一、项目的简要说明 新疆沙冬青[Ammopiptnathus nanus (M.Pop) Cheng f.]起源于热带古地中海地区，是中国荒漠植物区系中仅存的两种常绿阔叶灌木类群之一。在严酷的自然环境下，经过长期进化适应，获得了高抗寒生理功能。本项目从处于不同生存环境条件下、不同年龄组的新疆沙冬青的不同组织部位细胞中分离抗冻蛋白（AFPs）；通过DSC方法测定AFPs的热滞活性（THA）；与同属内另一种--蒙古沙冬青[A. mongolicus (Maxim.) Cheng f.]进行比较，分析两者在低温胁迫条件下生物化学响应的差异；认识新疆沙冬青在低温环境胁迫下的抗冻适应对策，了解新疆沙冬青在迁地保护和人工栽培条件下抗低温特性的变化。研究结果对于认知新疆沙冬青的抗寒机制，特别是在不同生境中的抗寒能力的变化有重要理论价值，可为新疆沙冬青的多样性保护及沙冬青属植物抗非生物逆境的研究提供新的依据。 二、主要技术指标 1、研究目标：从生物化学和分子生物学层面深入了解新疆沙冬青在低温环境下的生物化学响应和抗寒机制；确定新疆沙冬青抗冻蛋白的类型、结构和组成；认识沙冬青属两种植物在低温逆境适应过程中的生物化学差异以及进化意义。 2、研究内容：新疆沙冬青抗冻蛋白质（AFPs）的分离、纯化和热滞效应（THA）测定、不同生存环境下、不同生长发育阶段新疆沙冬青抗冻蛋白的含量和活性变化、抗冻蛋白（AFPs）在新疆沙冬青不同组织中的分布与活性差异 三、创新点 1、首次报道了新疆沙冬青的抗冻蛋白：新疆沙冬青抗冻蛋白的发现为植物抗冻蛋白的研究补充了新的资料。在低温胁迫条件下产生具有热滯活性的抗冻蛋白并不是蒙古沙冬青在长期进化中独立获得的，而是沙冬青属内植物共有的适应低温环境胁迫的一种生物化学响应机制。这一研究成果对于认知沙冬青属植物的抗寒机制有重要理论创新意义。 2、发现沙冬青属内2种植物的抗冻蛋白结构与功能存在较明显差异：新疆沙冬青叶片中的抗冻蛋白的热滯活性和分子量与蒙古沙冬青叶片中发现的抗冻蛋白有所不同。其一，热滞活性与蒙古沙冬青抗冻蛋白的热滞活性相比有一定差异，分子量较大；其二，蒙古沙冬青的抗冻蛋白具有热稳定性，而新疆沙冬青还未发现同类的抗冻蛋白。这为抗冻蛋白在沙冬青属内不同种间的抗寒表达机制研究提供了新的依据。这一结果利于揭示两种植物在低温逆境适应过程中的生物化学差异和进化意义，从而为从抗寒机制的角度确定蒙古沙冬青和新疆沙冬青的系统进化地位提供了可能性。 3、证明在迁地保护条件下新疆沙冬青的蛋白质组分发生变化：从寒冷的自然分布区移至温度较高的迁地保护地并没有使新疆沙冬青抗冻活性消失，叶片蛋白中的抗冻蛋白（AFPs）在迁地保护条件下依然能够有效表达。这对于认知新疆沙冬青在不同生境中的抗寒能力的变化有重要价值，为丰富和完善保护生物学提供了新的实证。说明迁地保护措施可以一定程度上保存新疆沙冬青抗寒性状的完整性，对今后的回归引种工作具有重要的实践意义。 4、揭示了新疆沙冬青叶片细胞渗透调节物质与抗冻蛋白之间存在着某种协同关系：可溶性糖是新疆沙冬青适应低温过程的敏感性渗透调节物质。可溶性糖在环境温度的降低过程中不断积累，而当较低的温度出现时，可溶性糖的积累速率下降，而这种低温又诱导了抗冻蛋白的表达。这种现象显示了一种可能性：新疆沙冬青是通过渗透调节物质的积累和冷诱导蛋白两个途径来适应低温胁迫过程的，而这两种途径之间的协同关系会因温度的变化而改变。这一发现为揭示新疆沙冬青耐寒机制提供了新的证据。

一、项目的简要说明 新疆沙冬青[Ammopiptnathus nanus (M.Pop) Cheng f.]起源于热带古地中海地区，是中国荒漠植物区系中仅存的两种常绿阔叶灌木类群之一。在严酷的自然环境下，经过长期进化适应，获得了高抗寒生理功能。本项目从处于不同生存环境条件下、不同年龄组的新疆沙冬青的不同组织部位细胞中分离抗冻蛋白（AFPs）；通过DSC方法测定AFPs的热滞活性（THA）；与同属内另一种--蒙古沙冬青[A. mongolicus (Maxim.) Cheng f.]进行比较，分析两者在低温胁迫条件下生物化学响应的差异；认识新疆沙冬青在低温环境胁迫下的抗冻适应对策，了解新疆沙冬青在迁地保护和人工栽培条件下抗低温特性的变化。研究结果对于认知新疆沙冬青的抗寒机制，特别是在不同生境中的抗寒能力的变化有重要理论价值，可为新疆沙冬青的多样性保护及沙冬青属植物抗非生物逆境的研究提供新的依据。 二、主要技术指标 1、研究目标：从生物化学和分子生物学层面深入了解新疆沙冬青在低温环境下的生物化学响应和抗寒机制；确定新疆沙冬青抗冻蛋白的类型、结构和组成；认识沙冬青属两种植物在低温逆境适应过程中的生物化学差异以及进化意义。 2、研究内容：新疆沙冬青抗冻蛋白质（AFPs）的分离、纯化和热滞效应（THA）测定、不同生存环境下、不同生长发育阶段新疆沙冬青抗冻蛋白的含量和活性变化、抗冻蛋白（AFPs）在新疆沙冬青不同组织中的分布与活性差异 三、创新点 1、首次报道了新疆沙冬青的抗冻蛋白：新疆沙冬青抗冻蛋白的发现为植物抗冻蛋白的研究补充了新的资料。在低温胁迫条件下产生具有热滯活性的抗冻蛋白并不是蒙古沙冬青在长期进化中独立获得的，而是沙冬青属内植物共有的适应低温环境胁迫的一种生物化学响应机制。这一研究成果对于认知沙冬青属植物的抗寒机制有重要理论创新意义。 2、发现沙冬青属内2种植物的抗冻蛋白结构与功能存在较明显差异：新疆沙冬青叶片中的抗冻蛋白的热滯活性和分子量与蒙古沙冬青叶片中发现的抗冻蛋白有所不同。其一，热滞活性与蒙古沙冬青抗冻蛋白的热滞活性相比有一定差异，分子量较大；其二，蒙古沙冬青的抗冻蛋白具有热稳定性，而新疆沙冬青还未发现同类的抗冻蛋白。这为抗冻蛋白在沙冬青属内不同种间的抗寒表达机制研究提供了新的依据。这一结果利于揭示两种植物在低温逆境适应过程中的生物化学差异和进化意义，从而为从抗寒机制的角度确定蒙古沙冬青和新疆沙冬青的系统进化地位提供了可能性。 3、证明在迁地保护条件下新疆沙冬青的蛋白质组分发生变化：从寒冷的自然分布区移至温度较高的迁地保护地并没有使新疆沙冬青抗冻活性消失，叶片蛋白中的抗冻蛋白（AFPs）在迁地保护条件下依然能够有效表达。这对于认知新疆沙冬青在不同生境中的抗寒能力的变化有重要价值，为丰富和完善保护生物学提供了新的实证。说明迁地保护措施可以一定程度上保存新疆沙冬青抗寒性状的完整性，对今后的回归引种工作具有重要的实践意义。 4、揭示了新疆沙冬青叶片细胞渗透调节物质与抗冻蛋白之间存在着某种协同关系：可溶性糖是新疆沙冬青适应低温过程的敏感性渗透调节物质。可溶性糖在环境温度的降低过程中不断积累，而当较低的温度出现时，可溶性糖的积累速率下降，而这种低温又诱导了抗冻蛋白的表达。这种现象显示了一种可能性：新疆沙冬青是通过渗透调节物质的积累和冷诱导蛋白两个途径来适应低温胁迫过程的，而这两种途径之间的协同关系会因温度的变化而改变。这一发现为揭示新疆沙冬青耐寒机制提供了新的证据。