寒害是重要的逆境生理的研究方向,特指热带或者温带生物在温度较低(冰点以上)的环境下无法适应并最终导致死亡的现象,与冰点以下温度造成的冻害相区别。 对于寒害的研究以往集中在热带植物在自然界低温逆境下的生理反应,以动物为模型进行的研究报道较少。鱼类作为变温动物,同时又有广温性和喜温性等不同温度适应性的类别,是非常适宜进行寒害研究的材料。本文首次将FT-IR引入生物低温伤害研究中,选择喜温性鱼类淡水白鲳尾鳍细胞系CBT与广温性的草鱼细胞系CP作为研究对象。分别对CBT细胞进行10~C,对CP细胞进行4℃低温处理0-8天,以及对两类细胞进行-80℃、-20℃,高温60℃处理的研究,观察细胞内DNA、RNA、蛋白质、葡萄糖、磷脂等重要生化组分的相对含量变化,分析其与温度诱导的关系,深入探讨了低温对鱼类细胞的伤害机理。寒害的研究有助于喜温性物种向高纬度推广,并最终揭示这一现象的内在机理。 CBT在胁迫低温10~C处理后发现:1)细胞生化组分的变化有阶段性,喜温性生物细胞对于低温的反应迅速,处理1天后就发现RNA与DNA相对含量明显下降;2)低温处理1-3天,红外图谱表明细胞仍然有RNA的转录和蛋白的翻译活动,该过程中有明显的葡萄糖磷酸化现象;3)低温处理4天后细胞的红外图谱表明DNA大部分解体、RNA转录停滞、蛋白质开始水解,提示细胞凋亡;4)处理至7-8天,红外图谱数据表明细胞内蛋白质、RNA相对含量明显下降,提示细胞开始裂解。 CBT经过大温差处理发现:1)冰点以上胁迫性低温(10~C)对细胞的损伤主要途径为凋亡,深低温、高温对细胞的损伤方式为物理性的坏死;2)红外图谱显示深低温-80~C与高温60℃对细胞组分的影响类似,蛋白质相对含量下降明显,葡萄糖磷酸化微弱,细胞膜破裂等。 CP细胞经4℃处理发现:1)处理0-3天内红外图谱显示细胞生化组分含量变化