在长时间的寒冷下生存:压力持续时间,冷耐受性测试中的一个被忽视的因素

科学领域:

• 植物生理学 植物生理学
• 低温生物学 低温生物学
• 植物压力生物学 植物压力生物学

背景情况:

• 电解质泄漏 (EL) 是一种标准的实验室方法,通过测量暴露于零度以下温度的组织中的离子外流来评估植物的冷耐受性 (FT).
• 目前的EL测定通常涉及在目标结温度下短时间的暴露时间,主要评估来自冷干燥的损伤,并可能忽略其他损伤因素.
• 传统的协议往往忽视了结持续时间 (FD) 对结诱导损伤的严重性和解后恢复的可能性的影响.

研究的目的:

• 介绍电解质泄漏试验的基本原理,用于评估植物组织中结损伤.
• 要突出结持续时间 (FD) 在确定结引起的伤害程度方面的关键,但经常被忽视的作用.
• 倡导将FD整合到标准的冷耐受性测试协议中,以便更准确地预测植物反应.

主要方法:

• 对电解质泄漏 (EL) 测试机制的审查,包括结过程 (冰核,冷却速度,平衡结) 和冷干燥.
• 分析现有研究,证明在固定零下温度下不同结时间对植物组织的差异影响.
• 讨论长时间结如何影响细胞完整性,导致EL增加,浸水,光系统II效率降低和氧化应激.

主要成果:

• 在给定的零下温度下长时间结会导致相比较短的暴露时间,相对较大的植物损伤,尽管结-干燥水平相同.
• 长时间的冷时间加剧了电解质泄漏,浸水,氧化应激,并降低了光系统II的量子效率.
• 当前的FT评估方法可能会低估受伤严重程度,因为不考虑冷暴露的持续时间.

结论:

• 将结持续时间 (FD) 纳入结耐受性 (FT) 测试对于改进方法和准确预测植物对自然结事件的反应至关重要.
• 了解FD的影响可以导致对植物耐寒性和弹性进行更强大的评估.
• 对细胞和分子机制的进一步研究是有必要的,这些机制是对不同冷时间的差异反应的基础.