不同木槿品种抗寒性研究

蔡卫佳，阮倩倩，谭军

（江苏省农业科学院宿迁农科所，江苏宿迁 223800）

植物的抗寒性研究是植物的抗性研究中一个重要领域。低温是影响植物地理分布、生长发育和品质产量的一种常见的非生物胁迫因子，在严重情况下会导致植物死亡，故研究植物抗寒性具有非常重要的意义[1-4]。

木槿（Hibiscus syriacus）为锦葵科木槿属落叶灌木或小乔木，其品种众多，分布广泛，在盛夏季节开花，花色丰富，常被用作庭园配置绿篱、孤植和丛植，具有很好的园林美化效果。不仅如此，木槿还具有清热解毒、止痒化痰等较高的药用价值[5]。目前，有关木槿的研究多集中于繁殖方法、经济利用等方面，均取得了一定进展[6-8]，但对其抗逆性，特别是抗寒性的研究还不多。为研究不同木槿品种抗寒性之间的差异及其在苏北地区的气候适应性，笔者通过其枝条相对电导率测定和生长恢复试验开展研究，旨在为木槿良种的选育、引种及栽培区划提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料选自江苏省农业科学院宿迁农科所苗圃内15个木槿品种，根据花瓣类型分为单瓣和重瓣2类。2017年12月，每个品种随机选取植株当年生中部枝条作为材料。

1.2 方法

1.2.1 抗寒性测定试验。选取中段粗度一致的枝条，每个品种随机取样30个，剪成20 cm长的枝段，用塑料袋装好并做标记，在0℃冰箱预处理1 d，然后置于低温冰箱中冷冻处理。将5个温度梯度设置为-5、-10、-15、-20、-25℃，以室温作对照。以 5℃/h 的速率降低温度，达到设定温度后保持12 h，然后在0℃下静置24 h后测量电导率。

电导率测定方法：将冷冻处理的枝条切成1 cm小块（避开芽），置于三角瓶中，每次处理约5 g，用蒸馏水反复冲洗3次。然后在三角瓶中加入50 ml去离子水，在摇床上摇动30 min，静置10 h，用电导仪测量电导值C1，将三角瓶放入沸水浴中30 min，取出静置10 h，测量电导数值C2，重复测量3次。按下列公式计算：

1.2.2 生长恢复试验。于室内温室开展试验，设置湿度75%，温度22℃，将受冻后的枝条剪成每段保留2个芽的插穗，每个品种（不同温度处理下）50个插穗，插于河砂基质中，30 d后检查插穗恢复情况。根据Stergios的标准[9]，任何能产生愈伤、生根、发芽或保持绿色的枝条，均表明这些枝条依然存活，依次记录成活率。

1.3 数据处理

使用Excel 2013和SPSS 22.0对数据进行计算作图和差异性分析。非线性回归按Logistic方程Y=k/（1+ae-kt）进行拟合，由拟合出的方程计算当Y为50%时对应的温度t值，即木槿枝条半致死温度LT50。

2 结果与分析

2.1 不同木槿品种枝条电导率受低温的影响

电导率的大小反映了植物细胞透析电解质的多少，膜透性越强，损伤程度越大，抗寒性越低[10]。试验中低温处理对不同木槿枝条相对电导率变化情况如图1所示，可以看出，随着处理温度的降低，枝条的相对电导率呈现上升趋势，从-5℃至-15℃时电导率的变化幅度较小，从-15℃至-20℃迅速增长，从-20℃至-25℃时曲线增长趋势逐渐变缓。在整个变化过程中，各品种的相对电导率具有相同的“S”型增长趋势。

图1 不同温度处理下枝条相对电导率趋势图

2.2 不同木槿品种半致死温度的确定

由Logistic方程进行拟合，得出15个木槿品种枝条抗寒性排序结果如表1所示，方程拟合度R2在0.890～0.965之间，拟合效果较好。各品种木槿枝条半致死温度在-23.64～-16.57℃之间，均值为-20.59℃。根据LT50的高低，可以分为3类：LT50在-23℃以下的，即抗寒性相对强的品种号依次为7、5号，占所测群体的13.3%；LT50在-23～-18℃的，即抗寒性相对一般的品种号依次为 13、3、11、10、9、14、1、15、4、8和12号，占73.3%；LT50在-18℃以上的，即抗寒性相对差的品种号依次为2、6号，占13.3%。由此可见，所测木槿品种间的抗寒性存在较大差异，虽抗寒性相对一般品种占大多数，但结合苏北地区气候特征（极低温-15℃），大部分品种在该地区是有较好的低温耐受性的。

2.3 不同木槿品种扦插成活率受低温的影响及抗寒性的比较

生长恢复法是评价苗木或嫩枝生长活力强弱的一种方法，根据成活率等数据，可以判断苗木或嫩枝在受到胁迫或伤害时的生根和发芽能力[11]。结合生长恢复试验进一步对电导率测试结果加以验证（表2），发现15个木槿品种中，7号、5号抗寒性最强，在-25℃低温时仅部分枝条受害，仍保持70%左右的成活率；2号和6号抗寒性最差，在-15℃时就有部分枝条冻死，-20℃时不能存活。生长恢复试验与电导率测定结果虽不完全相同，但总体上是一致的。

表1 不同木槿品种枝条抗寒性比较

表2 恢复生长试验中不同温度处理的木槿插条成活率

3 结论与讨论

该次研究利用室内人工模拟低温梯度处理的方法对15个木槿品种枝条的抗寒性进行了鉴定，通过相对电导率的测定可以有效地将其抗寒性强弱区分开，结合受冻枝条生长恢复试验对结果加以验证，显示出不同木槿品种的抗寒性不同，根据枝条LT50的高低将15个木槿品种分为了3类，即抗寒性相对强的2个品种、抗寒性相对一般的11个品种和抗寒性相对弱的2个品种，LT50均值为-20.59℃。苏北地区近10年低温极值为-15℃，15个木槿品种中，大部分品种在苏北地区气候条件下无需保护措施即可安全过冬；2号和6号则需采取暖棚、堆土等改变小气候条件的防护措施，以便安全过冬。不同花型（单瓣和重瓣）木槿品种的抗寒性无显著差异。

树木的抗寒能力受到树种、环境、植株生长状态等多方面因素的影响，同一树种不同品种、不同部位的抗寒性不同，同一品种在不同季节或地区的抗寒性也不同[12-14]。该试验研究了不同木槿品种间抗寒性的差异，提出了不同品种在苏北地区的栽培和应用建议，结果表明，木槿品种多为抗寒性强的园林树种，能充分发挥其在我国中部及北方园林绿化中的价值。同时，不同木槿品种的抗寒性也有很大的差异，因此在北方地区进行栽培应用的过程中不应盲目地引入，应先通过引种试验，筛选出具有较强抗寒性的品种加以引进。加强对抗寒性较弱品种的栽培管理，采取越冬保护措施，通过冬季适度炼苗提高其抗寒能力，同时开展杂交育种工作，进一步培育抗寒性较强、观赏性优的新品种。