王 瑋，李紅旭，曹素芳，趙明新

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所，甘肅 蘭州 730070）

低溫脅迫下梨枝條電解質(zhì)外滲與抗寒力相關(guān)性分析

王 瑋，李紅旭，曹素芳，趙明新

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所，甘肅 蘭州 730070）

以一年生梨苗休眠枝條為試材，應(yīng)用電導(dǎo)儀測定梨品種黃冠、玉露香在-20℃、-25℃低溫下分別處理12、24、36、48、60 h的電解質(zhì)外滲率的變化，并與低溫處理下的凍害級別進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果表明，隨著處理溫度的降低及處理時(shí)間的延長，2個(gè)梨品種的電解質(zhì)滲出率變化呈“S”型曲線，-20、-25℃的低溫對梨枝條細(xì)胞傷害尚屬于可逆的自我保護(hù)階段，在一定時(shí)間段內(nèi)對低溫具有適應(yīng)能力，質(zhì)膜透性的變化不能反映外部形態(tài)的變化，且黃冠梨對低溫的自我保護(hù)反應(yīng)要強(qiáng)于玉露香梨。

低溫脅迫；梨品種；電解質(zhì)滲出率；凍害級別

植物低溫脅迫傷害時(shí)，細(xì)胞的質(zhì)膜透性發(fā)生改變，電解質(zhì)不同程度外滲，這種變化可作為抗寒性的生理指標(biāo)［1］。近年，運(yùn)用電導(dǎo)法測定梨、蘋果、柑橘、棗、葡萄、扁桃、果梅、櫻桃、李等果樹質(zhì)膜透性變化的研究較為廣泛［2-23］，其結(jié)果能夠間接反映各果樹品種的抗寒力。我們于2013年選用2個(gè)優(yōu)良梨品種為試材，測定在-20、-25℃低溫下，處理12、24、36、48、60 h細(xì)胞電解質(zhì)外滲率的變化，并結(jié)合低溫處理凍害級別調(diào)查對其進(jìn)行相關(guān)性分析，確定在-20℃、-25℃低溫脅迫下電導(dǎo)法測定梨枝條細(xì)胞質(zhì)膜透性變化是否與枝條外部形態(tài)表現(xiàn)一致，為運(yùn)用電導(dǎo)法測定梨品種抗寒力提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試材料為優(yōu)良梨品種黃冠、玉露香生長勢相近的一年生苗頂部長約60 cm的枝條，采自甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所榆中梨資源圃。采用MDF-U4186S三洋超低溫冰箱冷凍，控溫精度±1℃，電解質(zhì)滲出率采用DDS-11A型電導(dǎo)率儀（上海雷磁創(chuàng)益儀器儀表有限公司）測定。

1.2 試驗(yàn)方法

2013年1月，將采集的枝條依次用自來水、蒸餾水和重蒸餾水沖洗，用干凈細(xì)紗布擦干后用石蠟封閉枝條兩端剪口，每品種分成11組，每組10條，其中1組在室溫下測定其電導(dǎo)率作為對照（CK），其余用紗布和塑料袋依次包裹后每品種各取5組，分別在-20、-25℃低溫下處理。冷凍時(shí)溫度下降幅度和解凍時(shí)的溫度回升均為4℃/h，到達(dá)目標(biāo)溫度后按分組持續(xù)12、24、36、48、60 h，然后解凍。

取冷凍枝條中間部分切成0.2 cm的小段，每處理分別稱取3 g，放入50 mL的三角瓶中，加入重蒸餾水30 mL，在室溫下浸提10 h，搖勻后用電導(dǎo)儀測出電導(dǎo)率（R），代表低溫處理的電解質(zhì)滲出量。再將其放入蒸鍋中（用保鮮膜封瓶口）蒸30 min后，同樣在室溫下浸提10 h，測得枝條被殺死后的電導(dǎo)率（R0），代表處理材料的原生質(zhì)膜全部破壞后所滲出電解質(zhì)的總量。以上實(shí)驗(yàn)3次重復(fù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)仝月澳等的方法，在不同溫度下測定的電導(dǎo)率分別乘以相應(yīng)的校正值［24］，并按照張憲政介紹的方法計(jì)算出相對電解質(zhì)滲出率（即細(xì)胞傷害率）［25］。

低溫處理凍害分級標(biāo)準(zhǔn)為：0級，一年生枝橫切面髓部白色，木質(zhì)部和韌皮部鮮綠色；1級，一年生枝橫切面髓部變黃褐色，木質(zhì)部和韌皮部鮮綠色；2級，一年生枝橫切面髓部變褐色，并已影響木質(zhì)部；3級，一年生枝橫切面髓部褐色，木質(zhì)部黃褐色。

用Excel統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，DPS3.0軟件分析相關(guān)系數(shù)，查費(fèi)雪氏相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)表。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同低溫及冷凍時(shí)間處理的電解質(zhì)滲出率變化

通過圖1、圖2可以看出，隨著處理溫度的降低及處理時(shí)間的延長，2個(gè)品種的電解質(zhì)滲出率變化呈“S”型曲線。-20℃時(shí)，黃冠在24 h內(nèi)，細(xì)胞傷害率上升了24.76百分點(diǎn)；24～48 h內(nèi)下降了16.47百分點(diǎn)；48～60 h內(nèi)上升了19.78百分點(diǎn)。玉露香在36 h內(nèi)，細(xì)胞傷害率上升了17.88百分點(diǎn)，36～48 h內(nèi)下降了21.89百分點(diǎn)，48～60 h內(nèi)上升了21.05百分點(diǎn)。

在-25℃時(shí)，黃冠在12～36 h內(nèi)，細(xì)胞傷害率下降了40.51百分點(diǎn)；36～48 h內(nèi)上升了7.19百分點(diǎn)；48～60 h內(nèi)下降了5.26百分點(diǎn)。玉露香在24 h內(nèi)，細(xì)胞傷害率下降了23.93百分點(diǎn)；24～36 h內(nèi)上升了12.35百分點(diǎn)；36～60 h內(nèi)下降了20.14百分點(diǎn)。說明梨枝條細(xì)胞對-20℃、-25℃低溫在一定時(shí)間段內(nèi)具有適應(yīng)能力，且黃冠梨的自我保護(hù)反應(yīng)要強(qiáng)于玉露香梨。

圖1 -20℃處理時(shí)間與細(xì)胞傷害率的關(guān)系

圖2 -25℃處理時(shí)間與細(xì)胞傷害率的關(guān)系

2.2 凍害級別與電解質(zhì)滲出率的相關(guān)性分析

對處理枝條的橫切面凍害分級調(diào)查，與細(xì)胞傷害率進(jìn)行相關(guān)性分析，對照（CK）為田間最低溫度-16℃（表1）。可以看出，在-20、-25℃低溫下，不同處理時(shí)間的凍害級別與測得的枝條細(xì)胞傷害率沒有相關(guān)性，表明在-20、-25℃低溫處理下，測定的梨樹枝條電解質(zhì)外滲率與凍害的外部形態(tài)表現(xiàn)不一致。

表1 凍害級別與電解質(zhì)滲出率的相關(guān)性分析

3 小結(jié)與討論

1）試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著處理溫度的降低及處理時(shí)間的延長，梨品種黃冠、玉露香的電解質(zhì)滲出率變化呈“S”型曲線。-20、-25℃低溫下，梨枝條細(xì)胞在一定時(shí)間段內(nèi)具有適應(yīng)能力，且黃冠的自我保護(hù)反應(yīng)要強(qiáng)于玉露香；不同處理時(shí)間凍害級別與測得的枝條細(xì)胞傷害率沒有相關(guān)關(guān)系，低溫對梨枝條細(xì)胞傷害尚屬于可逆的自我保護(hù)階段，質(zhì)膜透性的變化不能反映外部形態(tài)的變化。

2）Lyons認(rèn)為，植物受到低溫傷害時(shí)，細(xì)胞的質(zhì)膜透性會發(fā)生較大改變，抗寒性較強(qiáng)的細(xì)胞或受害輕的滲透性小，且滲透性的變化可以逆轉(zhuǎn)［1］；反之，抗寒性弱的細(xì)胞或受害重者，不能恢復(fù)正常，這種變化明顯地出現(xiàn)在外部形態(tài)的變化之前。高愛農(nóng)認(rèn)為，逆境傷害初期，植物有自我保護(hù)功能的情況出現(xiàn)［12］。本試驗(yàn)測定的細(xì)胞傷害率變化及凍害級別與電解質(zhì)滲出率的相關(guān)性分析，正好映證了以上觀點(diǎn)，說明-20、-25℃的溫度對梨枝條的傷害較輕微，細(xì)胞尚屬于可逆的自我保護(hù)階段，質(zhì)膜透性的變化不能反映外部形態(tài)的變化。

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（本文責(zé)編：陳 偉）

Correlation Analysis of the Pear Branches'Cold Resistance Ability and Electrolyte Leakage under Low Temperature Stress

WANG Wei，LI Hongxu，CAO Sufang，ZHAO Mingxin
（Institute of Fruit and Floriculture，Gansu Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou Gansu 730070，China）

In this study，the dormant branches of the pear seedlings with one-year-old branches are selected as materials，using electric conductivity meter，the changes of electrolyte leakage is determined with the branches under the-20、-25℃ low temperature and 12、24、36、48、60 hours，and its correlation is analysed with the freezing injured level under the treatment of indoor different low temperature and 12、24、36、48、60 hours.The results shows that the decreasing of treatment temperatures and the prolonging of time，the change of electrolyte leakage showed S-type curve for the two pear cultivars；the pear branches cells is yet belonging to a reversible self-protective stage under the-20、-25℃ low temperature，which has ability to adapt to the low temperature during a certain period of time，the change of external morphology can't reflected by the cell membrane permeability.The self-protecting response of Huangguan pear is stronger than Yuluxiang pear.

Temperature stress；Pear varieties；Electrolyte leakage；Freeze injury grades

S661.2

A

1001-1463（2015）07-0028-04

10.3969/j.issn.1001-1463.2015.07.010

2015-03-19

國家現(xiàn)代梨產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-29-41），農(nóng)業(yè)部園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（10218020），甘肅省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新專項(xiàng)（2011GAAS08）

王 瑋（1982—），男，甘肅環(huán)縣人，助理研究員，主要從事果樹栽培與品種選育工作，聯(lián)系電話：（0）15193155170。E-mail：312290705@qq.com