两种降温模式的低温胁迫对刺参抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响
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ABA与植物的抗逆性ABA与植物的抗逆性若为沙(西北农林科技大学 712100)摘要:脱落酸(ABA)是一种重要的植物激素,在植物对胁迫环境抗逆性中发挥重要作用。
植物细胞的ABA受体是多重的,在不同条件下介导不同的生物学效应,这些效应调节植物的生理化反应,从而适应环境。
文章综述了近年来国内外有关ABA与植物抗逆性研究的一些进展,重点介绍逆境胁迫中ABA的作用及其研究进展。
关键词:脱落酸(ABA)干旱胁迫低温胁迫高温胁迫盐胁迫植物受气候环境条件影响很敏感,农作物更为敏感。
农业是对资源最为依赖的脆弱产业,也是最易受气象环境影响的领域。
全球每年因气象因素、金属污染造成农作物的损失高达数千亿美元,在中国由于受干旱、低温等灾害的影响,每年造成的损失也达到几十亿甚至上百亿美元的损失。
由于受不利气象因子及其它环境因子的影响,使作物经常生长在逆境胁迫中,所以提高作物的抗逆性,保证粮食安全已引起各国政府的普遍关注。
目前提高作物抗逆性的重要途径之一,就是利用外源激素调控、提高作物的抗逆境能力,其中脱落酸对作物抗逆性的影响以及在农业中的应用已经越来越受到人们的关注。
脱落酸(abscisic acid,ABA)是一种植物体内存在的具有倍半萜结构的植物内源激素,具有控制植物生长、抑制种子萌发及促进衰老等效应,随着研究的不断深入,发现ABA在植物干旱、高盐、低温等逆境胁迫反应中起重要作用,它是植物的抗逆诱导因子。
脱落酸(abscisic acid,ABA)作为一种调节植物生长的激素,由美国艾迪科特于1963 年从未成熟的棉铃中分离所得促进脱落的物质,称为脱落素Ⅱ。
1965 年,英国研究小组的韦尔林等从槭树叶片中分离得到了相同的物质,最初发现它的作用与控制植物休眠有关,称为休眠素。
1965年证实,脱落素II 和休眠素为同一种物质,统一命名为脱落酸[1]。
随后对其生理功能进行了深入的研究,逆境环境下,植物体合成大量脱落酸,用于促进气孔关闭;促进水分吸收,增加共质体途径水流;降低叶片伸展率,诱导抗旱特异性蛋白质合成,调整保卫细胞离子通道,诱导相关基因的表达。
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。
环境胁迫对西藏拟溞SOD、CAT活性和MDA含量的影响魏杰;班艳丽;王媛;赵文;谢玺;李培培【摘要】采用实验生态学方法,研究了高盐(20和25)和高温(20℃和25℃)胁迫对西藏拟溞幼溞和成溞的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量的变化.结果发现:1)在高盐胁迫下,幼溞的SOD、CAT活性增强,MDA 含量降低;成溞的SOD活性变化不明显,CAT活性和MDA含量均降低.2)在高温胁迫下,幼溞的SOD、CAT活性显著增强,MDA含量也显著增加;成溞的SOD、CAT 活性增强,MDA含量则降低.研究表明幼溞对高盐胁迫的应激能力较强,而对高温胁迫的应激能力较弱,成溞则相反.%The present study investigated the effects of salinity (20 and 25) and temperature (20℃ and 25℃) stress on activities of SOD(Superoxide Dlismutase),CAT(Catalase) and MDA(Maldondialdehyde) content in juvenile and adult of Daphniopsis tibetana Sars,by method for experimental ecology,respectively.The result showed that high concentration of salt stress treatment increased the activities of SOD and CAT and reduced MDA content in juvenile.There were no significant differences in adult SOD activity induced by high salinity stress.And the activity of CAT and MDA content were higher in experimental group (salinity 20 and 25) compared with the control group (salinity 16).High temperature stress (20℃ and 25℃) obviously increased the activities of SOD and CAT,MDA content in juvenile.While the adult under high temperature treatment showed the increase SOD and CAT activities,yet the decrease of MDA content.The results indicated that the juveniles were more tolerant to high salinity stress,less tolerant to high temperaturestress than the adults.The results were opposite in adults compared with juveniles under high salinity or temperature stress.These results provide some basic data for the research on antioxidative enzyme system in other cladocerans species under environmental stress,and scientific base for the domestication and large-scale culture of Daphniopsis tibetana Sars.【期刊名称】《生物学杂志》【年(卷),期】2017(034)003【总页数】5页(P42-46)【关键词】环境胁迫;西藏拟溞;超氧化物歧化酶;过氧化氢酶;丙二醛【作者】魏杰;班艳丽;王媛;赵文;谢玺;李培培【作者单位】大连海洋大学辽宁省水生生物学重点实验室, 大连 116023;大连海洋大学辽宁省水生生物学重点实验室, 大连 116023;大连海洋大学辽宁省水生生物学重点实验室, 大连 116023;大连海洋大学辽宁省水生生物学重点实验室, 大连116023;辽宁省海洋水产科学研究院, 大连 116023;大连海洋大学辽宁省水生生物学重点实验室, 大连 116023【正文语种】中文【中图分类】Q178.1西藏拟溞(Daphniopsis tibetana Sars,1903)是我国唯一有文献记录的拟溞属枝角类[1],主要分布于西藏、新疆、青海等盐水水体,水温-2℃~18℃、pH 9.0~10.4、盐度2~35,水体多为碳酸盐型。
低温胁迫对玉米生长的影响作者:郭扬来源:《广东蚕业》 2021年第6期DOI:10.3969/j.issn.2095-1205.2021.06.08郭扬(潍坊工商职业学院山东诸城 262200)作者简介:郭扬(1991- ),男,山东诸城人,硕士,助教,研究方向为农学。
摘要低温胁迫是限制玉米生长的主要环境因子。
低温胁迫下,玉米光合效率明显降低,造成植株发育不良导致减产。
生物膜系统由于受活性氧的氧化稳定性被破坏,导致细胞内溶物外泄,丙二醛指标的含量明显提高;为应答低温胁迫,玉米保护酶含量增加,内源激素也会作为一种信号分子参与该过程,通过提高可溶性固形物的含量,可以增强玉米的抗低温胁迫的能力。
关键词低温胁迫;光合作用;有机物积累;抗氧化酶;激素中图分类号:S513 文献标识码:A 文章编号:2095-1205(2021)06-15-02玉米是一种多用途的农作物,主要用于食用、饲用和用作工业原料。
近些年来我国玉米产业发展迅速,种植面积迅速增加,主要是因为玉米具有较强的抗逆能力和适应能力。
但在自然条件下,一些非生物环境因子如低温、高温、盐碱、干旱等,严重限制了玉米的生长发育。
玉米是典型的喜温喜光作物,因此,低温成了限制我国玉米产业发展的主要环境因子,制约了玉米的产量和品质[1]。
我国北方地区是玉米的主要产地,倒春寒等低温冷害频发。
玉米遭受的低温胁迫主要包含冷害和冻害,冷害为零度以上的低温,冻害为零度以下的低温。
低温冷害能够在玉米的营养生长阶段和穗花形成阶段对玉米造成一定的伤害,影响玉米的生理生化物质的含量,导致幼苗生长缓慢、发育期迟缓、籽粒灌浆不充分、空穗率增大,最终导致减产。
研究表明,低温能够限制玉米的叶绿素含量和有效光合面积,进而影响光合效率,减少有机物的积累;超氧化物歧化酶和过氧化物酶等抗氧化酶在植物应答低温胁迫时发挥重要的作用,如低温胁迫下玉米中的抗氧化酶基因和过氧化物酶的含量明显提高[2]。
研究玉米抵御低温胁迫的生理机制,对建立玉米的高效抗逆栽培技术、提高玉米种植的产量和品质具有十分重要的意义。
苏拉威西凤果叶片在不同低温胁迫下的生理特性变化刘育梅;金亮;郑国华;邱静瑜;梁诗【摘要】After firstly trained at 15℃ for 72 h in an illuminated incubator, the 3-year-old Garcinia celebica seedlings were placed under 3,6, or 9℃ for 36h for the experiment to observe the physiological responses of the plants to low temperatures.The contents of chlorophyll, soluble proteins and soluble sugars, as well as the activities of SOD and POD in the leaves of the seedlings were determined.It was found that the seedlings could restore their normal growth after an exposure to 6 or 9℃.Nevertheless, there were significant physiological alternations occurred to the plants due to the treatments.The contents of total chlorophyll, chlorophyll a, and chlorophyll b in the leaves were significantly lowered as compare to control.The soluble protein or soluble sugar content increased at 6℃ and 9℃, and peaked at 6℃.On the other hand, both of thesedecreased sharply at 3℃, and became lower than control.Meanwhile, the activities of SOD and POD in the leaves increased under 6℃ and 9℃ stresses.It was concluded that G.celebica responded to the temperatureat 6℃ or 9℃ to tolerate the cold stressby accumulating soluble proteins and sugars regulating osmosisin the tissues, and at the same time, enhancing the activities of SOD and PODfor an improved adaptability to the environmental change.%以3年生苏拉威西凤果Garcinia celebica L.幼苗为试材,经15℃光照培养箱炼苗72 h后,分别在3、6、9℃进行低温胁迫36 h,测定不同低温下叶片的叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖含量及SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)的活性.结果表明:经过低温胁迫的所有幼苗均能恢复正常生长,3℃低温的小苗出现轻微脱水现象.不同温度下的生理指标有明显变化:总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b的含量均比对照有明显下降;可溶性蛋白、可溶性糖含量在6~9℃内随温度降低而上升,在6℃时达到最高值,但二者的含量在3℃时急剧下降,并显著低于对照;SOD、POD活性均在6~9℃内随温度降低而上升.推测苏拉威西凤果在6~9℃内出现应激反应,通过可溶性蛋白、可溶性糖的积累及SOD、POD活性的提高来适应低温胁迫.【期刊名称】《福建农业学报》【年(卷),期】2017(032)002【总页数】4页(P167-170)【关键词】苏拉威西凤果;低温胁迫;渗透调节物质;抗氧化酶;叶绿素;抗寒性【作者】刘育梅;金亮;郑国华;邱静瑜;梁诗【作者单位】厦门华侨亚热带植物引种园,福建厦门 361002;厦门大学嘉庚学院,福建厦门 363105;厦门华侨亚热带植物引种园,福建厦门 361002;厦门大学嘉庚学院,福建厦门 363105;厦门华侨亚热带植物引种园,福建厦门 361002【正文语种】中文【中图分类】Q945.78热带果树对低温极其敏感,其分布及产量在很大程度上受低温限制,如香蕉[1]、杏[2]和菠萝[3]等均很容易因寒害而减产。
低温胁迫对作物生理生化的影响及抗低温助剂的研发李锋;贾志红;沈宏【摘要】On the basis of the crops economic losses from the low temperature in agricultural production, the paper summarizes the effects of low temperature stress on the physiology and biochemistry of crops and the research and development of low - temperature - resistant auxiliary agent.%基于农业生产中低温对农作物造成的巨大经济损失,该文综述了低温对作物生理生化的影响和抗低温助剂的研发.【期刊名称】《江西农业学报》【年(卷),期】2011(023)012【总页数】4页(P12-14,17)【关键词】低温胁迫;作物;生理生化;抗低温助剂【作者】李锋;贾志红;沈宏【作者单位】湖南中烟工业有限责任公司,湖南长沙410007;湖南中烟工业有限责任公司,湖南长沙410007;华南农业大学,广东广州510642【正文语种】中文【中图分类】Q945.78低温对作物的损伤一般划分为两个基本范畴:即零度以上低温对作物的冷害和零度以下低温对植物造成的冻害[1]。
不论冷害或冻害都使得植株生长受阻、发育不良而造成植株局部坏死,降低产量,原因与其生理功能紊乱、生化代谢破坏密切相关,因此有的科研工作者利用分子生物技术改良作物抗冷性,有的利用植物生长调节剂进行调控,这些为研究作物在低温条件下正常生长提供了理论和实践依据[2]。
1 低温胁迫对作物生理生化的影响1.1 低温胁迫与细胞膜细胞膜系是低温冷害的首要部位,Lyons和Raison认为植物细胞膜在低温下由膜液晶状态转变为凝胶状态,使膜收缩,而这种变化的结果会引起细胞膜透性的降低及系膜酶和酶系功能的改变,导致植物细胞代谢的变化和功能紊乱,如细胞膨压丧失、细胞液泡化、内质网和质膜等膜系断裂、胞质流动性减小等[3]。
1 重金属胁迫下抗氧化酶的活性在张永平等[7]的实验中,利用不同浓度镉溶液对植物进行处理发现,实验猜想中活性逐渐降低的情况并没有发生,反而发现了CAT(在适量的情况下)的活性对实验影响更显著,CAT 的生物功能是在细胞中促进过氧化氢歧化分解的,使其不会进一步产生毒性很大的氢氧自由基,除此之外对于该分解反应,其中的重金属离子属于非竞争性抑制剂,因此在适当浓度下活性会增强,对重金属离子胁迫产生的活性氧非但没有失活还起到了更加有效的清除作用,而当调高重金属离子浓度时,CAT 活性降低其清除作用受到了的抑制,极大可能是因为高浓度的重金属离子破坏了分子结构和空间结构或是植物的生长在该情况下受到抑制,无法汲取足够的营养元素的植物体无法顺利进行正常的各种代谢活动,蛋白合成无法顺利进行,而SOD 、POD 、CAT 酶的本质却是蛋白质这就抑制了抗氧化酶的合成,进而导致CAT 活性的降低致使植物消除活性氧的能力有所下降,活性氧会不断增加,膜脂的过氧化程度逐渐加深,前者与实验得出的结果是一致的。
2 低温胁迫下抗氧化酶的活性全世界有10%以上的稻作面积受到低温威胁,低温胁迫下植物代谢过程产生活性氧,膜脂过氧化的引起就是因为活性氧在植物体内的大量积累,这一作用会让能够使生物膜受损加剧的丙二醛(MDA)在体内逐渐积累,植物体的各类代谢活动会受到严重阻碍甚至失调。
超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)是植物细胞中重要的抗氧化防护酶,其含量是常用的胁迫耐受性生理指标。
研究也进一步证实了抗氧化保护酶活性对黄瓜等自根幼苗的冷害作用等生理失调有着重要的影响,抗氧0 引言植物生长的过程中会受到许多逆境胁迫,比如重金属、干旱、盐溶液、高温、低温等[1]。
随着现代化工业的发展,据联合国教科文组织(UNESCO)和粮农组织(FAO)不完全统计,全世界盐碱地面积约占耕地面积的10%,土地盐碱化荒漠化问题十分严峻[2],重金属离子污染程度和水域富营养化也逐渐加剧,而这些污染物之间或多或少地存在一定的相乘或拈抗作用[3],无法根据它们各自独立的作用过程来预测其共同导致的环境,有研究表明江蓠可以对富营养化的海域进行生物修复。
西双版纳雾凉季低温对3种热带植物光合作用和抗氧化酶活性的影响姜艳娟【期刊名称】《西北植物学报》【年(卷),期】2008(28)8【摘要】在西双版纳热带雨林条件下测定了3种热带经济植物灯台树(Alstonia scholaris)、瓜拉那(Paullinia cupana)和海巴戟(Morinda citrifolia)雨季和雾凉季的光合作用、叶绿素荧光、抗氧化酶活性及膜脂过氧化等指标变化.结果表明:雨季灯台树、海巴戟和瓜拉那的最大净光合速率(Amax)分别为18.9、23.2和11.7μmol·m-2·s-1.雾凉季3种植物的Amax、气孔导度、羧化效率和光系统Ⅱ的最大光化学效率都比雨季显著降低,并以灯台树降低的幅度最小;3种植物的非光化学埠灭(NPQ)在雾凉季比雨季都升高,其中灯台树的NPQ上升的幅度最大.雾凉季低温还导致了3种植物的抗氧化酶(CAT、SOD、APX、POD和GR)活性和丙二醛(MDA)含量都升高,并以灯台树抗氧化酶的活性更强或上升幅度最大,而MDA含量增加幅度最小.研究发现,与灯台树相比,海巴戟和瓜拉那对西双版纳雾凉季低温很敏感,雾凉季时其光合系统都受到一定程度的伤害,需要采取适当的防寒措施以缓解低温伤害.【总页数】8页(P1675-1682)【作者】姜艳娟【作者单位】中国科学院,西双版纳热带植物园,云南勐腊,666303;中国科学院,研究生院,北京,100049【正文语种】中文【中图分类】Q945.79【相关文献】1.MAPKK抑制剂对低温胁迫下油菜幼苗光合作用和抗氧化酶活性的影响 [J], 张腾国;张艳;夏小慧;王娟;王圆圆;王宁;孙万仓2.热带雨林下砂仁叶片光合作用和叶绿素荧光参数在雾凉季和雨季的日变化 [J], 梁红柱;窦德泉;冯玉龙3.低温弱光对西瓜幼苗光合作用和抗氧化酶活性的影响 [J], 侯伟;孙爱花;杨福孙;周兆德;陈汇林;吴翠玲4.低温胁迫下聚糠萘合剂对玉米幼苗光合作用和抗氧化酶活性的影响 [J], 徐田军;董志强;兰宏亮;裴志超;高娇;解振兴5.西双版纳雾凉季次生林林窗光照特征初步分析 [J], 张一平因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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。