¿Se pueden medir los indicadores fisiológicos descongelando muestras de plantas a temperatura ambiente durante la noche?
El estrés por congelación puede provocar una serie de daños en las plantas, como 1. Daño por formación de hielo intercelular: por lo general, cuando la temperatura desciende lentamente, el agua del espacio intercelular se convierte en hielo, lo que se denomina formación de hielo intercelular. La congelación en los espacios intercelulares reducirá la presión de vapor en los espacios intercelulares y el vapor de agua en las células circundantes se condensará en los cristales de hielo en los espacios intercelulares, aumentando gradualmente el volumen de los cristales de hielo. Las células deshidratadas absorben agua de las células circundantes, por lo que no sólo las células cercanas a las grietas pierden agua, sino que las células más alejadas de los cristales de hielo también pierden agua. La principal causa del daño del hielo intercelular es: la deshidratación excesiva del protoplasma, que provoca la desnaturalización de las proteínas y la gelificación irreversible del protoplasma cuando los cristales de hielo son demasiado grandes, provocan presión mecánica sobre el protoplasma y deforman las células cuando aumenta la temperatura; , los cristales de hielo se derriten rápidamente y la pared celular es fácil de recuperar, pero el protoplasma no tiene tiempo para absorber agua y expandirse, y el protoplasma puede romperse. En términos generales, la formación de hielo entre las células no necesariamente daña a las plantas. El grado de daño celular está estrechamente relacionado con el tamaño de los cristales de hielo entre las células. La mayoría de las plantas endurecidas por el frío pueden tolerar la congelación intercelular. 2. Daño por congelación intracelular Cuando la temperatura baja bruscamente, además de congelarse en los espacios intercelulares, el agua de las células también se congela. Generalmente se congela primero en el protoplasma y luego en las células líquidas. Este es el hielo intracelular. Después de la congelación intracelular, hay muchos cristales de hielo en las células y su volumen es generalmente menor que el de la congelación intercelular. La principal causa del daño por hielo intracelular es el daño mecánico. Los cristales de hielo que se forman en el protoplasma son mucho más grandes que las proteínas y otras moléculas. Los cristales de hielo destruyen directamente la estructura de las membranas, orgánulos y matrices biológicas, afectando así el metabolismo normal. Lo que generalmente se ve al microscopio son células congeladas dentro de células, la mayoría de las cuales han sufrido lesiones mortales.
En el proceso de adaptación a las heladas, las plantas destruyen una serie de cambios fisiológicos y bioquímicos: el contenido de agua de las plantas disminuye. A medida que avanza el ejercicio anticongelante, aumentan los coloides hidrófilos intracelulares, el contenido de agua unida es relativamente estable y el contenido de agua libre se reduce relativamente, lo que es beneficioso para mejorar la capacidad anticongelante de las plantas. El metabolismo respiratorio de las plantas está debilitado. La respiración de las plantas disminuye gradualmente a medida que disminuye la temperatura. Las plantas con una resistencia débil al frío disminuyen más rápidamente, mientras que las plantas con una fuerte resistencia al frío disminuyen de forma lenta y constante. El metabolismo de la respiración celular se debilita, la actividad metabólica es baja y se consume menos azúcar, lo que favorece la acumulación de azúcar, lo que favorece la resistencia a ambientes helados. El contenido de ABA en las plantas aumenta. A medida que las horas de luz se acortan y la temperatura baja en otoño, las hojas de los árboles perennes gradualmente forman más ABA, alcanzando el punto de crecimiento, inhibiendo el crecimiento de los tallos, comenzando a formar yemas inactivas, las hojas se caen y las plantas entran en el estado inactivo. período, mejorando así su resistencia a las heladas. Muchos experimentos han confirmado ahora que los niveles de ABA en las plantas se correlacionan positivamente con su resistencia a las heladas. Acumulación de sustancias protectoras en las plantas. A medida que la temperatura disminuye gradualmente, el almidón en el cuerpo se hidroliza gradualmente en azúcar, lo que hace que aumente el contenido de azúcar soluble (glucosa, sacarosa, etc.). ). El aumento de azúcar soluble tiene un buen efecto sobre la resistencia a las heladas, aumentando la concentración del líquido celular y disminuyendo el punto de congelación. Puede amortiguar la deshidratación excesiva del citoplasma y proteger la estabilidad del coloide citoplasmático. Por tanto, los azúcares solubles son las principales sustancias protectoras de la resistencia de las plantas al frío.