松嫩平原幾個(gè)柳樹(shù)雜交品系抗寒性試驗(yàn)

杜海濤 張強(qiáng) 李勇 畢宇 邢政華 季曉慧 王靜

摘 要 為探討幾個(gè)柳樹(shù)雜交品系的抗寒性，對(duì)近年在試驗(yàn)林內(nèi)生長(zhǎng)性狀表現(xiàn)較好的6個(gè)灌木柳新品系（4#、8#、15#、16#、18#、25#）進(jìn)行低溫冷凍和凍后生長(zhǎng)恢復(fù)試驗(yàn)，檢驗(yàn)雜交品種的抗寒性。以不同時(shí)間為主處理，以5 d為時(shí)間間隔，設(shè)置4個(gè)時(shí)間梯度，以不同品系（品種）為副處理，以杞柳為對(duì)照開(kāi)展柳樹(shù)雜交品系抗寒性試驗(yàn)。結(jié)果表明：抗寒能力依次為18#＞4#＞杞柳＞16#＞25#＞8#＞15#，18#表現(xiàn)突出，抗寒性較強(qiáng)。當(dāng)受到長(zhǎng)時(shí)間低溫影響時(shí)，25#、8#和15#電解質(zhì)滲出率高于50%，出現(xiàn)了不同程度的凍害，當(dāng)冷凍時(shí)間15～20 d時(shí)，試驗(yàn)中所有參試品系（品種）的電解質(zhì)滲透率都在50%以上，會(huì)影響柳樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育，但還未達(dá)到死亡時(shí)間。

關(guān)鍵詞 柳樹(shù)；新品系；抗寒性；時(shí)間梯度

中圖分類號(hào)：S792.120.4???? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2024.04.017

Experiment on Cold Resistance of Several Willow Hybrid Strains in Songnen Plain

Du Haitao1，Zhang Qiang1，Li Yong1，Bi Yu1，Xing Zhenghua1，Ji Xiaohui1，Wang Jing2

（1. Qiqihar Branch of Heilongjiang Academy of Forestry，Qiqihar 161005，China;

2.Beilian Forest Farm of Keshan County，Qiqihar 161633，China）

Abstract In order to explore the cold resistance? of? several willow hybrid strains，six

shrub willow new strains （ 4 #，8 #，15 #，16 #，18 #，25 # ） with good growth traits in the experimental forest in recent years were tested by cryogenic freezing test and post-freezing growth recovery test to examine the cold resistance of hybrid varieties. With different time as the main treatment，four time gradients were set up at 5 d intervals，and with different strains （varieties） as sub-treatments， the cold resistance test of willow hybrid strain was carried out with Salix integra? as the control. The results showed that the order of cold resistance was 18 # > 4 # > Salix integra > 16 # > 25 # > 8 # > 15 #. 18 # had outstanding performance and strong cold resistance. When affected by low temperature for a long time，the electrolyte seepage rate of 25 #，8 # and 15 # was higher than 50%，and different degrees of freezing damage appeared. During the period of 15-20 d，the electrolyte permeability of all the tested strains （ varieties ） in the experiment was above 50%，which would affect the growth and development of willow trees，but it had not yet reached the death time.

Key words willow; new strain; cold resistance; time gradient

松嫩平原位于黑龍江省西南部，屬于高緯高寒地區(qū)，耐寒性是該地區(qū)選育良種的重要指標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)外一致認(rèn)為電導(dǎo)法是一項(xiàng)既簡(jiǎn)便又快速鑒定植物抗寒性的方法。受凍后植物電導(dǎo)率越大者，傷害越大，其耐寒能力越差。該區(qū)濕地資源豐富，大大小小的湖泊密布構(gòu)成了廣泛的沼澤濕地，其生態(tài)環(huán)境十分脆弱，因此，應(yīng)用灌木柳進(jìn)行低洼地、淺鹽堿化土壤的改良具有廣闊前景[1]。所以，深入研究該地區(qū)灌木柳的耐寒特性，對(duì)于指導(dǎo)林草產(chǎn)業(yè)生態(tài)實(shí)踐有重要意義。

1 材料與方法

試驗(yàn)在位于齊齊

哈爾市富拉爾基區(qū)的黑龍江省林業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院試驗(yàn)基地林木育種試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。

1.1 試驗(yàn)儀器及用品

主要試驗(yàn)儀器包括電導(dǎo)率儀（DDS－11A型）、恒溫水浴鍋（HH－6雙列六孔）、超低溫冰箱（中科美菱-40度）、電子分析天平（AE2004）、50 mL試管、去離子水和濾紙等。

1.2 試驗(yàn)材料

在試驗(yàn)基地選取6個(gè)近10年來(lái)在幼苗及幼樹(shù)階段生長(zhǎng)表現(xiàn)良好的灌木柳優(yōu)株，代號(hào)分別為4#、8#、15#、16#、18#和25#，均為杞柳（Salix integra）與細(xì)葉蒿柳（Salix viminalis var. angustifolia）雜交品系，并以杞柳為對(duì)照。

1.3 ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在實(shí)驗(yàn)室利用超低溫冰箱進(jìn)行人為控溫抗寒試驗(yàn)。本研究選取6個(gè)柳樹(shù)雜交品系和1個(gè)對(duì)照進(jìn)行了5、10、15和20 d等不同時(shí)間梯度的冷凍及生長(zhǎng)恢復(fù)試驗(yàn)，3次重復(fù)，以自然條件下的組織滲透導(dǎo)電率為對(duì)照組，以各處理材料的導(dǎo)電率為損傷指數(shù)。采用DDS—11A電導(dǎo)率儀對(duì)7個(gè)品系（品種）進(jìn)行了電導(dǎo)試驗(yàn)，測(cè)定不同品種間的低溫耐受力。

1.4 測(cè)定方法

1.4.1 采樣和處理

以露天越冬的當(dāng)年生扦插苗為試驗(yàn)材料，將其在常溫下進(jìn)行30 min的解凍，然后用流水清洗和擦干，取各參試品種（品系）枝條中上部剪成大約12 cm的穗條備用。

1.4.2 冷凍處理

將超低溫冰箱溫度調(diào)至－40 ℃，將試驗(yàn)樣品分組用塑料袋包好放入超低溫冰箱中冷凍5、10、15和20 d。在處理完畢后，將其置于室溫或20 ℃恒定溫度下，解凍60 min，再按0.2～0.3 cm切塊，每個(gè)處理各3 g，3次重復(fù)。稱出的試樣先用去離子水洗2次，晾干后放入50 mL的試管中，加30 mL去離子水，將瓶塞蓋上，然后在常溫或20 ℃的條件下，將其放置18～24 h后進(jìn)行測(cè)試。所有的器皿及器具都要預(yù)先用蒸餾水清洗干凈[2]。

1.4.3 樣品測(cè)量

采用 DDS—11 A電導(dǎo)率儀，在常溫下分別測(cè)量各提取物的電導(dǎo)率，以此來(lái)表示樣品的電解質(zhì)透性。對(duì)已測(cè)過(guò)的試樣蒸煮20～30 min，以達(dá)到生物膜內(nèi)電解質(zhì)完全滲透的目的。然后再次用去離子水準(zhǔn)確地補(bǔ)充到原量，蓋上瓶塞靜置18～24? h，然后測(cè)量其電導(dǎo)率，以表示試樣電解質(zhì)的總含量。

電解質(zhì)滲出率（%）=（低溫電導(dǎo)率/煮沸電導(dǎo)率）×100%

1.4.4 生長(zhǎng)恢復(fù)試驗(yàn)

在試驗(yàn)材料被放入超低溫冰箱內(nèi)的同時(shí)，將同樣標(biāo)準(zhǔn)的種條，剪成大約12 cm長(zhǎng)的穗條，用去離子水清洗干凈，并做好標(biāo)記，放入塑料袋中，將處理過(guò)的試驗(yàn)材料拿出來(lái)，在室溫下使其恢復(fù)18～24 h后，在室內(nèi)按照不同的品系（品種），分別放入一個(gè)干凈、裝有半瓶水的塑料瓶中，并按照品種（品系）做好標(biāo)記，與不進(jìn)行凍結(jié)穗條進(jìn)行對(duì)比，觀察其萌發(fā)情況[3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時(shí)間梯度不同品種的電解質(zhì)滲出率不同時(shí)間梯度不同參試品系柳樹(shù)電解質(zhì)滲出率測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。

用SPSS分析軟件中的方差分析程序?qū)Ρ?數(shù)據(jù)進(jìn)行裂區(qū)方差分析。結(jié)果（表2）表明，-40 ℃低溫下不同時(shí)間梯度間差異極顯著，品種間差異顯著，而品種×?xí)r間梯度間差異均不顯著，表明隨著冷凍時(shí)間的遞增，不同品種的電解質(zhì)滲出率趨勢(shì)基本一致。以電解質(zhì)滲出率為衡量抗寒

性指標(biāo)，各參試品種（品系）的抗寒能力依次為18#＞4#＞杞柳＞16#＞25#＞8#＞15#。這與自然條件下試驗(yàn)林內(nèi)各參試品種（品系）的物候觀測(cè)結(jié)果基本一致。

為深入了解各品種之間和不同時(shí)間梯度之間的差別，利用LSD方法進(jìn)行多重比較，結(jié)果（表3）表明，不同時(shí)間梯度處理后，其中18#、15#和其他幾個(gè)品系（品種）之間有非常明顯的區(qū)別，18#是所有品系（品種）中耐寒能力最強(qiáng)的一個(gè)。其次是4#和杞柳，抗寒性最差的是15#，且25#、8#和15#電解質(zhì)滲出率高于50%，出現(xiàn)了不同程度的凍害。

2.2 不同時(shí)間梯度間電解質(zhì)滲出率

在不同的時(shí)間梯度間，電解質(zhì)滲出率存在著十分明顯的差別，通過(guò)多重比較發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間的不斷增加，在所有參試品系（品種）中，電解質(zhì)滲透率呈遞增趨勢(shì)，至15 d時(shí)，全部品系（品種）均出現(xiàn)凍害，至20 d時(shí)，電解質(zhì)滲透速率達(dá)到最高（表4）。

為了對(duì)比各品種在不同時(shí)間梯度下的差別，還進(jìn)行了多重分析，發(fā)現(xiàn)各冷凍時(shí)間下各品種之間的電解質(zhì)滲透率差異極顯著。

2.3 生長(zhǎng)恢復(fù)試驗(yàn)

研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)5 d和10 d的參試品系（品種）穗條凍結(jié)后，在水培前期，萌芽的時(shí)間會(huì)有所增加，放葉的時(shí)間也會(huì)有所延遲，隨著地溫的增加，萌芽的時(shí)間和放葉的時(shí)間會(huì)有所增加，但是都可以重新開(kāi)始，沒(méi)有發(fā)生受傷和死亡的情況。將15～20 d的參試品系（品種）冰凍后，到水培生根、放葉1個(gè)多月后，冰凍后的枝條與正常相比有顯著的不同，冰凍后的枝條發(fā)生了卷曲，葉子枯萎，葉子失去了綠色，局部壞死等現(xiàn)象。有研究表明[4]，在植物的耐寒性測(cè)試中，如果電解質(zhì)滲透率降低到30%～50%，植物將會(huì)受到不可逆的傷害，而且隨著時(shí)間的流逝，植物將會(huì)逐漸消融，最后造成不可逆?zhèn)?，?yán)重的還會(huì)導(dǎo)致植物死亡[5]。本次對(duì)各參試品種的電解質(zhì)透性試驗(yàn)結(jié)果均大于50%，說(shuō)明電解質(zhì)透性一旦超出某一數(shù)值，將會(huì)對(duì)柳樹(shù)的生長(zhǎng)造成不良影響。但還未達(dá)到死亡時(shí)間[6-7]。

3 結(jié)果與討論

3.1 以電解質(zhì)滲出率作為抗寒性指標(biāo)，各參試品種（品系）的抗寒能力依次為18#＞4#＞杞柳＞16#＞25#＞8#＞15#。這一結(jié)論與試驗(yàn)林在天然狀態(tài)下的結(jié)果相吻合。

3.2 隨著冷凍處理時(shí)間的增加，在各參與試驗(yàn)的品系（品種）中，電解質(zhì)的滲透速率都會(huì)有所提高。且25#、8#和15#電解質(zhì)滲出率高于50%，出現(xiàn)了不同程度的凍害，該現(xiàn)象在植株外觀性狀改變之前表現(xiàn)得較為顯著，可以用來(lái)評(píng)價(jià)植株對(duì)低溫脅迫的生理指標(biāo)。

3.3 在進(jìn)行了5～10 d的低溫凍結(jié)之后，各個(gè)參試品種（品系）的電解質(zhì)滲透率的檢測(cè)結(jié)果都在50%以下。在解凍之后，都能夠重新萌發(fā)，但是，隨著溫度的降低，它們恢復(fù)生長(zhǎng)的時(shí)間也會(huì)變得更長(zhǎng)；在15～20 d時(shí)，所有品系的電解質(zhì)滲透速率測(cè)定值都在50%以上，會(huì)影響柳樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育，但還未達(dá)到死亡時(shí)間。

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