黑龙江地区果桑抗寒性初探*

曲跃军 杜人杰 陶双勇 张翼 孙强 金虎

（黑龙江省牡丹江林业科学研究所，牡丹江 157009）

黑龙江地区果桑抗寒性初探*

曲跃军 杜人杰 陶双勇 张翼 孙强 金虎

（黑龙江省牡丹江林业科学研究所，牡丹江 157009）

对引种到牡丹江地区的5个异源果桑品种：‘安椹’、‘辽5’、‘白玉王’、‘红果2号’、‘白珍珠’测定其在不同低温水平胁迫下的相对电导率值，将结果拟合Logistic曲线模型，计算出方程拐点值，得出各品种的低温半致死温度。结果表明，方程拟合度高，模型选择正确，计算结果可信度高。5个果桑品种的低温半致死温度为：‘安椹’（-25.15）、‘辽5’（-27.27）、‘白玉王’（-24.76）、‘红果2号’（-20.41）、‘白珍珠’（-19.41），评价抗寒性从高到低依次为：‘辽5’、‘安椹’、‘白玉王’、‘红果2号’、‘白珍珠’。

果桑；相对电导率；低温半致死温度；抗寒性

果桑（Fructus mori）是以结果为主，果叶兼用的桑树的统称，常为落叶乔木或灌木，树形开张，枝条细长，花果极多，果实颜色多变。果桑的果实-桑葚，成熟时有白色、绿色、紫红色、紫黑色等多种颜色，含有丰富的活性蛋白、维生素、氨基酸、胡萝卜素、矿物质、白藜芦醇、花青素等成分，具有极大的营养价值及医疗保健功能[1]。果实除了鲜食外，又可加工成罐头、果汁、酒、茶及作为各种食物的佐剂和添加剂，应用极其广泛。近年来，果桑凭借其卓越的经济效益及市场前景，在各省发展迅速，然而从低纬度地区引种至高纬度地区时，常会遇到低温不适应的问题，低温下植物会产生不同程度的冻害，黑龙江地区由于低温冻害严重影响了果桑的产量和种植面积，并极大限制了黑龙江果桑产业发展。本试验对从河北省、江苏省引种的5种经济效益高的果桑品种进行低温半致死温度测定，以期为果桑的引种、选育及推广提供参考依据。

膜系统是冻害的原初部位[2]，低温胁迫能引起植物细胞膜透性改变，导致溶质外渗，用电导法测定细胞外渗液电导率变化，能显著反映细胞膜伤害程度[3]。运用电导法拟合Logistic方程计算低温半致死温度来鉴定植物抗寒性的方法已广泛应用于苹果、葡萄、李、樱桃、扁桃和柑橘等树种的抗寒性研究[4]，尚未见果桑低温半致死温度的相关报道。本试验通过测定不同果桑品种的相对电导率，并拟合Logistic方程求拐点温度，从而计算出其在牡丹江地区的低温半致死温度，初步评价不同果桑品种的抗寒性。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

试验地位于黑龙江省牡丹江市穆棱地区，具体情况参照曲跃军等[5]的说明。

在河北承德桑蚕研究所引进‘安椹’、‘白玉王’，河北遵化引进‘白珍珠’，江苏镇江引进‘辽5’、‘红果2号’。试材均为2年生嫁接苗，砧木为‘秋雨’，苗高150～200 cm，地径1.2～1.8 cm，树势良好。

1.2 试验方法

11月份从各品种果桑植株中选取粗度均匀一致的1年生休眠枝条，每个品种18份，每份剪成15～20 cm长的枝条，自来水冲洗干净后，用去离子水冲洗2遍，纱布擦干，每个品种留下一份，其余蜡封后放置于-4℃超低温冰箱中备用。参照李俊才等[4]的试验设计，设置温度梯度，分别为-8、-16、-24、-32、-40℃，冷冻处理以4℃/h的速度降温，达到目标水平后，维持24 h，然后室温（16℃）解冻。对照处理CK（16℃）为室温。每个品种每个水平3次重复。

2 结果与分析

2.1 低温处理对果桑枝条电解质渗出率的影响

低温可使膜脂组成改变、蛋白质变性以及细胞膜系统损伤，这些损害可导致细胞膜透性增加及细胞液内的电解质外流，可用测得的相对电导率来衡量电解质外流程度，从而反映膜系统的损害程度[6-7]。由表1结合图1可见，5种果桑枝条随着温度的降低，电解质渗出率均呈先缓慢降低，再急剧增长，后趋于平缓的“S”型曲线。在CK～-8℃温度过程中，电解质渗出率缓慢降低，表明膜系统未受显著影响并启动了某种低温保护机制[4]，细胞液中自由水变少，降低了冰点，品种‘红果2号’渗出率最高，'安椹'最低，其他果桑品种渗出率分布两者之间，说明不同品种膜系统未损伤情况下渗出率并不相同；-8～-16℃温度过程中，电解质渗出率缓慢增加，表明膜系统开始受到低温伤害，酶活性及主动运输受到影响；-16～-32℃温度过程中，电解质渗出率急剧上升，表明膜系统受到严重的低温伤害，主动运输功能发生严重障碍；-32～-40℃温度过程中，电解质渗出率变化趋于平缓偶有轻微下降，表明膜透性被完全破坏，酶活性丧失，细胞死亡。

表1 不同低温胁迫后各品种果桑枝条相对电导率

图1 低温处理对果桑电导率的影响

2.2 Logistic方程拟合及低温半致死温度的确定

表2 5个品种果桑相对电导率回归方程及低温半致死温度（LT50）

由表2可知，相关系数R2介于0.755～0.808之间，均大于相关系数显著性临界值0.7084，说明处理温度与相对电导率遵循Logistic方程的变化规律；F检测达极显著水平，说明在该抗寒研究中，Logistic方程的拟合结果较真。LT50从高到低排列为‘白珍珠’>‘红果2号’>‘白玉王’>‘安椹’>‘辽5’。

3 结论与讨论

3.15 个果桑品种的处理温度作为自变量，相对电导率作为因变量，拟合Logistic方程模型，方差分析结果达到极显著水平，说明方程拟合度高，模型选择正确，由方程算出的LT50值可信度高。5个品种果桑的低温半致死温度分别为：‘安椹’（-25.15℃）、‘辽5’（-27.27℃）、‘白玉王’（-24.76℃）、‘红果2号’（-20.41℃）、‘白珍珠’（-19.41℃）。推测其抗寒性从高到底依次为：‘辽5’、‘安椹’、‘白玉王’、‘红果2号’、‘白珍珠’。

3.2 本研究测定的低温半致死温度为当年春天引种，当年冬天枝条休眠时测得，没有经过黑龙江地区冬天的低温驯化过程，为引种初期的低温半致死温度，而且测得时为离体条件，所以本次测得的低温半致死温度不一定能够特别精准的反映果桑的抗寒性，但是可以反映果桑各品种间抗寒性的相对差异，以期为果桑引种过程中的抗寒性综合评价提供权重指标数据。

［1］杨梅.15个果桑品种抗寒性研究［D］.陕西:西北农林科技大学,2012.

［2］Lyons J M.Chilling injury in plant［J］.Ann Rev Plant physiol, 1973,24:445-446.

［3］刘冰,王有科.应用Logistic方程确定花椒枝条低温半致死温度［J］.甘肃农业大学学报,2005,8(4):475-479.

［4］李俊才,刘成,王家珍,等.洋梨枝条的低温半致死温度［J］.果树学报,2007,24(4):529-532.

［5］曲跃军,杜人杰,董文轩,等.山楂属14种幼苗寒地引种表现［J］.安徽农业科学,2014,42(26):8878,8906.

［6］李淑娟,陈香波,李毅,等.观赏山楂耐热性比较研究［J］.上海农业学报,2007,23(3):70-72.

［7］杨帆,董利虎.黑龙江省落叶松人工林地位级指数导向曲线模型［J］.森林工程,2015,31(5):19-23.

第1作者简介：曲跃军（1983-），男，工程师。

Cold Resistance Rearch of Fructus mori in HeiLongjiang Region

QUYuejun
（Mudanjiang Forestry Science Institute of Heilongjiang Province,Mudanjiang157009）

The Fructus mori relative branch conductivities were detected at different low temperature levels.The five Morus cultivars included:‘An Sehn’,‘Liao 5’,‘Bai Yuwang’,‘Hong Guo 2’and‘Bai Zhenzhu’,which came from diverse provenances.After taking the results of conductivities to fit the Logistic curve model and calculating inflection point number value,then we could get the LT50s.The Morus'cold resistance were speculated by the way of analysis for LT50 in Mudanjiang region.【Conclusion】The R-squared of Logistic equation had a high level via the significance test,so the Logistic model was suitable for the study and the results also had a high confidence level.LT50s for the five Morus cultivars from low to high were‘Liao 5’(-27.27),‘An Sehn’(-25.15),‘Bai Yuwang’(-24.76),‘Hong Guo 2’(-20.41)and'Bai Zhenzhu'(-19.41).Then we speculate the sequence for cold resistance of Morus was‘Liao 5’,‘An Sehn’, ‘Bai Yuwang’,‘Hong Guo 2’and‘Bai Zhenzhu’.

Fructus mori;Relative conductivity;Semilethal low temperature;Cold resistance

S603.7,S667.9

A

2017-02-20

（责任编辑：张亚楠）

*黑龙江省森林工业总局应用研究项目(sgzjY2014027)

1001-9499（2017）03-0046-03