甘蓝型冬油菜具有高产、抗倒等诸多优势,但抗寒性差使其成为在北方种植的限制因素。植物的抗寒性是一个复杂的调控网络,涉及众多调控机制。本研究主要从形态特征、生理生化特性、光合特征及蛋白质特征差异来探讨低温胁迫对抗寒性不同的甘蓝型冬油菜品种的影响。主要研究结果如下:1.通过研究低温胁迫对甘蓝型冬油菜幼苗形态及生理生化特性的影响,结果表明:-4℃处理24h后,甘蓝型冬油菜叶片萎蔫下垂,叶色加深,植株呈匍匐或半匍匐生长;不同抗寒性的甘蓝型冬油菜的抗氧化酶活性(SOD、CAT、POD、APX)、渗透调节物质(SS、SP、Pro)、丙二醛含量(MDA)和相对电导率均呈升高趋势,但由于品种抗寒性的差异其增加的幅度明显不同,抗氧化物酶活性和渗透调节物质含量的增幅为:强抗寒品种>弱抗寒品种>冷敏感品种;而丙二醛和相对电导率的增幅恰好相反。这一结果表明在低温胁迫后,抗寒性强的品种能够通过增加体内酶活性和渗透调节物质的含量来维持质膜的完整性。2.常温下,甘蓝型冬油菜气孔开放,叶绿体呈梭形,基质片层排列整体有序,内含较多淀粉粒。低温胁迫后,弱抗寒冬油菜品种Vision淀粉颗粒大量减少,淀粉颗粒的大小也较常温变小,叶绿体膜质损伤,液体外渗,叶绿体基质片层紊乱,部分断裂;气孔处于关闭状态;胞间二氧化碳浓度显著升高,气孔导度、净光合速率和蒸腾速率显著下降;强抗寒冬油菜TSG10基粒仍能保持其垛堞结构的完整性,大部分基质片层完整连续,少数片层膜出现破损,叶绿体内仍有较多淀粉粒积累,液泡膜完整;气孔处于半关闭状态;胞间二氧化碳浓度的升高和净光合速率的降低均显著低于Vision。3.通过双向电泳对低温胁迫下强抗寒甘蓝型冬油菜品种TSG10的研究结果得出:成功鉴定出的20个差异表达的蛋白质,这些蛋白主要参与能量代谢、氧化磷酸化、氨基酸代谢、光合生物的固碳作用、活性氧清除、光合作用蛋白和运输与分解代谢等途径。其中低温应答蛋白有S-腺苷甲硫氨酸合成酶(spot9);与抗氧化活性相关的蛋白有磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(spot11)、超氧化物歧化酶-Fe(spot2);与光合作用相关的蛋白有β-碳酸酐酶(spot1)、叶绿体β-碳酸酐酶(spot3)、磷酸核糖激酶(Spot 20)、转酮醇酶(Spot 10)。4.通过利用蛋白质组学技术,对强抗寒甘蓝型冬油菜品种(NS)和冷敏感甘蓝型冬油菜品种(NF)在-4?C处理0h(T0)、12h(T1)和24h(T2)后的研究结果表明:在NST0_NFT0、NST1_NFT1和NST2_NFT2中分别鉴定出1978个DAP、1235个DAP和1543个DAP。共鉴定出34个在NST1_NFT1或/和NST2_NFT2中表达上调但在NST0_NFT0中没有表达的共享DAP。在功能分析的基础上,我们得出这34个蛋白通过参与苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成、类黄酮的生物合成、赖氨酸降解、泛醌等萜类醌的生物合成,参与了甘蓝型冬油菜抗寒性的形成。几个候选蛋白(TrpD、GOT1、TAT、atoB、ALDH、CA4H、4CL、VTE1和FLS)与甘蓝型冬油菜抗寒性相关的化合物和抗氧化剂的合成有关。