园艺植物高温逆境生理研究进展

探讨了茶树高温逆境中的生理指标,揭示低温冷害对茶树生长发育和光合作用等方面的影响。选择茶树进行高温逆境生理响应实验,通过模拟茶叶栽培过程中所遭受各种不利条件(光照强度和土壤含水量变化)。结果表明:随着温度升高、光照强度增强及茶树叶片叶绿素含量显著增加而影响茶树生长发育;冷害会影响茶树的光合作用,且会限制茶树的正常生长发育,从而影响茶树对低温环境中物质代谢和结构的调控。

高温逆境对香蕉果实采后膜脂过氧化及细胞膜透性的影响

研究了高温逆境下贮藏对香蕉果皮和果肉膜脂过氧化及细胞透性的影响结果表明：总的变化趋势是高温加速了果实膜脂的过氧化速度，果皮和果肉中丙二醛（ＭＤＡ）含量和膜透性迅速增加，果肉比果皮对高温敏感，采用乙烯吸收剂和自发气调贮藏明显延迟了膜脂过氧化和细胞膜透性增加的时间。

龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)高温逆境代谢产物的GC-MS分析

利用固相微萃取(SPME)和气相色谱/质谱联用技术(GC-MS)分析龙须菜在高温逆境中可挥发性代谢产物的变化规律。最优分析条件为样品60℃平衡30min,用聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯纤维头(PDMS/DVB)顶空萃取吸附25min,在210℃下解吸附5min后对解吸物进行GC-MS检测。结果表明,从龙须菜中检测到56个挥发性代谢产物,在高温逆境条件下主要有烯烃(61.67%)、醛(22.47%)、酮(5.98%)、烷烃(1.92%)、卤代物(0.65%)、醇(0.41%)、酯(0.37%)、其它(1.34%)。比较了常温和高温逆境培养条件下龙须菜中代谢产物的相对含量变化规律:高温胁迫下E-2-戊烯醛等7种代谢产物含量显著减少,三氯甲烷等4种代谢产物含量显著增加。其中E-2-庚烯醛、E,E-2,4-庚二烯醛、2-正戊基呋喃和三氯甲烷可能与龙须菜高温逆境生理有关。本研究可为龙须菜抗逆生理和抗高温品系选育提供理论依据和指导。

高温逆境下嫁接番茄生长发育及耐热性研究

以野生番茄“SL-89”、“黄洋梨”和野生茄子“刺茄”、“贵州一号”为砧木,研究高温逆境对嫁接番茄生长生育的影响,并从生理角度研究嫁接番茄耐热机理。结果表明：高温逆境下,“SL-89”和“黄洋梨”2个野生番茄砧木嫁接可使番茄生长势增强,坐果率提高,使收获期提早4-6 d,产量提高9%。生理测试表明：高温胁迫后,4种砧木嫁接番茄叶绿素总含量及根系活性均显著高于对照、“SL-89”砧木嫁接番茄净光合速率显著高于其他砧木及对照。相对于对照而言,各砧木表现出较强的耐热性。

ABA及Ca^(2+)/CaM信使系统对高温逆境下棉苗根系生长的调控

以对温度敏感的杂交棉——标杂A2为研究对象,在人工气候箱培养条件下,研究了ABA和Ca2+/CaM信使系统对热激条件下棉花苗期根系抗逆生理性状的影响及调控。结果表明:在高温逆境条件下,棉株体内可以产生ABA而提高棉苗耐热性;外源ABA或Ca2+可以减轻棉苗根系热激危害,提高根系活力、基部伤流强度及根系活性恢复力,降低根系电解质外渗率;ABA和Ca2+具有明显的互作效应,棉苗对变温逆境的抗性可能通过ABA及Ca2+/CaM信使系统诱导产生并起作用;钨酸钠、LaCl3和CPZ分别是ABA和Ca2+/CaM信使系统的抑制剂,外源喷施对棉苗的耐热性具有减弱作用。复水前后的棉苗基部伤流强度能够较好地反映根系代谢活性,可以作为棉苗耐热性鉴定的有效指标。

果树高温逆境应答反应的研究进展

综述了高温逆境下果树的应答反应,具体表现在:高温逆境伤害果树叶片组织结构;影响果树的光合效率、细胞膜功能、抗氧化系统平衡和可溶性糖含量等生理生化变化;激素、信号物质和磷酸化信号通路也会应答高温逆境;与高温逆境相关的基因和蛋白在高温逆境下应答表达。此外,高温逆境与光胁迫、盐胁迫、氧化胁迫和干旱胁迫也存在密切关系。

蔬菜高温逆境研究进展

概述了高温逆境对蔬菜作物外观形态的影响并阐明了高温逆境下蔬菜光合作用、水分生理、内源激素、细胞膜热稳定性及保护酶系统等一系列生理生化代谢的改变,为蔬菜作物耐热品种选育及其配套技术的研究提供了理论依据。

不同鲜食葡萄品种的高温逆境应答反应研究

以7个鲜食葡萄品种的一年生植株为试材,在人工气候室中进行不同温度处理,探讨不同葡萄品种的高温逆境应答反应。结果表明:在45℃极端高温处理下‘夏黑’和‘申华’植株形态表现良好;‘巨峰’和‘巨玫瑰’次之;‘申丰’‘沪培1号’和‘醉金香’的热害表型明显。葡萄叶片的SOD活性、MDA含量、叶绿素荧光参数和HSP21蛋白水平等均受到高温影响,45℃处理其变化幅度较35℃处理更为明显;此外,45℃处理‘申丰’‘沪培1号’和‘醉金香’各项指标的变化幅度较其他品种大,说明这3个品种对高温逆境较为敏感;‘申华’和‘夏黑’‘巨玫瑰’的叶绿素荧光参数值均在45℃处理3 h时有显著变化,并于6 h时(‘巨玫瑰’)和150 h时(‘申华’和‘夏黑’)恢复至原初水平,这可能是由于高温激发植株耐热潜能,增强了其对逆境的适应能力。综上,‘申华’和‘夏黑’为高温耐受型葡萄品种,‘沪培1号’‘申丰’和‘醉金香’为高温敏感型葡萄品种。

高温逆境对菜豆类囊体膜脂的影响

以耐热性不同的菜豆品种为材料 ,研究高温胁迫下类囊体膜脂脂肪酸组成及饱和度的变化。结果表明 :高温胁迫下 ,菜豆类囊体膜脂饱和度均提高 ,但耐热菜豆品种类囊体膜脂饱和度提高幅度远远高于热敏感菜豆品种。本实验在脂肪酸水平上说明耐热菜豆品种较热敏感菜豆品种对高温逆境有较强的耐受性。

园艺植物高温逆境生理研究进展

概述了园艺植物在高温逆境下细胞膜热稳定性、热激蛋白诱导、水分状况、氮素代谢、内源激素等一系列生理生化变化 ,阐明了高温逆境对光合作用和呼吸作用的影响 ,分析了耐热与感热品种间细胞结构的差异 ,为耐热品种筛选奠定了基础 ,并对今后此领域的研究方向和应用前景进行了讨论。

马铃薯HSP17.7基因的克隆及其对高温逆境的响应

热激蛋白和植物对高温的响应密切相关,同时在植物生长发育调控和逆境抵抗等方面具有重要作用。该研究克隆了马铃薯热激蛋白基因StHSP 17.7(GenBank登录号为XP_006350804.1),对其全长cDNA序列进行了相关生物信息学分析,并利用qRT-PCR分析StHSP17.7基因在高温胁迫下的差异表达特性。结果显示:(1)StHSP 17.7全长755 bp,包含465 bp开放阅读框,编码154个氨基酸。(2)StHSP17.7分子质量约为17.62 kD,等电点7.91,为亲水性蛋白,C端含有保守序列Ⅰ和Ⅱ组成的ACD结构域,属于典型的sHSPs家族成员。(3)系统进化分析发现马铃薯小分子热激蛋白归为12个亚家族,其中StHSP17.7与马铃薯HSP17.6蛋白亲缘关系较近,属于小分子热激蛋白C的Ⅰ类家族成员;基因结构分析显示,在马铃薯48个sHSP基因中,StHSP17.7基因不含内含子,含1个内含子的基因有23个,占47.9%。(4)qRT-PCR分析显示,高温能够快速诱导StHSP 17.7基因表达,且基因表达量呈爆发式变化,在24 h达到最高值。研究表明,StHSP 17.7基因明显参与了马铃薯对高温的响应。

植物对高温逆境适应机理的研究进展

从膜系统等6个方面综述了植物对高温逆境的适应机理,国内外研究现状及存在问题。

蔬菜作物高温逆境及其耐热性研究进展

本文概述了高温逆境对蔬菜作物外观形态的影响,并综述了高温逆境下蔬菜作物光合作用、水分生理、内源激素、细胞膜热稳定性及保护酶系统等一系列生理生化代谢的改变,为蔬菜作物耐热品种选育及其配套技术的研究提供了理论依据。

蔬菜高温逆境生理研究进展

高温是影响当前农业生产的主要不利环境因子之一。根据高温胁迫下植物的生理机制研究,综述了蔬菜在高温逆境下渗透调节、光合作用、呼吸作用、生物膜的稳定性、热激蛋白的变化情况和其耐热性的机制,以及植物体内信号物质脱落酸(ABA)等对高温胁迫的响应。最后就今后这方面研究方向提出了思考,供中国科研工作者参考,并期望对提高国内蔬菜遗传研究与育种利用水平有所帮助。

高温逆境对黄金葛叶片中渗透调节物质积累的影响

以3～5个叶片的黄金葛扦插苗为试材，采用单因素随机区组设计，设4个温度处理，3次重复，测定不同温度、不同时间处理下黄金葛叶片内渗透调节物质含量的变化。结果表明，在同一时间高温胁迫下，随温度的不断升高，黄金葛叶片的可溶性蛋白含量整体呈下降趋势，可溶性糖含量呈上升趋势；同一温度处理下，在35℃，不同时间处理可溶性蛋白含量和可溶性糖含量变化不大，在45℃处理40h，可溶性蛋白含量比胁迫初期降低了35．02％，而可溶性糖含量比胁迫初期增加了97．06％。

科学家揭示水稻高温逆境下调控叶绿体稳定发育的分子机理

近日,中国水稻研究所水稻品质遗传改良创新团队研究揭示了水稻PEP聚合酶的稳定性对高温逆境下叶绿体正常发育起着关键性的作用。相关研究成果发表在植物学期刊《实验植物学杂志（Journal of Experimental Botany）》上。该研究利用EMS化学诱变的方法筛选到了两个幼苗期叶片在高温下白化致死的水稻突变体wlp2s、wlp2w.

鲁氏接合酵母对高盐和高温胁迫响应的差异性与共性分析

针对高温(40℃)和高盐(18%NaCl)逆境设计了最低营养需求全合成培养基,分析了鲁氏接合酵母(Zygosaccharomyces rouxii)在长期逆境下生长的营养需求差异,重点解析了酵母细胞从生长适应期到对数生长初期阶段有机酸、氨基酸和糖类物质的代谢及基因表达差异。研究结果显示,遭遇高盐压力的鲁氏接合酵母细胞更需要外源氨基酸,而补充维生素和氨基酸有助于缓解酵母细胞的高温压力。鲁氏接合酵母针对高盐和高温逆境采用了差异明显的有机酸、氨基酸和糖代谢策略。MSN4(逆境转录子基因)和HOG1(高渗调控蛋白基因)响应高盐,而HSF1(热激调控蛋白基因)和SOD1(超氧化物歧化酶基因)对高温响应。本研究加深了对耐盐鲁氏接合酵母耐温机制的理解,有助于双抗新能力酿造酵母菌株的研制。

果实对高温逆境的响应及其信号转导机理

介绍了高温对果实生理的主要影响,讨论了提高果实抗热性的机制及高温条件下果实对高温响应所介导的第二信使系统和热激蛋白(HSPs)在提高果实耐高温能力方面所起到的重要作用。高温锻炼作为一种果实对高温环境的适应性措施,显著提高了果实的抗热性。钙离子(Ca2+)、肌醇磷酯信使系统和过氧化氢(H2O2)都可能作为第二信使参与果实对高温逆境响应的信号转导过程。HSPs的产生和表达增强对提高果实细胞的抗高温能力起到了关键的作用。建议深入研究第二信使与果实耐热性之间的关系。

孕穗期高温逆境对玉米杂交种的影响分析

为了筛选和分析耐高温逆境能力强的夏玉米品种,利用智能温室在玉米孕穗期模拟高温气象,研究分析孕穗期高温逆境对10个夏玉米杂交种的植株性状、穗部性状、花期、可育率和理论产量等指标的影响。结果表明,高温逆境使孕穗期玉米的株高和穗位高变高,抽雄期、吐丝期和散粉期滞后,抽雄至散粉间隔期缩短,雌雄间隔期延长,穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗粒数、穗粒重、可育率和理论产量下降。通过对不同玉米品种在孕穗期高温逆境下的性状表现及其变化的差异分析和聚类分析,试验品种的耐高温热害能力由强到弱表现为:漯玉336>漯玉16>阳光98>郑单958>豫丰3358>先玉335>阳光99>漯青19>漯玉172>漯玉171。

高温对陆地棉的花器官及产量性状影响

为了检验陆地棉开花成铃期对高温(> 37℃)的抗耐性,于2017年在新疆生产建设兵团农一师十六团试验田(阿拉尔),选择50个较耐高温陆地棉品种进行耐高温实验。在持续12天的高温天气(最高温度> 37℃)过去5天后,对各材料的花器官、花粉多少及饱瘪程度、铃大小、僵小铃数、脱落数、现有铃数、表观耐性等几项主要性状进行调查和检测。结果表明:高温天气会影响棉花花器官的生长发育,使得花药量减少、畸形花药增多、棉铃较小、僵小铃及脱落数增多,大多数品种表现为敏感和中等耐性。最终导致棉花大幅度减产。