低温对不同杏品种枝条中MDA含量和电导率的影响

钟杰阳　张玉莲

摘 要：以5个杏品种一年生休眠枝条为试材，采用测定MDA含量及相对电导率的方法对其进行了抗寒性研究，结果显示，山黄杏MDA含量低，在低温胁迫下变化幅度小，其低温耐受力强；大杏梅MDA含量高，整个过程变化较大，表现对低温耐受力较弱。大杏梅在2月份的电导率值变化幅度最大，从12月的92.09%增加到次年2月的149.08%，山黄杏变化幅度最小，因而，山黄杏的抗寒性最强，大杏梅的抗寒性最弱。

关键词：杏树；抗寒性；相对电导率

中图分类号： S662.2 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.05.025

杏树（Armeniaca vulgaris ） 属蔷薇科李亚科杏属植物，在我国北方的落叶果树中它的适应性最强，在经济林中它是抗旱、耐瘠薄、耐寒、材质好，发展前景广阔的果树之一， 因栽培历史悠久、种植面积广、发展较快，且成熟期早、果实味美、营养丰富及具广泛的药用价值而深受人们喜爱。但由于其休眠、春季萌芽开花早，始花期一般在4月15日左右，此时正值季节转换，冷空气活动频繁，而杏树在花期一旦遇到晚霜危害，就会造成花柱头萎缩坏死，幼果果柄脱落，大面积减产甚至绝产，给生产带来巨大的损失，所以霜冻成为影响杏树产量的主要限制因素，是杏产量一直徘徊不前的主要原因[1]。为此，研究不同杏品种与抗寒生理生化指标的相关性，选育优质抗寒的杏树品种并对其花期所产生的霜冻害进行分析，对发展杏树生产尤显重要[2-3]。近几年来，很多科研工作者针对杏品种的抗寒性在自然条件下进行了多方面的研究调查，做了大量的试验，确定出部分抗寒品种，为引种和育种提供了选材的依据。本研究对杏品种一年生枝条中MDA含量和电导率生理生化指标进行了测定，通过方差分析和多重比较，研究5个杏品种的抗寒性及抗寒机理，以期为杏树抗寒品种的选种栽培和育种提供出科学的理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况[4]

本试验设在山西省农业科学院果树研究所杏种质资源圃，地处黄土丘陵区，北纬37°23′，东经112°32′，海拔820～900 m，pH值 7.8～8，年均气温8.6 ℃，年均最高和最低气温分别为38. 5 ℃和-23.6 ℃，地下水位150 m，年均降水量为400～600 mm，年均日照时数为2 300 h，年均无霜期160～180 d，土壤为砂壤及粉砂壤土。

1.2 材 料

试验品种为：大杏梅、猪皮水杏、鸡蛋杏、红荷包和山黄杏。于2010年12月中旬、2011年1月初和2月下旬，在8～15年生树龄的树体上随机取5个杏品种枝条，取材时注意在树体健壮、树冠南部上方的部位与方向尽可能选取一致且无病虫害的一年生枝，然后将枝条剪成约40 cm长的小段，分别贴签装袋，回来先用自来水，然后再换蒸馏水反复冲洗，最后放在吸水纸上将水分吸干，低温保存备用。

1.3 方 法

1.3.1 MDA含量的测定 取材0.5 g，剪成小段，混匀，称取0.3 g；放入冰浴的砚钵中，加少许石英砂和2 mL 0.05 mol·L-1pH值为7.8的磷酸缓冲液，研磨成匀浆。将匀浆转移到试管中，再用2～3 mL 0.05 mol·L-1磷酸缓冲液分2次冲洗，合并提取液；在提取液中加入5 mL 0.5%硫代巴比妥酸溶液，摇匀；将试管放入沸水中煮沸10 min（自试管内溶液中出现小气泡开始计时），到时间后立即将试管取出并放入冷水浴中；待试管内溶液冷却后，3 000 g离心15 min，取上清液并量其体积。以0.5%硫代巴比妥酸溶液为空白测652，600，450 nm处的吸光度。计算公式：

MDA（mmol·g-1）=〔6.452*（A652-A600）-0.559*A450〕*Vt/Vs*FW=〔6.452*（A652-A600）-0.559*A450〕/W

式中，Vt：提取液总体积（mL），Vs：测定用提取液体积（mL），FW：样品鲜质量（g）。

1.3.2 相对电导率的测定[5-6] 常温下，称取0. 8 g样品剪碎放入具塞试管中，加入10 mL 蒸馏水，用HY- 4 调速多用振荡器振荡30 min，待其静止放30 min，再用DDS- 11A型电导仪测定初始和最终电导率，结果按下列公式计算：

相对电导率=×100%

2 结果与分析

2. 1 低温对不同杏品种枝条中丙二醛（MDA）含量的影响

植物器官在逆境条件下遭受伤害，往往发生膜脂过氧化作用，通过测定MDA含量的变化可以衡量膜脂过氧化程度，也可反映植物细胞发生膜质过氧化的剧烈程度和植物对逆境条件的适应[7]。

低温胁迫下MDA能进一步损伤生物膜[8-10]，随着温度的下降，MDA含量发生变化，造成细胞膜系统结构与功能的破坏，MDA含量的多少是反应膜脂质过氧化作用强弱的一个重要指标。表1表明，5个杏品种，MDA含量不同，表现出抗寒性也不同，大杏梅的MDA含量是山黄杏的1.92倍。

从数据可以看出，山黄杏MDA含量低，在低温胁迫下变化幅度小，其低温耐受力强；大杏梅MDA含量高，整个过程变化较大，表现对低温耐受力较弱。可见， MDA 含量變化幅度的大小与植物的抗寒性程度负相关，即变化幅度大、抗寒性低。在这些杏品种中（猪皮水杏、鸡蛋杏、红荷包、山黄杏和大杏梅），大杏梅的MDA出现的最早且含量变化幅度剧烈，表明抗寒性最差。由此，品种抗寒性排序依次为山黄杏>红荷包>鸡蛋杏>猪皮水杏>大杏梅。

方差分析结果表明，不同杏品种芽内MDA含量不同，且MDA含量差异显著。多重比较结果显示，大杏梅分别与鸡蛋杏、红荷包、山黄杏和猪皮水杏与山黄杏间MDA含量存在显著差异，而红荷包分别与山黄杏、鸡蛋杏、猪皮水杏和猪皮水杏分别与大杏梅、鸡蛋杏以及山黄杏与鸡蛋杏间MDA含量相差无几。不同月份、不同品种植物体内MDA含量差异显著性，可推断杏品种枝芽内MDA含量与品种间抗寒性呈现一定相关性。MDA含量也可以作为一个测定杏品种抗寒性的指标[7]。

2. 2 低温对杏品种果枝条相对电导率值的影响

植物细胞膜是一种半透性生物膜，它是生物体细胞与外界环境的一个重要界面。20世纪70 年代Lyons 和Raison[11]发现在低温时，植物生物膜膜脂的物相首先变化，即膜的外形和厚度发生变化，膜上产生龟裂，从而膜透性增加，导致电解质大量外渗。

在低温逆境时，电解质渗透率的变化可直接反映出细胞膜透性的改变以及细胞被破坏情况。由表2看出，所有参试品种相对电导率值、变化规律一致，随温度逐渐降低而增大，且电导率值增幅因品种差异而不同。5种试验样品数据显示：大杏梅在2月份的电导率值变化幅度最大，从12月的92.09%增加到次年2月的149.08%，上升了56.99个百分点，且是5种样品中电导率值最高。表2数据显示，在低温胁迫过程加重细胞膜受损程度，山黄杏的相对电导率值低于其他品种，细胞膜系统受害程度最轻。结果表明，5种样品中山黄杏的抗寒性最强，大杏梅的抗寒性最弱。

方差分析结果表明，植物相对电导率存在时间差异，不同杏品种的相对电导率值不同，且差异显著。多重比较结果显示，大杏梅与山黄杏间相对电导率差异极显著，大杏梅与猪皮水杏间差异显著，而猪皮水杏与鸡蛋杏、红荷包与山黄杏、鸡蛋杏与山黄杏、鸡蛋杏与红荷包、猪皮水杏与红荷包之间无差别。品种间相对电导率值时间变化和其抗寒性密切相关，本试验显示，低温处理使抗寒性弱的品种细胞膜的受损程度加重，胞内电解质的外渗量增加，从而导致了抗寒力下降。所以认为相对电导率值可作为鉴定杏品种抗寒性的方法之一[12-14]。

3 结论与讨论

（1）低温胁迫在植物中最先作用于细胞生物膜，导致细胞原生质结构损伤，膜透性增加，透性与电导率变化是正相关，细胞膜受到低温损害越大，抗寒性越弱 [15-18]。抗寒性强的品种细胞膜透性增大程度轻，透性变化可逆，抗寒性差的品种膜透性变化不可逆。因此，电解质外渗量变化可以体现植物的抗寒性，电导率值的高低可以比较抗寒力的大小。品种抗寒性差，电导率变化出现早且变化明显，反之，抗寒性较强品种电导率变化时间晚。逆境条件下可反映植物系统的稳定性。

（2） 低温逆境下，植物品种不同植物体内MDA增加幅度不同，且与抗寒性呈正相关，抗寒性强的品种，MDA含量增加较少，抗寒性弱的品种反之。本试验在低温逆境下，测定的植物枝芽中MDA含量和电解质外渗率变化结果基本一致。

（3）建议将植物电解质外渗含量和MDA含量二者结合起来，共同作为衡量植物耐低温的参考依据和评价植物品种抗寒性指标。

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