植物科学和植物病理学》杂志上

ISSN:2575 - 0135

研究文章

评价冷反应冬青属植物paraguariensis

Sandonaid安德烈聊聊¹,船底座堡Arguelles²和克里斯蒂安·安东尼奥·罗哈斯^{1 *}

¹联邦大学的拉美一体化,Foz Iguacu 85866 - 000年,巴西
²一般应用遗传学研究小组(gb),肠易激综合症——Nodo波萨达斯,自治——国家波萨达斯的计划,阿根廷

*通信地址:克里斯蒂安·安东尼奥·罗哈斯联邦大学的拉美一体化,Foz Iguacu 85866 - 000年,巴西、电子邮件:cristian.rojas@unila.edu.br

日期:提交:2018年12月21日;批准:2019年3月11日;发表:2019年3月12

本文引用:聊聊SA Arguelles CF,罗哈斯CA。评价冷反应冬青属植物paraguariensis。J植物Sci Phytopathol。2019;3:009 - 012。DOI:10.29328 / journal.jpsp.1001026

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关键词:非生物压力;低温反应;适应环境

有它的起源在南美洲巴拉圭茶(冬青属植物paraguariensis圣希尔。)自然发生在南美洲的许多国家。政府数据显示,巴西、阿根廷和巴拉圭产生约860000,690000和85000吨,分别[1]。大约80%的巴西巴拉圭茶生产注定国内市场。这个物种礼物对人类健康利益由于多酚类物质的存在,皂甙、维生素、类黄酮、氨基酸、咖啡因和可可碱[2]。

它的叶子和树枝是主要用于饮料的生产,如chimarrao和茶,因此该物种起着主要社会经济重要性的南部地区,巴西,阿根廷,乌拉圭和巴拉圭,产生耕地或extractivism [3]。Erva-mate也演变成为一个咖啡因与咖啡和茶的来源,以及治疗代理其药理特性与低密度脂蛋白胆固醇降低,作为抗炎能力,有助于抵抗破坏的DNA双链引起的过氧化氢[4]。然而,根据Resende et al。[5],种植草药存在生产率低,由于种植和收割技术的不足,较低的遗传和生理所使用的种子质量和非生物压力。寒冷干燥和高盐度条件是常见的非生物压力,影响植物的生长和植物生产[6、7]。

塔伊兹& Zeiger[8],压力被定义为任何外部因素对植物产生不利的影响。在大多数情况下,压力是评价与植物生存、生长(生物质)或同化的主要过程(吸收二氧化碳和矿物质)相关的全面发展。特别是压力由于低温代表的一个主要限制植物生长、发展和分布。低温压力可分为冷却压力(清廉°C)或冻结压力(< 0°C) [9]。大多数热带和亚热带植物物种没有能力适应冷却温度,因此受到损害从温度低于10°C每年发生大约三个月的南部和东南部地区的巴西[10]。当植物生长在相对较高的温度下(25°C到35°C),突然冷却,冷却危害发生:增长放缓,变色或病变出现在叶子和叶子似乎是长期浸泡在水中[8]。

托马斯休[11],从温带植物,如菠菜和拟南芥,通常表现出不同程度的耐寒性和可能增加他们的宽容在暴露于低温冻结。另一方面,植物的热带和亚热带起源压力很敏感。植物能感知低温通过膜的物理性质的变化,由于膜流动性降低在寒冷的压力[12]。这机制由植物抵抗寒冷暴露在不冰冻的温度被称为适应,在这短暂的暴露不冰冻的温度(这发生在冬季)早期用于代谢准备以避免霜冻。

我们工作的一般假设冬青属植物paraguariensis参与反应的可能机制冷,这些机制可以帮助这个物种承受低温在某些情况下。这项工作的目的是研究生理反应中观察到巴拉圭茶植物之前提交给一个驯化处理(中度冷)暴露在最严重的感冒。

所有使用的植物都是三个月大,从商业获得果园进行萌发一种基质组成的松树树皮和肥料Osmocote 14-14-14盆盆罐罐里生长。所有的植物都收到相同的灌溉条件,光和温度。参加我们的试验植物被高度和形态外观选择。树叶被测量并计算建立包含限制。植物选择的11至14厘米长度的地上部分和10至13总树叶。叶大小限制是5到7厘米长。植物也没有包含斑点或其他可见的迹象。

选择后,植物被强制通风条件和维持7天生长室,在25°C和光周期的身子,所有的植物都在所有治疗,除了那些在压力之下。水合作用的底物是每24小时检查,必要时重做。所选植物(108)被数,绘制和分为6组:5人被暴露于8°C的预处理包括不同的时间。第六组植物,由一般的控制,在相同条件下的水化和光线,在25°C,在整个研究。不同的治疗方法具体如下:

72年5组进行预处理,48岁的24和12 0小时8°C。最后,0小时的暴露组8°C对应于预处理控制(剩余25°C)。在8°C预处理后不同时间的,植物的5组在通风条件生长室在0°C 48小时。48小时后所有的植物(包括一般控制)是视觉评估生理变化的迹象。

冬青属植物paraguariensis亚热带的植物物种起源,可能影响文化的局限性,由于低温应力敏感性,和其他植物物种[11]。评价生理反应的压力可见低温和可能机制适应环境的保护冬青属植物paraguariensis。

它被描述,一些植物物种有一个称为适应环境的机制,为国防冷应激的时期。这种机制包括利用短期温和的冷启动允许支持更多的生理和生化途径严寒之后(13、14)。结果观察到当前的工作也表明存在冬青属植物paraguariensis经冷响应通过一段时间的适应环境。在我们的实验中,植物保持72小时在8°C忍受一段时间的适应环境的后冷0°C,和只有10%的植物在这组黑色的斑点的叶子。植物的驯化组48小时,25%有黑点的树叶。在植物适应环境的群24小时,50%的植物有斑点的叶子。同样,12小时组的植物,也有50%的植物对它们的叶子黑点。另一方面,80%的植物没有驯化死了。72小时后的适应过程中,是最有益的,表明这个过程需要时间代谢变化和基因表达的激活。这些结果表明,植物经过8°C显示更高的抵御寒冷的压力相比,植物没有预处理,保护是高等植物中保持以前更长一段时间8°C,这表明一段72小时或更多的8°C适应环境需要对植物分子适应寒冷的时期。

像所有的农作物,巴拉圭茶的生产受到许多环境因素的影响,和寻找高产低成本意味着更好的理解生理学和遗传学的作物。罗查et al。[15],一些研究已经进行了阐明在巴拉圭茶生物和非生物胁迫的响应。然而,有更多的研究进行关于宽容机制强调物种如玉米、大米、小麦、拟南芥和大豆[16]。温带植物物种生存能力所带来的冷却和冻结温度冷驯化的过程,而热带气候的物种并没有适应环境能力在较低的温度。

植物物种中已经描述了机制抵御寒冷的时期,保护被解释为通过一段时间的寒冷,植物可以开发适应在生理、细胞、生化和分子水平,生存在寒冷的时期[17]。研究表明,驯化具有遗传基础(14、18)。的基因之一这一发现是编码ICE1蛋白,这是一个转录因子,结合与其他转录因子启动子区域相关,特别是一个CBF3[19],进而激活基因转录的蛋白质,以应对寒冷,软木蛋白质[20]。这些被激活的基因刺激生产低分子量防冷冻的代谢物如棉子糖、蔗糖和脯氨酸多肽的生产,以不同的方式保护植物免受损害造成的压力(21、22)。

我们的研究结果显示这些机制的存在,或类似的,也在巴拉圭茶。如前所述,这种植物自然发生在亚热带地区,而且在温带地区。巴西南部的(我们可以在哪里找到巴拉圭茶)的冬天气温是很常见的,是什么使特别有趣的知道的可能性在巴拉圭茶冷反应的存在。额外的研究可能定义的生理特点和限制对冷应激防御机制,其遗传基础,可变性和遗传。知道这一现象更好,可以适应环境的概念合并到育种研究项目。