不同草莓品种抗寒性的比较

郝 征

（1.保定学院生物化工与环境工程学院，河北 保定 071000；2.中国农业科学院植物保护研究所-保定学院土壤修复联合中心，河北 保定 071000）

草莓（Fragaria×ananassaDuch.）营养价值丰富，被誉为“水果皇后”。因其含有丰富的维生素C、维生素A、维生素E、维生素B3、维生素B1、维生素B2、胡萝卜素、鞣酸、天冬氨酸、铜、草莓胺、果胶、纤维素、叶酸、铁、钙、鞣花酸与花青素等营养物质[1]，受到了人们的喜爱。

作为全国最早发展起来的两大草莓基地之一的河北保定，自然地理条件优越，不仅周边具有巨大的消费市场，其播种面积和产量在河北省也是排在第一。当地的栽培品种众多，以‘红颜’‘甜查理’为主。近几年由于红叶病的爆发，逐渐引入了‘隋珠’‘丰抗2号’和‘斯坦勒’等一些新的品种。保定地区早春偶有低温气候发生，使得草莓受到短时的低温伤害，而给生产带来了巨大的损失[2]。所以，了解新品种对当地气候环境的适应度是目前迫切需要研究的问题。

本文通过测定和比较经过低温处理的‘红颜’‘甜查理’‘斯坦勒’‘隋珠’‘丰抗2号’这5个品种的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛的含量和相对电导率变化情况，进一步评价了5个草莓品种的抗寒性，选出了更适于保定地区栽培的品种。

1 材料及方法

1.1 试验材料

材料选用中国农业科学院植物保护研究所-保定学院土壤修复联合中心形态建成室中栽培的‘红颜’‘甜查理’‘斯坦勒’‘隋珠’‘丰抗2号’5个草莓的品种，以其叶片作为试验样品。

1.2 试验方法

1.2.1 低温处理

采用王冲等[3]的样品处理方法，选取各品种草莓大小、长势一致且无病虫害的功能叶，用蒸馏水清洗干净后，滤纸吸干水分，称取1 g叶片，分别置于玻璃罐中，将其置于0℃、-5℃、-10℃、-15℃和-20℃的低温下处理2 h。以常温（25℃）条件下的叶片作为对照。每组处理设3次重复。

1.2.2 生理指标测定

测定经过不同低温处理的叶片的叶绿素含量、可溶性糖含量、丙二醛（MDA）含量、可溶性蛋白含量和相对电导率含量。

采用叶绿素仪测定叶绿素含量。采用蒽酮硫酸法[4]测定可溶性糖含量。采用硫代巴比妥酸法[5]测定MDA含量。采用考马斯亮蓝法[6]测定可溶性蛋白含量。使用电导率仪测定相对电导率含量[7]。

2 结果与分析

2.1 不同低温处理对丙二醛含量变化的影响

如图1所示，经低温处理，5个品种的草莓的MDA含量均在-20℃出现最大值，且均高于对照组，但变化趋势各有不同。‘斯坦勒’随温度降低而升高；‘隋珠’呈先下降后上升的趋势；其余3个品种均呈先上升后下降再上升的趋势。其中‘甜查理’在-20℃与对照的差值最大（6.64 μmol/L）。随后依次是‘斯坦勒’（5.57 μmol/L），‘丰抗2号’（4.43 μmol/L），‘隋珠’（3.61 μmol/L）。差值最小的是‘红颜’（2.31 μmol/L）。

图1 不同低温处理对草莓MDA含量的影响Fig.1 The effect of different low temperature treatments on MDA content of strawberry

2.2 不同低温处理对叶绿素含量变化的影响

由图2可发现，当温度降低到-20℃时，5个草莓品种的叶素绿含量都低于对照（25℃），但变化趋势不太一样。除了‘红颜’草莓的叶绿素含量呈先下降后上升再下降的趋势，其余4种均呈先增高后降低的趋势。其中‘红颜’的叶绿素含量最大值出现在-10℃，‘甜查理’‘隋珠’‘丰抗2号’的最大值均出现在-5℃。对比最大值与对照的叶绿素含量差值，发现‘红颜’的差值最大（9.3 SPAD），‘隋珠’的差值最小（2.1 SPAD）。

图2 不同低温处理对草莓叶绿素含量的影响Fig.2 The effect of different low temperature treatments on chlorophyll content of strawberry

2.3 不同低温处理对相对电导率变化的影响

如图3所示，随温度的下降，除‘红颜’的相对电导率呈先下降后上升的趋势，其余4个草莓品种的相对电导率都呈先上升后下降的趋势，并且5个草莓品种的相对电导率最大值均出现在-15℃，且明显高于对照组。与对照相比，在-20℃时，‘丰抗2号’的差值最大（59%），其次是‘红颜’（50.9%）。‘隋珠’（43.9%）、‘斯坦勒’（44.4%）和‘甜查理’（45.6%）的差值差别不大。

图3 不同低温处理对草莓相对电导率的影响Fig.3 The effect of different low temperature treatments on relative conductivity content of strawberry

2.4 不同低温处理对可溶性糖含量变化的影响

如图4所示，经低温处理，‘甜查理’‘隋珠’和‘丰抗2号’可溶性糖的最大值出现在-10℃，‘红颜’出现在-15℃，‘斯坦勒’出现在-20℃。‘红颜’和‘甜查理’的可溶性糖含量呈先下降后上升再下降的趋势，到-20℃时均比对照值低，且‘红颜’的下降程度最大（3.135 mg/g）；其余3个品种呈先下降后上升的趋势，到-20℃时均比对照值高，其中‘丰抗2号’与对照值差值最大（2.432 mg/g），其次是‘斯坦勒’（2.34 mg/g）。

图4 不同低温处理对草莓可溶性糖含量的影响Fig.4 The effect of different low temperature treatments on soluble sugar content of strawberry

2.5 不同低温处理对可溶性蛋白含量变化的影响

如图5所示，经低温处理后，5个品种草莓的可溶性蛋白的含量均呈先下降后上升的趋势。‘隋珠’和‘丰抗2号’在-20℃时的可溶性蛋白含量最高，且均高于对照。同时，‘隋珠’与对照的差值最大（2.517 mg/g）。而‘红颜’‘甜查理’和‘斯坦勒’的可溶性蛋白含量随温度的降低，均低于对照值。在-20℃时，‘甜查理’与对照的差值最大（3.241 mg/g），其次是‘红颜’（1.724 mg/g）。

图5 不同低温处理对草莓可溶性蛋白含量的影响Fig.5 The effect of different low temperature treatments on soluble protein content of strawberry

3 讨论与结论

研究表明，低温会造成细胞膜的损伤，活性氧大量积累，产生大量的丙二醛[8]。电导率的变化可以反映出生物膜的损伤程度，相对电导率越低，植物的抗寒性越好。植物叶绿素含量也会随着温度的下降而降低[9]。但植物体自身可以积累可溶性糖以维持细胞内外的渗透压平衡，即低温环境下可溶性糖的含量与植物的耐寒性呈正相关[10]。其可溶性蛋白含量会在一定的温度范围内一直升高，当温度超出某一范围后，植物体本身逐渐产生不可逆的损伤，其含量开始降低[11]。

从试验结果可以看出，随着温度的降低，5个品种的草莓均受到了不同程度的伤害。在-20℃时，与对照相比，‘隋珠’的MDA积累量较少，叶绿素含量减少程度最小，且可溶性蛋白含量增加，这说明低温对其造成的伤害较小，抗寒性最强。虽然‘红颜’的叶绿素含量与可溶性糖含量降低最多，可溶性蛋白含量也下降，但其MDA积累最少，且相对电导率增加程度居中，说明其受到的伤害较小，其抗寒性较强。‘丰抗2号’的相对电导率增加量最多，MDA积累量和叶绿素减少量居中，可溶性蛋白和可溶性糖含量均上升，说明其虽然受到了较大伤害，但仍可通过代谢进行调节以抵御低温，得出其抗寒性居中。‘斯坦勒’MDA积累较多，叶绿素含量下降较多。虽然其相对电导率增加量少于‘丰抗2号’，但可溶性蛋白含量降低，可溶性糖含量增加量也低于‘丰抗2号’，判断其抗寒性比‘丰抗2号’差。‘甜查理’MDA积累最多，可溶性蛋白下降程度最大，可溶性糖与叶绿素含量下降，相对电导率增加，说明其受到的伤害最大，抗寒性最差。

综上所述，5个品种的草莓抗寒能力从强到弱依次为：‘隋珠’‘红颜’‘丰抗2号’‘斯坦勒’‘甜查理’。因‘红颜’与‘甜查理’为保定地区的主栽品种，则判断‘隋珠’‘丰抗2号’与‘斯坦勒’均可适应当地的低温条件，可以被大面积栽培。