植物耐受低温胁迫研究进展
草坪草的低温胁迫及抗寒性的研究进展
Ｓ ａｄ ｎ ｇｉｕｔ ａ Ｓ ｉ ｃ ｓ ｈ ｎ ｏ ｇＡ ｒ ｌ ｒｌ ｃｅ ｅ ｃ ｕ ｎ
草 坪 草 的低 温 胁 迫及 抗 寒 性 的 研 究 进 展
牛永 强 ， 高 鹏 ， 路来 明 ， 杨 华
（ 山东世纪风 园林景 观建设 有限公 司， 山东 德州
就必 须 深入 细致 地 研 究其 抗寒 性 ， 以便 更 好 地 在
园林绿化中发挥其作用 。植物抗寒性 的研究领域 包括低温条件下植物形态、 生理生化特性、 生态及 细胞 遗传 学等 方 面 Ｅ 。 ２ ３
流失 、 降低噪音 、 调节大气温度与湿度 的作用。温 度作 为植 物 生长 的 主要 因子 之 一 ， 响草 坪 草 的 影
关键词 ： 草坪草 ； 温胁 迫 ； 低 抗寒性 中图分类 号： ７ １ Ｑ ８ 文献标 识号 ： Ａ 文章编 号 ：０ １ ４ ４ （０ ２ ０ ０５ ． ５ １０ — ９２ ２ １ ）３— ０ ３ ０
草 坪 绿地 是衡 量 现代 化 城 市 的标 准 之 一 。 草 坪 的数 量 与质 量在 一定 程度 上反 映一 个 城市 的面 貌 。草 坪是 人类 生态 系统 的重 要 组 成 部 分 ， 色 绿 的草坪 地被 能起 到 美化 环境 、 化空气 、 净 防止水 土
摘
２ ３０ ） ５ ００
要： 草坪草 的抗寒性 是坪草引种及推广 的重要参 考因子之一 。冷害和冻害均不 同程度地影 响着 草坪
植物 的生长 与正 常的生理生化过程 。本文综述 了低温对草 坪草 的影 响和作用 机理 ， 以及 草坪草光 合特性 、 水
分生理代谢 、 细胞质膜相对 透性 、 保护酶 系变化 、 碳水化合 物贮藏 、 可溶性 蛋 白质含 量与脂肪 酸的变化在 低温 胁迫方面 的研究进展 ， 出了今后进 行草坪草抗寒性研究 的趋 势和建议 。 提
植物对低温胁迫的感知与利用机制研究
植物对低温胁迫的感知与利用机制研究低温是植物生长发育过程中的一个重要环境因素，对于植物的生存和适应具有重要影响。
过去的研究中发现，植物能够感知到低温胁迫并启动相应的适应机制，以保护自身免受低温的损害。
本文将探讨植物对低温胁迫的感知与利用机制的研究进展。
一、感知机制1. 温度感受蛋白研究发现，植物中存在许多与温度感应相关的蛋白质。
其中一个重要的蛋白质是冷感受器（cold sensor），它能够感知到环境的低温信号并转导到植物细胞内，从而启动一系列的应答反应。
2. 磷脂信号通路磷脂信号通路在植物的低温应答中起着重要的作用。
当植物受到低温胁迫时，磷脂信号通路能够被激活，并引导植物细胞产生一系列与低温适应有关的物质和蛋白质。
二、利用机制1. 冷适应蛋白冷适应蛋白是植物在低温环境中产生的一类特殊蛋白质。
这些蛋白质能够改变植物细胞的代谢途径和构建细胞膜的物理性质，从而增强植物对低温胁迫的适应能力。
2. 非编码RNA近年来的研究表明，非编码RNA在低温胁迫应答中起着重要的作用。
这些RNA分子能够调控植物基因表达的过程，并帮助植物适应低温环境。
3. 生长素调控生长素是植物生长发育的重要激素，它在植物对低温胁迫的应答中也发挥着重要的作用。
研究发现，生长素能够调节植物的细胞伸长、根系发育等过程，从而帮助植物适应低温环境。
三、未来展望虽然我们已经取得了一些对植物对低温胁迫感知与利用机制的研究进展，但仍有许多问题需要进一步探索。
例如，植物对不同温度的感知和适应机制是否存在差异？低温胁迫对植物生长发育的影响是否会随着时间的延长而增加？未来的研究可以通过综合运用生物学、生物化学和分子生物学等研究手段，深入探究这些问题。
总之，植物对低温胁迫的感知与利用机制研究为我们了解植物的适应能力和生存策略提供了重要线索。
通过对这些机制的深入研究，我们可以为农业生产和环境保护提供科学依据，同时也为植物遗传改良和育种提供新思路和方法。
希望未来能够有更多的科学家致力于这一领域的研究，为人类和地球的可持续发展做出更大的贡献。
植物低温胁迫生理研究进展_吴广霞
植物低温胁迫生理研究进展3吴广霞 唐献龙 杨德光 席景会 摘 要 低温是限制植物生长和分布的一种非生物胁迫因素。
综述了低温胁迫对植物膜系统、光合作用、酶活性以及渗透调节物质的影响,同时提出了尚待进一步研究的问题。
关键词 低温胁迫;植物抗寒性;生理研究在植物生长发育过程中,温度作为一个重要的环境因子对于植物的生长发育起着至关重要的作用。
许多植物都面临着寒害的问题,植物在低温条件下会遭到不同程度的伤害,严重时甚至会导致植株死亡[1]。
低温胁迫会大大降低农作物的产量和品质。
因此,提高植物的抗寒性对农业具有十分重要的意义。
1 低温胁迫对植物膜系统的影响,作者简介:吴广霞,在读硕士,东北农业大学农学院,150030,黑龙江哈尔滨唐献龙,席景会,吉林大学植物科学学院杨德光(通讯作者),通讯地址同第1作者3基金项目:国家973项目(2006CB101700),东北农业大学博士基金收稿日期:2008-04-18其中最明显的是膜脂相的改变[2]。
低温对膜脂的直接影响是改变膜脂成分的含量及其脂肪酸组成,特别是脂肪酸组分的变化与膜的流动性和稳定性关系密切[3～5]。
当植物受到低温胁迫时主要是通过提高不饱和脂肪酸的含量和比例来提高抗寒性[6,7]。
低温对膜脂及其脂肪酸的影响也与胁迫温度、时间及光强等因素有关。
对于外界温度的变化,生物膜本身能够对膜脂的不饱和度进行调整[8],以改善低温下膜的流动性。
研究表明,植物冷害首先发生在细胞膜系统,膜系统损伤首先是冷冻引发的严重脱水所致[9]。
低温引起植物胞外或胞内结冰,胞内的水分通过质膜流出,导致细胞严重脱水[10,11]。
脱水会对细胞产生多种伤害,包括膜的结构和功能。
此外,由于低温诱导产生活性氧也能损伤膜的结构[12],胞外形成的冰晶刺伤细胞壁或细胞膜引起细胞破裂。
2 低温胁迫对植物光合作用的影响低温对光合作用最明显的影响是引起光合速率的下降,植物体内活性氧代谢失调引发的生物膜结 19827刘成,杨足君,冯娟等1利用小麦微卫星引物建立簇毛麦染色体组特异性标记1遗传,2006,28(12):1573～157928唐祖强,杨足君,李光蓉等1簇毛麦5V染色体特异性I SSR标记的建立及其对亲缘物种的检测1农业生物技术学报,2007,15(5): 799～804Progress of Stud i es on Detecti on of A li enChro ma ti n i n W hea tS u J un ji1,Do ng Yo ngm e i2,C ha i S ho ucheng3(1Cott on I nstitute of Xinjiang Acade my of Agricultural and Cultivati on Sciences,Shihezi832000,Xinjiang;2B reeding Center f or Molecular Agricultural Technol ogy of Xinjiang Acade my of Agricultural and Cultivati on Sciences,Shihezi832000,Xinjiang;3Agr onomy College of North west Agricultural and Forestry Sci2Technol ogy University,Yangling712100,Shanxi,China)Abstract The wide relatives of wheat p r ovide with abundant genetic diversity and valuable genes f or the i m p r ove2 ment of wheat1Studies on hybridizati on,identificati on and utilizati on of wild relatives will p lay an i m portant r ole for the devel opment of wheat breeding and p r oducti on1Many markers such as mor phol ogical,cyt ol ogical,molecular and p r otein markers are i m portant genetic methods t o detect alien genes in wheat1This paper p resents a summary of the app licati on and devel opment of these methods app lied t o detect alien genes in wheat1Key words W heat;A lien chr omatin;Molecular markers71作物杂志 Cr op s200813构和叶绿体结构的破坏是导致光合作用下降的主要原因。
低温胁迫实验报告
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）。
植物逆境胁迫分子生物学研究进展
植物逆境胁迫分子生物学研究进展植物在生长发育过程中难免会遭遇各种逆境的胁迫，如干旱、盐碱、低温、高温、病毒等，这些逆境胁迫会对植物的生长发育和产量产生严重影响。
为了解植物逆境胁迫分子生物学中的机制，科学家们进行了大量的研究和探索。
基因调控是植物适应逆境胁迫的重要方式之一。
研究发现，在植物逆境胁迫下，很多基因会发生表达变化。
通过分析基因调控网络可以更好地了解植物逆境胁迫的分子机制。
在植物逆境胁迫中，很多转录因子(TFs)会发挥关键作用。
TFs是一类能够将信号转化为基因表达调控的调节因子，它们通过与DNA结合并调节靶基因的转录来调控基因表达。
研究表明，针对不同的胁迫，在植物细胞中可能会存在着不同的TFs。
究竟哪些TFs是关键的，以及它们怎么协同工作，是一个值得探究的方向。
除了基因调控以外，植物细胞中还存在着许多非编码RNA，它们的表达也受到胁迫的影响。
研究表明，在逆境胁迫下，非编码RNA的表达水平会发生明显的变化，然而对于这些RNA，它们的具体作用还需要深入研究。
目前各种各样的非编码RNA都被研究人员发现，如微型RNA、长链非编码RNA和环状非编码RNA 等，它们的表达水平的变化很可能与植物逆境胁迫的应答有着密切关系。
这些非编码RNA的表达是一个比较新的研究方向，我们期待未来的研究能够更加深入、更加全面地揭示各类非编码RNA的生物学功能。
另外，许多研究也集中于逆境胁迫下植物细胞信号传递过程的研究。
在逆境胁迫下，植物细胞会产生各种内部信号来应对外部胁迫，这些信号之间可能会发生交叉协同作用，从而调节着植物生长发育。
在胁迫响应中，其中一种较为关键的信号是钙信号。
在承受逆境胁迫时，细胞通常会集中大量的钙离子，触发一系列反应，这些钙离子的调节是非常复杂的，因此关于钙信号的研究对于逆境胁迫的分子生物学机制的解析有着很大的意义。
最后，植物逆境胁迫的分子生物学研究还需要加强对误差和不确定性的控制。
随着研究深入，异常数据和误判结果的出现时有发生，这些问题会导致研究结果失真，降低研究质量。
植物低温胁迫响应及研究方法进展
植物低温胁迫响应及研究方法进展随着全球气候的变化，低温胁迫成为制约植物生长和发育的重要因素之一。
植物为了应对低温压力，会产生一系列的生理和分子响应，以维持正常的生长和发育。
因此，深入研究植物低温胁迫响应机理是非常必要的。
植物低温胁迫响应机理的研究可分为以下几个方面：低温信号的识别、转导途径、基因调控及相关代谢物的积累。
目前，研究者主要通过分析寒冷条件下不同级别激素的变化、信号转导途径、基因表达水平、蛋白质组学、代谢物组学等方法来探究植物低温胁迫响应机制。
低温信号的识别是低温胁迫响应机制的第一步，该过程中植物通过感受寒冷刺激后，产生一系列内部信号以应对低温压力。
研究发现，植物低温信号的产生可能与细胞壁的重构、钙离子代谢、膜蛋白的变化有关。
例如，低温条件下细胞壁的蛋白酶活性增强，导致细胞壁重构，这种重构有助于植物细胞对低温的适应。
此外，低温条件下细胞膜可能会通过脂类组分的变化来改变其性质，从而影响低温信号转导的过程。
低温信号的转导途径是低温胁迫响应机制的中心环节，它是将低温信号转化为植物的生理和分子响应的重要过程。
研究表明，低温信号的传递可能通过钙离子、激酶/磷酸酯酶等信号分子来实现。
例如，当植物感受到低温刺激时，可以通过抑制钙离子泵来使细胞内钙离子浓度升高，从而引起一系列生理和分子响应。
此外，丝氨酸/苏氨酸激酶家族（MAPK）在低温胁迫响应中也起到了重要的作用，这些信号分子可以通过激活下游的转录因子和RNA水平调控基因表达。
基因调控是植物低温胁迫响应机制的核心环节之一，它是将低温信号转化为植物的生理和分子响应的关键过程。
研究表明，低温条件下植物会启动大量基因表达的调控，这些基因调控可以分为直接和间接响应两种。
直接响应基因是指在低温条件下直接被激活或抑制的基因，而间接响应基因则是指不直接响应低温的基因，但是在低温胁迫下被其他的基因调控所影响。
此外，研究还发现，一些基因在低温条件下会发生表观遗传的改变，包括DNA甲基化和组蛋白乙酰化等过程。
植物低温胁迫响应及研究方法进展
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。
植物抗低温机理的分子生物学研究进展
植物抗低温机理的分子生物学研究进展摘要：笔者从不同的方面综述了植物低温抗性的分子生物学研究进展，对低温抗性的机理做了阐释，并且给出以后的研究方向和重点。
关键词：低温抗性细胞膜透性不饱和脂肪酸丙二醛保护酶系统脱落酸钙调素低温诱导蛋白温度在植物营养生长、生殖生长的过程中都具有重要的作用。
对于温度的调控是改善植物生长环境，调节植物生长状态的一项重要措施。
在自然环境下，植物对于低温的抗性，体现了植物在温度方面的适应性，体现植物物种、品种的生态位的广度。
也影响着植物产品的质量和产量。
植物的低温胁迫根据温度的不同范围分为两种类型：冷害，是指零上低温对于植物生理机制的影响所造成的伤害；冻害，是指零下低温对于植物生理机制的影响所造成的伤害。
目前，对于植物影响较大的是冷害。
【1~4】冷害的影响程度不仅取决于温度低的程度，也取决于植物受低温影响的时间的长度。
温度越低，时间越长则冷害对于植物的影响越大。
由于温度这一自然因素存在于植物体的整个生命周期中，因此，对于温度的调控，抗低温机制的研究就显得至关重要。
以往的研究中，有对于低温敏感植物和低温驯化植物的对比研究，说明了对植物的低温驯化可以在一定程度上提高植物的抗低温能力。
也有从水分的平衡，蛋白质，碳水化合物，氨基酸，核酸水平上的研究；还有从细胞壁的特性，细胞膜的结构的研究以及生长调节物质的影响。
前面的这些的研究，都说明了植物对于低温的反应和这些条件对于植物抗低温机制的一些影响。
然而所有这些因素都不是某一种因素的单独作用，而是多种因素共同作用，相互影响的结果，不同因素之间存在着互作、制约等的作用。
上面的这些研究也只是停留在膜保护系统、冷调节蛋白的生理调节的水平。
随着生物分子工程、基因工程方面的研究水平的不断提高，给植物抗低温的研究有提出了一个新的方向。
特别是低温信号转导的研究，分子标记的应用，将进一步揭示低温适应性的调控机理。
1、通过影响植物细胞膜透性影响植物低温抗性20世纪70年代，Lyons等提出细胞膜是低温冷害的首要部位，在低温条件下，植物细胞膜由液晶态转变为凝胶态，膜收缩，导致细胞膜透性改变，膜酶和膜功能系统代谢改变，功能紊乱。
植物对低温胁迫反应机制的研究进展
ＤＯＩ: １０ １９７５４ / ｊ ｎｙｙｊｓ ２０２４０４１５０２６
全度过寒冷季节至关重要ꎮ 在低温条件下ꎬ 植物的生
引言
长会暂时停止ꎬ 光合作用和呼吸率减少ꎬ 同时积累抗
低温是一种 普 遍 的 非 生 物 胁 迫ꎬ 影 响 植 物 的 生
冻保护物ꎮ 一些植物能够在持续低温、 极端低温条件
长ꎬ 对于野生和农业作物的分布及其生产力带来了显
对这些关键的分子机制和信号通路进行了综述ꎬ 这些
究的热门话题ꎮ 得益于分子生物学技术的发展ꎬ 科研
机制和通路在植物适应低温胁迫中发挥作用ꎬ 并指出
人员在揭示植物响应低温机制上已经取得了显著进
当前研究中的空缺ꎬ 提出通过基因工程和分子育种技
展ꎬ 尤其是在信号传递、 分子调节以及生理代谢调节
术提高作物耐冷性的未来研究思路ꎮ
提高导致不饱和脂肪酸的流失ꎬ 促进膜脂过氧化物的
形成ꎬ 从而增加丙二醛 ( ＭＤＡ) 的含量
[１５]
ꎮ 在金龙
飞等 [１６] 对 ９ 个油棕 ( Ｅｌａｅｉｓ ｇｕｉｎｅｅｎｓｉｓ) 品种进行的低
温胁迫研究中ꎬ 设置 １０℃ 和 １５℃ 的实验温度ꎬ 并以
２５℃ 作为对照组ꎬ 研究显示ꎬ 低温胁迫导致油棕叶片
下ꎬ 甚至是体内结冰的情况下生存ꎮ 因此ꎬ 探究植物
著的影响
[１]
ꎬ 这种影响进一步对食品安全以及农业的
可持续发展构成了挑战 [２ꎬ３] ꎮ 鉴于此背景ꎬ 深入了解
在低温和冰冻胁迫条件下的生理和分子机制ꎬ 不仅是
重要的科学问题ꎬ 同时也具有重要的经济价值ꎮ 本文
植物是如何感知并应对低温胁迫的ꎬ 已经成为科学研
２ １ 低温信号感知与传导
影响ꎬ 保护细胞避免 ＲＯＳ 损害ꎬ 维持正常生长发育ꎮ
植物低温胁迫响应及研究方法进展
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。
植物对低温胁迫的适应与响应机制研究
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。
红景天抗冻性和外源物质对其低温胁迫下生长影响的研究
红景天抗冻性和外源物质对其低温胁迫下生长影响的研究红景天抗冻性和外源物质对其低温胁迫下生长影响的研究随着全球气候变暖的趋势逐渐加剧，寒冷地区的植物面临着越来越严峻的低温胁迫。
红景天（Rhodiola rosea）是一种高山植物，生长在严寒的环境中，对低温胁迫具有一定的抗性。
然而，随着温度的进一步下降，红景天的抗冻性也面临着挑战。
因此，了解红景天在低温胁迫下的生长影响以及外源物质对其抗冻性的调节机制，对于揭示植物适应寒冷环境的生理和分子机制具有重要意义。
在低温环境下，植物会受到氧化应激的影响，引起细胞内活性氧（ROS）的积累。
过量的ROS可能导致细胞膜脂质过氧化，蛋白质氧化和DNA损伤，从而破坏细胞结构和功能。
红景天通过调节抗氧化物质的积累来应对低温引起的氧化应激。
抗氧化物质，如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽（GSH）等，能够中和ROS，从而减少对细胞的损害。
研究发现，在低温胁迫下，红景天能够显著提高SOD、CAT和GSH的活性，从而保护细胞免受氧化应激的侵害。
此外，外源物质对红景天的抗冻性也起到了重要的调节作用。
研究表明，外源物质如多糖、腺苷、腺苷酸等，能够在一定程度上提高红景天的抗冻性。
多糖是一类具有多个糖分子连接而成的生物大分子，其通过渗透调节细胞内外溶质浓度差异，从而调节细胞内液位和细胞间隙间隔。
研究发现，外源多糖能够显著提高红景天的抗冻性，减轻低温胁迫引起的细胞水分丧失和膜脂质过氧化。
而腺苷和腺苷酸作为一种重要的信号分子，能够调控植物的抗逆性。
持续的低温处理能够促进红景天细胞内腺苷和腺苷酸的积累，从而提高细胞的抗冻性。
研究还发现，低温胁迫对红景天的生长也产生了显著的影响。
低温下，红景天的生长速度显著减缓，株高和叶片面积显著降低。
此外，低温还抑制了红景天根系的生长和发育。
这些生长抑制效应可能与低温引起的细胞膜脂质过氧化和细胞分裂受阻有关。
不过，研究也发现，外源物质可以部分缓解低温引起的生长抑制。
植物应答低温胁迫机制的研究进展
文章编号：1004-0374(2010)10-1013-07植物应答低温胁迫机制的研究进展计淑霞１，２，３，４，戴绍军３，４，刘 炜１，２＊(1山东省农业科学院高新技术研究中心/山东省作物遗传改良与生物技术重点实验室，济南250100；2农业部黄淮海作物遗传改良与生物技术重点开放实验室，济南250100；3东北林业大学生命科学学院，哈尔滨150040；4哈尔滨师范大学生命科学与技术学院，哈尔滨150025)摘 要：低温是植物生长过程中遇到的主要环境胁迫因子之一，而植物响应低温胁迫是一个多因素协同作用的过程，涉及到复杂的基因表达调控网络。
尤其是低温下植物体内生理生化、细胞骨架结构及基因表达调控等方面的改变及相关机制，一直受到研究者的普遍关注。
该文主要从细胞学及分子生物学等角度入手，将低温胁迫下植物对低温的响应及可能机制进行综述，着重对植物通过细胞内部细胞器结构与功能的改变来抵御或适应低温，尤其对细胞骨架，以及低温信号转导受体及中间体、下游胁迫相关基因的表达及其在细胞内部的调控及应答机制等方面的作用进行探讨，为耐低温植物新品种的培育及农业生产实践提供理论指导。
关键词：低温；植物；细胞器结构与功能；信号转导受体及中间体；胁迫相关基因；耐低温植物新品种中图分类号：Q948.112.2 文献标识码：AThe advances of plants in response and adaption to low temperature stressJI Shu-xia1,2,3,4, DAI Shao-jun3,4, LIU Wei1,2*(1 High-Tech Research Center, Shandong Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Crop Genetic Improve-ment and Biotechnology, Jinan 250100, China; 2 Key Laboratory of Crop Genetic Improvement and Biotechnology,Huanghuaihai, Ministry of Agriculture, Jinan 250100, China; 3 College of Life Science, Northeast Forestry University,Harbin 150025, China; 4 College of Life Science and Technology, Harbin Normal University, Harbin 150025, China)Abstract : Low temperature is one of the key environmental stress factors which could affect plant growth and development seriously. And the response and adaption mechanisms of plant to low temperature stress are complicated and confused, which compsed of a complicated regulatory networks. The mechanisms of changes in physiological and biochemical level, especially the dynamic changes of cytoskeleton structure and gene expression pattern under low temperature stress, are all generally concerned by researchers. In this review, the current advances and trends of the mechanisms of plant response to low temperature in cytology and molecular biology level will be summarized. Especially the effect of cytoskeleton, which could heighten plant resistance to cold by dynamically changing of their structures; and the roles of receptors and intermediates, which could participate in cold signal transduction and regulate the gene expression level down-stream by kinase phosphorylation, will be introuced and disscussed detailly. The opinions and views for plant cold acclimation have been put forward and the potential role of the key factors in crop breeding and agricultural production under low temperature have been prospected.Keywords : low temperature; plants; cytoskeleton; receptor, intermediates; signal transduction; stress releated genes; crop breeding收稿日期：2010-04-20；修回日期：2010-07-08基金项目：国家自然科学基金项目(30870191)*通讯作者：E-mail：***************；Tel：*************1014生命科学第２２卷1 低温对植物生长发育的影响植物生长在自然条件下，其生长发育不可避免地要受到盐碱、干旱、低温、高热等极端环境的影响。
棉花对低温胁迫的生理响应及调控研究
棉花对低温胁迫的生理响应及调控研究棉花是一种重要的经济作物，在全球范围内广泛种植。
然而，棉花生长与产量受到多种环境因素的影响，其中包括温度。
低温是棉花生长中的一个重要限制因素，特别是在北方地区和寒冷季节的棉花生长期间。
低温对棉花的生理响应主要体现在根系生长受抑制、叶片黄化、叶绿素含量下降、呼吸作用减弱、叶片脱水等方面。
这些生理响应表明，低温对棉花植株造成了很大的压力和损害。
然而，棉花通过一系列生理调节来应对低温胁迫。
首先，棉花通过调控激素的合成和分泌来适应低温环境。
例如，研究发现低温胁迫能够促进植物体内赤霉素和脱落酸的合成，从而改善低温胁迫下棉花根系的生长。
其次，棉花通过调节抗氧化酶的活性来对抗低温胁迫引起的氧化损伤。
抗氧化酶能够降低抗氧化物的积累，减轻低温胁迫对棉花植株的损伤程度。
此外，棉花还通过调节质膜透性和溶质积累来改善低温胁迫下的水分和养分吸收能力。
近年来，随着基因组学和生物技术的发展，研究人员还开展了一系列关于棉花抗低温胁迫的分子调控机制的研究。
通过利用转录组学、蛋白质组学和代谢组学等高通量技术，研究人员发现在低温胁迫下特定基因的表达受到显著调控，从而揭示了棉花抗低温胁迫的分子调控网络。
此外，利用遗传工程技术也取得了一定进展，例如通过转基因方法导入耐低温基因，以增强棉花对低温胁迫的抵抗力。
尽管在棉花对低温胁迫的生理响应及调控研究方面取得了一定的进展，但仍然存在许多问题需要解决。
首先，现有研究主要集中在分子水平上，对于低温胁迫下棉花植株整体的生理生化变化和代谢途径的调控还需要进一步研究。
其次，如何将研究成果有效应用于实际生产中，进一步提高棉花产量和抗低温胁迫能力也是亟待解决的问题。
总之，棉花对低温胁迫的生理响应及调控研究具有重要的理论和实践价值。
随着研究的不断深入，相信在不久的将来能够揭示棉花抗低温胁迫的分子机制，为棉花的品种改良和栽培管理提供科学依据综上所述，棉花对低温胁迫具有一系列生理响应和调控机制。
缓解低温胁迫的实验报告
一、实验背景低温胁迫是农业生产中常见的一种环境胁迫，严重影响作物的生长发育和产量。
为了提高作物对低温胁迫的耐受性，本研究旨在探讨外源添加物质对缓解低温胁迫的影响，以期为农业生产提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验选用甜樱桃花柱和子房作为实验材料，供试植物品种为‘红宝石’甜樱桃花。
2. 实验方法（1）低温胁迫处理：将甜樱桃花柱和子房置于4℃低温环境中，持续处理24小时。
（2）外源添加物质处理：在低温胁迫处理前，将外源添加物质（ALA）按照一定浓度（0、10、20、30、50mg/L）喷施于甜樱桃花柱和子房表面。
（3）生理指标测定：低温胁迫处理后，分别测定甜樱桃花柱和子房中的超氧阴离子自由基（·O2-）、丙二醛（MDA）、抗氧化剂（ASA、GSH）、还原型谷胱甘肽（GSSG）和关键酶活性（APX、DHAR、MDHAR、GR、GST、GPX）等生理指标。
三、实验结果与分析1. 低温胁迫对甜樱桃花器官的伤害（1）低温胁迫能够促进甜樱桃花柱和子房中有害代谢物质（·O2-、MDA）的产生，过量有害物质的产生必然会对甜樱桃花器官的细胞结构造成伤害。
（2）低温胁迫导致甜樱桃花柱和子房的抗氧化剂（ASA、GSH）含量降低，还原型谷胱甘肽（GSSG）含量升高，使AsADHA、GSHGSSG的比值降低，降低了植株清除活性氧的能力。
2. 外源ALA对低温胁迫的缓解作用（1）外施ALA能够通过抑制·O2-、MDA等有害物质的产生缓解因低温胁迫造成的伤害。
（2）外施ALA导致AsADHA、GSHGSSG的比值提高，保证AsAGSH循环代谢能够正常运转，提高了植株清除活性氧的能力，缓解了因低温胁迫而造成的氧化伤害。
（3）外施ALA提高了甜樱桃花柱和子房的关键酶活性（APX、DHAR、MDHAR、GR、GST、GPX），有利于ASA-GSH循环的有效运转。
（4）在50mg/L的ALA浓度下，缓解因低温胁迫而造成的氧化伤害效果最佳。
植物应答低温胁迫的转录调控网络研究进展
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。
植物耐受低温胁迫研究进展
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。
植物激素对胁迫反应调控的研究进展
植物激素对胁迫反应调控的研究进展一、概述植物激素，作为植物体内的一类微量有机物质，在调节植物生长发育、适应环境变化等方面扮演着至关重要的角色。
随着全球气候变暖、环境污染等问题的加剧，植物面临着越来越多的非生物胁迫，如干旱、盐碱、高温、寒冷和洪涝等。
这些胁迫条件对植物的生长和存活产生了深远的影响，而植物激素在胁迫反应调控中的关键作用也逐渐被揭示出来。
在长期的进化过程中，植物发展出了复杂的机制来感知和响应外部压力。
植物激素作为这些机制中的关键组成部分，通过精细调控植物的生长和代谢过程，帮助植物适应各种胁迫环境。
目前已知的九大类植物激素，包括脱落酸（ABA）、生长素、油菜素内酯、细胞分裂素、乙烯、赤霉素、茉莉酸、水杨酸和独角金内酯等，都在胁迫反应调控中发挥着重要作用。
在胁迫条件下，植物激素通过调节基因表达、蛋白质合成和酶活性等方式，影响植物的生长、发育和代谢过程。
ABA在干旱胁迫下能够触发植物的抗旱机制，促进根系生长和气孔关闭，以降低水分散失生长素则能够调节植物侧根的形成和伸长，增强植物对水分和养分的吸收能力。
其他植物激素也通过协同或拮抗作用，共同调控植物的胁迫反应。
随着研究的深入，植物激素在胁迫反应调控中的具体作用机制逐渐被揭示。
学者们利用分子生物学、基因组学和代谢组学等手段，对植物激素的信号转导途径、靶标基因和互作网络进行了深入研究。
这些研究不仅有助于我们更好地理解植物激素在胁迫反应调控中的作用，也为培育抗逆性更强的作物品种提供了新的思路和方向。
本文将综述近年来植物激素对胁迫反应调控的研究进展，包括不同植物激素在胁迫反应中的具体作用、信号转导途径和互作机制等方面。
我们也将讨论未来研究的方向和挑战，以期为植物抗逆性的提升和农业生产的可持续发展提供理论支持和实践指导。
1. 植物激素的定义与分类植物激素，又称为植物内源激素，是指植物体内产生的一些微量而能调节（促进、抑制）自身生理过程的有机化合物。
它们往往在植物特定的组织部位合成，然后转移到其他部位起作用。
植物逆境胁迫和逆境耐受性的研究
植物逆境胁迫和逆境耐受性的研究近年来，随着环境的恶化和全球气候的变化，植物生长面临着各种逆境胁迫，如干旱、高温、寒冷、盐碱等。
这些逆境胁迫给植物生长和发展带来极大的挑战，对于农业生产和生态平衡产生了严重的影响。
为了探究植物对逆境胁迫的响应机制和逆境耐受性的提高策略，科学家们展开了大量的研究。
一、植物逆境胁迫的类型1. 干旱胁迫干旱是全球面临的严重问题之一。
干旱胁迫会导致植物失水、减少生产力、萎缩甚至死亡。
植物为了应对干旱胁迫，会调整气孔大小和数量、调节叶片水分透过率、积累有效的抗氧化物质等。
此外，植物还会通过调节根系结构和生长方式等来在干旱环境下生存。
2. 盐碱胁迫盐碱胁迫是指土壤中过多的盐分和碱性物质对植物生长发育的负面影响。
盐碱胁迫对植物造成的伤害主要包括生长抑制、代谢紊乱和离子紊乱等。
为了应对盐碱胁迫，植物会增加细胞壁厚度、提高离子调节能力、增加种子存储蛋白含量等。
3. 高温胁迫高温胁迫会对植物生长和代谢带来极大的影响，会导致叶绿素降解、蛋白质降解、代谢物积累等。
植物会通过增加酶催化能力、调节生理代谢、利用热激蛋白等多种策略来适应高温环境。
4. 寒冷胁迫寒冷胁迫会对植物的生长发育和代谢活动产生极大的影响。
植物会通过增加保护酶系统、调节膜脂组分、维持种子萌发等多种机制来应对寒冷环境。
二、植物逆境耐受性的提高策略1. 逆境训练植物在逆境环境下的生长习惯会逐渐改变，表现出逆境适应性。
一些研究表明，短时间的逆境训练能够有效提高植物的逆境耐受性，这是由增加一些逆境响应基因的表达导致的。
2. 反义基因技术反义基因技术可以通过抑制特定的基因表达来探究基因的功能，并利用这些反义基因来提高植物的逆境耐受性。
例如，在反义基因技术下，可通过抑制拟南芥中的DREB1A基因表达来提高植物对干旱胁迫的耐受性。
3. 转录因子技术转录因子是控制基因表达的核酸分子，能够调控植物在逆境环境下的基因表达。
利用转录因子技术可以提高植物的逆境耐受性。
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在冷胁迫 的情 况下 ， 不仅改 变激 酶结构 域 的催 化 活性 ，
而且对其磷酸酶域也有影响 ， 从 而影响质膜 ｔ ｔ Ａ Ｔ Ｐ ａ ｓ ｅ 活性 ］ 。试验还表 明激 酶结构域 和磷 酸酶域 的变化 ， 可 能是依赖于改变 （ 、 ＿ 末端 的某种酶 的特性 ， 质膜 Ｈ＿ ＿ Ａ Ｔ Ｐ
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
换 。转基 因的 Ｏ Ｅ — Ｆ Ａ Ｄ番茄植 株表 出改变 的脂肪 酸组 成， 在叶片和果实 １ ８： ３ 、 １ ８： ２比例 增加 ， 从而 Ｏ Ｅ — Ｆ Ａ Ｄ 的番茄植株更加耐寒 ］ 。 ］ ． ２ 低温胁迫对质膜物质的影响 低 温对其质 膜上 的质子 Ａ Ｔ Ｐ 酶也有 一定 的影响 ，
一
Ｃ １ ８： ３的含量 比对照组要高 ０ ． ８ 倍＿ ２ ］ 。也有人在研究 ０ ０ － ３ 脂肪 酸脱氢酶 中发现 ， 过 表达 ∞ 一 ３ 脂 肪酸脱 氢酶 Ｆ Ａ Ｄ ３
和Ｆ Ａ Ｄ ７ 催化亚麻酸 （ １ ８： ３ ） ， 易和亚 油酸 （ １ ８： ２ ） 的 转
个重要环 境 因素。冷胁迫 会影 响植 物生 和农 作物
敏感度 ， ａ ｃ ｂ ｐ ｌ 突变体植株反 而使 Ｐ Ｃ的积累增加 而 Ｐ Ａ 减少来加强 抗寒 性 ， 这也 就说 明 Ａ Ｃ Ｂ Ｐ Ｓ 对 于冷 调控是 通过调 节质膜上 不 同的脂肪 酸 的含 量来 调控对 冷 的敏
和～４ ℃时， 其它 Ｃ １ ８的脂肪 酸含量 降低 ， 而Ｃ １ ８： ３ 反而 增加 ， 质膜 上脂 肪酸 的含量 呈 １ ８： ３ ＞１ ６： ０ ＞１ ８： １ ＞
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ｌ １ 一 。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 。
北方 园艺２ ｏ １ ３ （ ｏ ５ ） ： １ ９ １ ～ １ ９ ４
・专题综述 ・
植 物 耐 受 低 温 胁 迫 研 究 进 展
师 秋 菊 ，李 群
Байду номын сангаас
（ 新疆 大学 生命 科 学 与技术 学 院 ， 新 疆 乌 鲁 木齐 ８ ３ ０ ０ ４ ６ ）
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
０ ０ ７ ＠１ ２ ６ ． Ｃ Ｏ ． ｍ
转 录因子 （ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ） ， 又 称 反式 作用 因 子， 位 于转录起 始位点 上游 ５ ０ ～５ ０ ０ ０ ｂ ｐ的顺式 作用
酶可能在适 应冷胁 迫 中发挥 了重 要作 用 。植 物 内膜
线粒体 阴离子 通道 （ Ｐ Ｉ ＭＡ Ｃ ） 参与 代谢产 物运 输和线粒 体体 积变化， 并 可 能 在 植 物 温 度 耐 受 性 中有 重要 作 用 。在拟南芥 中 ６个基 因家族 编码 的酰 基辅酶 Ａ 结
合蛋 白（ Ａ Ｃ Ｂ Ｐ ｓ ） 。Ａ Ｃ Ｂ Ｐ １ 家族的成员 ， 包含 １ 个 氨基末 端 的跨膜结 构域 ， 通 过转基 因拟 南芥 Ａ Ｃ Ｂ Ｐ １ 过 表达 的 质膜分析发 现 ， Ａ Ｃ Ｂ Ｐ １过表 达使磷 脂酰胆 碱 （ Ｐ Ｃ ） 的含 量减少并且增加磷脂酸（ Ｐ Ａ） 的含量 ， 并伴 随着增加冷 冻
ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｍ．
感 性 。
２ 相关 因素对 低温 胁迫 的响应
２ ． １ Ｃ Ｂ Ｆ ／ Ｄ Ｒ Ｅ Ｂ转 录因子
责任 作者 ： 李群（ １ ９ ７ １ 一 ） ， 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 － ｍａ ｉ ｌ ： ｌ ｉ ｑ ｕ ｎ ＿
和质膜物质影响基础上 ， 综述 了 Ｃ Ｂ Ｆ ／ ＤＲ ＥＢ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 Ｒ Ｎ Ａ 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 Ｄ Ｎ Ａ 甲基化 、 Ｍｉ ｃ ｒ ｏ Ｒ Ｎ Ａ、 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 ９ ４ ５ ． ７ ８ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ １ －０ ０ ０ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ —０ １ ９ １ —０ ４ 非生物胁迫 中， 低温是 限制植物地 域分配 和生长 的
１ ８： ２ ＞１ ８： ０和 １ ８： ３ ＞１ ６： Ｏ ＞１ ８： ２ ＞１ ８ ：１ ＞１ ８： ０ ，
第一 作者 简 介 ： 师秋 菊 （ １ ９ ８ ６ 一 ） ， 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— ｍａ ｉ ｌ ： ４ ５ ９ ６ ８ ５ ０ ２ ２＠
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 。有学者通 过对高 山离子芥
的试验， 发现质膜上不饱和脂肪酸在植株耐寒上有很重要 的作用 ］ 。试验也发 现， 在 ２ ５ ℃下， 质膜上脂肪 酸的含量 呈１ ６： Ｏ ＞１ ８： ２ ＞１ ８ ： ３ ＞１ ８： １ ＞１ ８ ： ０的比例 ， 而在 ０ ℃