低温逆境下两个抗寒性不同的核桃幼叶Ca2+的亚细胞定位的变化

编号 zgly0001459672

文献类型 期刊论文

文献题名 低温逆境下两个抗寒性不同的核桃幼叶Ca2+的亚细胞定位的变化

作者 田景花  王红霞  张志华  高仪 

作者单位 河北农业大学园艺学院  河北农业大学山区研究所 

母体文献 园艺学报 

年卷期 2013年03期

年份 2013 

分类号 S664.1 

关键词 核桃  抗寒性  低温胁迫  钙离子  细胞化学  透射电子显微镜  超微结构 

文摘内容 为揭示核桃的抗寒机理,研究了低温逆境下不同抗寒性核桃(Juglans regiaL.)品种展叶期叶片细胞中第二信使Ca2+的分布变化。试验材料为抗寒性较强的核桃品种‘哈特雷’和抗寒性较差的‘晋龙2号’展叶期1年生枝的顶端幼叶,将枝叶于1℃低温下分别水培处理3、12、24、48和72h,以未经低温处理的叶片作为对照,采用电镜细胞化学方法,定位观察叶肉细胞中的Ca2+分布。结果表明,展叶期核桃幼叶细胞中Ca2+主要分布于液泡和细胞间隙中,线粒体、叶绿体和细胞核中也有较多Ca2+分布,基础细胞质中Ca2+含量较少。1℃低温可使细胞质和细胞核中的Ca2+浓度迅速升高,在低温处理24h时,抗寒性较强的‘哈特雷’细胞中游离Ca2+浓度开始下降,处理72h时基本恢复到静息态水平,细胞超微结构变化不大,叶片无明显冷害症状;而抗寒性较差的‘晋龙2号’叶片的细胞质、线粒体及细胞核中Ca2+浓度始终处于较高水平,到处理72h时细胞超微结构冷害明显,部分幼叶叶缘呈水浸状。可见,低温逆境下抗寒性较强的品种叶肉细胞质中出现短时间的Ca2+高峰,随后能恢复到静息态水平;而抗寒性差的品种难以恢复,不能完成第二信使的信号传导过程,最终导致细胞和组织冷害。因此,低温逆境下能否恢复第二信使Ca2+的稳定平衡与核桃的抗寒性密切相关。此外,低温处理12h后核桃幼叶的叶绿体被膜上普遍出现Ca2+沉淀,推测此时叶绿体可能起着临时贮存Ca2+的作用,以促进细胞质中Ca2+浓度回落到静息态水平;线粒体可能也具有此作用。