【正文】 抗凍機理①細胞內(nèi)結(jié)冰。植物體內(nèi)的甘油3磷酸?；D(zhuǎn)移酶、W3脂肪酸去飽和酶等能催化膜中脂肪酸的去飽和反應(yīng)，增加質(zhì)膜中不飽和脂肪酸的含量，從而提高了植物的抗冷性。低溫脅迫時，質(zhì)膜上的脂類發(fā)生了變化，磷脂和游離甾醇含量增加，減少了甾醇糖苷、?；薮继擒蘸推咸烟擒罩?。 目前，對植物的抗寒性研究主要集中在農(nóng)作物以及一些主要的園林植物當(dāng)中進行，如農(nóng)作物當(dāng)中的小麥、玉米、棉花等。關(guān)于植物抗性方面的研究國內(nèi)外研究者己做了大量的工作，論文和專著不勝枚舉，但大葉冬青與其他植物的研究相比尚有距離。1年不當(dāng)中有2個生長高峰，分別出現(xiàn)在4月和7～8月，無明顯病蟲害發(fā)生。幼苗期喜蔭蔽，需一定的側(cè)方遮蔭。生于山坡竹林內(nèi)及灌木叢中；主要分布于長江下游各省及福建等地，河南南部大別山區(qū)有自然分布。果實球形，紅色或褐色；分核4。葉厚革質(zhì)，長橢圓形，長8～20 cm，～5 cm，頂端銳尖，基部楔形，主脈在表面凹陷，在背面顯著隆起；葉柄粗壯， cm。，在逆境脅迫條件下，大葉冬青可以通過自身調(diào)節(jié)來抵御不良環(huán)境的傷害，能抵御一定不良環(huán)境造成的傷害，具有較強的抗逆能力。試驗表明，在驟然降溫下，6 ℃低溫脅迫三天就對大葉冬青造成了傷害，遠比緩慢降溫造成的傷害要大。POD活性在兩種降溫下都低于對照。MDA含量和相對電導(dǎo)率在兩種降溫過程下都呈上升趨勢。 2　抗凍機理 3 3 生長恢復(fù)試驗法 3 細胞膜透性的研究 3 膜結(jié)構(gòu)功能的變化引起細胞代謝的改變 4 植物生理生化特性與抗寒性的關(guān)系 4 4 膜透性與植物的抗寒性 4 半致死溫度與植物的抗寒性 4 丙二醛（MDA）與植物的抗寒性 4 可溶性糖與植物的抗寒性 5 5 5 6 6 6 6 6 6 干旱脅迫與植物葉綠素含量的變化 7 干旱脅迫與植物丙二醛（MDA）的變化 7 干旱脅迫與植物保護酶系統(tǒng)的變化 72引言 83試驗材料與方法 9 供試材料 9 試驗方法 9 抗寒性研究 9 9 9 抗旱性研究 9 9 試驗方法 10 實驗步驟 10(Chl)的測定 10 電導(dǎo)率的測定 10 11（SOD）活性的測定 11（POD）活性的測定 12（CAT）活性的測定 13(MDA)含量的測定 13 144結(jié)果與分析 15 15 15 15 16 16 16 17 18 低溫脅迫下大葉冬青葉片MDA含量的變化 19 19 20 低溫脅迫對大葉冬青葉片可溶性糖含量的影響 20 緩慢降溫下大葉冬青葉片可溶性糖含量的變化 20 21 22 22 23 低溫脅迫對大葉冬青葉片POD活性的影響 24 緩慢降溫對大葉冬青葉片POD活性的影響 24 驟然降溫對大葉冬青葉片POD活性的影響 25 低溫脅迫對大葉冬青葉片CAT活性的影響 26 26 26 27 29 干旱脅迫對大葉冬青葉片葉綠素含量的影響 29 干旱脅迫對大葉冬青葉片MDA含量的影響 30 干旱脅迫對大葉冬青葉片SOD活性的影響 31 32 33 345結(jié)論與討論 36 低溫脅迫對大葉冬青葉片的影響 36 36 36 36 36 37 干旱脅迫對大葉冬青葉片的影響 38 干旱脅迫對大葉冬青葉片葉綠素含量的影響 38 干旱脅迫對大葉冬青葉片丙二醛含量的影響 38 干旱脅迫對大葉冬青葉片保護酶活性的影響 396問題與展望 40參考文獻 41縮略詞表 46英文摘要 47 摘 要本論文以2年生大葉冬青（Ilex latifolia)為研究對象，研究了在低溫及干旱脅迫下大葉冬青葉片生理特性的變化，探討了大葉冬青的各種生理反應(yīng)特性，其結(jié)果如下：1．在低溫脅迫下，兩種不同的降溫過程對大葉冬青造成的影響不同。特別感謝我的師兄王寧博士，趙清賀還有同窗及同門的張瑞粉，董亞芳，喬俊鵬及師妹梅海軍同學(xué)，他們對本論文的試驗做了不少工作，給予我不少的幫助，在此表示感謝！值此論文草成之際，我的心情萬分激動。在此謹(jǐn)向蘇老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。授人以漁而非魚，置身其中，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會了科學(xué)的思考方式，掌握了通用的研究方法，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。注：保密學(xué)位論文在解密后適用于本授權(quán)書。本人同意河南農(nóng)業(yè)大學(xué)可以用不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。特此聲明。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)碩 士 學(xué) 位 論 文題 目 低溫與干旱脅迫對大葉冬青葉片生理特性影響的研究學(xué)位申請人姓名 夏 鵬 云 導(dǎo) 師 姓 名 蘇 金 樂 教授 學(xué) 科 專 業(yè) 園林植物與觀賞園藝 研 究 方 向 園林植物遺傳育種 中國 鄭州2010年6月分類號 密級河南農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目：低溫與干旱脅迫對大葉冬青葉片生理特性影響的研究英文題目：Physiological Responses of Broadleaf Holly Leaves under Low temperature and Drought Stress 學(xué)位申請人： 夏 鵬 云 導(dǎo) 師： 蘇 金 樂 教授 專 業(yè)： 園林植物與觀賞園藝 研究方向： 園林植物遺傳育種 論文提交 學(xué)位授予日 期： 日 期：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明、使用授權(quán)及知識產(chǎn)權(quán)歸屬承諾書學(xué)位論文題目低溫與干旱脅迫對大葉冬青葉片生理特性影響的研究 學(xué)位級別碩 士學(xué)生姓名夏鵬云學(xué)科專業(yè)園林植物與觀賞園藝導(dǎo)師姓名蘇金樂教授學(xué)位論文是否保密如需保密，解密時間 年 月 日獨創(chuàng)性聲明本人呈交論文是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包括為獲得河南農(nóng)業(yè)大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料，指導(dǎo)教師對此進行了審定。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中做了明確的說明，并表示了謝意。研究生簽名： 導(dǎo)師簽名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日學(xué)位論文使用授權(quán)及知識產(chǎn)權(quán)歸屬承諾本人完全了解河南農(nóng)業(yè)大學(xué)關(guān)于保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即學(xué)生必須按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存提交論文的印刷本和電子版本，并提供目錄檢索和閱覽服務(wù)，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。本人完全了解《河南農(nóng)業(yè)大學(xué)知識產(chǎn)權(quán)保護辦法》的有關(guān)規(guī)定，在畢業(yè)離開河南農(nóng)業(yè)大學(xué)后，就在校期間從事的科研工作發(fā)表的所有論文，第一署名單位為河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，試驗材料、原始數(shù)據(jù)、申報的專利等知識產(chǎn)權(quán)均歸河南農(nóng)業(yè)大學(xué)所有，否則，承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。研究生簽名： 導(dǎo)師簽名： 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)簽名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日致謝 本研究及學(xué)位論文是在我的導(dǎo)師蘇金樂教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的，蘇老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，思想深邃，學(xué)識淵博，觀察敏銳，談吐儒雅，為我營造了一種良好的精神氛圍。從課題的選擇到論文的修改并最終完成，蘇老師都始終給予我最細心的指導(dǎo)和不懈的支持。 同時，我還要感謝在一起愉快的度過研究生生活的07級園林植物與觀賞園藝專業(yè)的同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我才能一個一個的克服困難和疑惑，直至本文的順利完成。從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)給了我無私的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意，謝謝你們！ 夏鵬云 2010年5月目 錄摘 要 11文獻綜述 2 2 大葉冬青的形態(tài)特征及地理分布 2 大葉冬青的生物生態(tài)學(xué)習(xí)性 2 2 2 2。在緩慢降溫下，大葉冬青植株葉片中葉綠素含量在0 ℃、6 ℃處理下先降后升，驟然降溫下葉綠素含量的變化基本呈下降的趨勢。緩慢降溫SOD酶相對活性表現(xiàn)為“先降后升”的趨勢，驟然降溫下葉片內(nèi)SOD活性隨著時間變化的曲線出現(xiàn)了先升后降的“Z”形變化趨勢。驟然降溫下大葉冬青葉片CAT活性的變化與緩慢降溫的變化趨勢基本一致，即隨著低溫脅迫時間的延長，CAT活性先升高，再降低。，隨著干旱脅迫程度的加強和時間的延長，葉片中丙二醛的含量呈上升趨勢但增幅較緩；保護酶的活性明顯增強，SOD活性表現(xiàn)為先升后降；POD活性的變化呈現(xiàn)先升后降再升再降，CAT活性呈現(xiàn)先升后降再升的趨勢，這3種保護酶協(xié)同作用，有效清除自由基，減輕干旱脅迫對細胞膜的傷害，增加了大葉冬青的抗旱性，試驗說明了大葉冬青有較強的抗旱能力。 關(guān)鍵詞：大葉冬青；低溫脅迫；干旱脅迫；生理特性1文獻綜述 大葉冬青的形態(tài)特征及地理分布 大葉冬青為常綠喬木，高可達20 m；樹皮灰黑色，粗糙；枝條粗壯，平滑無毛，幼枝有棱。聚傘花序密集于二年生枝條葉腋內(nèi)，雄花序每1分枝有花3～9朵，雌花序每1分枝有花1～ 3朵；花瓣橢圓形，基部連合，長約為萼裂片的3倍?；ㄆ?～5月，果熟期10月。 大葉冬青的生物生態(tài)學(xué)習(xí)性 大葉冬青原產(chǎn)于我國南方中亞熱帶地區(qū)，性喜溫暖濕潤的氣候，適生涼爽的環(huán)境，深厚疏松濕潤的土壤。種子休眠期可長達3年，幼苗苗期生長較緩，一般3年后進入速生階段，～ m。較耐寒。大葉冬青是在最近幾年才逐漸被人們所利用，因此到目前為止，大葉冬青在園林的應(yīng)用當(dāng)中還算是一種新興樹種，人們對它的研究還非常有限，所以很少有文獻資料記載，目前國內(nèi)外的科研工作者對大葉冬青的研究主要集中在無性繁殖、生化指標(biāo)的測定、藥物機理等方面，在生理特性方面的研究還未見報道（陳鳳關(guān)等，2007；邢瑩瑩等，2003；李曉儲，2003；文永新，1990；曹健康，2008）?；ɑ苤参镏械木栈?、月季、梅花等的抗寒性研究，而對于大多數(shù)園林植物，特別是熱帶亞熱帶常闊葉植物則報道并不多見（彭筱娜，2007）。冷害發(fā)生時，植物體主要是通過改變某些分子的狀態(tài)或產(chǎn)生各種功能分子來抵御低溫。陳娜等概括了膜脂組成與抗冷性的關(guān)系，指出膜脂不飽和脂肪酸的含量越高，膜脂相變溫度越低，植物的抗冷性也就隨之提高（陳娜，2005）。RNA、rRNA和mRNA含量也有所上升，核糖體結(jié)構(gòu)也發(fā)生了相應(yīng)的改變，增加了轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)在低溫下的穩(wěn)定性。由于細胞外溶質(zhì)較少，冰點較高，因此在溫度降低的過程中，細胞外的水分總是先于細胞內(nèi)的水分結(jié)冰，導(dǎo)致細胞內(nèi)水分向外流，結(jié)成冰晶。此外，還有許多植物存在過冷現(xiàn)象，當(dāng)溫度降至0℃時，植物體內(nèi)水分不會結(jié)冰，即冰點在植物自身的調(diào)節(jié)下降低了。過冷現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能包含2個方面，第一，是由于細胞內(nèi)水分受到各種大分子的束縛，不易結(jié)晶成冰，當(dāng)溫度降至冰點時，細胞內(nèi)水分并未凝結(jié)，導(dǎo)致了冰點的降低；二，是由于胞質(zhì)溶膠中各種大分子的存在，它們作為溶質(zhì)增加了細胞內(nèi)的濃度和黏滯度，根據(jù)物理學(xué)溶液表面蒸騰壓和大氣壓的關(guān)系，冰點也是要降低的。②細胞間結(jié)冰。細胞內(nèi)結(jié)冰傷害的主要原因是機械損傷。植物抗寒性的研究方法很多，簡單概括為三類。生長試驗法就是植物經(jīng)低溫處理后，觀測植株或器官形成愈傷組織、生根、發(fā)芽的能力等，以判斷林木的抗寒性，這種方法較可靠，但花費時間長，不能正確地區(qū)分傷害發(fā)生的部位。這種方法需要一定的經(jīng)驗，并且花費時間較長。①電導(dǎo)法。這種方法較為準(zhǔn)確，操作方便。植物細胞內(nèi)的不飽和脂肪酸含量越高，則膜脂相變的溫度越低，更容易保持膜的正常功能和膜的流動性，則植物的抗寒性就越強，反之，植物的抗寒性就越差，這種方法準(zhǔn)確度較高，但其成本較高。 植物生理生化特性與抗寒性的關(guān)系曾乃燕等(2000)的研究發(fā)現(xiàn)，水稻幼苗葉片的葉綠素和類胡蘿卜素（Car）含量都隨低溫處理時間延長而下降，其中葉綠素含量降低的最為明顯，經(jīng)4℃，3d和11℃，l0d低溫脅迫處理后，葉綠素總量分別降低30%和68%。烏鳳章等（2008）在研究低溫脅迫白樺幼苗的結(jié)果顯示，在低溫脅迫下白樺幼苗高生長基本停止，葉綠素含量逐漸下降。 膜透性與植物的抗寒性細胞膜是防止細胞外物質(zhì)自由進入細胞的屏障，它保證了細胞內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定。低溫導(dǎo)致植物細胞膜選擇透性改變或者喪失，細胞內(nèi)物質(zhì)的大量外滲，組織浸泡液電導(dǎo)率增高。趙青賀等（2009）試驗表明，隨著低溫脅迫的加深，香樟葉片的相對電導(dǎo)率顯著增加。魏臻武等根據(jù)抗寒鍛煉期間草坪草葉片電解質(zhì)透過率配合Logistic方程求其拐點溫度，確定了不同類型草坪草的抗寒性。證明溝葉結(jié)縷草抗寒性較強。植物在遭到低溫脅迫后，MDA含量隨著植物傷害程度加大而升高，MDA能引起蛋白質(zhì)、核酸等生命大分子的交聯(lián)聚合，且具有細胞毒性。在低溫脅迫下，植物膜脂過氧化產(chǎn)物MDA會大量積累，造成膜