龐新華，朱鵬錦，周全光，黃 強(qiáng)，譚秦亮，梁 春

（1.廣西亞熱帶作物研究所，廣西 南寧530001；2.廣西農(nóng)墾甘蔗研究所，廣西 南寧530001）

甘蔗原產(chǎn)熱帶地區(qū)，是全世界種植面積最大的糖料作物。根據(jù)FAO 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，每年全球甘蔗種植面積約2000萬hm2，其中巴西種植面積最大（約490萬hm2），其次是印度常年種植面積（約420萬hm2），中國種植面積位居第三（約167萬hm2）[1]。在中國，甘蔗作為重要的糖料作物種植面積占常年糖料種植面積的85%以上，產(chǎn)糖量占食糖總產(chǎn)量的90%以上，蔗糖產(chǎn)業(yè)是我國食糖生產(chǎn)的支柱產(chǎn)業(yè)[2]。隨著我國制糖行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整及資源優(yōu)勢的合理配置，現(xiàn)在已基本形成了廣西、廣東和云南三大蔗區(qū)[3]。然而近年來在全球氣候變化加劇的背景下，我國頻繁出現(xiàn)對農(nóng)作物生長發(fā)育產(chǎn)生不利影響的持續(xù)低溫霜凍天氣。低溫是影響植物分布、產(chǎn)量及品質(zhì)的重要非生物脅迫因素[4]。低溫寒害對農(nóng)作物造成的危害及導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失已引起世界廣泛關(guān)注，也是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最主要的自然災(zāi)害之一[5－6]。廣西壯族自治區(qū)位于中、南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，雨水充沛，熱量充足，是我國糖料甘蔗生產(chǎn)的重要地區(qū)。但因處于低緯度及復(fù)雜的山與平原交錯(cuò)地理地形環(huán)境，部分地區(qū)受冷空氣的影響，蔗區(qū)經(jīng)常發(fā)生低溫寒害對蔗糖正常生長發(fā)育嚴(yán)重的影響[7－9]。因此，如何提高甘蔗的抗寒性是遺傳育種研究領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)。Can等[10]研究發(fā)現(xiàn)，耐寒性較強(qiáng)的材料為選育抗寒甘蔗品種提供了可能性。培育抗寒性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)甘蔗品種也成為我國育種學(xué)者研究的攻堅(jiān)目標(biāo)。近年來，選育優(yōu)良甘蔗抗寒新品種取得了一定的進(jìn)展。我國曾先后引進(jìn)和鑒定大量國外甘蔗種質(zhì)，并進(jìn)行了大量的篩選和培育抗寒品種的工作，相繼培育出一些適應(yīng)于區(qū)域栽培的品種。培育抗寒甘蔗新品種，不僅可以減輕寒害損失，還可以擴(kuò)大甘蔗的種植范圍，滿足我國食糖消費(fèi)日益增長的市場需求。通過查閱近年來已報(bào)道的文獻(xiàn)資料，結(jié)合國內(nèi)外關(guān)于低溫脅迫對甘蔗影響的研究進(jìn)展，從甘蔗形態(tài)特征、生理特性和分子調(diào)控等方面對低溫脅迫響應(yīng)的研究現(xiàn)狀和成果進(jìn)行概述，以期為同類研究和進(jìn)一步探明甘蔗在低溫脅迫下的生命活動(dòng)規(guī)律提供參考。

1 低溫脅迫對甘蔗農(nóng)藝性狀的影響

作物的農(nóng)藝性狀是指株高、物候期、分蘗率、葉片形態(tài)和產(chǎn)量等與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的性狀。作物的農(nóng)藝性狀容易受環(huán)境變化的影響，因而常作為作物評價(jià)逆境脅迫的重要指標(biāo)。有研究表明[11－13]，甘蔗受到低溫脅迫后，葉片表現(xiàn)為干枯，生長點(diǎn)和側(cè)芽被凍傷，而且還影響到宿根的分蘗率以及有效莖數(shù)量，特別是在苗期受到低溫脅迫，幼苗生長抑制明顯，成活率降低并且耐寒性較差的品種表現(xiàn)更為明顯。李揚(yáng)瑞等[14]在冬季低溫寒害后對甘蔗受災(zāi)情況進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，葉片出現(xiàn)干枯、卷曲、生長點(diǎn)及蔗芽壞死、蔗莖水煮狀并帶有酸酒味、蔗糖分下降，但受寒害影響程度也因品種抗寒能力而異。在室內(nèi)模擬低溫脅迫下，通過顯微技術(shù)觀察其解剖結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)不同甘蔗品種葉片厚度、泡狀細(xì)胞面積、維管束兩頭厚壁組織厚度、維管束鞘內(nèi)厚壁細(xì)胞面積與抗寒能力呈正相關(guān)[15]。唐仕云等[16]研究表明，在甘蔗苗期進(jìn)行低溫脅迫處理，其株高、假莖粗均具有抑制作用，葉片不同程度的萎蔫，但不同品種（系）間受抑制的程度存在差異。

2 低溫脅迫對甘蔗生理生化特性的影響

2.1 葉片細(xì)胞膜系統(tǒng)

細(xì)胞膜系統(tǒng)是由磷脂和糖蛋白構(gòu)成的生命有機(jī)體的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，保證了細(xì)胞及細(xì)胞器具有相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，同時(shí)保持與周圍環(huán)境發(fā)生信息、物質(zhì)與能量的交換以完成特定的生理功能。20世紀(jì)70年代初，Lyons和Raison研究低溫脅迫對植物生理功能影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，植物細(xì)胞膜的脂肪酸不飽和度或膜流動(dòng)性與植物抗寒性密切相關(guān)，隨著溫度的降低其細(xì)胞膜發(fā)生相變，生物膜透性增大導(dǎo)致胞內(nèi)離子滲漏，不飽和類脂或脂肪酸含量增加能降低膜脂的相變溫度，且膜脂上的不飽和脂肪酸成分比例越大，植物的相變溫度越低，抗寒性也越強(qiáng)[17]。植物對低溫響應(yīng)的一種重要表現(xiàn)是增加不飽和度較高的脂肪酸，如增加油酸、亞油酸、亞麻酸在總脂肪酸中的比例；增加磷脂酰膽堿、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰甘油在總磷脂中的比重[18－19]。Murata等[20]和Wada等[21]研究發(fā)現(xiàn)，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)增加膜脂不飽和脂肪酸的比例能降低膜的相變溫度，提高植物對低溫脅迫的耐受性。孫富等[22]研究發(fā)現(xiàn)，低溫脅迫造成質(zhì)膜的破壞，抗寒性較差的甘蔗品種受到低溫脅迫的影響更大，說明甘蔗細(xì)胞膜系統(tǒng)的透性在低溫脅迫下受到損壞。劉光玲等[23]對多個(gè)甘蔗品種的抗寒性進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)，抗寒性與電解質(zhì)的外滲率呈現(xiàn)正相關(guān)。這些研究結(jié)果均表明，低溫脅迫膜質(zhì)相變導(dǎo)致透性增加、電解質(zhì)外滲、電導(dǎo)率增大和造成膜結(jié)構(gòu)的完整性受損，認(rèn)為植物細(xì)胞膜系統(tǒng)中不飽和脂肪酸的比例與其響應(yīng)低溫脅迫具有一定的相關(guān)性。

此外，許多學(xué)者研究表明，植物在低溫脅迫下細(xì)胞膜系統(tǒng)的損傷與自由基引起的膜脂過氧化和蛋白質(zhì)破壞有關(guān)。自由基具有很強(qiáng)的氧化能力，對許多生物功能分子有破壞作用。低溫脅迫使植物體內(nèi)自由基產(chǎn)生與清除的動(dòng)態(tài)平衡受到破壞，細(xì)胞內(nèi)自由基積累劇增導(dǎo)致膜脂過氧化產(chǎn)生丙二醛（MDA），以致生物膜結(jié)構(gòu)的完整性破壞透性增加電解質(zhì)外滲，電導(dǎo)率增大。在逆境脅迫下，植物體內(nèi)MDA 的積累量是判斷膜脂過氧化的典型指標(biāo)，以及植物對逆境響應(yīng)的強(qiáng)弱。陳少裕[24]研究表明，隨著低溫脅迫的溫度降低和時(shí)間延長，甘蔗葉片脂膜過氧化程度加劇，MDA 含量顯呈遞增趨勢。黃有總等[25]報(bào)道，在低溫脅迫下，甘蔗葉片MDA 含量低的品種比MDA 含量高的受傷害程度輕。不同基因型甘蔗對低溫響應(yīng)及其抗寒性評價(jià)中發(fā)現(xiàn)，隨著低溫脅迫處理時(shí)間的延長葉片中MDA 含量逐漸增加[26]。還有研究表明，甘蔗苗期隨低溫脅迫時(shí)間延長其葉細(xì)胞膜脂過氧化作用加劇，膜透性增大，膜內(nèi)大量電解質(zhì)外滲，相對電導(dǎo)率增大[27]。

2.2 光合生理生化過程

光合作用是受外界環(huán)境變化的影響最明顯的生理生化過程，與作物產(chǎn)量高低和品質(zhì)好壞密切相關(guān)。在研究作物光合作用響應(yīng)低溫脅迫方面，國內(nèi)外科學(xué)家開展了大量的研究工作。低溫脅迫對光合作用的影響，主要表現(xiàn)在光合器官的結(jié)構(gòu)、參與光合作用相關(guān)的酶活性、氣孔導(dǎo)度和光合電子傳遞以及碳同化過程等。葉綠體是綠色植物光合作用進(jìn)行的主要場所，而低溫脅迫很容易對葉綠體的結(jié)構(gòu)造成損傷，進(jìn)而影響葉綠素的合成，而葉綠素是光能主要的吸收物質(zhì)，其含量決定著植物的光合效率[28]。張保青等[29]和劉曉靜等[30]的研究結(jié)果也與之類似，甘蔗葉片葉綠素含量隨著低溫脅迫處理時(shí)間的延長而顯著下降，但不同品種其含量的變化并不一致，說明低溫脅迫處理后葉綠素含量的變化受品種（系）抗寒能力的影響。張木清等[31]報(bào)道，甘蔗葉片經(jīng)過低溫脅迫處理后葉綠素含量明顯減少，且葉綠素?zé)晒鈪?shù)（Fv／Fm）、量子產(chǎn)量（Y）和Rfd值等降低，說明PSⅡ原初光能轉(zhuǎn)換效率和潛在光合作用活力均受到抑制，且直接影響光合作用的碳同化。孫富等[32]研究發(fā)現(xiàn)，低溫脅迫下甘蔗葉片初始熒光（Fo）明顯升高，PSII的原初光能轉(zhuǎn)換效率（Fv／Fm）、PSII天線轉(zhuǎn)化效率（Fv／Fm°）、光合電子傳遞量子效率（ΦPSII）和光化學(xué)猝滅系數(shù)（qp）明顯降低，Hill反應(yīng)活力顯著下降，表明光合電子傳遞以分子態(tài)氧為受體的支路反應(yīng)的增強(qiáng)和PSII的部分失活，低溫破壞了甘蔗的PSII結(jié)構(gòu)，Hill反應(yīng)受到抑制致使PSII電子傳遞效率下降。唐仕云等[16]研究表明，低溫脅迫處理顯著降低甘蔗幼苗葉片的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）和最大光化學(xué)效率（Fv／Fm），而初始熒光（Fo）顯著上升。此外，低溫脅迫還抑制了參與光合作用中光合反應(yīng)關(guān)鍵酶核酮糖－1，5－二磷酸羧化酶（Rubisco）或磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEP）的活性。

2.3 植物滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)

在低溫脅迫過程中，植物通過增加細(xì)胞內(nèi)的游離脯氨酸、可溶性蛋白質(zhì)和可溶性糖等物質(zhì)調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓平衡或降低冰點(diǎn)抵御低溫脅迫對其所造成的傷害[33－34]。植物受到冷脅迫時(shí)，游離脯氨酸能促進(jìn)蛋白質(zhì)水合作用，由于親水、疏水表面的相互作用，蛋白質(zhì)膠體親水面積增大，保護(hù)酶的空間結(jié)構(gòu)為生化反應(yīng)提供足夠的自由水和生理活性物質(zhì)，從而對細(xì)胞起到一定的保護(hù)作用[35]。在低溫脅迫下，脯氨酸合成過程中關(guān)鍵酶（吡咯啉－5－磷酸合成酶）的基因被誘導(dǎo)表達(dá)上調(diào)進(jìn)一步促進(jìn)了脯氨酸的合成，從而降低滲透脅迫的影響[36]。對不同品種水稻在3個(gè)生育時(shí)期進(jìn)行冷水灌溉處理時(shí)，隨著低溫條件加劇，脯氨酸含量均有顯著增加并高于對照，在冷水處理停止后，脯氨酸含量呈下降趨勢[37]。低溫脅迫下百合幼苗的游離脯氨酸含量高于對照，表明脯氨酸與抗寒性具有一定的相關(guān)性[38]。劉光玲等[24]研究表明，不同甘蔗品種受低溫脅迫后，抗冷型品種葉片和根中脯氨酸含量明顯增加。李素麗等[39]報(bào)道，對不同冷敏感型甘蔗品種進(jìn)行低溫脅迫處理，冷敏感型甘蔗品種幼苗葉片脯氨酸含量呈現(xiàn)上升趨勢，而抗冷型品種脯氨酸含量均顯著高于冷敏感型。黃杏等[40]研究表明，甘蔗受到低溫脅迫其葉片脯氨酸含量上升，且不同冷敏感型品種間存在差異?？扇苄蕴鞘侵匾臐B透調(diào)節(jié)物質(zhì)，其含量不僅可以提高細(xì)胞的水勢和保水能力，使細(xì)胞的冰點(diǎn)降低從而減緩低溫對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的損傷。植物體內(nèi)可溶性糖含量的變化是一個(gè)反映低溫脅迫后植物代謝情況的敏感指標(biāo)[41]。丘立杭[42]研究表明，不同抗寒性的甘蔗品種在伸長初期受到低溫脅迫后，葉片可溶性糖含量均呈現(xiàn)不同程度的上升趨勢，但各品種之間可溶性糖的含量差異較大，抗寒性強(qiáng)的品種可溶性糖含量最高，且增幅最大。劉光玲等[24]研究發(fā)現(xiàn)，不同抗寒性的甘蔗品種受到低溫脅迫后根系中可溶性糖含量均呈現(xiàn)上升趨勢，但品種之間可溶性糖的含量存在差異。孫波等[43]報(bào)道，甘蔗受到持續(xù)低溫脅迫下，其根系可溶性糖含量呈先上升后下降趨勢，但其含量仍高于常溫生長，且抗寒品種比不抗寒品種高。

植物體內(nèi)可溶性蛋白質(zhì)也是一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，其含量與植物的抗寒性存在著一定的相關(guān)性?？扇苄缘鞍缀吭黾幽軌蛱岣呒?xì)胞的保水能力并使冰點(diǎn)降低，從而起到減輕低溫造成的損傷[44]。在選育甘蔗抗寒品種中，選擇霜凍期最早、最長的資源縣進(jìn)行甘蔗抗寒品種選育試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過自然條件下低溫脅迫甘蔗葉片中可溶性蛋白含量呈上升趨勢，且增幅存在品種間差異[29，45]。甘蔗在低溫處理過程中可溶性蛋白含量先呈一定程度的下降趨勢，之后隨著時(shí)間的延長而增加，但增幅逐漸降低[46]。

2.4 保護(hù)酶活性

植物在正常生長過程中以及逆境脅迫下，體內(nèi)會產(chǎn)生活性氧（Reactive oxygen species，ROS），這些物質(zhì)如果不能及時(shí)清除將擾亂植物的正常生理代謝，甚至對生長發(fā)育產(chǎn)生嚴(yán)重的毒害作用。植物為了維持正常的生理代謝，通過自身的抗氧化酶系統(tǒng)和非酶抗氧化物質(zhì)對活性氧進(jìn)行清除并處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。但在低溫等逆境條件下，植物細(xì)胞這種平衡狀態(tài)被破壞，超氧物陰離子自由基（O2·）、過氧化氧（H2O2）、羥基自由基（·OH）等活性氧積累并與細(xì)胞膜發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，破壞膜系統(tǒng)的完整造成損傷[47]。植物體內(nèi)具有清除自由基功能的抗氧化酶系統(tǒng)，主要包括超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氧酶（CAT）和抗壞血酸過氧化物酶（APX）等，在低溫脅迫下這些抗氧化酶可以減輕自由基對植物的傷害。對甘蔗進(jìn)行低溫脅迫處理時(shí)，隨著脅迫溫度的降低和時(shí)間的延長，甘蔗葉片脫氫酶活性和SOD 活性的降低，膜脂過氧化產(chǎn)物MDA 含量不斷增加，質(zhì)膜透性增大，抗寒能力強(qiáng)的品種SOD 活性較強(qiáng)且品種間差異表較大[24]。低溫脅迫下甘蔗苗葉片POD 活性提高及同工酶譜帶數(shù)增加，對提高甘蔗的耐寒性防止膜脂過氧化具有重要作用[48]。在抗寒性不同的甘蔗品種中，抗寒性強(qiáng)的品種抗氧化酶活性較強(qiáng)，但是SOD 活性在不同品種間差異顯著，而POD 活性變化的不明顯[49]。低溫脅迫下，甘蔗抗氧化酶SOD、POD 的活性增加，而抗寒性強(qiáng)的品種增幅均比較顯著[22]。唐仕云等[27]研究表明，甘蔗幼苗葉片隨著低溫脅迫時(shí)間的延長其SOD 活性出現(xiàn)先升高再降低的趨勢。孫波等[43]報(bào)道，在對甘蔗根系對低溫脅迫的響應(yīng)研究中發(fā)現(xiàn)，抗寒性強(qiáng)的品種POD 和SOD 酶活性均高于不抗寒品種。

3 低溫脅迫對甘蔗基因表達(dá)調(diào)控的影響

植物經(jīng)過漫長的自然選擇逐漸形成了一套感受和傳導(dǎo)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以適應(yīng)溫度的變化，包括低溫感知、信號傳導(dǎo)和耐低溫相關(guān)基因表達(dá)3 個(gè)應(yīng)答過程[50－51]。在植物響應(yīng)低溫脅迫的研究中發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜上的鈣離子通道和鈣依賴型蛋白激酶（CDPKs）等信號感受器，接受低溫信號后誘導(dǎo)細(xì)胞釋放Ca2＋，從而激活蛋白激酶參加蛋白質(zhì)磷酸化代謝過程，誘導(dǎo)脅迫靶基因（cor，kin，lti或rd 基因）的表達(dá)，提高植物耐寒性[52]；還有研究發(fā)現(xiàn)，ABA 處理植物可以通過依賴ABA、不依賴ABA 或ABA 與Ca2＋－CaM 共同執(zhí)行的3 種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，進(jìn)一步啟動(dòng)低溫調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)以增強(qiáng)植物耐寒性[53－54]。在甘蔗上，Nogueira等[55]用低溫處理后分析甘蔗RNA 表達(dá)譜，分離鑒定出34個(gè)冷誘導(dǎo)ESTs序列，其中發(fā)現(xiàn)了20個(gè)響應(yīng)低溫脅迫的新基因，提出了甘蔗響應(yīng)低溫脅迫的假設(shè)模型。Menossi等[56]在低溫脅迫甘蔗幼苗研究中發(fā)現(xiàn)，25種基因的表達(dá)受到抑制，34種基因上調(diào)表達(dá)，甘蔗在低溫和干旱脅迫誘導(dǎo)產(chǎn)生的基因相同，可能是2種脅迫都引起細(xì)胞脫水。陳香玲等[57]利用cDNA－SCOT 技術(shù)分析2個(gè)抗寒性不同的甘蔗品種在低溫脅迫下的基因差異表達(dá)時(shí)發(fā)現(xiàn)，2個(gè)不同甘蔗品種在低溫下有部分相同的基因表達(dá)，5個(gè)TDF 分別與脫水素、半腕氨酸型肽酶、多胺氧化酶、C4磷酸羧化酶和過氧化氫酶基因具有很高的同源性，有2個(gè)功能未知TDF只在抗寒品種中穩(wěn)定出現(xiàn)，初步判斷可能與甘蔗的抗寒基因表達(dá)相關(guān)。黃杏[27]應(yīng)用RT－PCR 和RACE技術(shù)克隆5個(gè)與甘蔗抗寒性相關(guān)基因的cDNA，發(fā)現(xiàn)這些基因被ABA 與低溫協(xié)同調(diào)控，ABA預(yù)處理不同程度地誘導(dǎo)了其表達(dá)。

4 展望

低溫是限制農(nóng)作物地理分布、生長和產(chǎn)量的重要非生物脅迫因子。低溫脅迫對農(nóng)作物生產(chǎn)的影響是國內(nèi)外科學(xué)家長期以來關(guān)注的熱點(diǎn)。近年來，隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展，關(guān)于玉米、水稻和番茄等農(nóng)作物在生理生化、分子生物學(xué)方面響應(yīng)低溫脅迫以及抗寒育種的研究已經(jīng)取得了許多重大突破。但作為重要糖料作物的甘蔗響應(yīng)低溫脅迫的研究以及抗寒品種選育，仍處于一種相對滯后的狀態(tài)且存在不足。諸如許多對甘蔗抗寒性的研究主要是在室內(nèi)模擬低溫條件下進(jìn)行，造成光合有效輻射、光照時(shí)間和氣溫變化等試驗(yàn)條件與實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境存在一定的偏差，導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)的指導(dǎo)性不強(qiáng)；研究材料較為單一的集中在甘蔗苗期幼葉，而缺少甘蔗根莖對冬、春季節(jié)寒潮響應(yīng)方面的研究；對于甘蔗抗寒的生理研究側(cè)重于分析測定其各種抗氧化酶和抗氧化物質(zhì)的變化，而在分子調(diào)控機(jī)制方面較多的研究，從低溫信號的識別、轉(zhuǎn)導(dǎo)、信號級聯(lián)放大、響應(yīng)等方面對甘蔗低溫信號傳遞網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了一定深度的剖析，但對低溫脅迫下相關(guān)分子應(yīng)答途徑、基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控方面的研究還不夠深入。為了更加真實(shí)地評價(jià)低溫對甘蔗的脅迫，以后應(yīng)著重加強(qiáng)以下幾個(gè)方面內(nèi)容的研究：

1）在野外選擇不同氣候類型區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)觀測，同時(shí)與室內(nèi)模擬條件的研究相結(jié)合，為甘蔗響應(yīng)低溫脅迫和抗寒品種選育提供更真實(shí)有效的評價(jià)。

2）雖然有些研究已經(jīng)克隆得到一些抗寒相關(guān)的基因并且發(fā)現(xiàn)相互間存在協(xié)同作用，然而甘蔗抗寒性是由一系列相關(guān)的直接或間接作用的基因構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，還應(yīng)進(jìn)行更加深入的研究，如對于調(diào)控這些過程的轉(zhuǎn)錄因子及關(guān)鍵功能基因、相關(guān)交叉信號途徑進(jìn)行全面的了解與解析。借助全序列測定物種的增加以及大量表達(dá)序列標(biāo)簽（EST）的測定與分析，精細(xì)遺傳和物理圖譜的構(gòu)建，反向遺傳學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和比較基因組學(xué)對復(fù)雜信號的表達(dá)、傳遞和代謝系統(tǒng)的了解必將越來越清晰，有助于甘蔗抗寒新品種的培育。

3）在逆境脅迫下農(nóng)作物體內(nèi)自由基動(dòng)態(tài)平衡受到干擾，而產(chǎn)生過量的自由基發(fā)生氧化反應(yīng)造成損傷。此外，自由基還是一種重要的信號分子介導(dǎo)基因的表達(dá)調(diào)控，深入研究自由基在在逆境脅迫中的作用與機(jī)制，對闡明甘蔗對低溫的抗寒性乃至植物抗逆的分子機(jī)制具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

[1]李代峰.廣西甘蔗種植現(xiàn)狀和發(fā)展對策[D].南寧：廣西大學(xué)，2009.

[2]李楊瑞，楊麗濤.20 世紀(jì)90年代以來我國甘蔗產(chǎn)業(yè)和科技的新發(fā)展[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2009（5）：1469－1476.

[3]吳棉國，林彥銓，張 華.我國甘蔗產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研究現(xiàn)狀與展望[J].亞熱帶農(nóng)業(yè)研究，2010（3）：209－212.

[4]馬英姿，梁文斌，陳建華.經(jīng)濟(jì)植物的抗寒性研究進(jìn)展[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2005（4）：89－94.

[5]程勇翔，王秀珍，郭建平，等.農(nóng)作物低溫冷害監(jiān)測評估及預(yù)報(bào)方法評述[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2012（2）：297－303.

[6]趙 輝，王 媛，李 剛，等.春季低溫連陰雨災(zāi)害對農(nóng)作物產(chǎn)量影響評估[J].氣象科技，2011（1）：102－105.

[7]譚 明，霍治國，李 標(biāo)，等.廣西農(nóng)作物受低溫凍害影響評估報(bào)告[J].廣西農(nóng)學(xué)報(bào)，2008（1）：1－6.

[8]何 燕，譚宗琨，丁美花，等.2008年罕見低溫凍害對廣西甘蔗及蔗糖業(yè)的影響[J].災(zāi)害學(xué)，2009（1）：68－72.

[9]何 燕，譚宗琨，李 政，等.基于GIS的廣西甘蔗低溫凍害區(qū)劃研究[J].西南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007（9）：81－85.

[10]Can D.Study on Cold Resistance of Saccharum Spontaneum L.by Means of Electrolyte Leakage [J].Journal of Simao Teachers’College，2002，3：59－63.

[11]楊榮仲，李 松，何為中，等.甘蔗低溫災(zāi)害減災(zāi)技術(shù)措施[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（2）：160－163.

[12]鄧展云，劉海斌，張革民，等.2007－2008年榨季廣西甘蔗霜凍發(fā)生危害規(guī)律的調(diào)查[J].中國糖料，2009（1）：47－50.

[13]Rasheed R，Wahid A，Ashraf M，et al.Role of proline and glycinebetaine in improving chilling stress tolerance in sugarcane buds at sprouting[J].Int.J.Agric.Biol，2010，12：1－8.

[14]李楊瑞，方鋒學(xué)，吳建明，等.2010／2011 榨季廣西甘蔗生產(chǎn)凍害調(diào)查及防御對策[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011（1）：37－42.

[15]李素麗，楊麗濤，李志剛，等.不同冷敏感型甘蔗莖尖Ca2＋和Ca2＋－ATP酶活性對低溫的響應(yīng)[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（2）：14－21.

[16]唐仕云，楊麗濤，李楊瑞.低溫脅迫下不同甘蔗品種（系）光合特性的變化及其與耐寒性的關(guān)系[J].廣西植物，2012（5）：679－685.

[17]Lyons J M，Raison J K.Oxidative activity of mitochondria isolated from plant tissues sensitive and resistant to chilling injury[J].Plant Physiology，1970，45（4）：386－389.

[18]王洪春，湯章城，蘇維埃，等.水稻干胚膜脂脂肪酸組分差異性分析[J].植物生理學(xué)報(bào)，1980（3）：227－236.

[19]鄧令毅，王洪春.葡萄的膜脂和脂肪酸組分與抗寒性關(guān)系的研究[J].植物生理學(xué)報(bào)，1982（3）：273－283.

[20]Murata N，Ishizaki－Nishizawa O，Higashi S，et al.Genetically engineered alteration in the chilling sensitivity of plants[J].Nature，1992，356（6371）：710－713.

[21]Wada H，Combos Z，Murata N.Enhancement of chilling tolerance of a cyanobacterium by genetic manipu－lation of fatty acid desaturation[J].Nature，1990，347（6289）：200－203.

[22]孫 富，黃巧玲，黃 杏，等.甘蔗葉綠體分離及其蛋白質(zhì)提取方法研究[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011（5）：463－467.

[23]劉光玲，陳榮發(fā)，田富橋，等.不同pH 值對甘蔗幼苗生長和生理特性的影響[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011（4）：380－383.

[24]陳少裕.甘蔗低溫脅迫與膜脂過氧化[J].福建農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1992（1）：22－26.

[25]黃有總，徐建云，陳超君，等.幾個(gè)甘蔗新品種的抗旱性和抗寒性比較研究[J].廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué)，2002（2）：101－104.

[26]唐仕云，楊麗濤，李楊瑞.不同甘蔗基因型對低溫脅迫的響應(yīng)及其耐寒性評價(jià)[J].熱帶作物學(xué)報(bào)，2012（4）：635－641.

[27]黃 杏.外源ABA 提高甘蔗抗寒性的生理及分子機(jī)制研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2012.

[28]任旭琴，陳伯清.低溫下辣椒幼苗光合特性的初步研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（6）：243－244.

[29]張保青，楊麗濤，李楊瑞.自然條件下甘蔗品種抗寒生理生化特性的比較[J].作物學(xué)報(bào)，2011（3）：496－505.

[30]劉曉靜，郭凌飛，李 鳴，等.水楊酸對低溫脅迫下甘蔗苗期抗寒性的效應(yīng)[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011（5）：265－268.

[31]張木清，陳如凱，呂建林，等.甘蔗苗期低溫脅迫對葉綠素a熒光誘導(dǎo)動(dòng)力學(xué)的影響[J].福建農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1999（1）：1－7.

[32]孫 富，楊麗濤，謝曉娜，等.低溫脅迫對不同抗寒性甘蔗品種幼苗葉綠體生理代謝的影響[J].作物學(xué)報(bào)，2012（4）：732－739.

[33]康俊梅，李 燕，沈 靜，等.低溫脅迫對野牛草幼苗滲透調(diào)節(jié)物與根系活力的影響[J].中國畜牧獸醫(yī)，2010（12）：18－22.

[34]鄧雪柯，喬代蓉，李 良，等.低溫脅迫對紫花苜蓿生理特性影響的研究[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005（1）：190－194.

[35]李軼冰，楊順強(qiáng)，任廣鑫，等.低溫處理下不同禾本科牧草的生理變化及其抗寒性比較[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2009（3）：1341－1347.

[36]Hong Z，Lakkineni K，Zhang Z，et al.Removal of feedback inhibition of Δ1－pyrroline－5－carboxylate synthetase results in increased proline accumulation and protection of plants from osmotic stress[J].Plant Physiology，2000，122（4）：1129－1136.

[37]武 琦，鄒德堂，趙宏偉，等.不同生育時(shí)期低溫脅迫下水稻耐冷指標(biāo)變化的研究[J].作物雜志，2012（6）：95－101.

[38]王玲麗.低溫脅迫下不同百合的抗寒生理研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[39]李素麗，李志剛，楊麗濤，等.低溫對不同冷敏感型甘蔗品種根系一些生理指標(biāo)的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012（2）：178－182.

[40]黃 杏，梁勇生，楊麗濤，等.低溫脅迫下脫落酸及合成抑制劑對甘蔗幼苗抗氧化系統(tǒng)的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（3）：356－361.

[41]王震宇，張福鎖，王 賀，等.缺硼與低溫對黃瓜幼苗—些生理反應(yīng)的影響[J].植物生理學(xué)報(bào)，1998（1）：59－64.

[42]丘立杭.不同甘蔗品種低溫脅迫下的生理生化特性及其蛋白質(zhì)表達(dá)分析[D].南寧：廣西大學(xué)，2010.

[43]孫 波，劉光玲，楊麗濤，等.甘蔗幼苗根系形態(tài)結(jié)構(gòu)及保護(hù)系統(tǒng)對低溫脅迫的響應(yīng)[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（6）：71－80.

[44]劉大林.低溫脅迫下番石榴葉片生理生化變化的探討[J].林業(yè)科學(xué)，2003（1）：38－41.

[45]張保青，楊麗濤，李楊瑞.自然條件下甘蔗品種抗寒生理生化特性的比較[C].2010中國作物學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集，沈陽：中國作物學(xué)會學(xué)術(shù)年會，2010.

[46]謝曉娜，楊麗濤，王 盛，等.甘蔗NADP異檸檬酸脫氫酶基因（SoNADP－IDH）的克隆與表達(dá)分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（1）：185－196.

[47]趙天宏，孫加偉，付 宇.逆境脅迫下植物活性氧代謝及外源調(diào)控機(jī)理的研究進(jìn)展[J].作物雜志，2008（3）：10－13.

[48]張木清，陳如凱.甘蔗抗寒性的研究 Ⅱ.種莖低溫處理后甘蔗幼苗葉片幾種酶的變化[J].福建農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1993（1）：23－27.

[49]陸國盈，韋 暉，蔣明明，等.冰水浸苗對不同甘蔗品種生理生化特性的影響[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（2）：113－116.

[50]Chinnusamy V，Zhu J，Zhu J K.Cold stress regulation of gene expression in plants[J].Trends in plant science，2007，12（10）：444－451.

[51]Knight M R，Knight H.Low－temperature perception leading to gene expression and cold tolerance in higher plants[J].New Phytologist，2012，195（4）：737－751.

[52]Carpaneto A，Ivashikina N，Levchenko V，et al.Cold transiently activates calcium－permeable channels in Arabidopsis mesophyll cells[J].Plant physiology，2007，143（1）：487－494.

[53]Nordin K，Heino P，Palva E T.Separate signal pathways regulate the expression of a low－temperature－induced gene in Arabidopsis thaliana（L.）Heynh[J].Plant molecular biology，1991，16（6）：1061－1071.

[54]Xiong L，Schumaker K S，Zhu J K.Cell signaling during cold，drought，and salt stress[J].The Plant Cell Online，2002，14（1）：165－183.

[55]Nogueira F T，De Rosa V E，Menossi M，et al.RNA expression profiles and data mining of sugarcane response to low temperature[J].Plant Physiology，2003，132（4）：1811－1824.

[56]Menossi M，Silva F M，Vincentz M，et al.Sugarcane functional genomics：gene discovery for agronomic trait development[J].International Journal of Plant Genomics，2008，doi：10.1155／2008／458732.

[57]陳香玲，李楊瑞，楊麗濤，等.低溫脅迫下甘蔗抗寒相關(guān)基因的cDNA－SCOT 差異顯示[J].生物技術(shù)通報(bào)，2010（8）：120－124.