低温胁迫对锦熟黄杨生理特性的影响

锦熟黄杨（Buxus sempervirens L．）为黄杨科黄杨属常绿灌木，因为它枝叶茂密而浓绿并且经冬不凋，而被用做绿篱。锦熟黄杨的引种栽培区域逐渐向北方扩展，在北方地区零度甚至零下低温的胁迫下，仍然很少受到寒害。因此，人们开始关注它对低温的生理适应机制。 本文利用植物生理生态学的研究手段，分析了在不同程度的低温胁迫、5℃持续低温胁迫以及不同光照条件低温胁迫下对锦熟黄杨形态解剖结构和生理学特性的影响，结果表明： （1）锦熟黄杨在不同程度低温胁迫和5℃持续低温胁迫条件下，叶片结构并没有发生明显变化； （2）锦熟黄杨在不同程度低温胁迫和5℃持续低温处理条件下表现出不同程度的应答方式。不同程度低温胁迫条件下，通过体内一些抗逆酶[超氧化物岐化酶（SOD），过氧化氢酶（CAT），过氧化物酶（POD）]活性的逐渐提高来适应不良环境，而在5℃持续低温胁迫下，这些抗逆酶的活性呈明显的波动性变化； （3）当低温与光照交互作用时，锦熟黄杨通过使SOD活性保持在较高水平来有效的清除因低温诱导的光氧化所产生的活性氧，同时通过CAT和POD活性不同程度的升高保持细胞内过氧化氢（H2O2）水平的稳定； （4）在不同程度低温胁迫和5℃持续低温胁迫下，锦熟黄杨通过增加束缚水含量抵抗不良环境的影响； （5）在不同程度低温胁迫和5℃持续低温胁迫时，锦熟黄杨表现为利用降解叶片中的淀粉粒获得更多的可溶性糖，由此适应不良环境； （6）锦熟黄杨在不程度低温胁迫下，可溶性蛋白和脯氨酸含量都显著增加，而在5℃持续低温胁迫下，可溶性蛋白先增加后降低，脯氨酸则呈波动性增加； （7）在不同程度低温胁迫条件下，锦熟黄杨其正常呼吸速率和抗氰呼吸速率的变化表现为升高—降低—升高的趋势；持续低温处理下，正常呼吸速率呈升高后降低再升高的趋势； （8）在不同程度低温胁迫条件下，锦熟黄杨有新诱导的分子量大约27kD的蛋白质表达，且表达量随着胁迫程度提高而增加；5℃持续低温胁迫5d时，分子量为99.35kD、51.60kD和14.58kD的蛋白质消失，17kD蛋白质表达水平明显增加，未见新的诱导蛋白产生。 结果表明，锦熟黄杨通过体内膜透性的改变、束缚水含量的增加、呼吸速率的变化，以及参与抵抗逆境蛋白质的表达和酶活性的增加来抵抗低温造成的不良环境。这些结果为进一步分析锦熟黄杨抵抗逆境的生理学机制提供了基本信息。