天津大港不同棗樹品種耐寒生理特性比較

任曉琴，楊靜慧，通信作者，劉錚，劉洪岺，宋科

（1.天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院，天津 300384；2.天津市濱海新區(qū)大港林果種苗站，天津 300270）

棗樹為鼠李科棗屬植物，棗果富含糖類、蛋白質(zhì)、多種維生素、膳食纖維、微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分，是傳統(tǒng)的藥食兼用和滋補(bǔ)佳品的優(yōu)良果品[1]。棗樹在果樹生產(chǎn)中占有很大比例，在天津地區(qū)的栽植面積為1.87萬hm2，占果樹栽植總面積的34%[2]。主要分布在靜海、大港等濱海地區(qū)，常見的栽培品種有初代冬棗、二代冬棗、馬牙棗、馬奶棗等。目前，天津棗樹生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題主要是棗樹抽條，特別是生長(zhǎng)旺盛的幼樹抽條比較嚴(yán)重，影響了棗樹的產(chǎn)量和品質(zhì)[3]。不同品種棗樹耐寒性已有報(bào)道[4]。其中周巖認(rèn)為，二代冬棗有較強(qiáng)的適應(yīng)性和抗逆性[5]。但是，二代冬棗需要在疏松而肥沃地塊栽培，在鹽堿較重的地區(qū)成活率及生長(zhǎng)發(fā)育情況欠佳，在管理技術(shù)方面要求高，抗凍性差，和初代冬棗的抗寒性相差不大[5]。因此，本研究從冬季不同品種枝條的貯藏營(yíng)養(yǎng)和逆境脅迫生理指標(biāo)的變化等方面著手，旨在為不同品種冬棗耐寒性的確定提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

初代冬棗、二代冬棗、馬牙棗、馬奶棗植株枝條全部選自于天津市濱海新區(qū)大港小王莊鎮(zhèn)沈青莊棗園。每品種以“S”法隨機(jī)選擇5株樣株（5次重復(fù)），然后剪取樣株外側(cè)第一主枝中部的枝條為測(cè)試材料，每個(gè)品種每株選取20枝。

1.2 試驗(yàn)方法

可溶性糖含量用蒽酮比色法測(cè)定；可溶性蛋白質(zhì)含量用考馬斯亮藍(lán)G-250溶液法測(cè)定；這兩個(gè)指標(biāo)的測(cè)定步驟均是先分別進(jìn)行可溶性提取，制作標(biāo)曲，顯色測(cè)定，最后進(jìn)行計(jì)算。

丙二醛含量用硫代巴比妥酸（TBA）比色法測(cè)定，稱取樣品，研磨，離心，收集上清液，最后進(jìn)行計(jì)算。含水量用稱重法測(cè)定[6]。

分析采用綜合隸屬函數(shù)[7]進(jìn)行分析。

隸屬函數(shù)計(jì)算公式：

式中，Uij表示i種類j指標(biāo)的品質(zhì)隸屬函數(shù)值，Xij表示i種類j指標(biāo)的測(cè)定值，Xjmax和Xjmin分別表示各種類中指標(biāo)的最大和最小測(cè)定值。各研究指標(biāo)與棗樹品種的耐寒性呈正比的用（1）式，呈反比的用（2）式。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同棗品種枝條可溶性糖含量的變化

可溶性糖含量是許多植物合成其他有機(jī)物質(zhì)的碳架和能量來源[2]。棗樹枝條中可溶性糖含量反映棗樹耐寒性的強(qiáng)弱[8]。所以棗樹的耐寒性與枝條可溶性糖含量有著較為密切的關(guān)系。

圖1顯示，1月份馬奶棗可溶性糖含量極顯著高于其他品種，比初代冬棗高 32.9%，比二代冬棗高74.3%，比馬牙棗高89.7%；2月份馬奶棗可溶性糖含量也極顯著高于其他3個(gè)品種，比初代冬棗高25.7%，比二代冬棗高31.3%，比馬牙棗高42.3%。在低溫脅迫下，可溶性糖含量的增加，更有利于過冬[9]。

圖1 不同棗品種枝條可溶性糖含量的變化

2.2 不同棗品種枝條可溶性蛋白質(zhì)含量的變化

可溶性蛋白質(zhì)是眾多植物體內(nèi)酶的主要組成部分之一[10]。所以能反映不同品種之間耐寒性，在一定程度上反映組織內(nèi)部代謝的活躍程度。

如圖2所示，1月份馬牙棗可溶性蛋白質(zhì)含量極顯著高于其他品種，是馬奶棗的1.83倍，是二代冬棗和初代冬棗的5.8～6.5倍。其次是馬奶棗、初代冬棗和二代冬棗，初代冬棗和二代冬棗無顯著差異；2月份馬牙棗可溶性蛋白質(zhì)含量也極顯著高于馬奶棗和初代冬棗2個(gè)品種，顯著高于二代冬棗，比馬奶棗高8.6%，比初代冬棗高39.0%。不同品種在1月和2月的可溶性蛋白質(zhì)含量變化有相同的趨勢(shì)。

在冬季，植物體內(nèi)正常的蛋白合成受抑制，往往會(huì)有一些被誘導(dǎo)出的新蛋白出現(xiàn)或原有蛋白質(zhì)含量的明顯增加[10]。有研究者認(rèn)為，可溶性蛋白質(zhì)含量高的耐寒性強(qiáng)[11]。

圖2 不同棗品種枝條可溶性蛋白質(zhì)含量的變化

2.3 不同棗品種枝條含水量的變化

植物的抗寒性與它體內(nèi)代謝及生理過程有密切關(guān)系，而這些生理代謝活動(dòng)都是在水的參與下進(jìn)行的[12]。因此，不同品種棗樹枝條組織水分狀況的變化，是植物耐寒性生理指標(biāo)的重要組成部分之一[3,13]。

如圖3所示，1月份馬奶棗含水量極顯著高于其他品種，比馬牙棗高 43.3%，比二代冬棗高47.2%，比初代冬棗高56.3%。其次是馬牙棗，初代冬棗和二代冬棗含量最低，二者差異不顯著。2月份馬奶棗含水量也極顯著高于其他3個(gè)品種，比馬牙棗高26.1%，比二代冬棗高49.8%，比初代冬棗高 62.2%。馬牙棗居于第二位，比二代冬棗高18.8%，比初代冬棗高28.0%。二代冬棗位于第3位，初代冬棗含水量最低。

在休眠過程中，棗樹抗寒力的增加與組織含水量的減少和莖的成熟度有關(guān)[5,10]。有研究認(rèn)為，休眠期枝條的含水量越高，耐寒性越強(qiáng)[14]。

圖3 不同棗品種枝條含水量的變化

2.4 不同棗品種枝條丙二醛含量的變化

丙二醛是膜脂過氧化物的最終產(chǎn)物之一[15]。通過對(duì)枝條丙二醛含量變化的測(cè)定，可以反映其對(duì)逆境的反應(yīng)和抵抗能力[13,16]。

如圖4所示，1月份二代冬棗丙二醛的含量最高，且極顯著高于其他3個(gè)品種；馬奶棗居于第二位，顯著高于初代冬棗和馬牙棗。初代冬棗位于第三，馬牙棗枝條中丙二醛含量最低。2月份初代冬棗和馬牙棗差異不顯著，且含量最低外，其余與1月份的相同。

關(guān)于休眠期細(xì)胞中丙二醛的含量變化，不同品種的植物表現(xiàn)不同。越冬期間對(duì)落葉棗樹枝條進(jìn)行丙二醛含量測(cè)定結(jié)果表明[10,17]，不同品種的丙二醛含量越低，耐寒性越強(qiáng)，丙二醛含量越高，耐寒性越差。因此，二代冬棗的耐寒性最差。

圖4 不同棗品種枝條丙二醛含量的變化

2.5 不同棗品種枝條生理指標(biāo)隸屬函數(shù)分析與耐寒性

表1、表2為不同品種棗樹枝條生理指標(biāo)的隸屬函數(shù)值。由于耐寒性與可溶性含糖量、可溶性蛋白質(zhì)含量、含水量呈正相關(guān)，因此采用（1）式計(jì)算。與丙二醛呈負(fù)相關(guān)，因此采用（2）式計(jì)算，并賦予相同的權(quán)重。結(jié)果顯示，不同月份平均隸屬函數(shù)最高的是馬奶棗為0.676，0.858；其次是馬牙棗為0.541，0.614；最低的是二代冬棗為0.056，0.274。因此根據(jù)耐寒性程度排序，馬奶棗耐寒性最高。其次是馬牙棗、初代冬棗，二代冬棗耐寒性最差。

表1 1月份棗樹不同品種耐寒性的隸屬函數(shù)值

表2 2月份棗樹不同品種耐寒性的隸屬函數(shù)值

3 討論

3.1 相同品種不同類型的差異分析

綜合隸屬函數(shù)分析，一月份初代冬棗均值為0.290。二代冬棗均值為0.056。2月份初代冬棗均值為 0.301，二代冬棗均值為 0.274。從綜合測(cè)定指標(biāo)來看，初代冬棗均高于二代冬棗。說明二代冬棗耐寒性比初代冬棗耐寒性差。由于植物在不同的休眠階段，可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量有所不同。當(dāng)進(jìn)入深休眠時(shí)，可溶性糖含量會(huì)下降，但解除休眠時(shí)可能會(huì)增加[18]。所以生理指標(biāo)的測(cè)定，只是作為一個(gè)參考，還需看植株的表征表象，表象就是癥狀，即主要看它的抽條比率和第二年的生長(zhǎng)情況[19-20]。

3.2 馬牙棗、馬奶棗之間的差異

綜合分析顯示，一月份馬牙棗的隸屬函數(shù)值均值為0.541，馬奶棗的均值為0.676；2月份馬奶棗均值為 0.858，馬牙棗均值為 0.614。說明馬奶棗耐寒性高于馬牙棗。有研究認(rèn)為，馬奶棗的耐寒性強(qiáng)于馬牙棗，與本研究結(jié)果一致[21-22]。

4 結(jié)論

馬奶棗的可溶性糖含量最高，初代冬棗次之，其次是二代冬棗，馬牙棗可溶性糖含量最少。馬牙棗可溶性蛋白質(zhì)含量最高，馬奶棗次之，其次是二代冬棗，初代冬棗含量最少。馬奶棗含水量最高，馬牙棗次之，其次是二代冬棗，初代冬棗含水量最少。二代冬棗丙二醛含量最高，馬奶棗次之，其次是初代冬棗，馬牙棗含量最少。綜合隸屬函數(shù)分析表明，耐寒性強(qiáng)弱依次是為馬奶棗＞馬牙棗＞初代冬棗＞二代冬棗。