雙季茭白新品種龍茭2號(hào)耐寒性的室內(nèi)評(píng)價(jià)

何月平 ，張玨鋒 ，陳列忠 ，俞曉平 ，陳建明

（1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)與微生物研究所，浙江杭州，310021；2.中國計(jì)量學(xué)院生命科學(xué)院）

茭白Zizania latifolia（Griseb.）是我國特有的水生蔬菜，國外僅在東南亞等地區(qū)有零星栽培[1]。茭白在我國的絕大部分省份均有種植，但以江浙的太湖流域最多[2～7]。近年來，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，效益農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)作物種植面積不斷擴(kuò)大，而茭白是我國城鄉(xiāng)居民較喜愛的一種水生蔬菜。茭白新品種龍茭2號(hào)是從梭子茭中發(fā)現(xiàn)的變異株，已通過浙江省非主要農(nóng)作物品種認(rèn)定委員會(huì)的認(rèn)定。田間表現(xiàn)為植株生長旺盛，分蘗性強(qiáng)，抗病蟲性好，茭肉表皮光滑，肉質(zhì)細(xì)嫩，豐產(chǎn)性好，商品性極佳；尤其是其耐低溫性強(qiáng)，秋茭的孕茭及初茭期比梭子茭延后1個(gè)月左右，產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益卻大大提高。因此，我們在室內(nèi)開展了該新品種對(duì)低溫的抗逆性評(píng)價(jià)工作，以期為該品種的優(yōu)勢特性提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試茭白品種有龍茭2號(hào)、梭子茭、浙茭911等34個(gè)茭白品種，均來源于浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)院茭白品種種植圃。

1.2 試驗(yàn)方法

①人工氣候模擬法評(píng)價(jià)茭白耐寒性 將盆栽茭白分蘗苗，置于人工氣候箱，依次設(shè)置4個(gè)溫度梯度：25℃，15℃，5℃和 0℃，光周期 12 h∶12 h（L∶D），相對(duì)濕度70%～80%，首先將供試的盆栽茭白苗放入人工氣候室內(nèi)，將溫度調(diào)至25℃，5 d后，溫度調(diào)至15℃，5 d后，溫度調(diào)至5℃，5 d后再調(diào)至0℃，隔日調(diào)查葉片枯黃級(jí)別并計(jì)算寒害指數(shù)。每個(gè)品種重復(fù)3~6次。初步將寒害癥狀劃分為5個(gè)等級(jí)：0級(jí)，葉片無受凍變色；1級(jí)，0～1/3葉片受凍枯黃；2級(jí)，1/3~2/3葉片受凍枯黃；3級(jí)，2/3至全部葉片受凍變黃，莖部尚為綠色；4級(jí)，地上部分全部枯黃。寒害指數(shù)CI計(jì)算公式：CI=Σni-Wi/(NWmax)，式中，ni為某枯黃級(jí)株數(shù)，Wi為某枯黃級(jí)權(quán)值，N為調(diào)查的總株數(shù)，Wmax為枯黃最重一級(jí)的權(quán)值。

②電導(dǎo)率法評(píng)價(jià)茭白耐寒性 采用低溫處理后測電導(dǎo)率法來評(píng)價(jià)茭白品種耐寒性[8]。截取健壯的相鄰葉耳的茭白葉片，洗凈吸干，置4個(gè)溫度梯度，即25℃，15℃，5℃，-3℃，放置 5 d后的茭白葉片，將其晾干24 h后稱質(zhì)量（統(tǒng)一稱取0.25 g的葉片），放入裝有10 mL純凈水的試管中，在25℃條件下處理2 h采用DDS-11A型數(shù)字顯示電導(dǎo)儀測定電導(dǎo)率。不同處理間的變化率 （%）=（處理電導(dǎo)率-對(duì)照電導(dǎo)率）/對(duì)照電導(dǎo)率×100%，以25℃處理為對(duì)照。

2 結(jié)果與分析

2.1 人工氣候模擬法評(píng)價(jià)龍茭2號(hào)的耐寒性

首先將供試盆栽茭白于25℃的人工氣候室內(nèi)放置5 d目的是使其先適應(yīng)人工氣候環(huán)境，觀察發(fā)現(xiàn)3個(gè)品種的葉片均無變黃變枯現(xiàn)象；隨后將溫度降至15℃，5 d內(nèi)也無受凍情況；繼續(xù)將溫度降至5℃，發(fā)現(xiàn)也無明顯受凍情況；但將溫度降至0℃時(shí)，放置24 h，72 h和120 h后3種茭白品種的葉片均有不同程度的凍害（圖1）。按照茭白凍害程度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（表4），將3個(gè)茭白品種的凍害程度進(jìn)行量化（寒害指數(shù)，CI），從表1中可以發(fā)現(xiàn)，在 0℃下放置 24，72，120 h，龍茭 2號(hào)的寒害指數(shù)均明顯小于對(duì)照品種 （梭子茭及浙茭911），說明龍茭2號(hào)的耐寒性明顯強(qiáng)于梭子茭和浙茭911。

2.2 電導(dǎo)率法評(píng)價(jià)龍茭2號(hào)的耐寒性

采用不同溫度處理后測電導(dǎo)率法測定了浙茭911、梭子茭及龍茭2號(hào)3個(gè)品種對(duì)不同溫度的抗逆反應(yīng)（表2）。經(jīng)SAS軟件的差異顯著性分析，3個(gè)茭白品種的葉片經(jīng)15℃處理與25℃處理的電導(dǎo)率差異不顯著 （F=1．45，df=1，P＞0．05；F=0．13，df=1，P＞0．05；F=0．06，df=1，P＞0．05）， 說明 15℃處理 5 d 對(duì)茭白葉片的細(xì)胞膜通透性沒有顯著影響；梭子茭和龍茭2號(hào)葉片經(jīng)5℃處理和25℃處理的電導(dǎo)率差異也不顯著 （F=1．08，df=1，P＞0．05；F=0．01，df=1，P＞0．05）， 而浙茭 911葉片經(jīng)5℃處理后的電導(dǎo)率比25℃處理的電導(dǎo)率顯著增加 339．29%（F=71．44，df=1，P＜0．000 1），說明梭子茭和龍茭2號(hào)葉片在5℃處理下的抗逆性要高于浙茭911的葉片；-3℃處理的浙茭911、梭子茭及龍茭2號(hào)葉片的電導(dǎo)率較25℃處理的電導(dǎo)率顯著增加 （F=66．41，df=1，P ＜0．001；F=17．75，df=1，P ＜0．01；F=1 415．42，df=1，P ＜0．000 1）， 其 電 導(dǎo) 率 變 化 率 分 別 為6 357．14%， 6 696．43%，3 296．83%，說明龍茭2號(hào)葉片在-3℃處理下的抗逆性要高于浙茭911和梭子茭的葉片。綜上可知，龍茭2號(hào)葉片對(duì)低溫的抗逆性要好于梭子茭和浙茭911葉片。

表1 人工氣候模擬法測定茭白品種的寒害指數(shù)

表2 龍茭2號(hào)和對(duì)照茭白品種低溫處理后電導(dǎo)率變化

圖1 0℃放置120 h后3種茭白品種的寒害情況

2.3 34個(gè)茭白品種耐寒性比較

據(jù)表2可知，茭白葉片經(jīng)-3℃處理后的細(xì)胞膜通透性發(fā)生明顯變化，因此，我們繼續(xù)采用-3℃處理后測電導(dǎo)率法分析了34個(gè)茭白品種的耐寒性（表3）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在所測34個(gè)茭白品種中，龍茭2號(hào)葉片經(jīng)-3℃處理5 d后電導(dǎo)率變化值最?。?34．79%），表明龍茭 2號(hào)耐寒性是所測品種中最好的。

3 小結(jié)與討論

前人研究[9～12]指出，當(dāng)某些植物遭受一定程度的低溫脅迫時(shí)，首先會(huì)引起細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能損傷，膜透性增強(qiáng)，可溶性物質(zhì)外滲，進(jìn)而是膜內(nèi)結(jié)構(gòu)受損、代謝紊亂、生理功能失調(diào)、葉片失水萎蔫、受傷的程度與低溫脅迫強(qiáng)度、時(shí)間成正相關(guān)；如果脅迫強(qiáng)度及時(shí)間不夠，傷害是可逆的，解除脅迫后，植株能恢復(fù)正常生長；如果脅迫強(qiáng)度與時(shí)間達(dá)到一定程度時(shí)，傷害是不可逆的，即使解除脅迫，植株也不能恢復(fù)正常生長，最終導(dǎo)致死亡。因此，低溫脅迫后細(xì)胞膜透性的變化，生理功能的變化及植株的死苗率均可作為抗冷害程度及抗冷性的指標(biāo)。植物組織電導(dǎo)率是確定細(xì)胞膜通透性的一項(xiàng)重要指標(biāo)，品種耐寒性的強(qiáng)弱在很大程度上由細(xì)胞膜對(duì)低溫耐受程度決定。

通過低溫處理后測電導(dǎo)率法測定發(fā)現(xiàn)，龍茭2號(hào)的耐寒性明顯要強(qiáng)于其他所測試的33個(gè)茭白品種，而且通過人工氣候模擬法直觀驗(yàn)證了龍茭2號(hào)的耐寒性要好于對(duì)照品種梭子茭和浙茭911。前期室內(nèi)研究還發(fā)現(xiàn)該品種對(duì)長綠飛虱表現(xiàn)抗蟲，對(duì)二化螟表現(xiàn)為中抗，且均明顯優(yōu)于對(duì)照測試品種梭子茭和浙茭911。龍茭2號(hào)種植效益非常突出，且因秋茭上市時(shí)期延長，可使種植品種間合理搭配和輪作，促進(jìn)茭白產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

表3 34個(gè)茭白品種經(jīng)-3℃后的電導(dǎo)率變化

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