低温逆境下两个抗寒性不同的核桃幼叶 Ca 2+的亚细胞定位的变化

园艺学报 ›› 2013, Vol. 40 ›› Issue (3): 441-448.

低温逆境下两个抗寒性不同的核桃幼叶 Ca ²⁺的亚细胞定位的变化

田景花, 王红霞, 张志华, 高仪

（1 河北农业大学园艺学院，河北保定 071001；2 河北农业大学山区研究所，河北保定 071001）

出版日期:2013-03-25 发布日期:2013-03-25

TIAN Jing-Hua, WANG Hong-Xia, ZHANG Zhi-Hua, GAO Yi

（1College of Horticulture，Agricultural University of Hebei，Baoding，Hebei 071001，China； 2 Mountainous Areas Research
Institute，Agricultural University of Hebei，Baoding，Hebei 071001，China）

Online:2013-03-25 Published:2013-03-25

摘要/Abstract

摘要： 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 regia L.）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72 h，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24 h 时，
抗寒性较强的‘哈特雷’细胞中游离Ca2+浓度开始下降，处理72 h 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72 h 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12 h 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。

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

中图分类号:

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田景花, 王红霞, 张志华, 高仪. 低温逆境下两个抗寒性不同的核桃幼叶 Ca ²⁺的亚细胞定位的变化[J]. 园艺学报, 2013, 40(3): 441-448.

TIAN Jing-Hua, WANG Hong-Xia, ZHANG Zhi-Hua, GAO Yi. null[J]. ACTA HORTICULTURAE SINICA, 2013, 40(3): 441-448.

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