路易斯安娜鸢尾品种的耐寒性比较与筛选

2015-08-20周玉珍钱剑林张林吕文涛

江苏农业科学 2015年7期

周玉珍　钱剑林　张林　吕文涛

摘要：对路易斯安娜鸢尾9个品种的叶片与地下茎段及其自交后代实生苗不同苗龄植株叶片、Bold Pretender品种自交后代优良株系叶片的半致死温度、相对电导率进行测定比较，结果表明，路易斯安娜鸢尾的叶片抗寒性强于地下茎。在人工降温条件下，9个品种中半致死温度最高的为Bold Pretender，为-4.899 ℃；最低的为King Louis，为 -9.867 ℃。自交后代实生苗一年生苗的抗寒性均比二年生苗弱，Heather Stream、Noble Moment等2个品种实生苗抗寒性强于母本，Bold Pretender品种自交后代分离的9个优良株系中，只有1个株系抗寒性强于母本。

关键词：路易斯安娜鸢尾；耐寒性；半致死温度

中图分类号：S682.1+90.37 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2015）07-0179-03

路易斯安娜鸢尾（Louisiana iris）属于无髯类鸢尾类，颜色多样，主要分布在美国东南部，由六角果鸢尾（I. hexagona）、高大鸢尾（I. gigan ticaerulea）、短茎鸢尾（I. brevicaulis）、暗黄鸢尾（I. fulva）和内耳森鸢尾（I. nelsonii）等野生种作亲本杂交而成的品种群[1-2]。由于其抗寒能力比较强，在长三角地区引种后冬季能保持叶片绿色，弥补大多数水生花卉冬季落叶的不足，因此对引进品种的耐寒性比较和筛选、选育抗寒新品系具有重要意义。苏州农业职业技术学院自引进路易斯安娜鸢尾品种以来，在品种选育、种苗生产、园林应用等方面开展了大量研究[3-5]，获得了一批优良株系。本研究通过比较不同品种、不同苗龄及自交后代优良株系间的耐寒能力差异，为抗寒品种的筛选奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为路易斯安娜鸢尾品种Noble Moment、Bold Pretender、Heather Stream、Sea Knight、Professor-Neil、Colorific、King Louis、Ione、Good doctor的叶片与地下茎，上述品种自交后代的1年生与2年生实生苗叶片，Bold Pretender的F1代优良株系F1-b、F1-y、F1-1、F1-2、F1-3、F1-4、F1-6、F1-7、F1-9的叶片与地下茎。均由苏州农业职业技术学院相城科技园提供。

1.2 方法

试验于2012年、2013年、2014年的12月下旬至次年1月进行。从生长地采集同一规格、相同位置的叶片与地下茎段，装入保鲜袋中备用。样品处理方法参考张京等的方法[6]，进行低温处理的冰柜安装控温仪，温度准确稳定。处理温度分别为4 ℃（对照）、0 ℃、-4 ℃、-8 ℃、-12 ℃、-16 ℃，1 d后采用电导率法进行测定[7]，建立相对电导率（REC）的 Logistic回归模型并确定各样品半致死温度（LT50）[8-9]。

2013年1月18—20日，当自然气温夜间降至最低-6 ℃、白天最高2 ℃时，对各品种叶片的相对电导率再次进行测定，方法同前。

2 结果与分析

2.1 人工降温过程中不同品种相对电导率回归方程与半致死温度

在人工降温下，根据不同品种的叶片与地下茎在不同温度处理下测得的相对电导率，计算获得回归方程、拟合度与半致死温度（表1、表2）。

表1、表2显示，路易斯安娜鸢尾各品种叶片与地下茎在不同低温下处理后，其相对电导率遵循Logistic方程，拟合度达极显著水平，且与半致死温度成线性关系。根据半致死温度得出叶片抗寒能力最强的品种是King Louis，为-9.867 ℃；其次为Ione，为-7.96 ℃；抗寒能力最弱的品种是Bold Pretender，为-4.899 ℃。而地下茎的抗寒能力最强的品种是King Louis，为-5.528 ℃；其次为Bold Pretender，为-3.707 ℃；抗寒能力最弱的品种是Sea Knight，为-0.995 ℃。将各品种叶片与地下茎的半致死温度进行比较，结果见图1。

图1显示，路易斯安娜各个品种叶片的半致死温度均低于地下茎的半致死温度，说明各品种叶片的抗寒能力均高于地下茎。其中品种King Louis的叶片与地下茎的抗寒能力均高于其他品种，其他品种叶片与地下茎的抗寒性没有相关性。

2.2 自然低温下各品种相对电导率比较

在自然降温至夜间温度最低达-6 ℃时，对9个品种叶片相对电导率进行测定，结果见图2。图2显示，在自然降温至-6 ℃时，King Louis的相对电导率最小，为3.02%；相对电导率最高的是Bold Pretender，为14.78%，与人工降温计算得到的各品种半致死温度相比，各品种在自然降温下测得的相对电导率变化趋势与之吻合，即半致死温度低的品种在同一低温下相对电导率也低，说明抗寒能力较强。各品种在自然降温至-6 ℃时，相对电导率均未达到50%。但不同相对电导率的比较可以对品种的抗寒性进行筛选。

2.3 不同品种后代不同苗龄植株抗寒性比较

图3显示，各品种叶片的半致死温度2年生苗均低于1年生苗，Heather Stream、Noble Moment自交F1代的1年生、2年生苗的半致死温度均低于自交母本，说明这2个品种通过自交获得的实生苗抗寒能力比母本强，尤其2年生苗具有更强的抗寒性；其余品种的母本半致死温度低于其自交F1的1年生、2年生苗。

2.4 自交后代优良品系抗寒性比较

Bold Pretender自交后代通过人工筛选获得的F1-b、F1-y、F1-1、F1-2、F1-3、F1-4、F1-6、F1-7、F1-9等9个优良品系，其中F1-b为与母本同色的品系、F1-y为黄色品系，其余品系为观赏性状优良（花色、株型、分生能力、株高等优异）的品系，将9个品系与母本在人工降温条件下测得的相对电导率计算得到的半致死温度，结果见图4。图4显示，F1后代品系中，F1-b、F1-1、F1-4半致死温度与母本接近，均为-4.9 ℃，F1-6的半致死温度略低于母本，为-5.1 ℃，其余品系均高于母本，其中半致死溫度最高的品系是 F1-3，为-2.5 ℃，通过自交获得的品系除了在观赏性状方面产生了分离外，在抗寒性方面也出现了分离。

3 结论与讨论

植物的抗寒性研究大多应用了Logistic方程建立回归模型确定半致死温度，并对不同植物的抗寒性作出了评价[9-10]，在常绿水生鸢尾抗寒性评价方面也大多应用了该方法[11]。本试验通过人工降温进行低温胁迫后，测得相对电导率，并应用Logistic方程建立回归模型确定半致死温度，对各品种及其自交后代1、2年生实生苗、自交后代筛选出的优良品系进行抗寒性比较。结果表明，品种间抗寒性差异较大，而且地下茎与叶片的半致死温度不一致，叶片抗寒性最佳的是King Louis，为-9.867 ℃；其次为Ione，为-7.96 ℃；最弱的是Bold Pretender，为-4.899 ℃。而地下茎的抗寒能力最强的品种是King Louis，为-5.528 ℃；其次为Bold Pretender，为-3.707 ℃；最弱的是Sea Knight，为-0.995 ℃。路易斯安娜鸢尾长期生长在水中，使得地下茎的耐寒性不如挺出水面的叶片部分，因此在冬季养护过程中须要提高水位保护地下茎越冬，尽量避免干旱，以免地下茎受冻害。

在自然降温至-6 ℃时，对各品种叶片相对电导率进行测定，结果表明，各品种相对电导率的变化与人工降温获得的半致死温度变化相吻合，但所有品种均未达到50%以上的相对电导率。说明用人工降温方法进行品系间抗寒性筛选是可靠的，在经过一定自然低温锻炼后，再用人工降温的方法处理，测定相对电导率，会得到更低的半致死温度，因此，在测定品种半致死温度时要在自然降温接近人工处理低温时进行采样测定，这样更能体现实际的耐寒性。

苗齡不同的品种抗寒能力也不同，1年生苗的抗寒性均比2年生实生苗弱，有的品种实生苗抗寒性强于母本，如Heather Stream、Noble Moment。这类品种通过自交获得的后代中可以筛选出抗寒性优于母本的品系或通过自交获得的后代实生苗抗寒性更强。

Bold Pretender品种开放自交授粉后代出现了观赏性状的分离[12]，对其9个观赏性状优良品系进行抗寒性筛选，结果表明，本色的抗寒性与母本接近，黄色品系抗寒性弱于母本，有1个品系抗寒性强于母本。自交后代中的大多数品系抗寒性弱于母本，说明在后代抗寒性优良品系筛选时尽可能扩大选择单株的数量，以获得抗寒性强的品系。

植物的抗寒性与品种、苗龄、遗传特性有关，在测定时间、方法与环境条件相同的情况下，对不同品种、不同苗龄、不同优良品系用相对电导率法进行测定，可以进行品种（系）间抗寒性比较筛选，这对路易斯安娜鸢尾抗寒品种的选育与扩大应用区域具有重要意义。

参考文献：

[1]Caillet M. The Louisiana iris[M]. Texas：Gardener，1988：69-74.

[2]The Society for Louisiana iris. The Louisiana iris：the taming of a native American wildflower[M]. 2nd ed.Portland：Timber，Press，2000：84-88.

[3]周玉珍，成海钟，陆桂梅，等. 苏州地区路易斯安娜鸢尾实生苗生产的影响因素[J]. 北方园艺，2012（15）：64-67.

[4]周玉珍，成海钟，张文婧，等. 路易斯安娜鸢尾在苏州地区的引种与结实性研究[J]. 北方园艺，2010（21）：73-75.

[5]朱旭东，田松青，周玉珍，等. 路易斯安娜鸢尾组培和苗期生长规律初步研究，福建林业科技，2009（03）：175-178，195.

[6]张京，孙小明，吴家森，等. 4种常绿水生鸢尾抗寒性的初步研究[J]. 河北农业大学学报，2012，35（2）：30-34，40.

[7]刘友良，朱根海，刘祖祺.植物抗冻性测定技术的原理和比较[J]. 植物生理学通讯，1985（1）：40-43.

[8]王荣富. 植物抗寒指标的种类及其应用[J]. 植物生理学通讯，1987（3）：49-55.

[9]许瑛，陈发棣. 菊花8个品种的低温半致死温度及其抗寒适应性[J]. 园艺学报，2008，35（4）：559-564.

[10]张林，徐迎春，周玉珍，等. 朱顶红种球抗寒性研究[J]. 江苏农业科学，2012，40（6）：142-145