14种切花月季抗寒性比较与评价

刘峰 李豪 王安 付紫阳 肖立展 张桂玲 温四民

摘要：以14种切花月季品种为供试材料，研究其耐低温胁迫性，以期为切花月季冬季生产和耐寒品种选育提供依据。5、0、-5、-10 ℃的低温条件下处理一年生扦插苗，测定其丙二醛（MDA）含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、脯氨酸含量、过氧化物酶（POD）活性和超氧化物歧化酶（SOD）活性，在此基础上，使用隶属函数法计算隶属函数值，并根据综合隶属函数值进行系统聚类分析。结果表明，14种切花月季品种抗寒性差异较明显，抗寒性为影星>坦尼克>蓝月>梅朗口红>卡罗拉>肯尼迪>蓝色香水>还珠>莱茵黄金>金凤凰>白圣诞>金奖章>红衣主教>戴安娜。通过系统聚类将其分为3个等级：影星抗寒性较强，金奖章、红衣主教和戴安娜抗寒性较弱，其他10个品种抗寒性中等。

关键词：切花月季；抗寒性；生理指标；隶属函数法

中图分类号：S685.12 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）07-0075-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.07.017

Comparison and Evaluation on Cold-tolerance of Fourteen Cut Rose Cultivars

LIU Fenga，LI Haoa，WANG Ana，FU Zi-yanga，XIAO Li-zhanb，ZHANG Gui-linga，WEN Si-minc

（a.College of Agricultural and Forestry Science； b.College of Life Sciences；c.Asset Management Office，Linyi University，

Linyi 276000，Shandong，China）

Abstract： Low temperature stress resistance of 14 cut rose cultivars were studied to provide references for cultivation and cold tolerance breeding in winter. The MDA content，soluble sugar content，soluble protein content，proline content，POD activity and SOD activity of annual cuttings were measured at low temperature of 5，0，-5，-10 ℃，on this basis，the membership function method was used to calculate the membership function value，and the system clustering analysis was carried out according to the value of the comprehensive membership function. The results showed that the difference of cold resistance of cut rose cultivars was obviously，the cold tolerance ability from high to low were followed by Movie Star，Tineke，Blue Moon，Rouge Meilland，Carola，John F. Kennedy，Blue Parfum，Huan zhu， Pfalzer Gold，Golden Scepter，White Christmas，Gold Medal，Kardinal and Diana. Using cluster analysis，14 cultivars were divided into three grades：low temperature tolerance of Movie star was the strongest，those of Gold Medal，Kardinal and Diana were the weakest，and the other 10 varieties were medium.

Key words： cut rose； low temperature tolerance； physiological index； membership function

切花月季（Rosa cvs）為蔷薇科蔷薇属有刺灌木，是现代月季中适宜作切花栽培的一些品种的总称。其切花消费占切花消费总量的五分之一左右[1]，中国从20世纪80年代就开始大规模生产切花月季，种植面积和产量不断增大[2]。切花月季生产中温度是影响其生长发育最重要的因子之一，白天24～26 ℃，夜间16～18 ℃是其最适温度，温度低于5 ℃则进入休眠[3]。临沂切花月季生产近年发展迅猛，但冬季低温易造成较大损失[4]。研究表明，低温胁迫对植物的影响显著大于其他环境胁迫因素[5，6]，植物为了抵抗低温胁迫其体内会发生复杂的生理生化反应，可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸的含量，以及细胞酶活性等会随之发生改变，从而影响植物体内的正常代谢[7-9]。本研究通过对14种切花月季进行低温胁迫，测定其低温胁迫下叶片中的丙二醛（MDA）、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸（Pro）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）等生理指标，运用隶属函数法和聚类分析法进行分析与评价其抗寒性强弱，以期为切花月季适应区栽培品种选择和抗寒性优良新品种选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

选取14种切花月季品种的一年生扦插苗，品种为坦尼克（Tineke）、肯尼迪（John F. Kennedy）、白圣诞（White Christmas）、金凤凰（Golden Scepter）、莱茵黄金（Pfalzer Gold）、金奖章（Gold Medal）、影星（Movie Star）、梅郎口紅（Rouge Meilland）、还珠（Huan zhu）、蓝月（Blue Moon）、蓝色香水（Blue Parfum）、戴安娜（Diana）、红衣主教（Kardinal）、卡罗拉（Carola），每个品种选取生长良好的植株50株作为供试材料。

1.2 方法

1.2.1 样品处理 将植株连同营养钵放入人工培养箱内，处理温度为5（T1）、0（T2）、-5（T3）、-10 ℃（T4），室温条件设为CK，每个处理10株。使人工培养箱以2 ℃/h的降温速度从室温逐渐降至所要处理的温度，温度处理12 h后把植株取出，每株剪取成熟度相同的叶片测定各项生理指标。

1.2.2 生理指标测定 参照实验技术[10，11]测定以下指标：MDA（硫代巴比妥酸比色法）、可溶性糖（蒽酮比色法）、可溶性蛋白质（考马斯亮蓝G-250法）、Pro（酸性茚三酮法）、POD（愈创木酚法）、SOD（氮兰四唑显色法）。各指标均以鲜重计。

1.2.3 数据分析 试验数据用Excel 2010处理，用BM SPSS Statistics 19软件进行统计分析，为了消除不同品种间固有的生物学和遗传特性差异，本研究采用测定指标相对值（测定值/对照值）进行隶属函数值法和系统聚类法分析。先求出14种切花月季各个测定指标相对值在不同温度处理下的隶属值，然后把每一指标相对值在不同温度处理下的隶属值累加，最后再将每一品种切花月季各测定指标的隶属值累加得到隶属函度综合值，通过比较14种切花月季的隶属函度综合值大小，确定其耐受低温胁迫能力的强弱。

隶属函数值计算公式：

X（u）=（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）x （1）

X（u）=1-（X-Xmin）/（Xmax-Xmin） （2）

式中：X为某个品种某一指标测定值，Xmax为某一指标测定值的最大值，Xmin为该指标中最小值，当测定指标与抗寒性负相关则用公式（2）。

2 结果与分析

2.1 低温胁迫对14种切花月季MDA含量的影响

植物在逆境下往往发生膜脂过氧化反应，MDA是其重要的反应产物，其含量达到一定程度时便会超出细胞自身修复能力，所以其含量的多少可表示细胞膜损伤的程度[12]。从表1可以看出，随着胁迫温度逐渐降低，14个月季品种MDA含量均呈现升高趋势，并且胁迫温度越低升高趋势越明显，细胞受到过氧化伤害的程度加重。与对照相比，T1处理条件下，坦尼克、白圣诞、莱茵黄金、金奖章、影星、还珠和蓝色香水的MAD含量增加较少，其中还珠和蓝色香水MAD含量仅增加了9%和7%，其他品种的MDA含量均显著增加（P<0.05），其中蓝月和戴安娜MAD含量增加较多，分别增加了38%和37%；T2、T3和T4处理条件下，14个月季品种MDA含量均显著增加，其中T4处理下蓝色香水和卡罗拉增加较少，分别增加了115%和117%，而戴安娜和红衣主教增加较多，分别增加了183%和179%。

2.2 低温胁迫对14种切花月季可溶性糖含量的影响

可溶性糖作为一种保护物质，在低温条件下可以提高细胞液浓度，缓和原生质过度脱水，保护原生质胶体[13，14]。许多研究表明可溶性糖含量与植物抗寒性间存在正相关性，即抗寒性强的品种可溶性糖含量高[13]。本研究中的14个月季品种可溶性糖含量（表1）随着胁迫温度逐渐降低，除了肯尼迪始终升高外，其他13个月季品种均呈现先升高后下降的趋势，并且其含量均都显著高于对照，其中金凤凰、金奖章、蓝色香水和戴安娜在T2处理条件下可溶性糖含量达到最大值，坦尼克、白圣诞、莱茵黄金、影星、梅朗口红、还珠、蓝月、红衣主教和卡罗拉在T3处理条件下达到最大值，肯尼迪在T4 处理条件下达到最大值。14个品种中增幅最大的是白圣诞和蓝月，分别增加了173%和174%，增幅最小的是金凤凰和梅朗口红，分别增加了56%和83%。

2.3 低温胁迫对14种切花月季可溶性蛋白质含量的影响

可溶性蛋白质对细胞膜的保护起至关重要的作用，能增强细胞的持水能力，提高抗寒性[13]。表1结果表明，随着胁迫温度逐渐降低，14个月季品种可溶性蛋白质含量除了坦尼克、白圣诞、梅朗口红、还珠和卡罗拉始终升高外，其他9个月季品种均呈现先升高后下降的趋势，并且其含量均都显著高于对照。与对照相比， 金奖章在T2处理条件下达到最大值，肯尼迪、金凤凰、莱茵黄金、影星、蓝月、蓝色香水、戴安娜和红衣主教在T3处理条件下达到最大值，坦尼克、白圣诞、梅朗口红、还珠和卡罗拉在T4处理条件下达到最大值，其中增幅最大的是影星和卡罗拉，分别增加了151%和135%，增幅较小的是金奖章和蓝色香水，分别增加了42%和73%。

2.4 低温胁迫对14种切花月季Pro含量的影响

Pro是植物蛋白质的组分之一，在逆境胁迫条件下，许多植物体内Pro大量积累，调节细胞质内渗透平衡，防止水分过度散失，稳定生物大分子结构。游离Pro在细胞内的含量与温度变化有很大关联，研究表明低温可以明显地增加Pro含量，从而在一定程度上提高细胞的抗逆能力[15]。若低温胁迫继续加剧，植株的Pro含量便呈下降趋势，说明Pro调节保护机制遭到一定的破坏[16]。本研究中随着胁迫温度逐渐降低，14个月季品种Pro含量除了坦尼克和影星始终升高外，其他12个月季品种均呈现先升高后下降的趋势，并且14个月季品种的Pro含量在不同温度处理条件下均明显高于对照。肯尼迪、金凤凰、蓝色香水、戴安娜和卡罗拉在T2处理条件下达到最大值，白圣诞、莱茵黄金、金奖章、梅朗口红、还珠、蓝月和红衣主教在T3处理条件下达到最大值，坦尼克和影星在T4处理条件下达到最大值。增幅最大的是梅朗口红和卡罗拉，分别增加了221%和224%，增幅较小的是金奖章和还珠，分别增加了27%和17%（表1）。

2.5 低温胁迫对14种切花月季POD含量的影响

POD能够降解和减少植物物质代谢自身产生的H2O2，氧化产生的过氧化物，是植物低温胁迫下重要的保护酶[17]。由表1可见，随着胁迫温度逐渐降低，除了戴安娜，其他13个月季品种POD活性均呈现先升高后下降的趋势，与对照相比，除了蓝月T4处理不显著外，其他品种均达到了显著水平。白圣诞、莱茵黄金、金奖章、还珠、蓝色香水和红衣主教在T2处理条件下POD活性达到最大值，坦尼克、肯尼迪、金凤凰、影星、梅朗口红、蓝月和卡罗拉在T3处理条件下POD活性达到最大值，戴安娜在T4处理条件下POD活性达到最大值。增幅最大的是金凤凰和还珠，分别增加了97%和168%，增幅较小的是戴安娜和卡罗拉，分别增加了51%和30%。

2.6 低温胁迫对14种切花月季SOD含量的影响

植物通过增加体内清除自由基的保护酶活性，能够减轻膜脂过氧化的程度，降低低温对植物的伤害[18]。本研究发现，随着胁迫温度逐渐降低，14个月季品种SOD活性除了金凤凰和影星始终升高外，其他12个月季品种均呈现先升高后下降的趋势，并且14个月季品种的SOD活性在不同温度处理条件下均显著高于对照。白圣诞在T2处理条件下SOD活性达到最大值，坦尼克、肯尼迪、莱茵黄金、金奖章、梅朗口红、还珠、蓝月、蓝色香水、戴安娜、红衣主教和卡罗拉在T3处理条件下SOD活性达到最大值，金凤凰和影星在T4处理条件下SOD活性达到最大值。SOD活性增幅最大的是坦尼克和影星，分别增加了136%和131%，增幅较小的是金奖章和戴安娜，分别增加了89%和75%。

2.7 14种切花月季耐低温胁迫能力比较

不同低温胁迫下14种切花月季各项指标相对值的隶属函数值见表2。隶属度函数综合值可以直观反映不同切花月季品种的耐低温能力，综合值越大则其耐低温能力越强。由表2可知，抗寒性排序为影星>坦尼克>蓝月>梅朗口红>卡罗拉>肯尼迪>蓝色香水>还珠>莱茵黄金>金凤凰>白圣诞>金奖章>红衣主教>戴安娜，其中影星和坦尼克6项指标的隶属度函数综合值较大，分别为16.46和14.93；戴安娜和红衣主教6项指标的隶属度函数综合值较小，分别为8.22和8.78。由此可见，在14个切花月季供试品种中，坦尼克和影星对低温胁迫耐受能力较强，而戴安娜和红衣主教对低温胁迫的耐受能力较差。

2.8 对14种切花月季耐低温胁迫的聚类分析

对14种切花月季耐低温胁迫能力的隶属函数综合值进行聚类分析，将在不同低温胁迫下耐受能力相近的切花月季品种聚在一起，图1显示，使用Ward聚类法在欧式距离平方值约为4时，可将14种切花月季品种耐受低温胁迫能力划分为3类，其中影星耐受性较强，金奖章、红衣主教和戴安娜耐受性较弱，其他10个切花月季耐受性中等。

3 小结

14個切花月季品种抗寒性差异较明显，抗寒性排序为影星>坦尼克>蓝月>梅朗口红>卡罗拉>肯尼迪>蓝色香水>还珠>莱茵黄金>金凤凰>白圣诞>金奖章>红衣主教>戴安娜 ，通过系统聚类将其分为3个等级：影星抗寒性较强，金奖章、红衣主教和戴安娜抗寒性较弱，其他10个品种抗寒性中等。

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