沙冬青是亚洲中部一种强抗逆植物,生长在荒漠地带,是国家三级保护植物,对维持当地生态平衡起着重要的作用。沙冬青具有耐热、旱、盐碱,更耐寒等多种抗性,尤其能忍受冬季零下30℃的低温,是理想的研究植物抗寒性的材料。本研究以沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)幼苗为实验材料,测定低温锻炼和脱锻炼期间沙冬青幼苗子叶和根部相关生理生化指标的变化,以揭示沙冬青抗寒性形成的生理基础。结果如下:将沙冬青幼苗2℃驯化14天,抗寒力明显提高。为检测多酚与抗寒性的关系,用电镜细胞化学定位发现,低温锻炼幼苗子叶细胞中多酚在液泡、液泡膜及其附近小泡中积累明显增多。定量分析发现,低温锻炼使沙冬青子叶内的多酚含量明显增加。说明具有抗氧化剂活性的次生代谢产物多酚的积累,可能对提高沙冬青抗寒力起重要作用。在低温锻炼期间,沙冬青幼苗子叶的可溶性蛋白出现两次高峰,可溶性糖和脯氨酸的含量显著升高且表现为先上升后下降的动态变化;在低温锻炼期间,根的可溶性蛋白含量先上升后下降,可溶性糖逐渐升高,脯氨酸逐渐降低的变化趋势。并且上述指标子叶中的含量普遍高于根中的含量。在低温锻炼期间子叶中的超氧化物歧化酶(SOD)的比活力先升高后降低,根中变化不大;子叶的过氧化物酶(POD)比活力在低温锻炼期间基本保持恒定,而根中POD比活力呈现上升的趋势;子叶的PPO比活力变化不大,根的PPO比活力呈现下降的趋势。采用垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳,对子叶和根进行了SOD、POD、CAT、PPO的同工酶酶谱分析。四种同工酶的酶型在低温锻炼期间均发生了显著变化,且子叶中同工酶的变化与根中相比更明显。