不同櫻桃品種及砧木抗寒性評價

趙慧 尹礫 田長平 孫慶田

摘要：本試驗以7個甜櫻桃品種和7個櫻桃砧木為材料，通過測定露天冬季低溫條件下不同樹體一年生枝條的SOD、POD、CAT活性和相對電導率、MDA含量，并利用隸屬函數(shù)法對櫻桃抗寒性進行綜合評價。結果表明：參試甜櫻桃品種的抗寒能力依次為：獨立日>福晨>俄羅斯8號>保加利亞4號>美早>黑珍珠>福星。參試櫻桃砧木抗寒能力依次為：毛櫻桃>東北山櫻>煙櫻 4號>蘭丁2號>SZ-1>煙櫻2號>煙櫻1號。

關鍵詞：櫻桃;品種;砧木;抗寒性;隸屬函數(shù)法;綜合評價

中圖分類號：S662.5文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2019）07-0037-04

櫻桃（Prunus avium L.）素有“北方春果第一枝”的美譽，是落葉果樹中露地栽培成熟期最早的果樹之一，近年來隨著鮮果市場上甜櫻桃售價升高，各地櫻桃栽培面積也日益擴大[1]。由于櫻桃喜溫、不耐寒，容易發(fā)生凍害，因此栽培中對櫻桃抗寒品種和抗寒砧木的選擇至關重要。目前關于蘋果[2]、梨[3]、杏[4]、葡萄[5]、柑橘[6]、桃[7]抗寒性研究報道較多，有關櫻桃樹體抗寒性的研究多采用電導法和恢復生長法以及檢測相關生理指標來進行，該類方法測定的抗寒性生理指標較多且所表映的抗寒性強弱比較復雜[8]。

目前，科研工作者對植物寒害產(chǎn)生的機制進行了大量研究。張春山等[9]明確凍害會直接作用于質膜，破壞質膜結構，進而造成質膜通透性增大導致細胞內離子外滲，通過測定細胞電解質滲出率即可反映細胞受凍害程度。李合生[10]認為MDA是具有細胞毒性的物質，對質膜有毒害作用，主要破壞細胞膜系統(tǒng)，在植株遭遇逆境傷害時含量增加，是反映細胞質膜損傷的重要指標。馬正君等[11]通過對不同葡萄品種抗氧化酶活性的比較，對品種的抗寒能力進行評價，并得出抗寒性強的品種酶活性相對高于抗寒性弱的品種，抗寒性強的品種保護酶活性隨處理溫度的降低下降較小。吳瑕等[12]認為櫻桃自然休眠過程中，枝條的MDA含量呈先增加后降低的變化趨勢，SOD活性先升高后下降，枝條韌皮部厚度與其電導率呈負相關。Niyaz等[13]研究發(fā)現(xiàn)櫻桃樹體在抗寒過程中，脯氨酸含量、過氧化物酶（POD）活性和超氧化物歧化酶（SOD）活性的變化與其相對電導率和丙二醛含量的變化相反。基于此，本試驗選擇不同櫻桃品種和砧木的枝條，通過測定其在寒冷條件下的相對電導率、丙二醛（MDA）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）活性等指標，再采用隸屬函數(shù)法對不同櫻桃的抗寒性進行評價，以期為抗寒品種及砧木的選育提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2018年在煙臺市農業(yè)科學研究院進行。以取自該院大櫻桃資源圃的黑珍珠、美早、福晨、福星、俄羅斯8號、保加利亞4號、獨立日（優(yōu)系，暫定名）7個甜櫻桃品種和蘭丁2號、SZ-17（優(yōu)株代號）、東北山櫻、煙櫻1號、煙櫻4號、毛櫻桃、煙櫻2號7個櫻桃砧木為試材。

1.2 試驗處理

煙臺地區(qū)冬季“三九”時節(jié)（最高氣溫-2℃，最低氣溫-14℃），正值櫻桃極易遭受寒害的時期，于該時期結束后選取大田生長的各櫻桃樹體一年生粗細一致的枝條備用。

1.3 測定指標及方法

相對電導率的測定參照文獻[14]方法：將田間取回的枝條避開芽眼剪成2 cm長的小段，用蒸餾水沖洗3遍。稱取2 g枝條放入三角瓶中，加40 mL蒸餾水，在室溫下靜置12 h，用電導率儀測定初始電導值;之后將三角瓶封口，沸水浴20 min后開封，室溫靜置2 h測定終電導值，計算相對電導率。

抗氧化酶活性測定：將田間取回的枝條用蒸餾水沖洗干凈，避開芽眼，剪成3～5 mm的薄片，混合均勻，稱取0.5 g研磨充分。采用氮藍四唑光還原法測定超氧化物歧化酶（SOD）活性、愈創(chuàng)木酚還原法測定過氧化物酶（POD）活性、紫外吸收法測定過氧化氫酶（CAT）活性、硫代巴比妥酸（TBA）法測定丙二醛（MDA）含量[13-16]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用隸屬函數(shù)法[16]對各指標測定值進行定量轉換，求出各品種不同指標所對應的隸屬函數(shù)值。公式如下：

若指標與抗寒性成負相關，則利用反隸屬函數(shù)進行轉換，計算公式：

式中Xij為第i個品種第j個測定指標;P為各品種各項指標測定的綜合評定結果;n為測定的指標總數(shù);Xjmax、Xjmin分別為各品種第j項指標的最大值和最小值。

利用Microsoft Excel進行數(shù)據(jù)整理分析。

2 結果與分析

2.1 不同甜櫻桃品種抗寒性分析

由表1可以看出，獨立日的SOD活性最高，福星次之，俄羅斯8號最低。 俄羅斯8號的POD活性最高，福晨和獨立日最低。福晨的CAT活性最高， 福星、美早的最低。相對電導率和丙二醛含量均以獨立日最低，分別以黑珍珠、福星最高。

利用隸屬函數(shù)法科學、準確地評價7種甜櫻桃品種的抗寒性強弱，結果如表2所示，獨立日的綜合評定值最高，為0.6727，福星最低，為0.1742。根據(jù)綜合評定值得出，甜櫻桃品種的抗寒能力依次為：獨立日>福晨>俄羅斯8號>保加利亞4號>美早>黑珍珠>福星。

2.2 不同櫻桃砧木抗寒性分析

由表3可以看出，毛櫻桃的SOD、POD、CAT活性均為最高，分別為887.16、900.0、2.88 U/（ g·min），其相對電導率和丙二醛含量均為最低。煙櫻1號的SOD、CAT活性均為最低，相對電導率和丙二醛含量均為最高。煙櫻2號的POD、CAT活性均最低。

利用隸屬函數(shù)法對不同櫻桃砧木進行抗寒性評價，結果如表4所示，毛櫻桃的綜合評定值最高，為1.000，煙櫻1號的最低，為0.0167。依據(jù)綜合評定值得出，櫻桃砧木抗寒能力依次為：毛櫻桃>東北山櫻>煙櫻 4號>蘭丁2號>SZ-17>煙櫻2號>煙櫻1號。

3 討論與結論

植物凍害的損傷程度與降溫速度、低溫時間長短和解凍快慢等因素密切相關，自然條件下引起凍害發(fā)生的原因較為復雜，室內模擬測定并不能完全反映該條件下的凍害情況[16]。本研究中的樣品均取自大田，完全排除人工模擬處理條件對試驗結果的影響。同時，選取的采樣樹樹齡（5年）、樹勢一致，所采集枝條的長度和粗度等一致，盡可能減少取樣帶來的誤差。

相關學者對果樹樹體抗寒性的研究表明，SOD、POD、CAT活性與樹體抗寒性呈正相關，而相對電導率和丙二醛含量則與樹體抗寒性呈負相關[17-21]。本研究不同甜櫻桃品種中，俄羅斯8號的POD活性最高，福晨與獨立日的均為最低;獨立日的SOD活性最高，俄羅斯8號的最低;福晨的CAT活性最高;相對電導率和丙二醛含量，獨立日均最低，黑珍珠和福星數(shù)值分別最高。不同砧木中蘭丁2號、SZ-17、煙櫻1號的POD活性相同，但其它測定指標的數(shù)值差別較大。因此通過比較某一指標大小并不能評價出不同櫻桃品種的抗寒性強弱。

國內不少學者將主成分分析法、聚類分析法、隸屬函數(shù)法等應用于植物抗寒性的綜合評價中，其中隸屬函數(shù)法在果樹上應用較多且效果較好[22]。本研究得出獨立日和毛櫻桃的抗寒性綜合評定值分別為0.6727、1.000，表明獨立日在參試甜櫻桃品種中抗寒性最強，毛櫻桃在參試櫻桃砧木中抗寒性最強。實測中發(fā)現(xiàn)獨立日在煙臺地區(qū)連續(xù)多年的抗寒觀測中表現(xiàn)突出，葉芽和花芽能耐受-19℃的低溫，這與本次試驗結果相符。毛櫻桃為東北地區(qū)原生櫻桃砧木，可在黑龍江省佳木斯市露天自然越冬，抗寒性非常強。因此，本研究建立的應用隸屬函數(shù)對櫻桃當年生枝條的POD、SOD、CAT活性和相對電導率、MDA含量5項生理指標進行綜合評價方法可為嚴寒季節(jié)櫻桃資源抗寒性強弱的鑒定提供依據(jù)。

參 考 文 獻：

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