5個核桃優(yōu)系葉片抗寒性指標(biāo)分析

武彥霞，史高川，田 鑫，李夏媛，高 鵬，趙海靜，王 琦

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹研究所，山西 太原 030031)

核桃是世界著名的4大堅果之一，為喜溫樹種，絕大多數(shù)分布于北半球[1]，在山西的栽培歷史已有 2000 多年，分布廣泛。獨特的地理位置、氣候環(huán)境使山西成為全國優(yōu)質(zhì)核桃生產(chǎn)基地之一。核桃已成為山西主產(chǎn)區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，在推進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、增加農(nóng)民收入等方面發(fā)揮著重要的作用。我們于2002年用新疆薄皮核桃實生后代實生播種后形成一個選種圃，經(jīng)過多年調(diào)查研究，從中選取5個優(yōu)株作為待選優(yōu)系。

溫度影響著果樹的引種栽培，凍害是一種常見的自然災(zāi)害,給果樹栽培的經(jīng)濟(jì)效益帶來嚴(yán)重?fù)p失[2]。核桃是喜溫樹種，其枝條髓心大，含水量高，抗寒性較差，低溫常使其花芽和幼果受凍,影響生長[3]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地點設(shè)在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹研究所。試驗材料來自山西農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹研究所核桃生選種圃選取的優(yōu)系的干果及葉片，優(yōu)系編號為02-5、02-27、02-60、02-171、02-181，均為新疆薄皮核桃實生播種后代，對照品種為禮品1號。

1.2 試驗方法

葉片低溫處理梯度為4 ℃、0 ℃、-4 ℃和-8 ℃。產(chǎn)量統(tǒng)計為當(dāng)年秋季單株收獲果實去青皮晾干后干果稱重。可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用蒽酮硫酸比色法；電導(dǎo)率采用電導(dǎo)儀直接測定；葉片組織觀察在Olympus SZX10解剖鏡下用OlympusDP71型相機(jī)直接拍照后用配套軟件進(jìn)行測量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用Excel2007進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 凍害后產(chǎn)量統(tǒng)計

近年來，山西省春季倒春寒危害時有發(fā)生，2018年和2020年的清明節(jié)核桃都發(fā)生了倒春寒的凍害，其中，2018年時核桃受凍率達(dá)到了100%，2020年清明前后的兩場凍害造成了核桃園90%以上的受凍率，但是即便凍害嚴(yán)重，優(yōu)系也還保有一定的產(chǎn)量，圖1為優(yōu)系凍害后產(chǎn)量統(tǒng)計。

圖1 凍害后優(yōu)系單株產(chǎn)量

2018年單株干果產(chǎn)量最高為02-181，為1.58 kg，其次為02-5，產(chǎn)量為1.26 kg，對照禮品1號產(chǎn)量居中為1.09 kg；2020年單株干果產(chǎn)量最高為02-181，為3.29 kg，禮品1號產(chǎn)量為2.09 kg，兩年產(chǎn)量統(tǒng)計結(jié)果都是以02-181為最高，02-27產(chǎn)量較低，對照產(chǎn)量居中。

2.2 葉片抗寒性指標(biāo)的研究

春季倒春寒發(fā)生時，通常在核桃幼葉開展期，因此對所選優(yōu)系的葉片抗寒性做了可溶性糖和電導(dǎo)率測定以及葉片CTR值的研究，對照品種為禮品1號。

可溶性糖是細(xì)胞中重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)[4]，可以提高細(xì)胞滲透濃度，降低水勢，增加保水能力，對細(xì)胞有保護(hù)作用[6]?？扇苄蕴琴|(zhì)量分?jǐn)?shù)是造成植物體內(nèi)總的溶質(zhì)濃度變化的主要因素，可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加表明植物抗性的增強(qiáng)。

表1 不同低溫處理下優(yōu)系葉片可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%

由表1可以看出，在4個不同溫度處理下，02-181幼葉的可溶性糖含量都是最高的，在0 ℃是達(dá)到了最高含量16.05%，其次是02-60，在各個溫度下都保持了較高的含量，在-4 ℃時為最高含量13.46%，對照禮品1號在0 ℃和-4 ℃時保持較高的含量。4 ℃時為最低7.43%。

表2 不同低溫處理下優(yōu)系幼嫩葉片電導(dǎo)率/%

細(xì)胞膜是細(xì)胞感受環(huán)境脅迫最敏感的部位，當(dāng)植物受到低溫脅迫時，細(xì)胞膜首先受到傷害，透性增大，通過測定外滲液電導(dǎo)值的變化，可反映出材料的細(xì)胞膜傷害程度，進(jìn)而判斷植物抗寒性的大小[5-7]。由表2可知，隨著處理溫度的降低，優(yōu)系幼嫩葉片電導(dǎo)率在-8℃時均呈現(xiàn)增加的趨勢，02-60的增加幅度最小，其次是02-181，但是一直處于增加狀態(tài)，對照禮品1號和其他優(yōu)系均是先升高后降低，在-4℃時達(dá)到最高。

表3 優(yōu)系幼嫩葉片組織結(jié)構(gòu)CTR值比/μm

有研究表明，果樹葉片的解剖結(jié)構(gòu)與果樹的抗寒性有相關(guān)性[8-9]，抗寒性較強(qiáng)的核桃品種葉片的CTR值一般是比較高的，吳林[12]等關(guān)于越橘葉片組織結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果表明，葉片的CTR與抗寒性呈正相關(guān)。幼葉組織觀察結(jié)果表明(見表3)：優(yōu)系葉片厚度在88.47～113.66 μm；柵欄組織厚度在43.54～53.44 μm，上表皮厚度在12.55～13.57 μm，對照禮品1號的3種厚度均低于優(yōu)系，為所測樣品中最低。優(yōu)系02-60和02-181幼嫩葉片的CTR值高于對照品種禮品1號，其余3個優(yōu)系則低于對照。

3 結(jié)論

02-181的可溶性糖含量最高，其次是02-60；02-60的相對電導(dǎo)率在低溫脅迫下增加幅度最小，其次是02-181；CTR值最高為02-181，其次為02-60，因此，幼嫩葉片抗寒性指標(biāo)分析的結(jié)果表明，優(yōu)系02-181和02-60表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗寒性，綜合凍害后產(chǎn)量調(diào)查的結(jié)果，認(rèn)為02-181是5個優(yōu)系中抗寒性最強(qiáng)的優(yōu)株，可以為日后抗寒性核桃品種選育提供材料和依據(jù)。