3個仁用杏品種(系)的抗寒性比較

魏素玲，王治軍，暢凌冰，梁臣

(洛陽農(nóng)林科學(xué)院,河南洛陽471023)

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3個仁用杏品種(系)的抗寒性比較

魏素玲，王治軍，暢凌冰，梁臣

(洛陽農(nóng)林科學(xué)院,河南洛陽471023)

以3個抗晚霜能力強(qiáng)的仁用杏品種(系)中仁一號、B5及龍王帽的花枝為試驗材料，經(jīng)人工霜箱低溫處理后取其花瓣、雄蕊、雌蕊。綜合對3個仁用杏品種(系)的3個抗寒性生理指標(biāo)在不同溫度處理下過冷卻點、電解質(zhì)滲出率及SOD活性的測定及結(jié)果分析。結(jié)果表明，3個仁用杏品種(系)的各花器抗寒性花瓣>雄蕊>雌蕊；中仁一號的抗寒性最強(qiáng)，B5次之，龍王帽最弱。

仁用杏；低溫；抗寒性

仁用杏是重要的經(jīng)濟(jì)林樹種，耐瘠薄，耐干旱，適宜在產(chǎn)糧少的丘陵山區(qū)種植，并能產(chǎn)生不少的經(jīng)濟(jì)效益。但由于仁用杏開花結(jié)果時期，正值冬去春來的時候，容易發(fā)生倒春寒，凍花凍果現(xiàn)象時常發(fā)生，嚴(yán)重影響仁用杏的產(chǎn)量。選育出抗倒春寒能力強(qiáng)的仁用杏品種成為科研工作者研究的目標(biāo)。課題組承擔(dān)了十二五科技支撐項目的部分工作，尋找抗寒性強(qiáng)的種質(zhì)資源進(jìn)行研究比較，基于這樣的任務(wù)我們在洛陽市伊濱區(qū)杏樹種質(zhì)資源圃選擇了“中仁一號、B5、龍王帽”3個種質(zhì)資源，并通過不同的試驗對其抗寒性進(jìn)行比較。

1 材料與方法

1.1 材料 實驗材料取自洛陽市伊濱區(qū)洛陽農(nóng)林科學(xué)院杏樹種質(zhì)資源圃。每個品種選3株長勢相似樹齡相同的植株，待選定的植株的花蕾進(jìn)入氣球狀時，分別在待測植株周圍的樹冠中部選取10cm左右的花枝60枝待用。

1.2 方法

1.2.1 材料處理。將采回的花枝分品種水培在實驗室至花朵盛開，然后將花枝分成6份，1份作為對照(CK，20℃)，另外5份分放置于低溫冰箱內(nèi)人工模擬降溫處理[1]。實驗分0℃、-2℃、-4℃、-6℃、

-8℃ 5個處理溫度，分別以處理①、②、③、④、⑤表示。先以20℃/h速度降至4℃，然后再以2℃/h速度降至所需溫度，在該溫度下維持0.5h，再以20℃/h速度升至室溫[2]，然后將花枝上的花朵分別取花瓣、雄蕊和雌蕊組成混合樣，每份0.5g，放入塑封袋中，液氮速凍后，置于-70℃的超低溫冰箱中備用。

1.2.2 試驗方法

1.2.2.1 過冷卻點的測定：從常溫水培的不同品種的花枝上分別剪取3枝5cm長的花枝，3次重復(fù)。測定時將熱敏電阻測溫探頭安置在不同品種花枝上的花瓣、雄蕊和雌蕊上[3]，每枝花枝3次重復(fù)，將材料放置于低溫冰箱內(nèi)，以0.2℃/min速度降低溫度。熱敏電阻測溫探頭與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和電腦連接，自動連續(xù)記錄數(shù)據(jù)，分析組織表面溫度變化，繪制溫度變化曲線并確定過冷卻點。

1.2.2.2 電解質(zhì)滲出率的測定：從超低溫冰箱中取出處理樣品和對照樣品各0.5g，放入試管中，加入10mL的去離子水，置25℃室溫下10h[2]。用玻璃棒攪拌均勻，用電導(dǎo)儀測電導(dǎo)值T1(處理樣品)和C1(對照樣品)。再將放置樣品的試管放在沸水中10min，待冷卻至25℃，測得電導(dǎo)值處理T2和對照C2。利用下式可得出相對電導(dǎo)率：

1.2.2.3 超氧化物歧化酶(SOD)的測定: 從超低溫冰箱中取出處理樣品和對照樣品各0.5g ,加入5mL的磷酸緩沖液，冰浴研磨提取，然后放入高速離心機(jī)15000rpm離心10min，所提上清液為酶液。制作3mL的反應(yīng)液，0.05mol/L的磷酸緩沖液1.5mL,750μmol/L NBT(氮藍(lán)四唑)溶液，130mmol/L甲硫氨酸(MET)溶液，100μmol/L乙二胺乙二酸鈉(EDTA-Na2)液,20μmol/L核黃素各0.3mL，蒸餾水0.25mL和0.05mL酶提取液。對照管加蒸餾水3mL?；靹蚝髮?支對照管置于暗處，其它各管于4000 lx日光燈下反應(yīng)20min(要求各受光情況一致)。反應(yīng)結(jié)束后，以不照光的對照管做空白，分別測其它管的光吸收，已知SOD活性單位以抑制NBT光化還原的50%為1個酶活性單位表示，按下式計算SOD活性：

式中：SOD總活性以每克鮮重酶為單位表示，比活力單位以酶單位/mg蛋白表示；Ack—照光對照管的光吸收值;Ae—樣品管的吸收光值;V—樣液總體積(cm3);Vt—測定時樣品用量(cm3);W—樣品重(g)。

2 結(jié)果與分析

2.1 仁用杏花器官抗冷卻點溫度

植物的組織液在0℃的溫度下而不結(jié)冰的現(xiàn)象稱為植物過冷卻現(xiàn)象，再進(jìn)行降溫，至到植物組織液在結(jié)冰之前所達(dá)到的最低溫度稱為植物過冷卻點。植物過冷卻作用是植物抗寒的一種有效途徑，由表1可知，3個仁用杏品種(系)的花器的過冷卻點溫度有一定的差異，花瓣的過冷卻點比雄蕊的低0.5～0.7℃，雄蕊的過冷卻點比雌蕊低0.6～0.7℃，花瓣的過冷卻點比雄蕊、雌蕊都低。3個品種(系)中中仁一號的花瓣、雄蕊及雌蕊的過冷卻點溫度都最低，說明中仁一號抗寒性最強(qiáng)，B5的次之，龍王帽的抗寒性最弱。

表1 不同品種不同花器官的過冷卻點溫度 ℃

2.2 低溫脅迫下不同品種(系)仁用杏花器官相對電導(dǎo)率的變化

植物受到低溫脅迫，細(xì)胞膜的透性會發(fā)生變化[4]，導(dǎo)致溶質(zhì)外滲，因此細(xì)胞膜的透性變化，可顯示細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的受損情況。相對電導(dǎo)率可以體現(xiàn)植物在低溫情況下細(xì)胞膜受損程度。由圖1可知，各花器細(xì)胞膜隨著溫度的提高，透性增加，電解質(zhì)外滲率增加，相對電導(dǎo)率逐漸增加。花瓣在從室溫降到-2℃時，相對電導(dǎo)率增幅不大，當(dāng)達(dá)到-4℃時，相對電導(dǎo)率有突然的飛躍，繼續(xù)降低溫度，其相對電導(dǎo)率增幅不大，且電導(dǎo)率最高不超過60%。雌蕊和雄蕊的相對電導(dǎo)率在0℃以后增幅明顯，最大相對電導(dǎo)率雄蕊超過了75%，雌蕊超過了85%。這說明各花器中抗寒性是花瓣>雄蕊>雌蕊。從圖2中，中仁一號仁用杏的各花器在不同的低溫脅迫下相對電導(dǎo)率最低，B5次之，龍王帽相對電導(dǎo)率最高，變化最明顯，說明中仁一號的抗寒性最強(qiáng)。

2.3 低溫脅迫下不同品種(系)仁用杏花器官SOD活性的變化

SOD被稱為植物細(xì)胞防御系統(tǒng)的保護(hù)酶[5]。SOD酶是清除超氧化物陰離子自由基(O2-·)的重要酶類，減輕膜脂過氧化作用，保護(hù)質(zhì)膜不受自由基的破壞，維持體內(nèi)活性氧代謝平衡，從而對機(jī)體起保護(hù)作用。SOD活性大小可以反映細(xì)胞對逆境的適應(yīng)能力，SOD酶活性的增大說明在低溫脅迫下其清除自由基的能力增強(qiáng)，它的活性高低間接地說明了植物耐寒性的強(qiáng)弱。SOD活性的大小是表示植物抗寒過程中的重要生理指標(biāo)。由圖2可知，各品種(系)的花瓣的SOD活性隨溫度的降低其活性都是由低到高，當(dāng)溫度達(dá)到-4℃時，雖然活性繼續(xù)增強(qiáng)，但增幅速率降低，有減弱的趨勢。而雄蕊與雌蕊SOD的活性隨著溫度的降低，其活性在-4℃時達(dá)到頂峰，并迅速下降，呈先升高再降低的形式。當(dāng)SOD活性達(dá)到頂峰時，花瓣的活性達(dá)到50%，雄蕊的活性達(dá)到35%，而雌蕊活性只有30%，說明各花器的抗寒性花瓣>雄蕊>雌蕊。中仁一號的各花器SOD的活性稍高于B5，明顯高于龍王帽，說明中仁一號的抗寒性最強(qiáng)。

3 結(jié)論與討論

通過對中仁一號，B5及龍王帽在不同溫度處理下過冷卻點的測定，電解質(zhì)滲出率的測定及SOD活性的測定，并根據(jù)所得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知這三個仁用杏品種(系)的各花器抗寒性花瓣>雄蕊>雌蕊，這與彭偉秀等《杏花器官組織抗寒性研究》，王曉燕等《4個仁用杏優(yōu)株的抗寒性研究》結(jié)果一致。綜合3個仁用杏品種(系)的3個抗寒性生理指標(biāo)的測定及結(jié)果分析，可知中仁一號的抗寒性最強(qiáng)，B5次之，龍王帽最弱。中仁一號和B5都是優(yōu)一的雜交后代，遺傳了優(yōu)一抗寒性優(yōu)的特性。根據(jù)魏安智的《仁用杏抗寒機(jī)理研究與抗寒物質(zhì)篩選》[6]及金曉靜《仁用杏資源抗寒性生理評價及其SRAP標(biāo)記初步開發(fā)》[7]的結(jié)果，優(yōu)一的抗寒性比龍王帽的強(qiáng)，這一結(jié)論與本文研究相符。

圖1 低溫脅迫下不同品種(系)

圖2 低溫脅迫下不同品種(系)

[1]楊建民，李艷華，楊敏生，等.幾個仁用杏品種抗寒性比較研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1999,32(1): 46-50.

[2]馬風(fēng)新，楊建民.果樹霜害及其防治措施研究概況[J].河北林果研究，1997,12(2):193-196.

[3]王華，王飛，李嘉瑞，等.低溫對杏花及幼果的傷害和若干生理指標(biāo)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報，1999,15 (4): 237-240.

[4]石雪暉，劉昆玉，楊國順，等.低溫脅迫對柑桔離體葉片質(zhì)膜透性和MDA及Vc含量的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1997,23 (1):36-40.

[5]杜秀敏，殷文漩，張慧，等.超氧化物歧化酶SOD研究進(jìn)展[J].中國生物工程雜志，2003 23 (1)： 48-51.

[6]魏安智.仁用杏抗寒機(jī)理研究與抗寒物質(zhì)篩選[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2006:32-33.

[7]金曉靜.仁用杏資源抗寒性生理評價及其SRAP標(biāo)記初步開發(fā)[D].石家莊：河北科技大學(xué)，2012:35-36.

2016-11-18

國家科技支撐計劃項目(2013BAD141302)資助

魏素玲，女，助理工程師，從事林業(yè)研究與推廣，E-mail:weisuling5158@.163。

S662.2

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2017.01.005