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引种嘉宝果抗寒性试验研究

2017-06-08颜嘉骏吴三林

乐山师范学院学报 2017年4期
关键词:透性树龄降幅

颜嘉骏, 刘 超, 吴三林, 刘 芳, 颜 超

(乐山师范学院 生命科学学院,四川 乐山 614000)

引种嘉宝果抗寒性试验研究

颜嘉骏, 刘 超, 吴三林, 刘 芳*, 颜 超

(乐山师范学院 生命科学学院,四川 乐山 614000)

通过引种不同树龄的嘉宝果,测定其从11月到翌年4月的生长量、叶细胞膜透性、过氧化氢酶活性以及MOD含量等指标,从而研究其抗寒性。结果表明:随着树龄的增加,嘉宝果的抗寒性也相应增加,2年生嘉宝果无法在引种地露天过冬,但可在引种地日光温室安然过冬;而3年生以上嘉宝果可在引种地露天过冬。

嘉宝果;引种;抗性;膜透性

嘉宝果(Myrciaria cauliflora Berg),属桃金娘科(Myrtaceae),又名树葡萄,原产于巴西南部、巴拉圭以及阿根廷北部,为热带亚热带常绿小乔木。成熟的嘉宝果实圆润,表皮结实光滑,果肉多汁呈半透明状;果实中富含水分、维生素C、钙等15种营养成分,其中VB2、VC、锌含量极高[1];嘉宝果还对冠心病、高血压等疾病有一定的治疗效果,因此具有极高的营养价值和药用价值。嘉宝果一年四季都开花结果,最多一年可结果6次,丰产树一季每株产量可达100 kg,市场售价为140~250元/kg[2],经济效益前景非常广阔。其花簇生于主干和主枝,在同一株树上花中有果,果中有花,熟果中有青果,这种奇特的熟果、青果、花夹杂生长的现象非常少见,使得嘉宝果具有极好的观赏价值。嘉宝果为浅根性、灌丛果树,此树种对病虫害抗力强,病虫害少,不易生病[3],管理上很少使用农药,非常容易种植栽培。近年来,嘉宝果作为热带珍惜水果引种我国福建等沿海地区,并取得了成功。随着观光农业的发展,内陆省市逐渐开始有少量引种。但在内陆地区冬季低温下能否安然过冬,叶在低温环境中会有哪些生理生化的变化,还没有相关的研究。因此本试验引种不同树龄的嘉宝果,采用温室和露地两种栽培模式,通过研究冬季嘉宝果叶细胞膜透性、POD酶和CAT酶活性、丙二醛和叶绿素的含量,了解嘉宝果生理生化对冬季低温的响应,进而指导嘉宝果在乐山地区的引种栽培。

1 材料与方法

1.1 材料

2015年4月从福建漳州引种“沙巴”嘉宝果2年生、3年生、4年生实生苗各10株,共30株。分为两组,一组种植在温室,另一组露天栽培。

1.2 方法

1.2.1 引种栽培与管理

种植株距为3 m×3 m,种植穴60 cm×60 cm× 40cm。回土时,每穴底层填入杂草,加一层15~20 cm园土踩实,然后用腐熟的有机肥500~800 g与土壤拌匀填至穴平,并覆地膜保墒。土肥管理按照唐坤宁的嘉宝果种植技术要点常规管理[4]。

1.2.2 生长发育观测

从2015年9月1日开始,挂牌标记,观测记录植株的形态特征,每月测量1次株高、株干基部以上2 cm处的粗度、树冠的直径。并记录每天温室内外温度。

1.2.3 生理生化指标测定

采集相同叶位成熟叶片,立刻置于冰盒中,带回实验室进行以下指标的测定。细胞膜透性采用电导法测定[4];POD采用愈伤木酚氧化法测定[4];CAT采用碘滴定法测定[5];MDA含量采用硫代巴比妥酸(TBA)反应法测定[4];叶绿素含量采用分光光度法测定[5]。

2 结果与分析

2.1 嘉宝果生长发育观测

由图1可知,2015年11月到2016年4月,引种地最低温度出现在1月下旬,露天最低温低于0℃,日光温室内低温在0℃以上。温度降低至2~4℃,并持续9 d时,2年生露天栽培的嘉宝果叶梢开始枯黄,少数叶片开始枯萎脱落,露天栽培3年生及以上和温室内种植的则没有出现这种情况;当温度降至-1℃并持续一段时间后,2年生露天种植嘉宝果叶片全部脱落,温度转暖没有新叶萌发,枝干枯萎死亡。不同树龄的露天栽培植株在12月到3月期间生长极为缓慢,4月平均温度升到15℃以后,生长开始恢复正常;温室内不同树龄植株均安然过冬,但在1~3月生长较为缓慢。

表1 嘉宝果的平均生长变化量(cm)

图1 温室内外平均温度(℃)

2.2 不同树龄嘉宝果叶叶绿素含量变化

如图2所示,不同树龄的嘉宝果叶绿素含量呈现先下降,后上升的变化趋势,最低值出现在1月份。室内外比较,温室内种植的叶绿素含量下降幅度小于露天种植的,温室内种植的嘉宝果叶绿素的平均降幅为69.8%,露天种植的平均降幅为73.4%,比温室内的高了3.60%。相同种植方式下嘉宝果随着树龄增加,叶绿素的下降幅度小于树龄小的。3年生露天栽培的嘉宝果叶绿素降幅为76.7%,4年生露天的降幅则为70.2%。

图2 嘉宝果的叶绿素变化曲线

2.3 不同树龄嘉宝果叶细胞膜透性和丙二醛含量变化

图3 嘉宝果的叶片膜透性变化曲线

由图3可以看出膜透性呈先增加后减小的趋势,在1月时不同栽培模式及树龄的嘉宝果叶的膜透性到达最高。温室内种植的嘉宝果叶片膜透性含量上升幅度小于露天种植的,温室内种植的嘉宝果叶片膜透性含量平均增幅为52.1%,露天种植的平均增幅为64.2%,露天种植的比温室内种植的高了12.1%。相同种植方式下嘉宝果随着树龄增加,膜透性的上升幅度小于树龄小的。3年生露天栽培的嘉宝果叶片膜透性含量增幅为66.6%,4年生露天的增幅为61.8%。

如图4所示,不同树龄的嘉宝果MDA含量呈现先缓慢上升,再快速上升,然后下降的变化趋势,最高值出现在1月份。2015年11月到2015年12月,温室内所有植株的MDA含量平均增长率为7.8%,露天的平均增长率为7.3%,比温室的低了0.5%;2015年12月到2016年1月,温室内所有植株的MDA含量平均增长率为75.7%,露天的平均增长率为66.9%,比温室的低了8.8%。

图4 嘉宝果MDA含量变化曲线

2.4 不同树龄嘉宝果叶保护酶活性变化

图5中,不同树龄的嘉宝果CAT含量呈现先下降,然后上升的变化趋势,最低值出现在1月份。温室内所有植株的CAT含量平均降幅为31.9%,露天的平均降幅为32.5%,比温室的高了0.6%;相同种植方式下嘉宝果随着树龄增加,CAT含量的下降幅度小于树龄小的。2年生温室栽培的嘉宝果CAT含量平均降幅为37.3%,3年生温室的降幅为31.7%,4年生温室的降幅为26.8%。

图5 嘉宝果的过氧化氢酶(CAT)活性变化曲线

图6 嘉宝果的过氧化物酶(POD)活性变化曲线

从图6可知,不同树龄的嘉宝果叶POD含量呈现先下降后上升的变化趋势,最低值出现在1月份,其中12月到翌年1月嘉宝果叶POD酶活性下降趋势明显,温室内种植的POD酶活性平均降幅为71.3%,露天的平均降幅为72.6%,比温室的高了1.3%。室内外栽培嘉宝果叶POD酶活性比较,温室内种植的下降幅度小于露天种植的;相同种植方式下嘉宝果随着树龄增加,POD含量的下降幅度小于树龄小的,3年生露天栽培的嘉宝果POD含量平均降幅为40.0%,4年生露天的降幅为37.8%。

3 结论

(1)不同栽培模式下,温室种植的2年至4年生树龄的嘉宝果均可在引种地安然过冬,1年至3月生长量缓慢;露天栽培的嘉宝果2年生苗无法在引种地低温条件下露天过冬,因此引种嘉宝果时若要露天种植应该选择3年生以上苗龄的植株。

(2)在引种地11月到来年4月,嘉宝果叶叶绿素的含量、POD酶和CAT酶活性呈现先下降,后上升的变化趋势,最低值出现在1月份;嘉宝果叶细胞膜透性和MDA含量则呈现先上升,后下降的变化趋势,最高值出现在1月份。

4 讨论

植物受到低温伤害时,首先会破坏细胞膜体系,使细胞膜透性增大、外渗物增多、外渗率增大。且细胞膜受低温损伤的程度越大,电解质的外渗率越高[6]。因此电导率的增加幅度可以反映膜受伤害的程度[7]。MDA含量的高低也可作为植物遭受逆境伤害程度的指标[8]。CAT和POD是植物膜脂过氧化酶促防御体系中重要的保护酶,但其酶活性受温度的影响,在低温酶活性降低。本试验结果显示,在引种地11月到来年4月,嘉宝果叶POD酶和CAT酶活性随温度降低然后逐渐的转暖,呈现先下降后上升的变化趋势,最低值出现在1月份;MDA含量出现相反的变化趋势,即先快速上升后下降。说明随着温度的降低,酶保护系统受到损伤,则植物体受到伤害。当温度在1月份最低时,电解质外渗率和MDA含量达到最大值,而保护酶活性和叶绿素含量出现最低值,说明此时植物细胞膜损失严重,嘉宝果的生长受到极大伤害。不同树龄的露天栽培植株在12月到3月期间生长极为缓慢,4月平均温度升到15℃以后,生长开始恢复正常。2年生露天栽培嘉宝果叶片随温度的降低叶梢开始枯黄,少数叶片枯萎脱落,随着低温的持续,2年生露天种植嘉宝果叶片全部脱落,温度转暖没有新叶萌发,枝干枯萎死亡。因此,树龄2年的嘉宝果在引种地温度低于0℃时不能安全过冬。

参考文献:

[1]唐丽,袁婷婷,种秋平.嘉宝果的营养成分分析[J].经济林研究,2014(2):120-124.

[2]刘友接,林旗华,傅佳欣.“莎芭拉”嘉宝果的引种表现以及栽培技术要点[J].中国南方果树,2011(4):97-99.

[3]李志辉.永春县嘉宝果发展前景及无公害栽培技术[J].福建农业科技,2014(11):32-34.

[4]高俊风.植物生理实验指导[M].西安:世界图书出版社,2001.

[5]朱广廉,钟海文.植物生理学实验[M].北京:北京大学出版社,1990.

[6]陈虎,何新华,李晓强,等.低温胁迫对龙眼幼树抗寒性的影响[J].广西农业科学,2010,41(1):7-10.

[7]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,2005,40(4):475-479.

[8]王华,王飞,陈登文,等.低温胁迫对杏花SOD活性和膜脂过氧化的影响[J].果树科学,2000,17(3):197-201.

Experimental Study on the Cold Resistance of Introduced Myrciaria Cauliflora

YAN Jiɑjun,LIU Chɑo,WU Sɑnlin,LIU Fɑnɡ,YAN Chɑo

(School of Life Science,Leshan Normal University,Leshan Sichuan 614000,China)

This experiment introduced Myrciaria cauliflora of different ages to observe the growth of Myrciaria cauliflora from November to April,and measured the leaf cells membrane permeability,activity of CAT and content of MOD to study the cold resistance.The results demonstrate that:with the increase of age,the cold resistance of Myrciaria cauliflora increased.The 2 years old Myrciaria cauliflora could not be exposed to the open winter in the introduction,but could be enriched in the solar greenhouse in the introduction.And 3 years old Myrciaria cauliflora could be open for the winter.

Myrciaria Cauliflora;Introduce;Cold Resistance;Test the Permeability

S667.9

A

1009-8666(2017)04-0022-06

10.16069/j.cnki.51-1610/g4.2017.04.005

[责任编辑、校对:李书华]

2016-10-09

国家级大学生创新训练项目“树葡萄在四川地区引种试验探究”(201510649021)

颜嘉骏(1993—),男,陕西宝鸡人。乐山师范学院本科生。

刘芳(1978—),女,甘肃天水人。乐山师范学院副教授,博士研究生,研究方向:植物生理。

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