植物低温胁迫响应及研究方法进展.PDF
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江苏农业科学 ２０１９年第４７卷第１４期 — ３１— 丁红映，王 明，谢 洁，等．植物低温胁迫响应及研究方法进展［Ｊ］．江苏农业科学，２０１９，４７（１４）：３１－３６． ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０１９．１４．００７ 植物低温胁迫响应及研究方法进展 １ １ １ ３ １，２ １，２ 丁红映 ，王 明 ，谢 洁 ，熊兴耀 ，胡新喜 ，秦玉芝 （１．湖南农业大学园艺园林学院，湖南长沙４１０１２８；２．湖南农业大学南方粮油作物协同创新中心，湖南长沙４１０１２８； ３．中国农业科学院蔬菜花卉研究所，北京 １０００８１） 摘要：低温是植物生长过程中面临的主要非生物胁迫之一，植物的生长发育与生理代谢直接受到低温的影响。低 温胁迫下，植物从内源激素、膜质组成、抗氧化成分及基因转录水平等多个方面做出复杂而剧烈的响应，因此，植物抗 寒性研究是农业和植物领域研究的热点之一。本文从植物形态特征、生理生化变化、分子水平响应等方面系统论述植 物低温胁迫响应机制；比较了直接、间接和综合评价植物耐低温性的研究方法；分析了植物抗冻锻炼、外源生长调节剂 调控、基因工程等途径提升植物耐低温性的效果，并对以后的研究方向进行展望。 关键词：低温胁迫；响应机制；研究方法；耐低温性 中图分类号：Ｑ９４５．７８；Ｓ１８４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－１３０２（２０１９）１４－００３１－０５ 霜冻、寒潮及低温冷害是出现于早秋和晚春时节的主要 度较小，角质层和上下表皮比较厚，叶肉细胞排列紧密，叶片 ［５］ 农业气象灾害。在全球气温变暖的大环境下，由于低温灾害 组织结构也比较紧密，根冠比较大 ，细胞间空隙小，枝条木 ［６］ ［７］ 频繁发生，严重影响到我国农林业的发展（２０１８年４月份中 质部、韧皮部和髓的褐变程度较小 ，有的具有冬芽结构 。 国西北、华北等地遭受严重低温冻害，其中甘肃省蔬菜、果树、 杨宁宁等对北方油菜抗寒性研究结果表明，抗寒性强的 ２ ２ 花椒等农作物受灾３３．５８３万ｈｍ，绝收１０．１７４万ｈｍ）。关 冬油菜苗期表现匍匐生长，栅海比小，气孔面积小，地下部干 ［５］ 于植物低温胁迫机制的研究主要从外观形态和生理生化变化 质量大 。田雪飞研究发现，植物遭受一定低温后引起了叶 以及分子应答等方面展开，随着研究的深入，重点趋向于低温 片叶缘失绿，根系受损甚至枯死，开花结实率下降，果实畸形， ［８］ 响应关键基因的信号调控网络研究，其中转录因子和ｍｉＲＮＡ 甚至植株死亡 。许瑛等对菊花叶片解剖结构紧密度指标 成为研究热点。由于低温胁迫类型复杂，植物对低温的适应 的分析表明，抗寒性强的菊花品种叶片和上表皮较厚，栅栏组 性受多基因调控，不同作物低温评价指标和标准难以统一，在 织发达，叶肉细胞排列紧密，胞间空隙小，抗寒性差的品种则 植物抗寒评价方法方面进展缓慢，制约了植物耐寒资源的鉴 表现为叶片上表皮较薄，栅栏组织层数少、厚度薄，叶肉细胞
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