桃不同品種對(duì)低溫脅迫的生理響應(yīng)及評(píng)價(jià)

王召元 田啟航 常瑞豐 劉國(guó)儉 陳 湖 李永紅

(河北省農(nóng)林科學(xué)院 昌黎果樹(shù)研究所，河北 昌黎 066600)

低溫是限制桃樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育的主要環(huán)境因子之一，在我國(guó)華北桃栽培區(qū)，冬季絕對(duì)低溫低，導(dǎo)致桃樹(shù)凍害現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，給當(dāng)?shù)靥耶a(chǎn)業(yè)帶來(lái)了嚴(yán)重?fù)p失，選用抗寒桃品種是解決凍害的最有效途徑之一[1]。因此，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)不同桃種質(zhì)的抗寒能力，對(duì)種質(zhì)資源的利用及優(yōu)良抗寒品種的選育具有重要意義。

抗寒性是桃的一個(gè)重要性狀，其評(píng)價(jià)方法已有不少報(bào)道，枝條電導(dǎo)法是比較常用的評(píng)價(jià)方法。通過(guò)測(cè)定不同溫度處理下枝條的相對(duì)電導(dǎo)率(REC)，擬合Logistic方程求解低溫半致死溫度(LT50)，可以有效的反映桃品種的抗寒能力[2-4]。王小麗等[2]和趙秀梅等[3]利用此方法篩選出‘隴蜜9號(hào)’‘隴蜜12號(hào)’‘丁家壩青皮桃’‘夏至早紅’等高抗寒種質(zhì)，‘農(nóng)神蟠桃’‘2010西藏17號(hào)’‘2010西藏54號(hào)’不抗寒種質(zhì)。電阻抗法也是有效的抗寒性評(píng)價(jià)方法，張海旺等[5]研究認(rèn)為，胞外電阻率和弛豫時(shí)間是鑒定桃枝條抗寒性的最佳參數(shù)，并鑒定出‘燕紅’為高抗寒種質(zhì)，‘中華壽桃’為不抗寒種質(zhì)。趙雪輝等[6]和張立磊等[7]研究表明，可溶性糖與抗寒性相關(guān)性不顯著，電解質(zhì)滲出率、丙二醛、脯氨酸和可溶性蛋白等指標(biāo)是桃抗寒性評(píng)價(jià)的敏感指標(biāo)。然而桃的抗寒性受多種因素影響，并且不同品種對(duì)低溫的響應(yīng)存在差異，單獨(dú)用某一生理指標(biāo)難以客觀評(píng)價(jià)抗寒性的強(qiáng)弱。目前，隸屬函數(shù)法是果樹(shù)抗寒性評(píng)價(jià)研究中普遍采用的方法之一，此方法是根據(jù)模糊數(shù)學(xué)原理，計(jì)算各構(gòu)成指標(biāo)相應(yīng)的隸屬函數(shù)值，進(jìn)行加權(quán)得到其綜合評(píng)估值，可較為全面的對(duì)考察對(duì)象進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果更加準(zhǔn)確、客觀[8]。目前這一方法已在蘋果、核桃和葡萄等果樹(shù)抗寒性評(píng)價(jià)中得到廣泛應(yīng)用[8-10]。

本研究通過(guò)測(cè)定12個(gè)桃品種在低溫梯度處理?xiàng)l件下的相對(duì)電導(dǎo)率、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸)、丙二醛質(zhì)量摩爾濃度和束縛水/自由水的變化，采用隸屬函數(shù)法對(duì)其抗寒性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以期為桃抗寒種質(zhì)創(chuàng)新以及品種的適宜種植區(qū)域劃分提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用12個(gè)桃品種分別為‘承德1號(hào)’‘承德2號(hào)’‘金奧’‘秋燕’‘秋戀’‘03-22-034’‘02-13-140’‘03-49-079’‘晚蜜’‘慶豐’‘春雪’‘大久?！?，定植于河北省農(nóng)林科學(xué)院昌黎果樹(shù)研究所桃資源圃，露地栽培。圃內(nèi)土壤為沙壤土，土壤肥力中等，各桃品種以毛桃為砧木，采用2主枝開(kāi)心形，株行距2 m×5 m，樹(shù)齡11年，管理水平一致，選取1年生休眠枝條為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)處理

2019年1月12日，于樹(shù)冠外圍中部隨機(jī)剪取長(zhǎng)勢(shì)相近、粗度一致的1年生枝條，取枝條樣品中部枝段，用自來(lái)水洗凈，去離子水沖洗3次，濾紙吸干表面水分，兩端剪口封蠟。之后每品種隨機(jī)選取15根枝條為一組，共計(jì)8組，裝入聚乙烯自封袋中，分別置于GDJS-500L型高低溫濕熱交變?cè)囼?yàn)箱(蘇州市奧貝思環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備有限公司)中進(jìn)行低溫處理，設(shè)置0 (CK)、-10、-15、-20、-25、-30、-35 和-40 ℃ 8個(gè)低溫處理，每處理均以4 ℃/h降溫速率降溫至目的溫度后保持12 h，之后以同樣速率升溫至0 ℃，保持2 h，后放入0 ℃冰箱中備用。各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定前，需將冷凍枝條于室溫(20 ℃)下放置8 h。每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)處理5根枝條。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1相對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定

相對(duì)電導(dǎo)率采用電導(dǎo)法測(cè)定[11]。將低溫處理后的枝條避開(kāi)芽眼剪成0.3 cm的小段，準(zhǔn)確稱取2 g，放入30 mL刻度試管中，加入去離子水25 mL，封口，在室溫(20 ℃)下浸泡24 h，中間不斷搖動(dòng)試管，用DDS-11A 型電導(dǎo)率儀(上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司)測(cè)定浸提液初始電導(dǎo)率(C1)；然后封口，沸水浴30 min殺死組織，靜置3～4 h后搖勻，再測(cè)定終電導(dǎo)率(C2)，重復(fù)3次。相對(duì)電導(dǎo)率(REC)=C1/C2×100%。

1.3.2枝條萌芽率

枝條萌芽率采用恢復(fù)生長(zhǎng)法調(diào)查[12]。將低溫處理后的枝條，置于PR系列微電腦人工氣候箱中(南京紅龍儀器設(shè)備廠)水培培養(yǎng)(25 ℃，3 000 lx)，每天換水1次，20 d后調(diào)查累計(jì)發(fā)芽數(shù)。待發(fā)芽數(shù)恒定后，計(jì)算萌芽率。萌芽率=萌芽數(shù)量/總芽數(shù)量×100%，重復(fù)3次，每次選取3根枝條。

1.3.3其他生理指標(biāo)的測(cè)定

參照李合生[13]的方法測(cè)定各生理指標(biāo)。丙二醛(MDA)質(zhì)量摩爾濃度采用硫代巴比妥酸法測(cè)定,可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用蒽酮法測(cè)定,脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用酸性茚三酮法測(cè)定,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定,束縛水與自由水含量采用阿貝折光儀法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理和分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Microsolft Excel 2007進(jìn)行處理，利用SPSS 20.0進(jìn)行相關(guān)性分析(雙變量)和差異顯著性分析(單因素ANOVA)。參照唐士勇[14]的方法計(jì)算低溫半致死溫度(LT50)，將處理溫度(x)和相對(duì)電導(dǎo)率(y)間的關(guān)系用Logistic方程進(jìn)行擬合，擬合曲線方程為y=K/(1+ae-bx)，其中K為相對(duì)電導(dǎo)率的飽和值，a、b為方程參數(shù)，求該方程的二階導(dǎo)數(shù)并令其等于0，可獲得方程曲線的拐點(diǎn)x=—ln(1/a)/b，x即為半致死溫度。運(yùn)用隸屬函數(shù)法計(jì)算各抗寒指標(biāo)隸屬度[15]，如果指標(biāo)與抗寒性呈正相關(guān)，指標(biāo)隸屬度計(jì)算公式為：

Uij=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)

(1)

如果指標(biāo)與抗寒性呈負(fù)相關(guān)，指標(biāo)隸屬度計(jì)算公式為：

Uij=1-(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)

(2)

式中：Uij表示i品種j指標(biāo)的抗寒隸屬函數(shù)值；Xij表示i品種j指標(biāo)的測(cè)定值；Xjmin表示j指標(biāo)的最小值；Xjmax表示j指標(biāo)的最大值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同低溫處理對(duì)桃枝條相對(duì)電導(dǎo)率的影響

不同低溫處理對(duì)桃枝條相對(duì)電導(dǎo)率的影響見(jiàn)圖1。隨著溫度的降低，各品種枝條相對(duì)電導(dǎo)率均呈逐漸上升的趨勢(shì)，整體變化呈“S”形曲線，但上升的速率存在差異。說(shuō)明不同桃品種對(duì)低溫脅迫響應(yīng)一致，枝條相對(duì)電導(dǎo)率變化趨勢(shì)出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)時(shí)所處的溫度各不相同。

圖1 不同低溫處理下桃枝條相對(duì)電導(dǎo)率的變化Fig.1 Changes of relative elective conductivities of peach branches under different low-temperature treatment

利用Logistic方程結(jié)合相對(duì)電導(dǎo)率計(jì)算不同桃品種的LT50，可以直接反映枝條對(duì)低溫的敏感和耐受程度，LT50越低，抗寒性越強(qiáng)[12]。由表1可見(jiàn)，各品種Logistic方程擬合的相關(guān)系數(shù)為0.767～0.865，均大于臨界相關(guān)系數(shù)(r=0.707，α=0.05)，擬合度較好，各品種LT50介于-24.30～-17.88 ℃。根據(jù)LT50得出12個(gè)桃品種抗寒性順序?yàn)椤飸佟?‘晚蜜’>‘秋燕’>‘承德2號(hào)’>‘大久保’>‘03-49-079’>‘承德1號(hào)’>‘慶豐’>‘02-13-140’>‘03-22-034’>‘春雪’>‘金奧’。將各品種相對(duì)電導(dǎo)率與LT50進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明溫度為-15、-25、-30和-40 ℃的處理，相對(duì)電導(dǎo)率與LT50極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.735、0.789、0.821和0.850。

表1 12個(gè)桃品種Logistic方程及半致死溫度Table 1 The Logistic equation and semilethal temperature (LT50)of 12 peach varieties

2.2 不同低溫處理對(duì)桃枝條發(fā)芽率的影響

不同低溫處理對(duì)桃枝條發(fā)芽率的影響見(jiàn)表2，各品種的發(fā)芽率隨溫度的降低呈下降趨勢(shì)。當(dāng)溫度為-10 ℃時(shí)，‘春雪’‘金奧’‘03-22-034’‘03-49-079’‘02-13-140’發(fā)芽率首先出現(xiàn)下降；當(dāng)溫度降低到-20 ℃時(shí)，各品種的發(fā)芽率急劇下降，其中‘秋戀’‘春雪’‘金奧’與其他品種相比，枝條發(fā)芽率差異顯著；當(dāng)溫度低于-30 ℃，各品種發(fā)芽率均為0。-20 ℃時(shí)各桃品種的發(fā)芽率大小順序?yàn)椤飸佟?‘晚蜜’>‘秋燕’>‘大久?！?‘03-49-079’>‘承德2號(hào)’>‘承德1號(hào)’>‘慶豐’>‘02-13-140’>‘03-22-034’>‘春雪’>‘金奧’，與根據(jù)LT50所得的抗寒性排序基本一致。將各品種發(fā)芽率與LT50進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明溫度為-10、-15和-20 ℃的處理，發(fā)芽率與LT50呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.811、-0.908和-0.944。

2.3 不同低溫處理對(duì)桃枝條束縛水/自由水比值的影響

不同低溫處理對(duì)桃枝條束縛水/自由水比值的影響見(jiàn)圖2。隨著處理溫度的降低，各品種枝條束縛水/自由水比值均呈“先升高后降低”的變化趨勢(shì)，但各品種束縛水/自由水比值達(dá)到峰值所對(duì)應(yīng)的溫度不同?！饖W’‘春雪’‘03-22-034’‘03-49-079’‘慶豐’束縛水/自由水比值達(dá)到峰值時(shí)的溫度為-15 ℃，‘承德2號(hào)’‘晚蜜’‘秋戀’‘秋燕’束縛水/自由水比值達(dá)到峰值時(shí)的溫度為-30 ℃，其他品種束縛水/自由水比值在-20 ℃達(dá)到峰值。在整個(gè)降溫過(guò)程中，‘秋戀’‘承德2號(hào)’束縛水/自由水比值增加較多，分別較對(duì)照增加了130.18%和123.70%，‘金奧’‘大久?！`水/自由水比值增加較少，分別較對(duì)照增加了63.20%和66.92%。將各品種束縛水/自由水比值與LT50進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明溫度為-30 ℃的處理，束縛水/自由水比值與LT50呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.875。

圖2 不同低溫處理下桃枝條束縛水與自由水比值的變化Fig.2 Changes of ratios to bound and free water of peach branches under different low-temperature treatment

2.4 不同低溫處理對(duì)桃枝條丙二醛質(zhì)量摩爾濃度的影響

不同低溫處理對(duì)桃枝條丙二醛質(zhì)量摩爾濃度的影響見(jiàn)圖3。隨著處理溫度的降低，各品種枝條丙二醛質(zhì)量摩爾濃度均呈“先升高后降低”的變化趨勢(shì)，但各品種的丙二醛質(zhì)量摩爾濃度達(dá)到峰值所對(duì)應(yīng)的溫度不同?！貉饖W’和‘03-22-034’的丙二醛質(zhì)量摩爾濃度達(dá)到峰值時(shí)的溫度為-20 ℃，‘晚蜜’的丙二醛質(zhì)量摩爾濃度達(dá)到峰值時(shí)的溫度為-35 ℃，其他品種的丙二醛質(zhì)量摩爾濃度分別在-25 ℃和-30 ℃達(dá)到峰值。在整個(gè)降溫過(guò)程中，‘金奧’‘春雪’‘03-22-034’的丙二醛質(zhì)量摩爾濃度較高，‘晚蜜’‘秋戀’‘秋燕’的丙二醛質(zhì)量摩爾濃度較低；‘秋戀’‘晚蜜’‘秋燕’的丙二醛質(zhì)量摩爾濃度增加較少，分別較對(duì)照增加了33.39%、45.27%和48.12%，‘承德1號(hào)’‘承德2號(hào)’‘慶豐’‘02-13-140’的丙二醛質(zhì)量摩爾濃度增加較多，均較對(duì)照增加了80.00%以上。將各品種丙二醛質(zhì)量摩爾濃度與LT50進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明：0、-10、-15、-20、-25、-30、-35 和-40 ℃的溫度處理，丙二醛質(zhì)量摩爾濃度均與LT50呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.722、0.833、0.888、0.888、0.887、0.926、0.790和0.746。

圖3 不同低溫處理下桃枝條丙二醛質(zhì)量摩爾濃度的變化Fig.3 Changes of MDA molalities of peach branches under different low-temperature treatment

2.5 不同低溫處理對(duì)桃枝條可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

不同低溫處理對(duì)桃枝條可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響見(jiàn)圖4。隨處理溫度的降低，各品種枝條可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈“升-降-升-降”的變化趨勢(shì)。分別在-15 ℃和-30 ℃達(dá)到質(zhì)量分?jǐn)?shù)高峰，且第2個(gè)峰值大于第1個(gè)峰值。在整個(gè)降溫過(guò)程中，‘秋戀’‘晚蜜’可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加較多，分別較對(duì)照增加了310.94%和228.90%，‘春雪’增加較少，較對(duì)照增加了64.80%。將各品種可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)與LT50進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明溫度為-15、-25和-30 ℃的處理，可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)與LT50呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.744、-0.797和-0.824。

圖4 不同低溫處理下桃枝條可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化Fig.4 Changes of soluble sugar mass fractions of peach branches under different low-temperature treatment

2.6 不同低溫處理對(duì)桃枝條可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

不同低溫處理對(duì)桃枝條可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響見(jiàn)圖5。隨處理溫度的降低，除‘02-13-140’‘03-49-079’外，各品種枝條可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)均呈“先升高后降低”的變化趨勢(shì)，但各品種達(dá)到峰值所對(duì)應(yīng)的溫度不同。在-25 ℃時(shí)，‘承德2號(hào)’‘03-22-034’‘02-13-140’‘金奧’‘春雪’‘大久?！扇苄缘鞍踪|(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到峰值，其余品種可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)在-30 ℃達(dá)到峰值。在整個(gè)降溫過(guò)程中，‘晚蜜’‘秋燕’‘秋戀’可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加較多，分別較對(duì)照增加了73.48%、79.27%和85.91%，‘03-22-034’‘金奧’可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加較少，分別較對(duì)照增加了41.52%和 43.08%。將各品種可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)與LT50進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明溫度為-30 ℃的處理，可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)與LT50呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.794。

圖5 不同低溫處理下桃枝條可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化Fig.5 Changes of soluble protein mass fractions of peach branches under different low-temperature treatment

2.7 不同低溫處理對(duì)桃枝條脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

不同低溫處理對(duì)桃枝條脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響見(jiàn)圖6。隨處理溫度的降低，各品種枝條脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)總體呈“升-降-升-降”的變化趨勢(shì)。在-15 ℃時(shí)，‘承德1號(hào)’‘03-22-034’‘秋燕’‘晚蜜’‘慶豐’‘春雪’‘大久?！彼豳|(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到第1個(gè)峰值，而其他品種脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在-20 ℃時(shí)達(dá)到第1個(gè)峰值，之后各品種脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)出現(xiàn)小幅度的下降，在-30 ℃時(shí)，除‘03-22-034’外，各品種脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均達(dá)到第2 個(gè)峰值，且第2個(gè)峰值高于第1個(gè)峰值。在整個(gè)降溫過(guò)程中，‘金奧’‘春雪’脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，增加較少，分別較對(duì)照增加了67.82%和41.25%，‘秋戀’‘晚蜜’脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，增加較多，分別較對(duì)照增加了101.69%和108.82%。將各品種脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與LT50進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明溫度為0、-10、-15、-25、-30和-40 ℃的處理，脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與LT50呈極顯著負(fù)相關(guān)。相關(guān)系數(shù)分別為-0.757、-0.723、-0.793、-0.774、-0.896和-0.795。

圖6 不同低溫處理下桃枝條脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化Fig.6 Changes of proline mass fractions of peach branches under different low-temperature treatment

2.8 桃各抗寒指標(biāo)的相關(guān)性分析

通過(guò)以上分析可以看出，各品種-30 ℃時(shí)的6個(gè)生理指標(biāo)和-20 ℃的枝條萌芽率均與LT50極顯著相關(guān)，并且品種間差異顯著。因此，選取枝條發(fā)芽率(-20 ℃)和6個(gè)生理指標(biāo)值(-30 ℃)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表3。從表中可以看出，相對(duì)電導(dǎo)率與丙二醛質(zhì)量摩爾濃度之間呈顯著正相關(guān)，與可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間無(wú)相關(guān)性，其他各指標(biāo)之間均存在極顯著相關(guān)關(guān)系。由此可見(jiàn)，各抗寒指標(biāo)間均存在一定的聯(lián)系，它們提供的信息會(huì)有一定的重疊和疏漏，因此在桃抗寒性鑒定中，不能依賴單個(gè)或少數(shù)幾個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，應(yīng)用多個(gè)抗寒指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

表3 桃枝條各抗寒指標(biāo)間相關(guān)系數(shù)Table 3 Correlation coefficient of cold resistance indexes of peach branches

2.9 不同桃品種抗寒性綜合評(píng)價(jià)

為了全面、客觀地反映不同桃品種的抗寒能力，運(yùn)用隸屬函數(shù)法，以7個(gè)抗寒指標(biāo)隸屬度的平均值對(duì)12個(gè)桃品種枝條抗寒性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，平均隸屬度越大，抗寒性越強(qiáng)，反之抗寒性越弱。結(jié)果如表4所示，12個(gè)桃品種的平均隸屬度為0.11～0.98，‘金奧’的平均隸屬度最小，‘秋戀’的平均隸屬度最大，根據(jù)平均隸屬度的大小可得12個(gè)桃品種枝條抗寒性強(qiáng)弱順序?yàn)椋骸飸佟?‘晚蜜’>‘秋燕’>‘03-49-079’>‘承德2號(hào)’>‘承德1號(hào)’>‘大久?！?‘慶豐’>‘02-13-140’>‘03-22-034’>‘春雪’>‘金奧’。此排序結(jié)果與LT50的排序結(jié)果基本一致。

表4 不同桃枝條抗寒性指標(biāo)隸屬函數(shù)值Table 4 Subordinate function value of cold resistance indexes of different peach branches

3 討論與結(jié)論

基于電解質(zhì)外滲量測(cè)定開(kāi)發(fā)的電導(dǎo)法是植物上應(yīng)用比較廣泛的抗寒性鑒定方法[16-17]，電導(dǎo)率結(jié)合Logistic方程，可對(duì)LT50進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果與物種的田間表現(xiàn)基本一致[18-19]。本研究中，12個(gè)桃品種枝條的相對(duì)電導(dǎo)率，隨處理溫度下降呈“S”形曲線增加，并且在不同的處理溫度下，抗寒性強(qiáng)的品種相對(duì)電導(dǎo)率較低，抗寒性弱的品種相對(duì)電導(dǎo)率較高，這與趙國(guó)棟等[12]和李桂榮等[20]的研究結(jié)果一致?！械?號(hào)’‘承德2號(hào)’為承德平泉地區(qū)的野生桃品種，平泉地區(qū)1月份平均最低氣溫-17 ℃，歷史最低氣溫達(dá)到-26 ℃以下，在平泉地區(qū)這2個(gè)品種均沒(méi)發(fā)生明顯凍害，而在實(shí)驗(yàn)室條件下，‘承德1號(hào)’‘承德2號(hào)’的LT50分別為-21.56、-22.35 ℃，抗寒表現(xiàn)顯著低于平泉田間?？赡芘c試驗(yàn)低溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、溫度變化的速率較快有關(guān)，說(shuō)明應(yīng)用電導(dǎo)法可以快捷的判定桃品種間的抗寒性強(qiáng)弱，但半致死溫度受試驗(yàn)取材和試驗(yàn)控制條件等方面制約，與品種實(shí)際可忍受的低溫極限值存在一定的差異，馬小河等[21]和李遠(yuǎn)發(fā)等[22]在釀酒葡萄和麻風(fēng)樹(shù)上的研究也有類似情況。本研究結(jié)果中‘晚蜜’‘大久?！畱c豐’‘春雪’‘金奧’的LT50與之前的研究結(jié)果有一定差異[23]，但抗寒性的強(qiáng)弱順序基本一致，可能與取材時(shí)間或試驗(yàn)條件不同有關(guān)，還有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。

恢復(fù)生長(zhǎng)法是評(píng)價(jià)植物抗寒性的最直觀和可靠的方法，由于桃枝條難以生根、形成愈傷組織，枝條遭受低溫傷害的程度，主要通過(guò)芽對(duì)低溫的敏感性反映出來(lái)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)枝條的發(fā)芽率，可以直接確定枝條抗寒性強(qiáng)弱，所得結(jié)果與LT50所得抗寒性排序基本一致。

丙二醛是膜脂過(guò)氧化分解的最終產(chǎn)物，其質(zhì)量摩爾濃度可以反映植物遭受凍害的程度[24]。葡萄上的研究表明[25-26]，枝條中丙二醛質(zhì)量摩爾濃度隨著溫度的降低呈逐漸增加的趨勢(shì)。而本研究發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的降低，丙二醛質(zhì)量摩爾濃度先升高后降低，不同品種達(dá)到峰值所對(duì)應(yīng)的溫度不同，這與藕丹等[27]在毛白楊上的研究結(jié)果一致，可能與樹(shù)種有關(guān)。抗寒性強(qiáng)的桃品種丙二醛質(zhì)量摩爾濃度低，變化幅度小，達(dá)到峰值對(duì)應(yīng)的溫度低，說(shuō)明丙二醛質(zhì)量摩爾濃度、變化幅度和達(dá)到峰值時(shí)的溫度可以作為桃抗寒性的鑒定指標(biāo)。

在低溫條件下，植物體通過(guò)提高可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，降低細(xì)胞液滲透勢(shì)，從而提高機(jī)體的抗寒性[28]?？购詮?qiáng)的桃品種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，增加的幅度大。這與李斌等[29]和李萍萍[30]在海棠和扁桃上的研究結(jié)果一致。本研究中，當(dāng)溫度下降到-25 ℃時(shí)，各品種可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈上升趨勢(shì)，在此期間，枝條內(nèi)部可能產(chǎn)生了其他種類的可溶性蛋白，如抗凍蛋白(AFPs)、離子通道蛋白或酶類等功能性蛋白質(zhì)[31]，這些功能性蛋白質(zhì)可能影響了脯氨酸和可溶性糖的合成，導(dǎo)致在-25 ℃和-20 ℃時(shí)，脯氨酸和可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)出現(xiàn)小幅降低，當(dāng)溫度進(jìn)一步降低，這些功能性蛋白質(zhì)活性鈍化，脯氨酸和可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)又呈增加趨勢(shì)，當(dāng)溫度低于-30 ℃時(shí) 枝條組織結(jié)構(gòu)被破壞，細(xì)胞嚴(yán)重受損，可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸在植物體內(nèi)正常合成受到抑制，質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低。

植物的抗寒能力與機(jī)體內(nèi)的水分變化息息相關(guān)。束縛水冰點(diǎn)為-25～-20 ℃，不易結(jié)冰；自由水可自由移動(dòng)，0 ℃以下就會(huì)結(jié)冰[32]。低溫條件下，桃枝條通過(guò)自身生理調(diào)節(jié)，增加束縛水含量，提高束縛水與自由水比值，減緩自由水結(jié)冰對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)的破壞，抗寒性強(qiáng)的桃品種比值達(dá)最大時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度較低，并且增加的幅度大，這與陳佰鴻等[32]和劉鈺璽等[33]在葡萄上的研究結(jié)果一致。因此，束縛水/自由水比值的變化可以作為鑒定桃枝條抗寒性強(qiáng)弱的指標(biāo)之一。

植物抗寒性是受多種因素影響的復(fù)雜的生理過(guò)程，用任何單一的生理指標(biāo)難以全面客觀地反映植物抗寒性的強(qiáng)弱。本研究利用隸屬函數(shù)法對(duì)12個(gè)桃品種的7個(gè)生理指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，得出其抗寒性強(qiáng)弱順序與單獨(dú)運(yùn)用LT50或恢復(fù)生長(zhǎng)法所得抗寒性結(jié)果基本一致，表明該方法適用于桃抗寒性評(píng)價(jià)。本研究認(rèn)為各桃品種抗寒性強(qiáng)弱依次為：‘秋戀’>‘晚蜜’>‘秋燕’>‘03-49-079’>‘承德2號(hào)’>‘承德1號(hào)’>‘大久?！?‘慶豐’>‘02-13-140’>‘03-22-034’>‘春雪’>‘金奧’。目前，這12個(gè)桃品種，部分為我國(guó)不同桃產(chǎn)區(qū)的優(yōu)良品種，某一桃產(chǎn)區(qū)進(jìn)行引種栽培時(shí)，應(yīng)以產(chǎn)區(qū)內(nèi)已有的本研究中涉及的品種為參考，對(duì)擬引入品種的抗寒性進(jìn)行科學(xué)預(yù)判，避免抗寒性不適宜帶來(lái)的生產(chǎn)損失。