基于不同方法对长白山食用玫瑰的抗寒性评价

王丹萍，赵殿辉，张增江，王洪伟，张宝国，张卫东

（通化市园艺研究所，吉林 通化 134000）

近年来，随着人们生活水平不断提高以及保健意识的增强，对以玫瑰为原料制作的精油、花茶、糕点、纯露等产品需求量不断增大。东北地区属中温带，冬季气候寒冷，对玫瑰种植品种的选择有很大局限性。因此，能否顺利越冬，适应东北地区寒冷低温，是选择玫瑰品种的重要指标。当前，对玫瑰的抗寒性研究鲜见报道。任伟嘉[1]以哈尔滨气候条件为基础对“苦水”玫瑰和“冷香”玫瑰的抗寒性进行研究，但对地方玫瑰品种的抗寒性研究仍是空白。长白山食用玫瑰属药食两用的长白山地方品种，植株紧凑，短枝性强，5～6 年生株高100～120 cm，丛幅100～120 cm，节间较短，皮刺呈暗灰色[2]，短而细，基部皮刺不坚硬[3]，叶片为椭圆形，叶脉明显，叶片边缘为小锯齿性状，花单生或聚生，重瓣，有香气[4]。本研究基于不同方法对长白山食用玫瑰抗寒性进行评价，不仅填补了地方玫瑰品种研究的空白，又筛选出东北地区可引种且能越冬的玫瑰品种具有实践指导意义。

1 材料与方法

1.1 供试材料

本试验开始于2021 年11 月，结束于2022 年9月。试材采集地点位于吉林省通化市东昌区金江花海资源圃，三年生地块，选择长势一致的长白山食用玫瑰、紫枝玫瑰、山东紫枝玫瑰、冷香玫瑰作为供测定样本。

1.2 试验方法

1.2.1 越冬适应性等级评价 根据抗寒性等级评定法，在长白山食用玫瑰、紫枝玫瑰、山东紫枝玫瑰、冷香玫瑰4 个品种中，每个品种随机选取10 株，编号1～40号，2022 年春季萌芽之前根据抗寒等级评价，计算抗寒指数。

抗寒指数计算公式：

耐寒指数=∑（耐寒级别×调查株数）/（最大耐寒级别×调查总株数）

1.2.2 低温胁迫后恢复生长试验 2021 年11 月，取长白山食用玫瑰、紫枝玫瑰、山东紫枝玫瑰、冷香玫瑰4 个品种。每个品种随机取样15 株，剪成25 cm，洗净后石蜡封口处理，放入超低温冰箱。设置温度-20 ℃、-25 ℃、-30 ℃、-35 ℃、-40 ℃，每个温度梯度均处理3 h、6 h、9 h，后将枝条置于0～4℃解冻9 h，恢复后在25℃室温条件水中培养，每天换水。20 d 后统计发芽数量和发芽枝数，对照非处理枝条（田间温度-15 ℃采集，洗净不做处理），计算萌发率。

1.2.3 防寒越冬测定 2021 年11 月，在长白山食用玫瑰进入休眠期前，布置1 个小区，对其中植株进行根部覆土防寒处理，覆土厚度为10～15 cm，保证均匀严实。以未做防寒处理为对照（CK）。翌年采取长白山食用玫瑰末花期一年生枝条作为样本，每个处理随机选取15 株，测定枝条长度、基径、叶片数量，同时用电子天平测定植株茎鲜重[5-7]。

1.3 数据处理

数据处理和图表制作采用Microsoft Excel 2010和IBM SPSS 数据分析软件完成。

2 结果与分析

2021 年11 月到2022 年3 月，对通化地区冬季气象资料进行调查，气温条件如图1 所示，寒冷低温集中在12 月至翌年1 月，极端低温可达-30 ℃。

图1 通化地区2021 年11 月至2022 年3 月气象条件Fig.1 Meteorological conditions in Tonghua area from November 2021 to March 2022

2.1 抗寒性等级评定

春季完全发芽后调查冻害情况，根据抗寒性等级评定法[8]，将抗寒程度分为了7 个等级（表1）。通过抗寒指数公式计算得出4 个品种抗寒指数依次为，长白山食用玫瑰（0.27）＜冷香玫瑰（0.58）＜紫枝玫瑰（0.64）＜山东紫枝玫瑰（0.69）。长白山食用玫瑰无冻害，成活率100%，表现最佳，见表2。

表1 抗寒程度分级Table 1 Grading of cold resistance

表2 抗寒性等级评定Table 2 Cold resistance rating

2.2 低温处理对玫瑰枝条发芽率的影响

试验将人工低温处理的玫瑰枝条，通过水培恢复生长，分20 d调查每个品种萌芽情况。结果表明，经历低温胁迫之后，玫瑰枝条的萌发率随温度的降低而降低，4 种玫瑰在露天条件温度（-20 ℃）下萌芽率都是100%。经历-25 ℃低温处理后，4 种玫瑰的萌芽率都能达到80%以上；经历 30℃～-35 ℃低温处理后，长白山食用玫瑰萌芽率为87%～97%，紫枝玫瑰芽率为35%～89%，山东紫枝玫瑰芽率为37%～83%，冷香玫瑰发芽率为70%～94%；经历-40 ℃超低温时，长白山食用玫瑰的萌芽率在胁迫9 h 时为60%，紫枝玫瑰萌芽率为22%，山东紫枝玫瑰萌芽率为20%，冷香玫瑰萌芽率为27%。由上述结果可知，在多个低温胁迫处理下，随着温度的降低，4 个玫瑰品种的萌芽率也随之降低，呈正相关关系。长白山食用玫瑰＞冷香玫瑰＞紫枝玫瑰＞山东紫枝玫瑰，相比而言，长白山食用玫瑰表现较突出，在露天室外温度（-20%）下，萌芽率100%，-40 ℃超低温胁迫9 h后，萌芽率仍可达到60%，说明长白山食用玫瑰对低温的适应能力更强，见表3。

表3 低温处理对玫瑰枝条萌发率的影响Table 3 The effect of low temperature treatment on the sprouting rate of rose branches

2.3 防寒与未防寒两种处理下枝条各生长量方差分析

为了明晰长白山食用玫瑰的抗寒性，越冬后将上年进行2 种防寒处理的植株各生长量进行对比。由表4 可知，不同处理下，长白山食用玫瑰枝条长度（P=0.153）、茎基直径（P=0.522）、叶片数量（P=0.072）、茎鲜重（P=0.520）均没有显著差异（P ＞0.05），说明在防寒和未防寒处理下，长白山食用玫瑰的枝条各生长量无显著性差异。

表4 不同防寒处理下各植物生长量方差分析Table 4 Analysis of variance for growth of each plant under different cold protection treatments

3 讨论与结论

根据以往对月季品种的抗寒性评价[9,10]、长白山区域蔷薇抗寒能力的分析[11]和食用玫瑰研究进展等的探索，本文以长白山食用玫瑰为研究对象，围绕其抗寒性展开探讨，既是对玫瑰抗寒现有研究的有力补充，也能为东北地区筛选适宜引种的玫瑰品种提供必要的参考依据。

植物抗寒性是其对低温的适应和抵御能力的体现[14,15]，冻害发生后依据对植物外观形态的观察能更直接及时地反应出植株的受冻程度。郭艳兰等[16]做过葡萄冻害综合评估指标筛选的相关研究。本试验通过对植物冻害程度的观察确定植物适应性等级，是评价植物抗寒性的一个重要指标。

极端温度对植物的生长具有显著影响，低温和冷冻条件下植物生长受到了不同程度的抑制。植物受低温胁迫后，测定植物萌发率大小是评估植物抗寒能力强弱或能否存活的最直观方法[9]。低温胁迫后枝条恢复生长能力指标可用来评价植物的抗寒能力。植物的存活率可以通过芽对低温胁迫的敏感度反映出来[17]。因此，在极端低温下考察植物抗寒性的强弱，最终要反映在植物生长上。王月清等[18-20]研究表明，恢复生长法是估测植物抗寒性的有效选择。本研究比较各玫瑰品种低温处理后枝条的萌发率，发现长白山食用玫瑰的抗逆性较强。这与长白山寒温带大陆性气候、温度变化幅度较大有关，长白山食用玫瑰具有较强的积累有效积温和适应极端温度的能力。

植物不同品种在抗寒适应性上存在较大差异，单项生理指标很难客观地评估抗寒性的强弱[21]。前人采用的聚类分析法和隶属函数法在抗寒性评价中应用较多[22]。本研究利用非参数独立样本检验，对不同防寒处理下植物枝条长度、茎基直径、叶片数量、茎鲜重进行比较分析，更直观的说明其差异是否显著。

本研究基于越冬适应性等级评价、低温胁迫后恢复生长试验、防寒越冬测定3 种方法，得出结论：长白山食用玫瑰自然越冬条件下无冻害，成活率100%；经过不同人工低温胁迫试验后，枝条可成活，萌芽率高于其他3 种玫瑰；方差分析结果发现，不同防寒处理下各植物生长量无显著性差异。可见，长白山食用玫瑰较强的抗寒性，有在极端低温条件下可自然越冬的优势。本文研究方法多为观察统计分析数据，可在此基础上进一步拓展可溶性糖、可溶性蛋白质、相对电导率的测定，以确保分析结果更加客观合理。