定性。

3.抗氧化防御系统的激活低温胁迫会增加植物细胞的氧化损伤，因此植物会激活一系列抗氧化酶，例如过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT），来清除细胞内过多的氧化物质，减轻低温胁迫对细胞的损伤。

4.低温诱导基因的表达低温胁迫还会诱导一些特定基因的表达，这些基因编码的蛋白质能够帮助植物适应低温环境。

例如，低温诱导因子（LTI）能够调控多个低温适应相关基因的表达，从而提高植物抵御低温胁迫的能力。

三、低温胁迫的研究意义对低温胁迫的研究不仅有助于增强人们对植物适应低温环境的理解，还有助于培育更耐寒的作物品种。

植物低温胁迫响应及研究方法进展随着全球气候变暖的影响逐渐显现，植物面临的低温胁迫问题日益突出。

低温胁迫会对植物的生长发育、生理代谢和产量产质等方面产生负面影响，从而限制了植物的生存和生长。

研究植物对低温胁迫的响应机制以及相应的研究方法进展具有重要的理论和实践意义。

一、植物低温胁迫的响应机制植物对低温胁迫的响应是一个复杂的生物学过程，涉及到多个层面的调控机制。

在分子水平上，植物对低温胁迫的响应主要表现为基因的表达调控。

一些与低温胁迫响应密切相关的基因如LEA（耐旱蛋白）、DREB1（低温响应元件结合因子）和CBF（C重复结合因子）等，会在植物受到低温胁迫时被启动，从而触发一系列的信号转导和适应性反应。

一些调控植物生理代谢的关键酶的活性也会受到低温胁迫的影响，例如SOD（超氧化物歧化酶）和CAT（过氧化氢酶）等抗氧化酶。

在细胞水平上，低温胁迫对细胞膜的影响是植物生理活动受到压抑的重要原因之一。

低温胁迫会导致细胞膜的流动性降低，从而降低了细胞的通透性和离子渗透性。

低温胁迫还会损伤细胞膜上的蛋白质和脂质结构，进而引发了细胞内钙离子浓度的增加和细胞凋亡等不良反应。

在植物器官水平上，低温胁迫会对根、茎、叶等器官的生长和发育产生显著的影响。

根系受到低温胁迫后，会出现根顶变细、根毛变少甚至根系暗化等现象，这些都会影响植物对水分和养分的吸收能力。

茎部和叶片受到低温胁迫后，会出现叶片失绿、茎部倒伏、茎秆变脆等现象，这些都会影响植物的光合作用和营养物质的输送过程。

针对植物低温胁迫的研究，科学家们在近年来提出了多种新颖的研究方法和技术手段，使得对植物低温胁迫的研究更加深入和全面。

分子生物学技术在植物低温胁迫研究中发挥了重要作用。

PCR、RT-PCR、蛋白质组学、转录组学和代谢组学等技术的广泛应用，使研究人员可以更加准确和快速地获取植物在低温胁迫下的基因表达、蛋白质组成和代谢物质变化等信息，从而为植物低温胁迫的机制解析提供了更有力的数据支撑。

低温胁迫低温程度和植物受害情况，可分为冷害（chilling），指作物在它生长所需的适温以下至冰点以上温度范围内所发生的生长停滞或发育障碍现象；冻害(freezing)，指冰点以下低温对植物生长发育的影响。

一、低温的伤害：膜伤害：目前普遍认为细胞膜（特别是质膜和类囊体膜）系统是植物受低温伤害的初始部位，低温处理后膜相对透性以及膜上各组分的变化, 是衡量植物抗冷性的一个指标。

若温度缓慢降至零下，能引起细胞外冰晶积累，造成机械性胁迫和细胞内次生干旱等复杂变化。

膜脂相变：细胞膜系统是低温冷害作用的首要部位, 温度逆境不可逆伤害的原初反应发生在生物膜系统类脂分子的相变上。

膜脂从液晶相变成凝胶相,膜脂上的脂肪酸链由无序排列变为有序排列,膜的外形和厚度发生变化,膜上产生皲裂,因而膜的透性增大，离子大量外泻，因而电导率有不同程度的增大。

脂脂肪酸的不饱和度或膜流动性与植物抗寒性密切相关。

膜脂肪酸成份（饱和和非饱和脂肪）酸和膜透性膜脂过氧化：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引起的膜脂过氧化和蛋白质破坏有关。

MDA含量可以作为低温伤害程度以及植物抗冷性的一个生理指标。

乙烷。

植物在正常条件下几乎不产生乙烷，在逆境条件下细胞遭到破坏时乙烷大量产生。

一般认为乙烷是由不饱和脂肪酸(亚麻酸)及其过氧化物通过自由基反应生成的,所以乙烷的产生与膜脂过氧化密切相关，其产量与膜透性呈正相关,可作为膜破坏的指标。

乙烯？？？当植物处于逆境条件时,乙烯生成增加,被称为逆境乙烯或应激乙烯,其量比正常条件下的乙烯量高2～50倍。

乙烯主要由受刺激而未死亡的细胞产生,其生物合成也是遵循:蛋氨酸→腺苷蛋氨酸(SAM)→ACC→乙烯途径。

也有人报道逆境乙烯也可由亚麻酸过氧化作用产生。

但在植物体内很难将各种途径产生的乙烯区分开来,因此乙烯的释放不能作为一种表示膜脂过氧化的指标。

细胞骨架是（植物中主要是指微管和微丝）。

与细胞运动、能量转换、信息传递、细胞分裂、基因表达及细胞分化等生命活动都密切相关。

植物对低温胁迫的适应与响应机制研究植物是一类高度适应性生物，它们能够在各种环境条件下存活和生长。

然而，寒冷的气候对植物的正常生理活动产生了很大的影响。

低温胁迫是指温度低于植物可生长的最低温度范围，会导致植物蓄积冷害物质，进而影响植物的生长和发育。

为了适应低温胁迫环境，植物进化出了一系列的适应和响应机制。

一、冷害物质的积累与代谢在低温胁迫条件下，植物会积累一些冷害物质，如可溶性糖、脂类和蛋白质。

这些物质具有保护细胞膜和蛋白质结构的作用，减少低温对植物细胞的伤害。

同时，植物也会调整其代谢途径，使得能量分配更加合理，促进生长。

二、保护细胞膜的调节机制低温胁迫会导致植物细胞膜的液晶态结构发生改变，进而降低膜的保护功能。

为了应对这种情况，植物会调控脂类合成和酶活性，增加不饱和脂肪酸含量，提高细胞膜的流动性和稳定性。

此外，植物还能合成一些特定蛋白质，如冷休克蛋白和脱水蛋白，它们可以结合和稳定细胞膜，保护细胞不受低温胁迫的损害。

三、调节基因的表达植物通过调控基因的表达来适应低温胁迫环境。

在低温下，植物会启动一系列与低温适应相关的基因转录，并调整转录因子的活性。

这些转录因子可以识别和结合特定的DNA序列，进而调节下游基因的转录。

通过这种方式，植物能够有效地调节一些与低温适应相关的蛋白质的合成和代谢途径的调控。

四、激素的调节作用植物激素在调节低温适应中起到重要的作用。

例如，赤霉素可以促进植物在低温下生长和发育，而乙烯可以参与调节低温胁迫下的细胞膜稳定性。

此外，植物还会产生一些小分子激素，如激素抗寒素和抗寒蛋白等，它们可以提高植物的抗寒能力，增强植物对低温胁迫的适应性。

五、互作抗寒物质的产生植物在低温胁迫下还可以产生互作抗寒物质。

互作抗寒物质是指植物在低温胁迫下释放的一些挥发性气体和化合物，它们可以提高植物的抗寒能力，并促进整个植物群体的适应性。

常见的互作抗寒物质有甲烷、一氧化氮和乙烯等。

这些物质可以调节植物体内的酶活性，增强植物对低温胁迫的适应能力。

植物低温胁迫响应及研究方法进展植物生长受到多种环境因素的影响，其中温度是影响植物生长发育的重要因素之一。

随着全球气候变化的加剧，植物在自然界中更容易受到低温胁迫的影响。

在低温胁迫条件下，植物会出现一系列生理和分子生物学上的变化，这些变化影响着植物的生长发育和生存。

对植物低温胁迫响应及研究方法的深入研究具有重要意义。

一、植物低温胁迫响应的生理变化1.1 低温胁迫对植物生长发育的影响低温胁迫会对植物的生长发育产生负面影响，包括影响植物的营养吸收、光合作用、呼吸作用、叶绿素合成等生理过程，进而影响植物的生长速率和产量。

在低温条件下，植物的生长速率减缓，叶片变黄、老化，甚至死亡。

植物在长期的低温胁迫条件下，会逐渐形成一定的抗寒性和耐冷性，从而使植物能够更好地适应低温环境。

植物在低温胁迫条件下会积累低温诱导蛋白和抗氧化酶，以对抗氧化应激和细胞膜的氧化损伤，提高植物对低温胁迫的适应能力。

低温胁迫会导致植物的代谢活性发生变化，包括糖代谢、脂质代谢、氮代谢等，进而影响植物的生长发育和产量。

在低温条件下，植物会积累大量的可溶性糖、脂类物质和脯氨酸等物质，以在一定程度上缓解低温胁迫对植物的负面影响。

2.1 低温胁迫下植物基因的表达调控在低温胁迫条件下，植物会激活或抑制一系列基因的表达，从而调控植物的生长发育和适应能力。

通过转录组学和蛋白质组学等技术手段，可以对低温胁迫下植物基因的表达进行全面而深入的研究，从而揭示植物在低温胁迫条件下的分子生物学机制。

植物在低温胁迫条件下会通过一系列信号转导通路来调节其生理和生化反应。

其中包括激活抗寒性基因的CBF信号通路、活化蛋白激酶的MAPK信号通路、激活蛋白酶C的Ca2+信号转导通路等。

研究这些信号通路对于深入了解植物低温胁迫响应机制具有重要意义。

除了蛋白质编码基因的表达调控外，近年来研究发现，非编码RNA在植物低温胁迫响应中也起着重要作用。

miRNA和lncRNA等非编码RNA通过调控植物的基因表达和信号转导，影响植物对低温胁迫的响应能力。

低温胁迫对小麦生理生化特性的影响（东北农业大学生命科学学院哈尔滨150030）摘要：本研究以两个冬小麦品种冬麦和济麦为材料，在低温胁迫及恢复处理条件下测定其，用来分析抗寒性不同的冬麦品种在低温胁迫下适应性的差异，结果表明在-10℃处理下，小麦随处理时间增长，其各项生理指标有不同程度的升高或降低，随恢复时间增长，其各项生理指标逐渐恢复正常。

其中，济麦比冬麦对冷胁迫更加敏感，各项生理指标变化幅度均大于冬麦。

关键词：济麦，冬麦，低温胁迫，生理生化特性前言小麦(Triticum aestivum)是我国北方地区的主要粮食作物之一，其种植有较强的地域性，产量受气候和环境条件影响很大。

冷胁迫影响小麦几乎所有重要生命过程，因而导致减产或绝收，给粮食生产带来严重威胁，这已经成为影响我国乃至世界农业生产的重大问题。

因此了解小麦低温冷害应答的生理过程，是解决低温冷害对小麦生产影响的重要基础。

低温均会导致植物活性氧自由基积累，进而形成氧化胁迫[1,2]。

通过调节自身的抗氧化系统，植物可清除活性氧自由基而免受或减少伤害[3]。

以抗坏血酸(ASA)为核心的抗氧化系统在植物清除活性氧过程中具有重要的作用[4]。

植物ASA代谢途径已较为明确，ASA在抗坏血酸过氧化物酶（APX）作用下氧化生成单脱氢抗坏血酸(MDHA)，MDHA经非酶歧化反应形成脱氢抗坏血酸（DHA）。

两者分别通过单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHA)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)的作用被还原再生。

因此，GalLDH、APX、MDAR、DHAR和GR为影响ASA代谢的重要酶，并被证明参与植物对活性氧的清除作用[5]。

植物的抗寒性与活性氧代谢关系密切，低温胁迫下植物体内会产生大量的H2O2、O2-·、OH 等活性氧自由基，这些活性氧可导致膜脂过氧化，进而造成膜系统的氧化损伤。

植物体内也存在着一系列酶促的和非酶促的抗氧化剂以活性氧自由基, 保护植物细胞免受活性氧的伤害，维持膜系统的稳定性，以增强植株的抗寒力。

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。

植物对低温胁迫的适应机制低温胁迫是植物生长发育的重要限制因素之一，尤其是在气候突变和人类活动改变生态环境的背景下，植物对低温胁迫的适应机制成为研究热点之一。

植物适应低温有很多机制，涉及细胞膜、蛋白质、代谢物等多种生物分子构成。

本文将从植物对低温胁迫的生理和分子机制两个方面进行讨论。

一、植物对低温胁迫的生理机制1.膜脂态分子植物细胞膜是植物对低温胁迫最容易受到的物质组成之一。

低温胁迫会引起细胞膜脂酸显著变化，使膜脂烯和二烯脂肪酸含量显著增加，而饱和和不饱和脂肪酸含量减少，导致膜稳定性和流动率的改变。

2.渗透调节物植物对低温胁迫的适应机制中，渗透调节物具有重要作用。

低温条件下，细胞的离子渗透进入浸润液的情况下持续恶化。

植物为了解决这一问题，可以通过积累保护物质，以保持渗透压稳定性。

这些保护物质包括胡萝卜素、麦芽糖、酒精和脯氨酸等。

3.活性氧和抗氧化酶低温胁迫会直接导致氧气自由基的产生，并导致受体细胞结构和功能的损伤。

植物为了避免氧化应激的发生，可以积累过氧化物酶、超氧化物歧化酶、类过氧化物酶等抗氧化酶，保证活性氧气种发生的平衡。

4.生长调节物植物对低温胁迫的适应机制中，生长调节物起到了重要作用。

低温条件下，植物的生长发育会受到一定的限制，而植物为了适应这一情况，可以通过调节其内部激素含量维持平衡，包括赤霉素、生长素、细胞分裂素等。

二、植物对低温胁迫的分子机制1.冷抗性蛋白冷抗性蛋白是植物对低温胁迫最具代表性的分子之一，不同种植物对这一问题的解决分别有自己独特的冷抗性蛋白，比如说开花植物中的冷耐寒蛋白和水稻中的低温诱导蛋白等。

这些蛋白具有不同的结构和功能，可以在不同的适应性范围内发挥作用。

2.转录因子植物对低温胁迫的适应机制中也涉及转录因子的调控，这些基因转录因子相当于激活了一系列的抗寒性相关基因的表达，以达到抗寒适应的效果。

比如：胺基酸代谢调控相关的MYB、Dof及WRKY家族转录因子。

3.miRNAmiRNA是一种重要的RNA分子，对于植物的基因表达和生长发育很关键。

植物应答低温胁迫的转录调控网络研究进展一、本文概述Overview of this article随着全球气候变化的加剧，低温胁迫对植物生长发育和产量形成的影响日益显著。

植物在面对低温胁迫时，通过复杂的转录调控网络来适应和抵抗这一环境压力。

近年来，随着分子生物学、基因组学和转录组学等技术的发展，对植物应答低温胁迫的转录调控网络研究取得了显著的进展。

本文旨在综述当前植物应答低温胁迫的转录调控网络研究的最新进展，包括低温胁迫对植物转录组的影响、关键转录因子及其调控机制、以及转录后调控等方面的内容。

通过对这些研究成果的梳理和分析，有助于深入理解植物低温胁迫应答的分子机制，为植物抗寒育种和农业生产的可持续发展提供理论支撑和实践指导。

With the intensification of global climate change, the impact of low temperature stress on plant growth, development, and yield formation is becoming increasingly significant. Plants adapt and resist low temperature stress through a complex transcriptional regulatory network. In recent years, with the development of molecular biology, genomics, andtranscriptomics technologies, significant progress has been made in the study of transcriptional regulatory networks in response to low temperature stress in plants. This article aims to review the latest progress in the research of transcriptional regulation network of plants responding to low temperature stress, including the effects of low temperature stress on plant transcriptome, key transcription factors and their regulation mechanisms, and post transcriptional regulation. Through the sorting and analysis of these research results, it is helpful to deeply understand the molecular mechanisms of plant response to low temperature stress, and provide theoretical support and practical guidance for plant cold resistance breeding and sustainable development of agricultural production.二、低温胁迫下植物的转录调控机制The transcriptional regulation mechanism of plants under low temperature stress低温胁迫是植物在生长过程中经常面临的一种环境压力，它会对植物的生长、发育和代谢产生深远影响。

题目；低温胁迫对植物的影响学院：农业与生物技术学院专业：生物科学姓名：包建红学号： 2010211764低温胁迫对植物的影响冷害是指零度以上低温对植物体所产生伤害。

引起冷害一般0—10℃，植物对低温敏感度与其起源地密切相关。

冷害对植物体损伤程度取于低温和低温维持时间的长短。

植物体受损伤后直接表现为叶片出现水渍状或果实上出现斑点。

引起水渍状时间由几小时至几天时间，长短不等，主要取决于物种和温度，同时植物体水分状况及光照条件亦能间接影响冷害的程度。

冷害引起植物体内一系列生理代谢的改变，最终导致幼苗生长纤弱、植株生长迟缓、萎蔫黄化、局部坏死，坐果率低，产量降低和品质下降等的产生。

低温胁迫下植物的生理生化变化1.低温胁迫下幼苗叶片质膜透性的变化细胞质膜透性直接反映植物膜系统受伤的程度,而相对电导率大小反映了质膜透性的大小。

随着温度的下降，相对电导率先缓慢上升。

此外，随着低温胁迫时间的延长，相对电导率先小幅度上升后急剧上升。

相对电导率大幅度上升，表明幼苗叶片细胞质膜结构受到严重的损伤和破坏。

说明低温胁迫下耐冷性强的品种具有较强的维持细胞膜系统的相对稳定和结构完整性的能力，因而更能抵抗低温的伤害。

2.低温胁迫下幼苗叶片水分的变化随着温度下降，幼苗叶片相对含水量逐渐下降。

自由水含量先下降，于4℃时到达最低值，之后上升；束缚水含量先上升，于4℃时到达最高值，之后下降；束缚水/自由水比值先上升，于4℃时到达最高值，之后下降，但-2℃时束缚水/自由水比值仍略高于胁迫前水平。

随着低温胁迫时间的延长，叶片相对含水量不断下降。

自由水含量先下降，于6 d时到达最低值，之后上升。

束缚水含量先上升，于6 d时到达最高值，之后下降束缚水/自由水比值先上升，于6 d时到达最高值，之后迅速下降，胁迫后9 d，束缚水/自由水比值已比胁迫前的低出30.10%。

通常情况下，植物组织内含水量高低可以反映细胞代谢活性的强弱，低温胁迫下幼苗降低体内水分含量和自由水含量，增加束缚水含量，有利于其降低体内细胞代谢活性，提高细胞原生质胶体保水力，增强细胞原生质胶体结构稳定性，从而进一步提高细胞对低温胁迫的耐受性，避免代谢紊乱，极大地增强幼苗对低温胁迫的抵抗力。

北方园艺２０１３（０５）：１９１～１９４·专题综述·第一作者简介：师秋菊（１９８６－），女，硕士，现主要从事植物逆境生理与分子生物学等方面的研究工作。

Ｅ－ｍａｉｌ：４５９６８５０２２＠ｑｑ．ｃｏｍ．责任作者：李群（１９７１－），女，博士，副教授，硕士生导师，现主要从事植物逆境生理与分子生物学等方面的研究工作。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｑｕｎ＿００７＠１２６．ｃｏｍ．基金项目：教育部科学技术研究重点资助项目（２０９１４２）；新疆维吾尔自治区重大科技专项科技支疆工程资助项目（２００８４０１０２）。

收稿日期：２０１２－１１－０２植物耐受低温胁迫研究进展师秋菊，李　群（新疆大学生命科学与技术学院，新疆乌鲁木齐８３００４６） 摘　要：低温是影响植物生长、发育和地理分布的重要因素。

在简要介绍低温胁迫对细胞膜和质膜物质影响基础上，综述了ＣＢＦ／ＤＲＥＢ转录因子与低温调控相关的基因及影响低温胁迫的相关因素，阐述了与ＲＮＡ结合的耐受低温蛋白和耐受低温有关的酶类等对植物抗冻性有关的植物抗冻蛋白；最后介绍了ＤＮＡ甲基化、ＭｉｃｒｏＲＮＡ、光周期等与抗冷性的关系。

关键词：低温胁迫；抗冻性；生理生化；基因；抗冻蛋白中图分类号：Ｑ　９４５．７８　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１－０００９（２０１３）０５－０１９１－０４ 非生物胁迫中，低温是限制植物地域分配和生长的一个重要环境因素。

冷胁迫会影响植物生长和农作物的产量，导致损失严重。

有些物种已经适应温度的季节性变化，在秋季通过调整其新陈代谢，增加它们在冷胁迫下产生耐寒性物质，最大限度地发挥其耐寒性。

还有一些是通过分子水平、基因表达调控以及对植物进行冷驯化等方法来提高植物的耐寒能力［１］。

因此，对于植物的抗冷性研究十分重要，通过了解其抗冷的生理生化的表现及其调节机制，并且应用基因工程，将抗冷基因整合到农作物中，增强其抗冷性，从而提高农作物的产量。

１　低温胁迫对植物生理生化的影响１．１　低温胁迫对细胞膜的影响细胞膜是生物感受外界胁迫的第一道屏障，在冷胁迫下，细胞质膜的不饱和脂肪酸含量会升高，从而增加质膜的流动性，抵御冷胁迫。