俄罗斯紫叶小檗抗逆性初步研究

杜海波 顾美影 黄雪峰 李振洲 王淞麒

摘要：对白城地区的俄罗斯紫叶小檗进行了抗寒性、抗旱性以及抗病虫害的试验及观测研究，结果表明，俄罗斯紫叶小檗在吉林西部半干旱地区的生长状况良好。

关键词：俄罗斯紫叶小檗;抗逆性;电导法;白城地区

植物生长会遇到各种恶劣条件，导致-部分植物无法生存，而植物的抗逆性是植物应对胁迫因素的主要方式[1]。植物生长需要适宜的温度，低温是限制地球上植物分布与生长的重要因素，低温伤害更是农林生产中巨大的自然灾害之一[2]。我国干旱半干旱地区约占全国土地面积的1/3，干旱和水资源缺乏不仅是制约社会发展和生态环境建设的主要因素，也严重影响着植物的生长发育，因而对植物抗旱性的研究尤为重要[3，4]。

紫叶小檗佃erberis thunbergii ev.atropurpurea），又叫红叶小檗，小檗科小檗属，落叶灌木。原产于中国东北南部、华北及秦岭，多生于海拔1000M左右的林缘或疏林空地[5]。白城地区由于受寒冷干旱气候条件的限制，彩叶树种尤为单一匮乏。2008年白城市林业科学研究院引进俄罗斯紫叶小檗，2014年被批准立项，取得了引种栽培技术的成功[5]。本文利用电导法配合Logistic方程进行抗寒性试验、利用自然干旱胁迫进行抗旱性观测研究等，从而得出俄罗斯紫叶小檗在白城地区的抗逆性研究数据，旨在为俄罗斯紫叶小檗的抗逆性相关研究提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验材料：供试的俄罗斯紫叶小檗采自白城市生态林业试验示范林场，试验时间为2013～2015年。

1.1.2 试验仪器：DDS-ⅡA型电导仪（上海雷磁新泾仪器有限责任公司制造）测定电导值。

1.1.3 试验区概况：位于44°55′-45°09′N，122°05′～122°31′E。温带大陆性季风气候，冬季寒冷，春季干旱多风。年均降水量411.4mm，主要集中在6～8月，蒸发量1846.1mm，是降水量的4.5倍。年均气温4.4℃，极端最低温度-39.2℃，最高气温40℃，≥10℃年积温2915.3℃，无霜期135天，土壤为草甸化栗钙土。

1.2 试验方法

1.2.1 抗寒性试验。2014年8月，从2年生俄罗斯紫叶小檗实生苗外围采取发育正常的中部枝条，放入冰盒中取回，于超级恒温冰箱中进行降温。低温胁迫温度分别为：-10℃（对照）、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-35℃、-40℃、-45℃。每个温度设3个重复。冷冻24h后取出，在4℃下解冻12h，先用自来水冲洗干净，再用去离子水冲洗3次，后用洁净的纱布擦净后晾干。

利用DDS-ⅡA型电导仪测定电导值。每样品称重0.5g，放入50mL三角瓶中加入40mL蒸馏水，于室内静置10h，测得的电导值为煮沸前电导值。然后沸水浴15min，静置2h，测得的电导值为煮沸后电导值。用电导法测定细胞电解质渗出率，配合Logistic方程，确定俄罗斯紫叶小檗的耐寒性。

电解质渗出率（相对电导率）（%）=煮沸前电导值/煮沸后电导值×100

1.2.2 抗旱性观测。于2013-2015年连续3年对俄罗斯紫叶小檗的抗旱情况进行了田间观测，在自然条件下，利用极端干旱事件所造成的干旱胁迫，观测树木自然形态变化，对树种的抗旱性进行评价[7]。

1.2 数据处理

试验数据使用Excel计算和作图，用SPSS19.0进行Logistic方程拟合。采用Logistic方程来表示紫叶小檗低温半致死温度。方程为：y=K/（1+ae-bx），式中y是紫叶小檗枝条相对电解质渗出率的估计值，X是处理温度，K是温度无限时y的极限量，a、b是参数[7]。

2 结果与分析

2.1 俄罗斯紫叶小檗树体生长量调查结果

对俄罗斯紫叶小檗进行为期2年的试验观测，分别记录详细生长情况。从表1可以看出，俄罗斯紫叶小檗年地径生长1cm，枝高年增长10cm，在试验地均生长良好。

2.2 俄罗斯紫叶小檗抗寒性试验结果

2.2.1 低温处理对俄罗斯紫叶小檗枝条电导率的影响。俄罗斯紫叶小檗的电导试验结果表明，随着处理温度的降低，电解质渗透率升高，相对电导率的升高是低温对原生质膜破坏的效应。俄罗斯紫叶小檗在低温处理的初期（-10～-30℃）相对电导率上升缓慢，趋势平缓;随着温度的持续降低，相对电导率急剧上升，随后又趋于平缓。俄罗斯紫叶小檗的相对电导率随着温度变化呈S型曲线，见图1。

2.2.2 俄罗斯紫叶小檗枝条半致死温度。电导法配合Logistic方程计算半致死温度（LT50）的测定方法简便、灵敏，现已应用于多种植物材料。本试验采用电导法配合Logistic方程计算半致死温度（LT50），通过不同低温处理后，俄罗斯紫叶小檗的半致死温度为-38.56℃，结果重复性较好与试验形态观察结果较一致（表2）。

2.2.3 俄罗斯紫叶小檗抗寒性田间试验观测结果。通过2013-2015年连续3年对俄罗斯紫叶小檗的露地越冬情况进行调查，发现在2013年冬季白城市极端最低气温-36℃，且持续时间较长的情况下，俄罗斯紫叶小檗在没有采取任何防寒措施的条件下能够安全越冬，没有发生任何枝条枯梢现象，表现出较强的抗寒性。

2.4 俄罗斯紫叶小檗抗旱性观测试验结果

干旱胁迫对植物生长的影响往往可以直观地从植株存活情况、叶片数量等生长指标上体现出来[9]。叶片是树木进行光合作用和呼吸作用的主要器官，在干旱胁迫下，叶片的形态结构变化最能反映树种对环境的适应性[10]。在2013～2015年连续3年干旱时期，通过田间观测叶片干枯及死亡情况，可以直观看出俄罗斯紫叶小檗树体的抗旱能力极强，结果见表3。

2.5 俄罗斯紫叶小檗杭病虫能力观测

于2013～2015年连续3年对俄罗斯紫叶小檗的抗病虫害特性进行田间观察，紫叶小檗生長期内没有感染任何病害，抗病能力较强;仅发现有蚜虫、介壳虫为害，可用烟头浸出液兑水10倍喷雾，有效率90%以上。

3 结论

用电导法配合Logistic方程测定俄罗斯紫叶小檗2年生枝条半致死温度-35.96℃，可以在白城地区自然过冬;俄罗斯紫叶小檗的抗旱性强;目前仅发现有蚜虫为害，可以用生物防治和化学药剂防治。

参考文献：

[1]朱雯雯.植物抗逆性的研究进展[J].研究报告，2017（7）：133-135.

[2]林善枝，张志毅，林元震.植物杭冻蛋白及抗冻性分子改良[J].植物生理与分子生物学学报，2004（3）：251-260.

[3]冯玉龙，姜淑梅，番茄对高根温引起的叶片水分胁迫的适应[J].生态学报，2001（5）：747-751.

[4]曹艳春，司志国，赵振利.木本植物抗旱性研究进展[J].安徽农业科学，2016（12）：192-194.

[5]褚衍东，闫志刚.绿化树种紫叶小檗丰产栽培技术[J].中国林副特产，2014（4）：60，61

[6]杜海波，顾美影，李振洲，等.俄罗斯紫叶小檗引种栽培技术[J].现代农业科技，2018（3）：156，161.

[7]李澍贵，施绘丽，马增旺，等.黄羊滩常用固沙植物的抗旱性调查[J].河北林业科技，2015（5）：13-16.

[8]齐延巧，耿文娟，周伟权，等.两种枸杞的抗寒性研究[J].新疆农业科学，2016（12）：2203-2209.

[9]周军，武金翠，杜宝明，等.4种藤本植物的抗旱性比较[J].江苏农业学报，2016（3）：674-679.

[10]邓东周，范志平，李平，等.干旱胁迫下树木的抗旱机理与抗旱造林技术[J].安徽农业科学，2008（3）：1005-1009.