殼寡糖提高植物抗低溫的機(jī)制

      低溫凍害是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要的自然災(zāi)害之一，包括低溫連陰雨、低溫冷害、霜凍和寒潮等，多發(fā)生在春秋季節(jié)。嚴(yán)重影響作物正常的生長(zhǎng)發(fā)育和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。低溫凍害會(huì)使植物體內(nèi)產(chǎn)生大量的自由基，使脂質(zhì)過氧化，質(zhì)膜結(jié)構(gòu)受到破壞，造成光合作用效率降低，能量產(chǎn)生和物質(zhì)合成受阻，同時(shí)為了維持正常的代謝活動(dòng)，植物的呼吸作用增強(qiáng)，能量消耗增加，會(huì)嚴(yán)重抑制植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育，甚至導(dǎo)致植株死亡。

      丙二醛（MDA）是膜脂過氧化的產(chǎn)物，它的積累會(huì)加劇膜脂過氧化，其含量多少可代表細(xì)胞膜損傷程度的大小。超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶（CAT）是植物體內(nèi)的重要保護(hù)酶，SOD催化超氧基發(fā)生歧化反應(yīng)，生成H2O2和O2，而CAT可清除H2O2，它們可降低低溫導(dǎo)致的自由基積累，減少M(fèi)DA的積累，對(duì)細(xì)胞膜起保護(hù)作用。因此在低溫脅迫條件下，減少膜內(nèi)保護(hù)酶活性下降程度、維持膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性能可有效地提高植物的抗冷性。殼寡糖能提高冷害植物幼苗的SOD、CAT、POD活性，降低了MDA含量；使葉片相對(duì)電導(dǎo)率增幅減小，使細(xì)胞電解質(zhì)滲漏率維持在較低水平，維持了膜的穩(wěn)定性。

      脯氨酸和糖含量的增加可以減弱低溫對(duì)植物組織液的冷滯效應(yīng)，保證植物細(xì)胞中溶質(zhì)的流動(dòng)性。同時(shí)脯氨酸合成過程中產(chǎn)生的NADPH及還原糖可以為細(xì)胞提供還原力，降低低溫下產(chǎn)生的氧化自由基的損傷，并對(duì)維持低溫脅迫下光合作用的穩(wěn)定起到重要作用。殼寡糖使植物體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)可溶性糖和脯氨酸含量顯著增加，降低了細(xì)胞滲透勢(shì)，提高了細(xì)胞保水力，這為減少后續(xù)到來的低溫脅迫所造成的損傷提供了預(yù)保護(hù)作用。殼寡糖還可緩解低溫下植物組織葉綠素含量的降低，保護(hù)低溫下植物光合作用，進(jìn)而維持植株物質(zhì)代謝的效應(yīng)。

總結(jié)：
殼聚糖及其衍生物提高植物的抗低溫能力主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
①促進(jìn)抗?jié)B透物質(zhì)的合成。
②提高光合作用強(qiáng)度，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。
③促進(jìn)自由基清除劑的合成，提高植物抗氧化酶的活性，增強(qiáng)清除自由基的能力，保護(hù)膜系統(tǒng)。

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