沈阳农大于海秋教授团队：花生耐冷理论基础与调控技术

花生是世界范围内重要的经济作物和油料作物。中国是全球最大的花生生产国和消费国，花生的单产、总产及种植业产值均居国内大宗油料作物首位，对保障国家食用油脂安全具有举足轻重的作用。但花生属于喜温作物，整个生育期对温度要求相对较高，我国高纬度和高海拔花生产区易受低温天气影响，造成花生严重减产甚至绝收。因此，探索花生的耐冷机制并创建可有效提高花生耐冷性的技术措施是我国花生生产上亟待解决的重要问题之一。

低温冷害对花生生产的损伤效应

花生整个生育期对热量的要求较高，温度是限制其产量提高和地理分布的重要环境因子。目前，低温冷害现象在我国多个花生产区常有发生。例如，东北地区的“早春低温”、长江流域的“倒春寒”、华南地区的“秋季冷害”、两广地区的“寒露风”等，对花生萌发期、幼苗期、开花期、成熟期等各个生育时期造成了不同程度的危害。

花生种子萌发的最适温度为28～30℃。土壤最低温度必须达到12～15℃时才能进行播种，花生播种后一旦遭受低温冷害，种子发芽速度较慢，迟迟无法出土，易受土壤中各种真菌、线虫和地下害虫等的危害，从而引起缺苗烂种。花生幼苗期的最适温度为28～30℃，当环境温度低于15℃时，幼苗生长发育迟缓，叶片伸长速率减慢，甚至出现脱水、萎蔫、黄化、枯死等症状，此阶段的低温最不易控制且危害极大，严重年份会造成减产20%以上。花生开花下针的最适温度为23～28℃，若温度低于21℃，开花数量将会明显下降；若温度降到19℃以下，则不能形成果针。花生荚果发育最适温度为25～33℃，此温度范围内荚果发育速度最快，增重幅度最大；若环境温度低于20℃，荚果生长发育缓慢，籽粒也不饱满，收获时子房柄易断折，对产量和品质都有较大影响。

▲ 低温胁迫对花生花柱形态的影响（李钊，2022）

低温冷害对花生生产的影响和危害程度与其发生的季节、时间长短，以及所处的生育时期有关。一般来说，按照花生在低温胁迫下的受害规律及症状表现，低温冷害在花生生产上的损伤效应可分为抑制效应、滞后效应、累积效应、前历效应、补偿效应和“生长中心”危害效应六大类。

近年来，我国科学家曾先后编写了一系列与花生抗逆性有关的专著，如《花生抗逆栽培理论与技术》《花生生理生态学》《现代中国花生栽培》等，对花生抗逆理论与栽培技术进行了较为深刻的介绍，但花生耐冷相关内容涉及有限。基于此背景，作者历经10 余年攻关研究，在花生耐冷理论基础与调控技术方面取得一系列突破。

▲ 花生耐冷的脂质代谢调控网络（张鹤，2020）

ER 为内质网；Mi 为线粒体；Chl 为叶绿体

▲ 植物细胞响应低温刺激的信号转导（Zheng et al.，2021）

▲ 30个花生品种（品系）苗期耐冷性的综合得分（张鹤，2020）

《花生耐冷理论基础与调控技术》（于海秋, 张鹤著. 北京 : 科学出版社, 2024.11）浓缩了作者在国家花生产业技术体系岗位科学家建设专项、国家自然科学基金和辽宁省“兴辽英才计划”科技创新领军人才（特聘教授）等项目的资助下，以花生耐冷机制及关键调控技术为主要内容的10 余年系统研究精华。

全书共分八章，以理论探索为主线，以试验研究为依据，以生产应用为目标，理论结合实践，系统总结了国内外花生低温冷害发生现状，从形态、生理、生化和分子生物学等多方面揭示了花生耐冷机制，深入探索了花生防冷耐冷栽培调控技术。

• 第一章系统分析了国内外花生生产现状及冷害对花生生产的影响；

• 第二章详细阐述了低温冷害对花生营养生长、生殖生长、籽仁品质和产量形成等生长发育过程的影响；

• 第三章从生物膜、渗透调节、活性氧和光合作用等方面明确了花生适应低温冷害的生理机制；

• 第四章从脂肪酸、三酰甘油、生物膜脂、脂质信号转导等方面揭示了花生适应低温冷害的脂类代谢调控机制；

• 第五章从冷诱导基因的分离、表达调控及信号转导等方面探讨了花生适应低温冷害的分子生物学基础；

• 第六章至第八章全面总结了花生冷害诊断、耐冷性鉴定及防冷耐冷调控技术体系。

本书撰写历经三年。书中大部分研究在沈阳农业大学花生研究所完成，主要研究得到了国家花生产业技术体系岗位科学家建设专项、国家自然科学基金和辽宁省“兴辽英才计划”科技创新领军人才（特聘教授）等项目的联合支持。本书获得了辽宁省优秀自然科学学术著作出版项目资助。本书在撰写过程中参阅和引用了一些国内外最新科研成果和技术资料，本书的编著和出版得到了陈温福院士、张新友院士、国家花生产业技术体系及有关单位业内专家学者的悉心指导和帮助。

本文摘编自《花生耐冷理论基础与调控技术》（于海秋, 张鹤著. 北京 : 科学出版社, 2024.11）一书“前言”“第一章 概述”，有删减修改，标题为编者所加。

ISBN 978–7–03–079932–6

责任编辑：李秀伟 刘晓静

本书可作为高等院校和科研单位从事花生逆境生理、花生分子生物学和花生高产高效栽培技术研究的科技工作者的参考用书，也可作为高等院校相关专业研究生的教学参考用书。另外，本书涉及植物生理学、植物生物化学与分子生物学、作物栽培学、作物遗传育种、农业气象学等多学科内容，还可为开创跨学科的学术思想和新的研究体系提供参考。

（本文编辑：刘四旦）

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