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乌菜(Brassica campestris L.ssp.chinensis var.rosularis Tsen et Lee)是十字花科芸薹属二年生草本植物,生长发育最适温度在15~25°C。乌菜虽然性喜冷凉,但在温度较低的情况下,会抑制其正常生长发育,导致其经济产量和口感品质下降。近年来,随着露地越冬乌菜栽培面积逐渐增大,对耐寒乌菜品种的需求量也逐日增加。因此,系统地评价乌菜耐寒性和深入研究耐寒机理对乌菜耐寒品种的选育和产业发展具有重要意义。本试验采用耐寒品种WS-1和不耐寒品种Ta2作为试验材料,对其幼苗进行低温处理,然后对幼苗生长指标、光合荧光特性、叶绿体氧化伤害和抗氧化能力进行研究和比较。主要研究结果如下:1、低温胁迫导致乌菜地上部干鲜重、叶片含水量和细胞膜稳定性均呈现逐渐下降的趋势,不耐寒品种Ta2这些指标的下降幅度都显著大于耐寒品种WS-1。2、低温处理下两品种乌菜的净光合效率(P_N)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均显著下降,不耐寒品种Ta2的光合参数表现出低于耐寒品种WS-1的水平。另外,快速叶绿素荧光动力学曲线(OJIP)分析显示,低温诱导J点荧光强度上升,且不耐寒品种Ta2高于耐寒品种WS-1。这些数据综合表明,乌菜不耐寒品种的光合作用和光化学活性在低温下受抑制程度明显高于耐寒品种WS-1。3、低温胁迫造成乌菜幼苗ATPase(Adenosine triphospatase)活性和ATP水平逐渐降低,低温胁迫前后耐寒品种WS-1的ATP水平始终高于不耐寒品种Ta2,这有利于减轻低温胁迫对乌菜叶绿体结构及功能的伤害。4、低温胁迫能抑制乌菜幼苗卡尔文循环的羧化过程,降低了卡尔文循环关键酶(Rubisco、sFBPase、GAPDH和Aldolase)和Rubisco活化酶(RCA)的活性,且对耐寒品种WS-1的抑制低于不耐寒品种Ta2。5、低温引起乌菜幼苗叶绿素的降解并增加类胡萝卜素的合成,分析叶绿体超微切片发现,乌菜不耐寒品种Ta2叶绿体结构在低温胁迫下较乌菜耐寒品种WS-1受到更为严重的破坏。6、低温胁迫下耐寒品种WS-1的膜脂过氧化程度明显低于不耐寒品种Ta2。在低温胁迫下,耐寒品种WS-1叶绿体AsA-GSH循环的抗氧化能力较冷敏感品保持着更高的活性,通过启动抗氧化系统来抵御低温引起的氧化伤害,更好地清除ROS和MDA,抵御氧化伤害。