李秀霞

(佳木斯大學生物與農(nóng)業(yè)學院，黑龍江 佳木斯 154007)

我國東北地區(qū)分布著較多的野生榛林，主要種類有平榛(Corylus heterophylla)和毛榛(C.mandshurica Maxim.et Rupr)，榛子作為北方重要的野生堅果經(jīng)濟林樹種，長期以來一直處于野生資源掠奪性采收利用狀態(tài)，資源遭到破壞。野生榛子具有果小、殼厚和產(chǎn)量低等缺點，目前世界榛子栽培品種大多數(shù)是歐榛，歐榛具有果大、殼薄和產(chǎn)量高的特點，但卻難以適應我國北方的寒冷氣候，因此，梁維堅等在引進歐榛的基礎上又開展了遼寧平榛與歐榛種間雜交的育種工作。目前較多的農(nóng)戶關注市場上的雜交榛種苗，來自于遼寧的雜交榛能否在高寒地區(qū)的黑龍江省引種成功尚需要進行引種試驗，盲目引種將會帶來不可估量的損失。本文榛樹研究課題組利用黑龍江省平榛和平歐雜交榛(Corylus heterophylla×Corylus avellana)雜交得到平平歐雜交榛[Corylus heterophylla×(Corylus heterophylla×Corylus avellana)]，希望獲得適于黑龍江栽培的抗寒性更強的優(yōu)良品種。寒冷的氣候條件是北方地區(qū)樹種分布和生長的主要影響因素之一，目前由于氣候寒冷高寒地區(qū)尚沒有廣泛開展榛子栽培，尚缺乏適于該地區(qū)種植的優(yōu)良栽培種，因此正確評定榛子種質(zhì)資源的抗寒性對于良種選育和擴大栽培是非常重要的。

本研究在前期榛樹研究[1-3]的基礎上，通過利用原子吸收光譜法和電導法測定K+滲出率和電解質(zhì)滲出率，分析了平平歐雜交榛及其親本的抗寒性強弱，并進行了榛子一年生枝條組織解剖結構觀察與測量，研究了平平歐雜交榛組織結構和抗寒性的關系，為高寒地區(qū)榛子優(yōu)良新品種的篩選和栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試材為平平歐雜交榛、平歐雜交榛等2個雜交種和平榛(黑龍江省野生分布種)，共計有3個種48個單株。其中平平歐雜交榛的母本為平榛，其父本為平歐雜交榛。

1.2 方法

1.2.1 試驗基地

試驗基地設在佳木斯市西南崗,N46°31′～46°52′，E129°61′～130°33′，為寒溫帶大陸性氣候，平均風速3.6m·s-1。年平均氣候2.9℃，極端最低氣溫-41.1℃，最高溫度38.1℃，年平均降水量510.7mm，年平均日照2525.3h，5—7月平均日照1175.3h[3]，年無霜期平均130d，試材采自佳木斯大學榛子抗寒鑒定圃。

1.2.2 K+滲出率和電解質(zhì)滲出率的測定

于11月上旬選取無病蟲害的各品系植株，選擇粗細一致的一年生枝條，將頂梢干枯部分去掉，流水沖洗后，用去離子水沖洗5次，濾紙吸干水分后備用。

將包裹的試材放于-30℃的低溫冰箱中，處理24h，從冰箱取出試樣后在室溫下解凍1h，用濾紙吸干水分，剪成0.5cm的小段，稱取3g放在小三角瓶中，加去離子水30mL，用封口膜封口，在室溫靜置12h，然后用DDS-11A型電導儀(電導法)測定浸提液的電導值，用WFX-1E2型原子吸收分光光度計(原子吸收光譜法)測定各樣品的K+濃度，以代表冷凍后離體枝條電解質(zhì)的外滲值和K+濃度。測定完后放入水浴中煮沸30min，將其取出冷卻1h后，按上述相同條件再進行測定，以獲得細胞全部破壞后浸提液電導值和K+濃度，代表離體枝條細胞電解質(zhì)總量，每處理重復3次[4]。

計算公式：

電解質(zhì)滲出率 (電導率)%=(低溫處理后電解質(zhì)外滲

液電導值/煮沸后電解質(zhì)

外滲液電導值)×100

K+滲出率%=(低溫處理后電解質(zhì)K+濃度/煮沸后

電解質(zhì)K+濃度)×100[5]

各無性系抗寒能力綜合評定采用尤·葉·布里金指出的綜合坐標法[6]，計算公式：

aij=bij/maxNj

式中,aij為第i個無性系的綜合評分；bij為第i個無性系的第j水平值；maxNj為所有無性系中的第j水平的最大值。

1.2.3 枝條組織結構的制片與觀測方法

取一年生枝條，用FAA固定液固定，經(jīng)脫水、透明、浸蠟和包埋，用木材切片機切片,切片厚度為13～15μm，經(jīng)過番紅-固綠染色制成永久切片，奧林帕斯光學顯微鏡下觀察照相并用顯微測微尺測量,觀測以下項目:枝條半徑、皮層厚度、木質(zhì)部厚度等[7]，每個試材拍照30張片子，每個片子每個指標各測2個數(shù)據(jù)。

皮部比率=皮層厚度/枝條半徑

木質(zhì)部比率=木質(zhì)部厚度/枝條半徑

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel和SPSS 11.5軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算分析。

2 結果與分析

2.1 平平歐雜交榛及其親本抗寒性比較分析

表1研究結果顯示，平平歐雜交榛無性系和兩親本無性系在-30℃時K+滲出率及電解質(zhì)滲出率大小順序均為平榛>平平歐雜交榛>平歐雜交榛，2個指標3個種之間差異極顯著，見表2、表3。研究結果表明，無論是用K+滲出率還是電解質(zhì)滲出率評價榛子抗寒性，其結論一致。表1還顯示2種指標表現(xiàn)出平平歐雜交榛(F1)變異系數(shù)大于兩親本，說明平平歐雜交榛各株間存在很大的差異，為從中選出抗寒性近于平榛的優(yōu)良無性系品種提供了機會。

根據(jù)上述結果，以K+滲出率為抗寒指標進一步對平平歐雜交榛與其親本進行比較分析，研究結果見表4。

由表4結果可知，-30℃條件下在供試驗的12個F1代平平歐雜交榛無性系中50%的K+滲出率與母本相近，即差異不顯著，僅有25%與父本相似，由此說明通過引進平歐雜交榛花粉進行雜交，可以選出與平榛無性系抗寒性相似的抗寒大果種苗的可能性較大。

2.2 平平歐雜交榛枝條組織結構與抗寒性關系的分析

根據(jù)前期研究，選擇抗寒性不同的平平歐雜交榛(CS1R11、CS2R1、C5R3、CS1R5)和平榛(C7R7)5個單株進行其一年生枝條組織結構與抗寒性研究。試驗對一年生枝條的橫切面進行了觀察及測量，結果見圖1和表5。

表1 榛子3個種-30℃條件下K+和電解質(zhì)滲出率的測樣數(shù)(N)、平均數(shù)標準誤(SX)和變異系數(shù)(CV)

表2 榛子3個種之間K+滲出率差異比較表

表3 榛子3個種之間電解質(zhì)滲出率差異比較表

表4 F1代平平歐雜交榛無性系與親本間-30℃K+滲出率差異比較表

表5 平平歐雜交榛一年生枝條組織結構與電解質(zhì)滲出率的比較

由表5可知，5個試材木質(zhì)部比率大小順序為C7R7>CS1R11>CS2R1>C5R3>CS1R5，其皮部比率大小順序

為CS1R5>C5R3>CS2R1>CS1R11>C7R7，電解質(zhì)滲出率大小的次序為CS1R5>C5R3>CS2R1>CS1R11>C7R7；一年生枝條的皮部比率與其電解質(zhì)滲出率的相關系數(shù)是0.896，呈顯著正相關，一年生枝條的木質(zhì)部比率與其電解質(zhì)滲出率的相關系數(shù)為-0.947，表現(xiàn)顯著負相關，并與皮部呈顯著負相關，相關系數(shù)是-0.945；電解質(zhì)滲出率越小，植物抗寒性越強，因此得出一年生榛子枝條皮部比率數(shù)值越小，抗寒性越強，木質(zhì)部比率數(shù)值越大，榛子抗寒性越強。結果表明，平平歐雜交榛一年生枝條組織結構與其抗寒性有關，5個榛子單株的抗寒性強弱排序為C7R7>CS1R11>CS2R1>C5R3>CS1R5。

a.C7R7一年生枝條(×5);b.CS1R11一年生枝條(×5);c.CS2R1一年生枝條(×5);d.C5R3一年生枝條(×5);e.CS1R5一年生枝條(×5)圖1 榛子一年生枝條橫切面

3 結論

在-30℃低溫處理各榛子試材，抗寒性強弱總體表現(xiàn)為平榛>平平歐雜交榛>平歐雜交榛，對12個平平歐雜交榛品系的抗寒性分析結果顯示：有6個抗寒性與母本相近，占50%，僅3個F1無性系與父本相近，即占25%，中間類型亦僅占25%，平平歐雜交榛無性系之間變異系數(shù)亦遠高于2個親本，從抗寒性遺傳特點看出抗寒的遺傳因子具有傾母遺傳現(xiàn)象。

平平歐雜交榛一年生枝條皮部比率與抗寒性存在顯著負相關，木質(zhì)部比率與抗寒性存在顯著正相關，因此組織解剖結構皮部比率和木質(zhì)部比率可以作為抗寒性形態(tài)解剖結構指標來判斷榛子的抗寒性。研究說明電導法、原子吸收光譜法和組織解剖結構觀察測量法可以作為榛子抗寒性早期鑒定的研究方法。