殼寡糖提高植物抗低溫的機制

      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)。嚴重影響作物正常的生長發(fā)育和經(jīng)濟產(chǎn)量。低溫凍害會使植物體內(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，同時為了維持正常的代謝活動，植物的呼吸作用增強，能量消耗增加，會嚴重抑制植物的正常生長發(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，它的積累會加劇膜脂過氧化，其含量多少可代表細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MDA的積累，對細胞膜起保護作用。因此在低溫脅迫條件下，減少膜內(nèi)保護酶活性下降程度、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；使葉片相對電導(dǎo)率增幅減小，使細胞電解質(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植物組織液的冷滯效應(yīng)，保證植物細胞中溶質(zhì)的流動性。同時脯氨酸合成過程中產(chǎn)生的NADPH及還原糖可以為細胞提供還原力，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，降低了細胞滲透勢，提高了細胞保水力，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，保護低溫下植物光合作用，進而維持植株物質(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)在以下幾個方面。
①促進抗?jié)B透物質(zhì)的合成。
②提高光合作用強度，促進植物生長。
③促進自由基清除劑的合成，提高植物抗氧化酶的活性，增強清除自由基的能力，保護膜系統(tǒng)。

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