双季茭白新品种龙茭2号耐寒性的室内评价

2010-06-19何月平张珏锋陈列忠俞晓平陈建明

长江蔬菜 2010年14期

何月平，张珏锋，陈列忠，俞晓平，陈建明

（1.浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所，浙江杭州，310021；2.中国计量学院生命科学院）

茭白Zizania latifolia（Griseb.）是我国特有的水生蔬菜，国外仅在东南亚等地区有零星栽培[1]。茭白在我国的绝大部分省份均有种植，但以江浙的太湖流域最多[2～7]。近年来，随着农业产业结构的调整，效益农业不断发展，经济作物种植面积不断扩大，而茭白是我国城乡居民较喜爱的一种水生蔬菜。茭白新品种龙茭2号是从梭子茭中发现的变异株，已通过浙江省非主要农作物品种认定委员会的认定。田间表现为植株生长旺盛，分蘖性强，抗病虫性好，茭肉表皮光滑，肉质细嫩，丰产性好，商品性极佳；尤其是其耐低温性强，秋茭的孕茭及初茭期比梭子茭延后1个月左右，产量和经济效益却大大提高。因此，我们在室内开展了该新品种对低温的抗逆性评价工作，以期为该品种的优势特性提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试茭白品种有龙茭2号、梭子茭、浙茭911等34个茭白品种，均来源于浙江农业科学院茭白品种种植圃。

1.2 试验方法

①人工气候模拟法评价茭白耐寒性将盆栽茭白分蘖苗，置于人工气候箱，依次设置4个温度梯度：25℃，15℃，5℃和 0℃，光周期 12 h∶12 h（L∶D），相对湿度70%～80%，首先将供试的盆栽茭白苗放入人工气候室内，将温度调至25℃，5 d后，温度调至15℃，5 d后，温度调至5℃，5 d后再调至0℃，隔日调查叶片枯黄级别并计算寒害指数。每个品种重复3~6次。初步将寒害症状划分为5个等级：0级，叶片无受冻变色；1级，0～1/3叶片受冻枯黄；2级，1/3~2/3叶片受冻枯黄；3级，2/3至全部叶片受冻变黄，茎部尚为绿色；4级，地上部分全部枯黄。寒害指数CI计算公式：CI=Σni-Wi/(NWmax)，式中，ni为某枯黄级株数，Wi为某枯黄级权值，N为调查的总株数，Wmax为枯黄最重一级的权值。

②电导率法评价茭白耐寒性采用低温处理后测电导率法来评价茭白品种耐寒性[8]。截取健壮的相邻叶耳的茭白叶片，洗净吸干，置4个温度梯度，即25℃，15℃，5℃，-3℃，放置 5 d后的茭白叶片，将其晾干24 h后称质量（统一称取0.25 g的叶片），放入装有10 mL纯净水的试管中，在25℃条件下处理2 h采用DDS-11A型数字显示电导仪测定电导率。不同处理间的变化率（%）=（处理电导率-对照电导率）/对照电导率×100%，以25℃处理为对照。

2 结果与分析

2.1 人工气候模拟法评价龙茭2号的耐寒性

首先将供试盆栽茭白于25℃的人工气候室内放置5 d目的是使其先适应人工气候环境，观察发现3个品种的叶片均无变黄变枯现象；随后将温度降至15℃，5 d内也无受冻情况；继续将温度降至5℃，发现也无明显受冻情况；但将温度降至0℃时，放置24 h，72 h和120 h后3种茭白品种的叶片均有不同程度的冻害（图1）。按照茭白冻害程度的评价标准（表4），将3个茭白品种的冻害程度进行量化（寒害指数，CI），从表1中可以发现，在 0℃下放置 24，72，120 h，龙茭 2号的寒害指数均明显小于对照品种（梭子茭及浙茭911），说明龙茭2号的耐寒性明显强于梭子茭和浙茭911。

2.2 电导率法评价龙茭2号的耐寒性

采用不同温度处理后测电导率法测定了浙茭911、梭子茭及龙茭2号3个品种对不同温度的抗逆反应（表2）。经SAS软件的差异显著性分析，3个茭白品种的叶片经15℃处理与25℃处理的电导率差异不显著（F=1．45，df=1，P＞0．05；F=0．13，df=1，P＞0．05；F=0．06，df=1，P＞0．05），说明 15℃处理 5 d 对茭白叶片的细胞膜通透性没有显著影响；梭子茭和龙茭2号叶片经5℃处理和25℃处理的电导率差异也不显著（F=1．08，df=1，P＞0．05；F=0．01，df=1，P＞0．05），而浙茭 911叶片经5℃处理后的电导率比25℃处理的电导率显著增加 339．29%（F=71．44，df=1，P＜0．000 1），说明梭子茭和龙茭2号叶片在5℃处理下的抗逆性要高于浙茭911的叶片；-3℃处理的浙茭911、梭子茭及龙茭2号叶片的电导率较25℃处理的电导率显著增加（F=66．41，df=1，P ＜0．001；F=17．75，df=1，P ＜0．01；F=1 415．42，df=1，P ＜0．000 1），其电导率变化率分别为6 357．14%， 6 696．43%，3 296．83%，说明龙茭2号叶片在-3℃处理下的抗逆性要高于浙茭911和梭子茭的叶片。综上可知，龙茭2号叶片对低温的抗逆性要好于梭子茭和浙茭911叶片。

表1 人工气候模拟法测定茭白品种的寒害指数

表2 龙茭2号和对照茭白品种低温处理后电导率变化

图1 0℃放置120 h后3种茭白品种的寒害情况

2.3 34个茭白品种耐寒性比较

据表2可知，茭白叶片经-3℃处理后的细胞膜通透性发生明显变化，因此，我们继续采用-3℃处理后测电导率法分析了34个茭白品种的耐寒性（表3）。结果发现，在所测34个茭白品种中，龙茭2号叶片经-3℃处理5 d后电导率变化值最小（634．79%），表明龙茭 2号耐寒性是所测品种中最好的。

3 小结与讨论

前人研究[9～12]指出，当某些植物遭受一定程度的低温胁迫时，首先会引起细胞膜的结构与功能损伤，膜透性增强，可溶性物质外渗，进而是膜内结构受损、代谢紊乱、生理功能失调、叶片失水萎蔫、受伤的程度与低温胁迫强度、时间成正相关；如果胁迫强度及时间不够，伤害是可逆的，解除胁迫后，植株能恢复正常生长；如果胁迫强度与时间达到一定程度时，伤害是不可逆的，即使解除胁迫，植株也不能恢复正常生长，最终导致死亡。因此，低温胁迫后细胞膜透性的变化，生理功能的变化及植株的死苗率均可作为抗冷害程度及抗冷性的指标。植物组织电导率是确定细胞膜通透性的一项重要指标，品种耐寒性的强弱在很大程度上由细胞膜对低温耐受程度决定。

通过低温处理后测电导率法测定发现，龙茭2号的耐寒性明显要强于其他所测试的33个茭白品种，而且通过人工气候模拟法直观验证了龙茭2号的耐寒性要好于对照品种梭子茭和浙茭911。前期室内研究还发现该品种对长绿飞虱表现抗虫，对二化螟表现为中抗，且均明显优于对照测试品种梭子茭和浙茭911。龙茭2号种植效益非常突出，且因秋茭上市时期延长，可使种植品种间合理搭配和轮作，促进茭白产业健康可持续发展。