3个仁用杏品种(系)的抗寒性比较

魏素玲，王治军，畅凌冰，梁臣

(洛阳农林科学院,河南洛阳471023)



3个仁用杏品种(系)的抗寒性比较

魏素玲，王治军，畅凌冰，梁臣

(洛阳农林科学院,河南洛阳471023)

以3个抗晚霜能力强的仁用杏品种(系)中仁一号、B5及龙王帽的花枝为试验材料，经人工霜箱低温处理后取其花瓣、雄蕊、雌蕊。综合对3个仁用杏品种(系)的3个抗寒性生理指标在不同温度处理下过冷却点、电解质渗出率及SOD活性的测定及结果分析。结果表明，3个仁用杏品种(系)的各花器抗寒性花瓣>雄蕊>雌蕊；中仁一号的抗寒性最强，B5次之，龙王帽最弱。

仁用杏；低温；抗寒性

仁用杏是重要的经济林树种，耐瘠薄，耐干旱，适宜在产粮少的丘陵山区种植，并能产生不少的经济效益。但由于仁用杏开花结果时期，正值冬去春来的时候，容易发生倒春寒，冻花冻果现象时常发生，严重影响仁用杏的产量。选育出抗倒春寒能力强的仁用杏品种成为科研工作者研究的目标。课题组承担了十二五科技支撑项目的部分工作，寻找抗寒性强的种质资源进行研究比较，基于这样的任务我们在洛阳市伊滨区杏树种质资源圃选择了“中仁一号、B5、龙王帽”3个种质资源，并通过不同的试验对其抗寒性进行比较。

1 材料与方法

1.1 材料 实验材料取自洛阳市伊滨区洛阳农林科学院杏树种质资源圃。每个品种选3株长势相似树龄相同的植株，待选定的植株的花蕾进入气球状时，分别在待测植株周围的树冠中部选取10cm左右的花枝60枝待用。

1.2 方法

1.2.1 材料处理。将采回的花枝分品种水培在实验室至花朵盛开，然后将花枝分成6份，1份作为对照(CK，20℃)，另外5份分放置于低温冰箱内人工模拟降温处理[1]。实验分0℃、-2℃、-4℃、-6℃、

-8℃ 5个处理温度，分别以处理①、②、③、④、⑤表示。先以20℃/h速度降至4℃，然后再以2℃/h速度降至所需温度，在该温度下维持0.5h，再以20℃/h速度升至室温[2]，然后将花枝上的花朵分别取花瓣、雄蕊和雌蕊组成混合样，每份0.5g，放入塑封袋中，液氮速冻后，置于-70℃的超低温冰箱中备用。

1.2.2 试验方法

1.2.2.1 过冷却点的测定：从常温水培的不同品种的花枝上分别剪取3枝5cm长的花枝，3次重复。测定时将热敏电阻测温探头安置在不同品种花枝上的花瓣、雄蕊和雌蕊上[3]，每枝花枝3次重复，将材料放置于低温冰箱内，以0.2℃/min速度降低温度。热敏电阻测温探头与数据采集系统和电脑连接，自动连续记录数据，分析组织表面温度变化，绘制温度变化曲线并确定过冷却点。

1.2.2.2 电解质渗出率的测定：从超低温冰箱中取出处理样品和对照样品各0.5g，放入试管中，加入10mL的去离子水，置25℃室温下10h[2]。用玻璃棒搅拌均匀，用电导仪测电导值T1(处理样品)和C1(对照样品)。再将放置样品的试管放在沸水中10min，待冷却至25℃，测得电导值处理T2和对照C2。利用下式可得出相对电导率：

1.2.2.3 超氧化物歧化酶(SOD)的测定: 从超低温冰箱中取出处理样品和对照样品各0.5g ,加入5mL的磷酸缓冲液，冰浴研磨提取，然后放入高速离心机15000rpm离心10min，所提上清液为酶液。制作3mL的反应液，0.05mol/L的磷酸缓冲液1.5mL,750μmol/L NBT(氮蓝四唑)溶液，130mmol/L甲硫氨酸(MET)溶液，100μmol/L乙二胺乙二酸钠(EDTA-Na2)液,20μmol/L核黄素各0.3mL，蒸馏水0.25mL和0.05mL酶提取液。对照管加蒸馏水3mL。混匀后将1支对照管置于暗处，其它各管于4000 lx日光灯下反应20min(要求各受光情况一致)。反应结束后，以不照光的对照管做空白，分别测其它管的光吸收，已知SOD活性单位以抑制NBT光化还原的50%为1个酶活性单位表示，按下式计算SOD活性：

式中：SOD总活性以每克鲜重酶为单位表示，比活力单位以酶单位/mg蛋白表示；Ack—照光对照管的光吸收值;Ae—样品管的吸收光值;V—样液总体积(cm3);Vt—测定时样品用量(cm3);W—样品重(g)。

2 结果与分析

2.1 仁用杏花器官抗冷却点温度

植物的组织液在0℃的温度下而不结冰的现象称为植物过冷却现象，再进行降温，至到植物组织液在结冰之前所达到的最低温度称为植物过冷却点。植物过冷却作用是植物抗寒的一种有效途径，由表1可知，3个仁用杏品种(系)的花器的过冷却点温度有一定的差异，花瓣的过冷却点比雄蕊的低0.5～0.7℃，雄蕊的过冷却点比雌蕊低0.6～0.7℃，花瓣的过冷却点比雄蕊、雌蕊都低。3个品种(系)中中仁一号的花瓣、雄蕊及雌蕊的过冷却点温度都最低，说明中仁一号抗寒性最强，B5的次之，龙王帽的抗寒性最弱。

表1 不同品种不同花器官的过冷却点温度 ℃

2.2 低温胁迫下不同品种(系)仁用杏花器官相对电导率的变化

植物受到低温胁迫，细胞膜的透性会发生变化[4]，导致溶质外渗，因此细胞膜的透性变化，可显示细胞膜结构和功能的受损情况。相对电导率可以体现植物在低温情况下细胞膜受损程度。由图1可知，各花器细胞膜随着温度的提高，透性增加，电解质外渗率增加，相对电导率逐渐增加。花瓣在从室温降到-2℃时，相对电导率增幅不大，当达到-4℃时，相对电导率有突然的飞跃，继续降低温度，其相对电导率增幅不大，且电导率最高不超过60%。雌蕊和雄蕊的相对电导率在0℃以后增幅明显，最大相对电导率雄蕊超过了75%，雌蕊超过了85%。这说明各花器中抗寒性是花瓣>雄蕊>雌蕊。从图2中，中仁一号仁用杏的各花器在不同的低温胁迫下相对电导率最低，B5次之，龙王帽相对电导率最高，变化最明显，说明中仁一号的抗寒性最强。

2.3 低温胁迫下不同品种(系)仁用杏花器官SOD活性的变化

SOD被称为植物细胞防御系统的保护酶[5]。SOD酶是清除超氧化物阴离子自由基(O2-·)的重要酶类，减轻膜脂过氧化作用，保护质膜不受自由基的破坏，维持体内活性氧代谢平衡，从而对机体起保护作用。SOD活性大小可以反映细胞对逆境的适应能力，SOD酶活性的增大说明在低温胁迫下其清除自由基的能力增强，它的活性高低间接地说明了植物耐寒性的强弱。SOD活性的大小是表示植物抗寒过程中的重要生理指标。由图2可知，各品种(系)的花瓣的SOD活性随温度的降低其活性都是由低到高，当温度达到-4℃时，虽然活性继续增强，但增幅速率降低，有减弱的趋势。而雄蕊与雌蕊SOD的活性随着温度的降低，其活性在-4℃时达到顶峰，并迅速下降，呈先升高再降低的形式。当SOD活性达到顶峰时，花瓣的活性达到50%，雄蕊的活性达到35%，而雌蕊活性只有30%，说明各花器的抗寒性花瓣>雄蕊>雌蕊。中仁一号的各花器SOD的活性稍高于B5，明显高于龙王帽，说明中仁一号的抗寒性最强。

3 结论与讨论

通过对中仁一号，B5及龙王帽在不同温度处理下过冷却点的测定，电解质渗出率的测定及SOD活性的测定，并根据所得出的数据进行分析可知这三个仁用杏品种(系)的各花器抗寒性花瓣>雄蕊>雌蕊，这与彭伟秀等《杏花器官组织抗寒性研究》，王晓燕等《4个仁用杏优株的抗寒性研究》结果一致。综合3个仁用杏品种(系)的3个抗寒性生理指标的测定及结果分析，可知中仁一号的抗寒性最强，B5次之，龙王帽最弱。中仁一号和B5都是优一的杂交后代，遗传了优一抗寒性优的特性。根据魏安智的《仁用杏抗寒机理研究与抗寒物质筛选》[6]及金晓静《仁用杏资源抗寒性生理评价及其SRAP标记初步开发》[7]的结果，优一的抗寒性比龙王帽的强，这一结论与本文研究相符。

图1 低温胁迫下不同品种(系)

图2 低温胁迫下不同品种(系)

[1]杨建民，李艳华，杨敏生，等.几个仁用杏品种抗寒性比较研究[J].中国农业科学，1999,32(1): 46-50.

[2]马风新，杨建民.果树霜害及其防治措施研究概况[J].河北林果研究，1997,12(2):193-196.

[3]王华，王飞，李嘉瑞，等.低温对杏花及幼果的伤害和若干生理指标的影响[J].江苏农业学报，1999,15 (4): 237-240.

[4]石雪晖，刘昆玉，杨国顺，等.低温胁迫对柑桔离体叶片质膜透性和MDA及Vc含量的影响[J].湖南农业大学学报，1997,23 (1):36-40.

[5]杜秀敏，殷文漩，张慧，等.超氧化物歧化酶SOD研究进展[J].中国生物工程杂志，2003 23 (1)： 48-51.

[6]魏安智.仁用杏抗寒机理研究与抗寒物质筛选[D].杨凌:西北农林科技大学,2006:32-33.

[7]金晓静.仁用杏资源抗寒性生理评价及其SRAP标记初步开发[D].石家庄：河北科技大学，2012:35-36.

2016-11-18

国家科技支撑计划项目(2013BAD141302)资助

魏素玲，女，助理工程师，从事林业研究与推广，E-mail:weisuling5158@.163。

S662.2

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2017.01.005