Effects of Low Temperature Stress on Germination and Physiological Characteristics of Different Sweet Maize Varieties

[Objectives]The paper was to explore the effects of low temperature stress on germination and physiological characteristics of different sweet maize varieties.[Methods]Taking Taitian 264,Zhexuetian 1 and Chaotian 4 as the research objects,the changes in germination potential,germination index,plant height,biomass,and antioxidant enzyme activity of maize seeds were studied under optimal temperature conditions(25℃)and low temperature stress conditions(10℃).[Results]Under 10℃stress,the germination rate and germination index of Taitian 264 were higher than that of Zhexuetian 1 and Chaotian 4.Under low temperature stress,Taitian 264 exhibited the least reduction in height and biomass,while Zhexuetian 1 had the most reduction.Additionally,the SOD and POD activities of Taitian 264 were higher than that of Zhexuetian 1 and Chaotian 4 under both temperature conditions,while the MDA content of Taitian 264 was lower.Taitian 264 showed strong germination ability against low temperature stress.[Conclusions]This study provides a basis for timely sowing practices of sweet maize in agricultural production.

低温胁迫下褪黑素对葡萄悬浮细胞生长及生化特性的影响

【目的】分析低温胁迫下褪黑素(MT)对葡萄悬浮细胞生长、生化特性及冷响应相关基因表达的影响,筛选适宜MT浓度,探究MT增强葡萄耐冷性的作用机制。【方法】以‘黑比诺’葡萄悬浮细胞为试材,在低温(4℃)胁迫下,考察不同浓度MT[0(CK),50(T_(1)),100(T_(2)),200(T_(3)),300μmol/L(T_(4))]处理对悬浮细胞生长、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、抗氧化酶活性的影响及T_(2)处理冷响应相关的基因表达变化趋势。【结果】(1)在低温胁迫下,各MT处理悬浮细胞干重在培养周期内均呈先增加再减少最后趋于平稳或降低的趋势,在处理末期均明显高于CK。(2)各处理悬浮细胞MDA和Pro含量均随处理时间延长表现为先升后降,在24 h或48 h时达到峰值;各MT处理MDA含量均显著低于CK,Pro含量则显著高于CK,并均以T_(2)处理最低或最高;(3)各MT处理细胞抗氧化酶活性均显著高于同期CK,并均以T_(2)处理最高;随着时间延长,各处理的POD和CAT活性先升后降,SOD和APX活性则先降后升,且分别在24 h或6 h时达最高。(4)T_(2)处理悬浮细胞冷响应相关基因(VvCBFs、VvICE1、VvRD29B和VvKIN-2)相对表达量在不同时间均较相应CK极显著上调。【结论】在低温胁迫下,适宜浓度(100μmol/L)MT可通过提高葡萄悬浮细胞抗氧化酶活性和冷响应相关基因的相对表达量,增加Pro含量,降低MDA含量,最终增强葡萄悬浮细胞低温耐受性。

2个石榴品种对低温的生理生化响应

【目的】研究不同低温胁迫处理下,2个石榴品种枝条生理指标的动态响应差异,旨在揭示不同石榴品种的抗寒特性。【方法】以新疆主栽区的叶城酸石榴(耐寒性强)和引种的突尼斯软籽石榴1年生枝条为试验材料,采用人工模拟低温环境的方法,观测经低温胁迫后各石榴品种在不同低温条件(-4、-6、-8、-10、-12℃)不同持续时间(6、12、18、24、30、36、42、48 h)下枝条相对电导率、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量等生理指标的变化情况,以确定不同石榴品种在各种低温条件下的最长耐受时间。【结果】随着胁迫温度的下降,突尼斯软籽和叶城酸1年生枝条的相对电导率、SOD活性、CAT活性、POD活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量均呈上升趋势;同一低温下SOD活性、CAT活性、POD活性、可溶性蛋白含量随着低温持续时间延长呈现先升高后下降趋势,相对电导率和可溶性糖含量均呈上升趋势。随着胁迫温度的降低,突尼斯软籽和叶城酸对低温的忍耐时间缩短。突尼斯软籽幼苗在-4℃下能忍受48 h以上的低温胁迫,-6℃下能忍受36 h,-8℃下能忍受30 h,-10℃下能忍受18 h,-12℃下能忍受12 h,而叶城酸幼苗在-4℃和-6℃下能忍受48 h以上的低温胁迫,-8℃下能忍受42 h的低温胁迫,-10℃下忍受36 h,-12℃下忍受30 h。【结论】叶城酸的抗寒性显著强于突尼斯软籽,抗寒机制主要与枝条的抗氧化和渗透调节能力有关。研究结果为其他地区的石榴引种、栽培和推广应用提供参考和依据。

低温胁迫下2种倍性滇山茶生理生化变化及抗氧化酶活性相关基因表达分析

【目的】滇山茶为云南八大名花之首,其耐寒性较差,从生理与分子层面探讨2种倍性滇山茶的耐寒性,可为滇山茶耐寒基因挖掘及分子育种提供参考。【方法】以野生滇山茶四倍体(4X)和六倍体(6X)的1年生幼苗为材料,测定低温(-4℃)胁迫处理后的滇山茶叶片生理指标及转录组测序。【结果】从叶片表型观测看,在胁迫期至复温期中,六倍体叶片受损程度相对较小,抗寒表现优于四倍体;从生理指标结果看,除MDA及GSH外,六倍体的其他生理指标含量积累均大于四倍体;将抗氧化酶活性与其差异基因进行相关性分析发现,在四倍体和六倍体中,与GSH含量及POD活性呈显著相关性的基因分别为5个和7个、7个和17个,仅六倍体有2个基因与SOD活性显著相关。【结论】六倍体较四倍体能更有效抵御植株遭受的低温胁迫伤害;抗氧化酶相关基因可能通过调控其活性参与对低温的响应。

不同胁迫下郑麦0943的耐低氮高温特性研究

【目的】阐明小麦品种郑麦0943耐低氮高温的生理机制,为培育高产高效小麦新品种提供依据。【方法】以周麦18和矮抗58为对照,研究了正常、低氮、高温、低氮高温共同处理,对试验材料气体交换参数、叶绿素荧光参数、氮代谢相关酶活性、抗氧化酶活性、活性氧类物质和丙二醛(MDA)含量的影响。【结果】低氮对小麦光合生理的影响显著大于高温,不同小麦品种的耐低氮高温特性存在显著差异。3种逆境处理下,郑麦0943的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm),光化学猝灭系数(qP),PSⅠ活性均显著高于周麦18和矮抗58,超氧阴离子生成速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量均显著低于周麦18和矮抗58,表现出较好的耐低氮高温特性。郑麦0943的硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT),超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著高于2个对照品种。【结论】低氮对小麦光合生理的影响显著大于高温,郑麦0943较2个对照品种具有更好的耐低氮高温特性,在逆境下具有较高的氮代谢相关酶和抗氧化酶活性,维持相对较高的光化学和碳同化效率。

马铃薯苗期叶片喷施不同浓度腐植酸对低温胁迫的生理响应

山东是中国典型的马铃薯春薯种植区,春种马铃薯苗期易受到偶发性的低温冷害,其已成为山东春季马铃薯生产中重要的非生物胁迫因素。马铃薯遭受低温冷害后若不采取补救措施轻则减产重则绝收。本研究中模拟马铃薯-2℃的低温胁迫,经低温胁迫3 d后设置喷施0.2%、0.4%、0.6%、0.8%浓度腐植酸,通过检测喷施不同浓度腐植酸后的马铃薯生理生化指标,探索出喷施腐植酸对马铃薯低温冷害的缓解效应,摸清马铃薯受低温冷害后腐植酸的最佳喷施浓度。结果表明:低温胁迫下,喷施腐植酸可提高马铃薯叶片含水率,降低叶片电导率来对抗冷害,同时能够提高叶片叶绿素a含量,增强光合能力;低温胁迫下,喷施腐植酸显著影响了马铃薯苗期叶片的抗氧化系统,表现为提高叶片可溶性蛋白含量,提高马铃薯叶片内抗氧化物酶活性,降低植物体内过氧化物质的累积量,保证植物体内常规的氧化还原电位,增强了其抗寒能力。在恢复长势上喷施0.6%~0.8%浓度腐植酸效果较好,在提高叶片抗氧化系统酶活性上喷施0.4%~0.6%浓度腐植酸效果表现较好。

硅肥施用对低温胁迫下花生幼苗生长及生理特性的影响

为提高花生耐低温性,促进幼苗生长,探讨硅肥施用对低温胁迫下花生幼苗生长及生理特性的调控机制,以低温敏感型品种吉花25和耐低温花生品种吉花31为材料,研究低温胁迫下施用硅肥对花生幼苗生长及相关生理指标的影响。结果表明,与正常温度条件相比,低温胁迫降低花生主茎高、地上部鲜质量和干质量,但硅肥(SiO_(2))施用量为120kg/hm^(2)时显著促进花生幼苗生长。低温胁迫降低了吉花31的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量;施用硅肥增加低温胁迫下吉花31叶片叶绿素含量。低温胁迫条件下,与不施硅肥相比,适量施用硅肥(120kg/hm^(2)SiO_(2))能够提高叶片SOD酶活性,吉花25和吉花31的提高幅度分别为5.04%和9.40%。低温胁迫下较高硅肥施用量会增加MDA含量,加剧膜脂过氧化程度,抑制花生生长。施用适量硅肥可以提高低温胁迫下花生叶片SOD酶活性,降低其MDA含量,促进花生生长。

紫花苜蓿种子吸胀期胚根线粒体AsA-GSH循环对低温胁迫的响应

为探究胚根线粒体抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环响应低温胁迫的抗氧化作用机制,以紫花苜蓿种子为材料,研究了不同温度(10和20℃)处理下发芽特性、不同吸胀时间(6、12和24 h)胚根线粒体AsA-GSH循环酶活性、抗氧化物以及过氧化氢(H_(2)O_(2))含量的变化规律。结果表明,吸胀12和24 h后,10℃处理的胚根线粒体H_(2)O_(2)含量高于20℃。吸胀24 h期间,10℃处理的胚根线粒体谷胱甘肽还原酶(GR)活性均低于20℃。吸胀12和24 h后,10℃处理的胚根线粒体抗坏血酸(AsA)含量均低于20℃。10℃条件下吸胀24 h后,与20℃处理相比,胚根线粒体谷胱甘肽(GSH)含量显著降低(P<0.05)。苜蓿种子在10℃条件下吸胀萌发时,主要通过降低AsA-GSH循环中GR、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、过氧化物酶(POD)活性和AsA、GSH含量,使胚根线粒体内的H_(2)O_(2)积累,产生氧化损伤,继而影响种子萌发的正常进程。

低温胁迫下单瓣黄刺玫抗氧化酶活性及相关基因表达

为了研究蔷薇属植物抵御寒冷气候抗氧化酶系统的响应机制,以2年生单瓣黄刺玫扦插植株为试验材料,通过人工模拟低温处理,以23℃为对照,在4、-5、-10、-15、-20℃胁迫下,分析了抗氧化酶的变化及相关基因表达情况。结果表明:叶片丙二醛(MDA)质量摩尔浓度先上升后下降;超氧化物歧化酶(SOD)活性呈波浪状升高,过氧化氢酶(POD)活性表现出上升下降再上升的趋势。以23℃为对照,对低温处理4℃和-20℃的叶片进行了转录组测序分析,共检测到6类29个抗氧化酶基因显著表达,在4℃时,有9个基因RxSOD1、RxSOD2、RxPOD42、RxPOD17、RxGST1、RxGST2、RxGPX6、RxAPX2、RxAPX3显著上调表达,-20℃时,只有2个基因RxSOD5、RxPOD47显著上调表达。

低温锻炼提高水稻秧苗耐低温能力的生理和分子机制研究

为研究低温锻炼对提高水稻耐低温能力的作用及其生理和分子机制,本研究设置四个处理:无锻炼+常温处理(N+N)、无锻炼+低温处理(N+C)、低温锻炼+常温处理(E+N)、低温锻炼+低温处理(E+C),测定水稻秧苗的生化指标和基因表达。结果表明,前期低温锻炼显著提高了水稻秧苗在低温胁迫下的根系活力、叶片水势、叶绿素a含量、叶绿素b含量、实际光化学效率和最大光化学效率,E+C处理较N+C分别增加70.39%、6.20%、15.89%、13.69%、32.11%和19.07%。同时,前期低温锻炼使低温胁迫下水稻秧苗的过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、过氧化物酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性显著提高13.27%~17.83%,丙二醛含量降低25.87%,耐冷基因OsLti6a、OsLti6b、OsCOIN和OsTrx23的相对表达量提高0.15~1.26倍。上述结果表明,低温锻炼可通过维持水分代谢、缓解光抑制、增加抗氧化能力和提高耐冷基因的相对表达量来增强水稻秧苗的耐低温能力。本研究结果为进一步阐明逆境锻炼提高植株耐性提供了理论依据。

低温胁迫对军曹鱼幼鱼鳃组织抗氧化能力、细胞凋亡和组织结构的影响

军曹鱼(Rachycentron canadum)鳃组织对水温变化敏感。为探究低温胁迫对军曹鱼幼鱼鳃组织的影响,揭示该鱼应对低温胁迫的响应机制,实验设置2个低温胁迫组(18℃、21℃)和1个对照组(28℃),比较分析鳃组织在胁迫后第0、第4和第7天的氧化应激状态、细胞凋亡和组织结构情况。结果显示,低温胁迫下鳃组织超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性显著低于对照组(P<0.05),丙二醛(MDA)浓度显著高于对照组(P<0.05);低温胁迫组鳃组织凋亡相关基因bax、caspase-9、caspase-3、p53和mdm2表达量在第4和第7天时相较于对照组显著升高(P<0.05),bcl-2基因表达量显著降低(P<0.05);TUNEL检测显示低温组鳃组织细胞凋亡率升高;组织学分析表明低温胁迫下鳃组织出现了不同程度的鳃小片排列紊乱、基部增生、融合,上皮细胞和泌氯细胞空泡化等现象。研究表明,低温胁迫抑制了军曹鱼幼鱼的鳃组织抗氧化酶活性,造成氧化损伤,进一步诱导细胞凋亡,破坏鳃组织结构完整性。

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

采用盆栽试验,以郑单958和丰单3号为材料,研究了低温胁迫对玉米幼苗光合作用、叶绿素、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响,以及聚糠萘合剂(PKN)的调控效果。结果表明,低温胁迫下,玉米幼苗的光合作用和光系统II光化学最大效率受到抑制;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低;过氧化氢、超氧阴离子的产生速率及丙二醛(MDA)含量显著升高。PKN处理提高了低温胁迫下玉米幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、光系统II光化学的最大效率(Fv/Fm)、叶绿素含量(Chla+Chlb)。低温处理7d,郑单958处理(ZDTR)和丰单3号处理(FDTR)的Pn、Gs、Fv/Fm、Chla+Chlb分别比各自的对照提高了88.95%和61.11%、593.33%和1741.67%、111.50%和145.16%、36.61%和54.03%;PKN处理延缓了SOD、POD、CAT活性的降低,低温胁迫7d,PKN处理使郑单958和丰单3号的SOD、POD、CAT活性分别比对照高了292.59%和632.98%、295.07%和360.54%、254.55%和265.45%;同时降低了过氧化氢、超氧阴离子的产生速率及MDA的含量。表明PKN处理有利于提高玉米幼苗的抗冷性。采用盆栽试验,以郑单958和丰单3号为材料,研究了低温胁迫对玉米幼苗光合作用、叶绿素、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响,以及聚糠萘合剂(PKN)的调控效果。结果表明,低温胁迫下,玉米幼苗的光合作用和光系统II光化学最大效率受到抑制;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低;过氧化氢、超氧阴离子的产生速率及丙二醛(MDA)含量显著升高。PKN处理提高了低温胁迫下玉米幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、光系统II光化学的最大效率(Fv/Fm)、叶绿素含量(Chla+Chlb)。低温处理7d,郑单958处理(ZDTR)和丰单3号处理(FDTR)的Pn、Gs、Fv/Fm、Chla+Chlb分别比各自的对照提高了88.95%和61.11%、593.33%和1741.67%、111.50%和145.16%、36.61%和54.03%;PKN处理延缓了SOD、POD、CAT活性的降低,低温胁迫7d,PKN处理使郑单958和丰单3号的SOD、POD、CAT活性分别比对照高了292.59%和632.98%、295.07%和360.54%、254.55%和265.45%;同时降低了过氧化氢、超氧阴离子的产生速率及MDA的含量。表明PKN处理有利于提高玉米幼苗的抗冷性。

冠菌素和茉莉酸甲酯诱导小麦幼苗低温抗性的研究

以小麦品种豫麦18为试验材料,研究了冠菌素和茉莉酸甲酯(MeJA)对小麦低温抗性的诱导作用.结果表明,冠菌素和MeJA处理可以显著提高低温胁迫下小麦幼苗细胞内SOD、POD和CAT等抗氧化酶的活性,增加可溶性蛋白的含量,降低相对电导率和MDA含量,从而维持细胞质膜的完整性,增强小麦植株抵抗低温胁迫的能力.冠菌素和MeJA在抗低温胁迫上具有相似的作用,1μmol/L的冠菌素和100μmol/L MeJA的诱导效果较好.

低温胁迫对稻茬小麦根系抗氧化酶活性及内源激素含量的影响

为探索低温对小麦根系的伤害机理,在分蘖期和拔节期模拟低温,研究低温胁迫对稻茬不同小麦品种(烟农19,抗寒性较强;郑麦9023,抗寒性较差)根系抗氧化酶活性及内源激素含量的影响。结果表明,低温胁迫对小麦根系中抗氧化酶活性和内源激素含量的影响均达到显著水平(P<0.05)。2个小麦品种受到低温胁迫后,根系中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著增强,丙二醛含量(MDA)显著下降,且拔节期低温处理小麦的抗氧化酶活性增强幅度更大,MDA含量下降幅度更小。抗寒性较强的小麦品种(烟农19)根系中脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)和生长素(IAA)含量在低温胁迫后均表现为上升趋势。抗寒性较差的品种(郑麦9023)根系中GA3含量在低温胁迫后增加;ABA含量在低温胁迫后下降;IAA含量在分蘖期低温胁迫后表现为增加,拔节期表现为下降。以上结果表明,分蘖期和拔节期遭受低温后,不同品种稻茬小麦根系中抗氧化酶活性及激素含量受影响的程度不同,抗寒性差的品种根系受低温影响较大,且以拔节期影响更为严重。

棉花幼苗对不同程度低温逆境的生理响应

以‘新陆早33号’(冷敏感)和‘中棉所50号’(高耐寒)棉花品种为材料,采用人工模拟低温方法,研究不同温度和时间处理下棉花幼苗叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的响应特征,探讨不同温度胁迫下棉花的抗逆机制。结果显示:(1)随胁迫温度降低、胁迫时间延长,两参试棉花品种幼苗遭受低温伤害的程度逐渐加剧,尤以5℃和0℃处理表现最为明显。(2)经15℃及10℃处理后,植株叶片REC、POD活性、SP和Pro含量总体上随胁迫时间延长而提高,MDA含量、APX活性和SS含量则先升后降,并均于处理24h时达峰值;而在5℃及0℃处理下,REC和SOD、POD活性以及MDA、SS、SP含量迅速上升,APX活性、Pro含量则呈先升后降的变化趋势。(3)与‘新陆早33号’相比,‘中棉所50号’在各处理水平下均可保持更大的抗氧化酶活性和渗透调节物质含量上升幅度。研究表明,在不同程度低温逆境中,棉花幼苗可通过调节抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,启动相应抗逆调节方式来维持代谢平衡,增强抗逆性;高耐寒性品种在低温逆境中具有更灵敏、高效的活性氧清除能力和渗透调节响应机制,从而有效抵御低温逆境伤害。

低温胁迫下不同磷营养对水稻叶片质膜透性及抗氧化酶活性的影响

采用盆栽试验的方法,以耐冷性品种吉粳81和非耐冷性品种长白9为供试材料,通过不同的磷肥施用量,研究低温胁迫下磷营养对水稻质膜透性及抗氧化酶活性的影响。结果表明:施磷后,随着施磷量的增加,2个水稻品种叶片电解质外渗率和丙二醛含量均先降低后升高,而可溶性糖、脯氨酸含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性则呈先升后降的趋势。通过对比常温对照发现,低温下适当增磷可明显提高2水稻品种叶片可溶性糖、脯氨酸含量及3种抗氧化酶活性的上升幅度,减缓电解质外渗率和MDA含量的下降幅度。研究还表明,低温增磷对提升非耐冷品种长白9叶片可溶性糖、脯氨酸含量和3种抗氧化酶活性,降低电解质外渗率和丙二醛含量效果更明显。因此,通过体外增施磷肥可明显提高叶片质膜透性及抗氧化酶活性,从而有利于提高水稻的抗寒性能力。

低温胁迫对结缕草抗氧化酶活性和脂肪酸含量的影响

为探讨不同纬度来源结缕草(Zoysia Willd)对低温的响应,本研究以两份结缕草种质LT-40(高纬度)和LT-22(低纬度)为材料,分析了适温(30℃/25℃)、亚适温(18℃/12℃)、冷害(8℃/2℃)和冻害(2℃/—4℃)4种温度对叶片电导率(Electrolyte leakage,EL)、叶绿素和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量、抗氧化酶活性、叶片脂肪酸含量及不饱和指数的影响。结果表明,随着温度的降低,EL增大,叶片中叶绿素含量降低、MDA含量升高,且在LT-22中变化更大;叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性均随着温度的下降而逐渐升高,且在LT-40中表现更为显著;低温下叶片中棕榈酸含量呈下降趋势,而硬脂酸含量只在LT-40叶片中显著下降,棕榈油酸和油酸含量在LT-40叶片中显著低于对照,而亚麻酸含量在LT-40叶片中却显著高于对照,不饱和指数在LT-40叶片中显著高于对照。高纬度来源的结缕草在低温胁迫下具有较高的抗氧化能力和较好的质膜稳定性,因而其耐寒性更好。

低温胁迫对狗牙根生理及基因表达的影响

以耐寒性差异较大的杂交狗牙根品种运动百慕大、天堂419和普通狗牙根品种保定狗牙根为试验材料,分析了昼夜温度为适温(30℃/25℃)、亚适温(18℃/12℃)、冷害(8℃/4℃)和冻害(4℃/-4℃)4种温度处理下,低温对狗牙根生长速率和草坪质量、MDA含量、叶绿素荧光(F_v/F_m)、光合作用(Pn、Gs、Ci、Tr)、H_2O_2和O_2^(·-)含量、抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT、APX)、抗氧化酶及耐寒相关基因(CBF1、COR、LEA)表达的影响。结果表明,随着温度的降低,狗牙根草坪质量、生长速率、Fv/Fm和光合作用显著下降,但在耐寒性强的运动百慕大中下降幅度较小;低温下叶片MDA和H_2O_2含量及O_2^(·-)产生速率显著升高,其中在耐寒性弱的保定狗牙根中升高程度更大;狗牙根叶片抗氧化酶活性及抗氧化酶基因的表达水平随着处理温度的下降而显著升高,其中在运动百慕大中更为明显;狗牙根CBF1、COR和LEA基因表达量随着温度的下降而显著升高,尤其是在耐寒狗牙根运动百慕大中更为显著。低温诱导的抗氧化酶和耐寒相关基因上调表达,增强了细胞内的抗氧化防御,有助于狗牙根植株维持较高的光合作用和细胞膜稳定性,延缓叶片的衰老,从而提高了狗牙根的抗寒能力。

低温胁迫对两种圆柏属植物亚细胞抗氧化酶活性的影响

以祁连圆柏和圆柏幼苗为材料,研究不同处理时间下低温胁迫对圆柏属植物叶片亚细胞抗氧化酶活性的影响,探讨其在圆柏属植物叶片中的亚细胞定位。结果表明:低温胁迫下,丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶活性随时间变化均呈先升后降趋势,祁连圆柏中抗氧化酶的种类比圆柏的多且活性强,而MDA含量低于圆柏,表明祁连圆柏在低温胁迫下具有更广泛的适应性。此外,两种圆柏植物叶片超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)定位为叶绿体>细胞溶质>线粒体,过氧化氢酶(CAT)定位为线粒体>叶绿体>细胞溶质,谷胱甘肽还原酶(GR)定位为线粒体>细胞溶质>叶绿体,祁连圆柏过氧化物酶(POD)定位为细胞溶质>叶绿体>线粒体,圆柏POD定位为细胞溶质>线粒体>叶绿体,且抗氧化酶SOD、APX和GR在亚细胞中分布差异达到极显著,这说明抗氧化酶在其中一种亚细胞中发挥主要作用,为克隆亚细胞组分中的抗氧化酶基因提供了理论依据。

低温胁迫下不同光照条件对锦熟黄杨抗氧化酶活性的影响

研究了锦熟黄杨(Buxus sempervirensL.)在低温胁迫下不同光照条件(12 h光照/12 h黑暗、24 h全光、24 h全黑)对其抗氧化酶活性的影响,结果表明:低温不同光照条件下细胞膜透性和丙二醛含量均高于对照(20℃12 h光照/12 h黑暗),细胞膜透性和丙二醛含量在5℃24 h光照条件下最大;低温胁迫下SOD活性高于对照,并在5℃24 h光照条件下达到最高值;CAT的活性仍维持较高水平,5℃12 h光照/12 h黑暗显著高于对照及其它处理;在低温有光照条件下,POD活性升高,黑暗条件下POD活性低于对照。低温胁迫下POD、SOD和CAT的活性均呈上升趋势,可能是植株具有较强抗性的原因。