低溫對(duì)不同杏品種枝條中MDA含量和電導(dǎo)率的影響

鐘杰陽(yáng)　張玉蓮

摘 要：以5個(gè)杏品種一年生休眠枝條為試材，采用測(cè)定MDA含量及相對(duì)電導(dǎo)率的方法對(duì)其進(jìn)行了抗寒性研究，結(jié)果顯示，山黃杏MDA含量低，在低溫脅迫下變化幅度小，其低溫耐受力強(qiáng)；大杏梅MDA含量高，整個(gè)過(guò)程變化較大，表現(xiàn)對(duì)低溫耐受力較弱。大杏梅在2月份的電導(dǎo)率值變化幅度最大，從12月的92.09%增加到次年2月的149.08%，山黃杏變化幅度最小，因而，山黃杏的抗寒性最強(qiáng)，大杏梅的抗寒性最弱。

關(guān)鍵詞：杏樹(shù)；抗寒性；相對(duì)電導(dǎo)率

中圖分類號(hào)： S662.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.05.025

杏樹(shù)（Armeniaca vulgaris ） 屬薔薇科李亞科杏屬植物，在我國(guó)北方的落葉果樹(shù)中它的適應(yīng)性最強(qiáng)，在經(jīng)濟(jì)林中它是抗旱、耐瘠薄、耐寒、材質(zhì)好，發(fā)展前景廣闊的果樹(shù)之一， 因栽培歷史悠久、種植面積廣、發(fā)展較快，且成熟期早、果實(shí)味美、營(yíng)養(yǎng)豐富及具廣泛的藥用價(jià)值而深受人們喜愛(ài)。但由于其休眠、春季萌芽開(kāi)花早，始花期一般在4月15日左右，此時(shí)正值季節(jié)轉(zhuǎn)換，冷空氣活動(dòng)頻繁，而杏樹(shù)在花期一旦遇到晚霜危害，就會(huì)造成花柱頭萎縮壞死，幼果果柄脫落，大面積減產(chǎn)甚至絕產(chǎn)，給生產(chǎn)帶來(lái)巨大的損失，所以霜凍成為影響杏樹(shù)產(chǎn)量的主要限制因素，是杏產(chǎn)量一直徘徊不前的主要原因[1]。為此，研究不同杏品種與抗寒生理生化指標(biāo)的相關(guān)性，選育優(yōu)質(zhì)抗寒的杏樹(shù)品種并對(duì)其花期所產(chǎn)生的霜凍害進(jìn)行分析，對(duì)發(fā)展杏樹(shù)生產(chǎn)尤顯重要[2-3]。近幾年來(lái)，很多科研工作者針對(duì)杏品種的抗寒性在自然條件下進(jìn)行了多方面的研究調(diào)查，做了大量的試驗(yàn)，確定出部分抗寒品種，為引種和育種提供了選材的依據(jù)。本研究對(duì)杏品種一年生枝條中MDA含量和電導(dǎo)率生理生化指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，通過(guò)方差分析和多重比較，研究5個(gè)杏品種的抗寒性及抗寒機(jī)理，以期為杏樹(shù)抗寒品種的選種栽培和育種提供出科學(xué)的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況[4]

本試驗(yàn)設(shè)在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所杏種質(zhì)資源圃，地處黃土丘陵區(qū)，北緯37°23′，東經(jīng)112°32′，海拔820～900 m，pH值 7.8～8，年均氣溫8.6 ℃，年均最高和最低氣溫分別為38. 5 ℃和-23.6 ℃，地下水位150 m，年均降水量為400～600 mm，年均日照時(shí)數(shù)為2 300 h，年均無(wú)霜期160～180 d，土壤為砂壤及粉砂壤土。

1.2 材 料

試驗(yàn)品種為：大杏梅、豬皮水杏、雞蛋杏、紅荷包和山黃杏。于2010年12月中旬、2011年1月初和2月下旬，在8～15年生樹(shù)齡的樹(shù)體上隨機(jī)取5個(gè)杏品種枝條，取材時(shí)注意在樹(shù)體健壯、樹(shù)冠南部上方的部位與方向盡可能選取一致且無(wú)病蟲害的一年生枝，然后將枝條剪成約40 cm長(zhǎng)的小段，分別貼簽裝袋，回來(lái)先用自來(lái)水，然后再換蒸餾水反復(fù)沖洗，最后放在吸水紙上將水分吸干，低溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 方 法

1.3.1 MDA含量的測(cè)定 取材0.5 g，剪成小段，混勻，稱取0.3 g；放入冰浴的硯缽中，加少許石英砂和2 mL 0.05 mol·L-1pH值為7.8的磷酸緩沖液，研磨成勻漿。將勻漿轉(zhuǎn)移到試管中，再用2～3 mL 0.05 mol·L-1磷酸緩沖液分2次沖洗，合并提取液；在提取液中加入5 mL 0.5%硫代巴比妥酸溶液，搖勻；將試管放入沸水中煮沸10 min（自試管內(nèi)溶液中出現(xiàn)小氣泡開(kāi)始計(jì)時(shí)），到時(shí)間后立即將試管取出并放入冷水浴中；待試管內(nèi)溶液冷卻后，3 000 g離心15 min，取上清液并量其體積。以0.5%硫代巴比妥酸溶液為空白測(cè)652，600，450 nm處的吸光度。計(jì)算公式：

MDA（mmol·g-1）=〔6.452*（A652-A600）-0.559*A450〕*Vt/Vs*FW=〔6.452*（A652-A600）-0.559*A450〕/W

式中，Vt：提取液總體積（mL），Vs：測(cè)定用提取液體積（mL），F(xiàn)W：樣品鮮質(zhì)量（g）。

1.3.2 相對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定[5-6] 常溫下，稱取0. 8 g樣品剪碎放入具塞試管中，加入10 mL 蒸餾水，用HY- 4 調(diào)速多用振蕩器振蕩30 min，待其靜止放30 min，再用DDS- 11A型電導(dǎo)儀測(cè)定初始和最終電導(dǎo)率，結(jié)果按下列公式計(jì)算：

相對(duì)電導(dǎo)率=×100%

2 結(jié)果與分析

2. 1 低溫對(duì)不同杏品種枝條中丙二醛（MDA）含量的影響

植物器官在逆境條件下遭受傷害，往往發(fā)生膜脂過(guò)氧化作用，通過(guò)測(cè)定MDA含量的變化可以衡量膜脂過(guò)氧化程度，也可反映植物細(xì)胞發(fā)生膜質(zhì)過(guò)氧化的劇烈程度和植物對(duì)逆境條件的適應(yīng)[7]。

低溫脅迫下MDA能進(jìn)一步損傷生物膜[8-10]，隨著溫度的下降，MDA含量發(fā)生變化，造成細(xì)胞膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的破壞，MDA含量的多少是反應(yīng)膜脂質(zhì)過(guò)氧化作用強(qiáng)弱的一個(gè)重要指標(biāo)。表1表明，5個(gè)杏品種，MDA含量不同，表現(xiàn)出抗寒性也不同，大杏梅的MDA含量是山黃杏的1.92倍。

從數(shù)據(jù)可以看出，山黃杏MDA含量低，在低溫脅迫下變化幅度小，其低溫耐受力強(qiáng)；大杏梅MDA含量高，整個(gè)過(guò)程變化較大，表現(xiàn)對(duì)低溫耐受力較弱?？梢?jiàn)， MDA 含量變化幅度的大小與植物的抗寒性程度負(fù)相關(guān)，即變化幅度大、抗寒性低。在這些杏品種中（豬皮水杏、雞蛋杏、紅荷包、山黃杏和大杏梅），大杏梅的MDA出現(xiàn)的最早且含量變化幅度劇烈，表明抗寒性最差。由此，品種抗寒性排序依次為山黃杏>紅荷包>雞蛋杏>豬皮水杏>大杏梅。

方差分析結(jié)果表明，不同杏品種芽?jī)?nèi)MDA含量不同，且MDA含量差異顯著。多重比較結(jié)果顯示，大杏梅分別與雞蛋杏、紅荷包、山黃杏和豬皮水杏與山黃杏間MDA含量存在顯著差異，而紅荷包分別與山黃杏、雞蛋杏、豬皮水杏和豬皮水杏分別與大杏梅、雞蛋杏以及山黃杏與雞蛋杏間MDA含量相差無(wú)幾。不同月份、不同品種植物體內(nèi)MDA含量差異顯著性，可推斷杏品種枝芽?jī)?nèi)MDA含量與品種間抗寒性呈現(xiàn)一定相關(guān)性。MDA含量也可以作為一個(gè)測(cè)定杏品種抗寒性的指標(biāo)[7]。

2. 2 低溫對(duì)杏品種果枝條相對(duì)電導(dǎo)率值的影響

植物細(xì)胞膜是一種半透性生物膜，它是生物體細(xì)胞與外界環(huán)境的一個(gè)重要界面。20世紀(jì)70 年代Lyons 和Raison[11]發(fā)現(xiàn)在低溫時(shí)，植物生物膜膜脂的物相首先變化，即膜的外形和厚度發(fā)生變化，膜上產(chǎn)生龜裂，從而膜透性增加，導(dǎo)致電解質(zhì)大量外滲。

在低溫逆境時(shí)，電解質(zhì)滲透率的變化可直接反映出細(xì)胞膜透性的改變以及細(xì)胞被破壞情況。由表2看出，所有參試品種相對(duì)電導(dǎo)率值、變化規(guī)律一致，隨溫度逐漸降低而增大，且電導(dǎo)率值增幅因品種差異而不同。5種試驗(yàn)樣品數(shù)據(jù)顯示：大杏梅在2月份的電導(dǎo)率值變化幅度最大，從12月的92.09%增加到次年2月的149.08%，上升了56.99個(gè)百分點(diǎn)，且是5種樣品中電導(dǎo)率值最高。表2數(shù)據(jù)顯示，在低溫脅迫過(guò)程加重細(xì)胞膜受損程度，山黃杏的相對(duì)電導(dǎo)率值低于其他品種，細(xì)胞膜系統(tǒng)受害程度最輕。結(jié)果表明，5種樣品中山黃杏的抗寒性最強(qiáng)，大杏梅的抗寒性最弱。

方差分析結(jié)果表明，植物相對(duì)電導(dǎo)率存在時(shí)間差異，不同杏品種的相對(duì)電導(dǎo)率值不同，且差異顯著。多重比較結(jié)果顯示，大杏梅與山黃杏間相對(duì)電導(dǎo)率差異極顯著，大杏梅與豬皮水杏間差異顯著，而豬皮水杏與雞蛋杏、紅荷包與山黃杏、雞蛋杏與山黃杏、雞蛋杏與紅荷包、豬皮水杏與紅荷包之間無(wú)差別。品種間相對(duì)電導(dǎo)率值時(shí)間變化和其抗寒性密切相關(guān)，本試驗(yàn)顯示，低溫處理使抗寒性弱的品種細(xì)胞膜的受損程度加重，胞內(nèi)電解質(zhì)的外滲量增加，從而導(dǎo)致了抗寒力下降。所以認(rèn)為相對(duì)電導(dǎo)率值可作為鑒定杏品種抗寒性的方法之一[12-14]。

3 結(jié)論與討論

（1）低溫脅迫在植物中最先作用于細(xì)胞生物膜，導(dǎo)致細(xì)胞原生質(zhì)結(jié)構(gòu)損傷，膜透性增加，透性與電導(dǎo)率變化是正相關(guān)，細(xì)胞膜受到低溫?fù)p害越大，抗寒性越弱 [15-18]?？购詮?qiáng)的品種細(xì)胞膜透性增大程度輕，透性變化可逆，抗寒性差的品種膜透性變化不可逆。因此，電解質(zhì)外滲量變化可以體現(xiàn)植物的抗寒性，電導(dǎo)率值的高低可以比較抗寒力的大小。品種抗寒性差，電導(dǎo)率變化出現(xiàn)早且變化明顯，反之，抗寒性較強(qiáng)品種電導(dǎo)率變化時(shí)間晚。逆境條件下可反映植物系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（2） 低溫逆境下，植物品種不同植物體內(nèi)MDA增加幅度不同，且與抗寒性呈正相關(guān)，抗寒性強(qiáng)的品種，MDA含量增加較少，抗寒性弱的品種反之。本試驗(yàn)在低溫逆境下，測(cè)定的植物枝芽中MDA含量和電解質(zhì)外滲率變化結(jié)果基本一致。

（3）建議將植物電解質(zhì)外滲含量和MDA含量二者結(jié)合起來(lái)，共同作為衡量植物耐低溫的參考依據(jù)和評(píng)價(jià)植物品種抗寒性指標(biāo)。

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