红阳猕猴桃(Actinidia chinensis var.chinensis'Hongyang')具有较高的经济价值和营养价值,以及较好的市场开发前景.但近年红阳猕猴桃产区如云南、四川等多地多次遭遇倒春寒等极端天气,其抗寒性差的缺点限制了发展空间.该研究通过在组培的过程中使用甲基磺酸乙酯(EMS)诱导红阳猕猴桃突变体,进而筛选出耐寒突变体,并通过转录组分析探究其胁迫响应机制.该研究以红阳猕猴桃叶片为实验材料,在组培时(4.4 g.L-1 MS+4.5 g.L-1 琼脂+1.5 mg.L-16-BA+0.1 mg.L-1 NAA+15 g.L-1 蔗糖+0.01～0.10 g.L-1 EMS)利用EMS诱导技术诱导突变体,并在低温环境下筛选出耐寒突变体.选出的耐寒突变体和正常红阳猕猴桃组培苗先进行 4℃12h寒胁迫处理,再进行转录组测序分析.结果表明:(1)通过初步的表型鉴定,当EMS处理浓度为0.06 g.L-1时诱导的部分突变体具有一定的耐寒性;(2)在转录组测序数据GO功能富集分析中,富集条目最多的是生物学过程;(3)利用KEGG数据库分析时,共筛选到 21 个差异表达基因在15 条通路中得到注释且均为上调表达,其中内质网中的蛋白质加工通路(ath04141)中富集的差异表达基因最多,并且该通路内的sHSF、Hsp70 和NEF可能与耐寒机制调控有关.综上研究结果为红阳猕猴桃耐寒种质资源的研究与利用提供了材料基础及理论依据.

以杜鹃(Rhododendron simsii)和香樟(Cinnamomum camphora)两种园林植物为材料,利用英国Hansatech公司生产的M-PEA多功能植物效率分析仪检测了经50 mg·L-15-氨基乙酰丙酸(5-ALA)溶液处理25 d后的离体叶片对-20°C低温胁迫10～30 min的响应,发现处理后的叶片可以维持较高的光化学效率(φPo)和较低的光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心供体侧放氧复合体抑制程度(Wk)以及PSⅡ反应中心最大关闭速率(Mo),处理后的叶片也具有较高的光合电子传递量子产额(φEo)、有活性的反应中心密度(RC/CS)、PSⅠ反应中心还原末端电子受体的效率(φRo)以及光合性能指数(PIabs).相反,低温胁迫降低杜鹃和香樟叶片PSI反应中心失去电子被氧化的速率(VPSⅠ)以及从PSⅡ反应中心传递过来的电子还原PSⅠ反应中心的速率(VPSⅠ-PSⅠ),且对后者的影响更大,似乎PSⅡ电子传递对短时间急速低温胁迫更为敏感.本试验结果还表明,香樟叶片耐寒性高于杜鹃,而5-ALA对香樟耐寒性的促进效应比对杜鹃更明显.5-ALA作为一种新型植物生长调节剂,可以运用于提高园林植物耐低温能力,减轻冬季寒冷和春季倒春寒伤害.

五运六气是阐释自然、生命与疾病时空规律的中医经典理论,故以五运六气基本格局推演为基础,综合考量戊戌年(2018)的交节时间、岁运太火、寒水司天、湿土在泉以及四时主客、节气物候等时令特点,分别从起居、运动、情志、饮食及防病重点等方面对2018年12个月(公历)的应时五运六气养生要点给予建议,如1月宜留意风热时袭、心肝内扰,2月留意升发较盛、肝胆火旺,3月留意春萌迅速、内热易扰,4月谨防倒春寒,5月留意燥金侵扰,6月留意极端天气时作、阴阳失衡,7月注意葆阳气、避寒湿,8月留意风雨交织、气机易紊乱,9月留意易从湿化,10月留意燥温夹湿,宜润肺清心,11月整体舒适留意秋燥,12月注意避寒保暖兼顾祛湿,以示其与常规四时养生大法之异同,期望大众从中获益,因时制宜,未病先防,保身长全.

水稻(Oryza sativa L.)是最主要的粮食作物之一,全球种植面积约 1.6 亿公顷,养活了世界约 35 亿人口.缘于水稻起源于亚热带地区,因此对低温非常敏感.世界上约 1500 万公顷的稻区(包括 24 个国家,如中国、日本和朝鲜等)遭遇过严重的冷害问题.冷害是高纬度高海拔稻区水稻生长发育的主要限制因素之一,我国稻区南北分布相差约 34 度(最北端漠河 53°27′N,最南端海南 18°90′N),海拔分布相差2700 m (从东南沿海到云贵高原),因此平均每 3～4年就会遭遇一次较大规模的冷害.除此之外,每年秋季"寒露"节气前后,即 9 月中下旬,是华南及长江中下游一带水稻抽穗扬花的关键时期,如遇低温危害就会造成抽穗扬花受阻、授粉和受精无法正常进行、空壳率增加,从而造成晚稻大幅减产.2010和 2011 年 9 月下旬,湖南省就发生了自 1997 年以来最严重的寒露风天气,导致晚稻产量大幅减产.近年来,极端气候频繁,倒春寒和寒露风等低温灾害逐年增加,每年我国因此造成的粮食损失高达 3～5亿吨,严重影响粮食供给.

凋落物是陆地生态系统的重要组成部分,凋落物动态特征可以反映出生态系统的存在状况以及环境对植被的影响作用.为探究北亚热带常绿落叶阔叶混交林凋落物产量及现存量的动态及其影响因素,该研究观测了神农架地区一处典型植被2009-2015年的凋落物产量及现存量,据此分析其动态特征及其与气象因素的关系.研究结果表明:该森林凋落物平均年产量及现存量分别为5.94 t·hm-2和10.46 t·hm-2,2009至2014年均无明显年际变化趋势,但在2015年均显著降低,且当年倒春寒天数显著高于其他年份;季节动态变化呈现双峰型,峰值分别出现在3-5月和10月;凋落物月产量与当月的前第1-4个月的月平均气温正相关,与当月的前第8-10个月的月平均气温负相关,且与当月的前第6-7及第10个月的月平均相对湿度负相关;凋落物产量季节性指数平均值为0.032,与年平均气温显著正相关.可见,长时间倒春寒现象会显著影响凋落物年产量及现存量,月平均气温和相对湿度对凋落物产量季节动态的影响有明显的滞后性,且年平均气温对北亚热带主要森林类型的凋落物产量季节性指数有显著影响.

目的 探讨倒春寒胁迫与恢复对茅苍术生长、生理及关键酶基因的影响.方法 利用倒春寒低温模拟来观察茅苍术外观形态、生长指标、生理生化、关键酶基因表达等指标,观测其对倒春寒时期低温的响应情况.结果 低温会使茅苍术出现冷害特征,致使生长减缓,叶片黄化,对其形成一定损伤,但茅苍术可通过增强抗氧化酶活性、可溶性蛋白水合能力,同时调节3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)关键酶基因表达,以共同抵御低温.结论 茅苍术遭受低温时会作出一系列积极响应,具有一定抗冷能力.

以新疆巩留野核桃林37份新疆野核桃种质资源的1年生枝条为材料,6份核桃楸为对照,利用人工气候箱模拟春季低温,分别于-20℃和4℃处理12 h,测定其相对电导率、游离脯氨酸、可溶性糖、丙二醛含量、过氧化物酶活性等生理生化指标,并进行相关分析.采用隶属函数和主成分分析综合评价核桃种质对低温的生理响应.结果 表明:低温胁迫下,新疆野核桃相对电导率、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛含量和过氧化物酶活性均呈上升趋势.综合评价其低温抗性与生境相关:巩留野核桃林中沟＞东沟＞西沟＞主沟.新疆野核桃表现出比核桃楸更为耐低温的特性.本研究从37份新疆野核桃种质中筛选出7份耐低温种质,为改良核桃品种和提高核桃耐倒春寒等生长期的突然天气变化的能力提供科学参考.

重庆及西南稻区水稻幼苗期倒春寒频发,常常导致秧苗生长迟缓,白化、烂秧等发生,制约了优质水稻安全生产和轻简化技术的应用.本研究以耐冷性较强的渝17S和对低温敏感的Y58S为材料,对比研究了3叶龄幼苗经4℃低温处理后,二者可溶性糖、海藻糖、脯氨酸、丙二醛和过氧化氢的含量,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性,以及荧光定量PCR检测胁迫相关的9个基因的表达情况.结果表明:与Y58S相比,渝17S具有更强的苗期耐冷性,在低温胁迫下,其死苗率为7.5％,而Y58S死苗率高达96.7％;低温胁迫下2个品种叶片中丙二醛和H2O2含量均升高,但渝17S增幅较小;渝17S叶片中抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶)活性,可溶性糖和海藻糖含量,以及OsCATB、OsSOD、OsAPx8,OsTPS1、OsTPP1、OsMKK6、OsMAPK3和OsICE1基因表达量均呈不同程度增加;2个品种叶片中脯氨酸含量和脯氨酸合成限速酶基因(OsP5CS)的表达量未见明显差异.初步认为,H2O2信号分子和海藻糖可以调控渝17S对低温胁迫的响应,从而增强其幼苗的抗寒性.

由于全球气候变暖,近年来小麦低温灾害事件频发,尤其是拔节-孕穗期的倒春寒灾害已成为制约小麦产量和品质的重要因素之一.本文综述了小麦倒春寒灾害的发生特点(鉴定与分级、时空特征),倒春寒对小麦生理特性(叶片、茎秆、穗部、根系)和产量、质量的影响,总结了抗倒春寒小麦育种、倒春寒危害的分子生物学机制及灾害的监测预警与风险评估等方面的研究进展,并从小麦抗倒春寒遗传基础、倒春寒危害小麦评价体系和防控技术体系等方面进行了展望,以期为抗倒春寒小麦品种的遗传改良和栽培调控新措施的建立提供理论依据.

倒春寒严重影响小麦的产量和籽粒品质.降低倒春寒危害,采取农业防御技术费时费力且减害效果不明显,培育抗倒春寒品种是最经济有效的途径.而抗寒育种依赖于科学、准确、快速、系统的倒春寒抗性鉴定评价体系.本文从鉴定方法、鉴定时期、鉴定指标、评价标准等方面对小麦春季抗寒性研究进行了综述,介绍目前倒春寒抗性鉴定研究现状,并解析小麦倒春寒抗性鉴定的分子生物学基础;提出应以产量性状为评价指标,在小麦拔节期、孕穗期和开花期分别进行倒春寒抗性评价,筛选综合抗性强的优异种质资源,解析其分子遗传机理,通过创新再利用,为选育抗倒春寒小麦品种提供新材料.