吳文俊，戚建莉，金高明，張 榮，姚玉芳，馬成艷，姜成英

(甘肅省林業(yè)科學(xué)研究院 國(guó)家林業(yè)和草原局油橄欖工程技術(shù)研究中心 甘肅省油橄欖工程技術(shù)研究中心，甘肅 蘭州 730020)

油橄欖（Olea europaeaL.）是木樨欖屬（Olea）常綠喬木，世界四大木本油料作物之一，野生油橄欖起源于小亞細(xì)亞，主產(chǎn)區(qū)在地中海區(qū)域[1]，但南、北半球的40 多個(gè)亞熱帶國(guó)家都有引種栽培，植物油產(chǎn)量居世界第六位[2]。油橄欖與其他亞熱帶常綠經(jīng)濟(jì)林樹種一樣，冷脅迫一方面影響其地理分布，另一方面造成產(chǎn)量的巨大損失[3]，希臘和意大利就曾在2004 年和2008 年遭遇寒冷天氣，導(dǎo)致油橄欖園受災(zāi)，鮮果減產(chǎn)[4]。我國(guó)西秦嶺南坡的油橄欖主產(chǎn)區(qū)，位于北亞熱帶北緣，低溫是限制該區(qū)域油橄欖地理分布和鮮果減產(chǎn)的重要因素[5]，而引種和篩選耐低溫品種能一定程度上解決低溫對(duì)油橄欖栽培帶來(lái)的不利影響[6]。

植物可以通過(guò)在低溫條件下激活抗氧化酶系統(tǒng)抵御超氧自由基的毒害[7]；通過(guò)調(diào)節(jié)組織中可溶性蛋白、非結(jié)構(gòu)性碳水化合物以及游離脯氨酸含量來(lái)提高細(xì)胞液滲透勢(shì)，提高對(duì)寒冷的忍耐力[8]；低溫下植物凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和胞間CO2濃度等指標(biāo)的變化能夠反映植物光合器官受損程度，也與耐寒能力間有一定關(guān)系[9]。因此耐寒生理指標(biāo)、植物光系統(tǒng)在低溫下的破壞程度都可以作為耐寒性評(píng)價(jià)的方法，但由于各生理指標(biāo)對(duì)低溫敏感性差、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可重復(fù)性低等因素，使植物耐寒能力定量化評(píng)價(jià)變得尤為復(fù)雜。在油橄欖適應(yīng)性育種工作中，有許多科研人員致力于研發(fā)可靠的油橄欖耐寒性評(píng)價(jià)技術(shù)，用于篩選耐低溫品種。地中海油橄欖主產(chǎn)區(qū)，M.Gómez 等人通過(guò)對(duì)10 個(gè)油橄欖品種越冬（-10.5 ～ -6.5 ℃）表現(xiàn)進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)油橄欖嫩枝抗凍性與發(fā)芽能力呈線性相關(guān)[10]，品種間抗凍性存在顯著差異，品種‘Cornicabra’和‘Arbequina’低溫后嫩枝損傷率低，再生能力強(qiáng)，而‘Empeltre’、‘Frantoio’和‘Hojiblanca’耐寒性差。Cansev 等人研究了9 個(gè)油橄欖品種抗氧化酶的變化規(guī)律與耐寒性的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)品種‘Domat’、‘Lecquest’、‘Ascolona’、‘Hojoblanca’和‘Gemlik’的組織通過(guò)增加過(guò)氧化氫酶（CAT）、抗壞血酸過(guò)氧化物酶（APX）和還原型輔酶II（NADPH）等酶的活性來(lái)激活抗氧化系統(tǒng)和脫氫酶的表達(dá)，增強(qiáng)了低溫下細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，具有較強(qiáng)的耐寒能力[11]。在我國(guó)油橄欖作為引進(jìn)樹種，許多研究人員期望通過(guò)耐寒性評(píng)價(jià)來(lái)獲得適合北亞熱帶高緯度、高海拔區(qū)域發(fā)展的品種，來(lái)擴(kuò)大適生區(qū)。80 年代，在油橄欖適應(yīng)性研究過(guò)程中，就發(fā)現(xiàn)葉片節(jié)間短、葉片厚而濃綠、葉緣反卷等葉片形態(tài)與耐寒性呈正相關(guān)[12]。近幾年，令凡等人也通過(guò)低溫脅迫試驗(yàn)，對(duì)6 個(gè)油橄欖品種1 年生扦插苗耐寒能力的大小進(jìn)行了評(píng)價(jià)，由強(qiáng)到弱依次為：‘Picholine’＞‘Pendolino’＞‘Leccino’＞‘Ascolana’＞‘Ez-8’＞‘Frantoio’，但是采用油橄欖離體植物葉片進(jìn)行低溫脅迫試驗(yàn)所評(píng)價(jià)耐寒能力大小與活體樣本有所偏差[5]。此外，低溫脅迫對(duì)光系統(tǒng)破壞與植物耐寒性的關(guān)系在甘蔗、油菜等植物中已有研究報(bào)道[13-14]，低溫不耐寒品種的光系統(tǒng)損傷較大，葉綠素?zé)晒鈪?shù)、葉綠素含量均明顯較耐寒品種低，但利用葉綠素?zé)晒鈪?shù)和氣體交換參數(shù)結(jié)合評(píng)價(jià)油橄欖耐寒性的研究方法比較少見(jiàn)。試驗(yàn)以活體植株進(jìn)行冷脅迫，以期揭示不同品種油橄欖幼苗膜系統(tǒng)、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、抗氧化酶系統(tǒng)、光系統(tǒng)對(duì)低溫脅迫的響應(yīng)，評(píng)價(jià)不同油橄欖品種幼苗耐寒性，為篩選耐寒品種提供方法和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

植物材料為2 年生油橄欖無(wú)性系扦插苗，由油橄欖國(guó)家林木種質(zhì)資源庫(kù)提供，地點(diǎn)位于甘肅省隴南市武都區(qū)兩水鎮(zhèn)段河壩村，地理坐標(biāo)（104°47′59″～104°49′02″ E，33°23′45″～33°24′57″ N），屬于北亞熱帶半濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫14.9 ℃，絕對(duì)最高溫40 ℃，極端低溫-8.6 ℃，年日照1 911.7 h，無(wú)霜期150～270 d，年降水量474～900 mm，年平均濕度61%～71%，供試品種見(jiàn)表1（木質(zhì)化程度基本一致）。

表1 供試油橄欖材料基本情況Table 1 Information of the test materials of olive seedlings

1.2 試驗(yàn)處理

2021 年3 月，每個(gè)供試品種挑選健壯且長(zhǎng)勢(shì)基本一致的30 株2 年生無(wú)性系扦插苗，盆栽于3 L容器中（肥水條件一致），至11 月中旬大田溫度降至20 ℃左右時(shí)，參照Ben-Ari[15]、Davide Guerra[16]等人冷脅迫方法，每個(gè)品種挑選21 株置于人工氣候室中，在22 ℃/18 ℃條件下適應(yīng)14 d（光照時(shí)間為8:00—18:00，光照強(qiáng)度800 μmol·m-2·s-1、濕度50%～60%，溫度控制誤差為 ± 0.5 ℃），3 株作為對(duì)照（CK），其余18 株保持與之前相同的光強(qiáng)和光周期，以1 ℃·h-1降溫速度進(jìn)行低溫處理，分別在達(dá)到16、12、8、4、0、-4 ℃時(shí)維持24 h，在各溫度脅迫結(jié)束前3 h 進(jìn)行采樣和測(cè)試。

1.3 方法

脅迫結(jié)束前3 h 每個(gè)品種隨機(jī)選取3 株，每株選取枝條頂端至基部方向第2～4 對(duì)葉片中葉形、大小較為一致的3 片葉，進(jìn)行光合和熒光參數(shù)測(cè)定。隨機(jī)摘取枝條頂端至基部方向第2～4 對(duì)葉片中5～6 片，根據(jù)李玲等[13]人的方法進(jìn)行葉綠素含量（Chl）、可溶性糖（SS）、可溶性蛋白（SP）、脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）等指標(biāo)參數(shù)測(cè)定。

光合參數(shù)測(cè)定利用LI-6 400 便攜式光合作用分析系統(tǒng)；葉綠素?zé)晒鈪?shù)測(cè)定采用CF-imager 葉綠素?zé)晒鈭D像分析儀進(jìn)行離體測(cè)定；電導(dǎo)率用DDS-11A 型電導(dǎo)率儀測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 整理數(shù)據(jù)和SPSS 23.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用Duncan 多重比較檢驗(yàn)不同處理間的差異顯著性（ɑ=0.05），用origin2019 作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 相對(duì)電導(dǎo)率及半致死溫度（LT50）

如圖1a 所示，溫度從22 ℃降到0 ℃時(shí)，所有供試品種相對(duì)電導(dǎo)率逐漸增高，說(shuō)明細(xì)胞膜透性緩慢增加，電解質(zhì)在緩慢滲出。當(dāng)溫度降低至-4 ℃時(shí)，‘柯基’、‘佛奧’、‘阿爾波薩納’和‘鄂植8 號(hào)’葉片相對(duì)電導(dǎo)率分別升高至76.63%、72.50%、73.27%和73.00%，說(shuō)明其葉片細(xì)胞膜受損嚴(yán)重，而‘豆果’、‘皮瓜爾’、‘科拉蒂’和‘萊星’相對(duì)電導(dǎo)率均小于70%，細(xì)胞膜受到傷害較小。通過(guò)Logistic 方程對(duì)各品種不同處理溫度和葉片相對(duì)電導(dǎo)率進(jìn)行擬合，確定了LT50。發(fā)現(xiàn)8 個(gè)油橄欖品種葉片相對(duì)電導(dǎo)率與半致死溫度間呈較強(qiáng)正相關(guān)，供試品種的LT50介于-16.359～-9.715 ℃之間表2，耐寒性排序如下：‘豆果’＞‘皮瓜爾’＞‘科拉蒂’＞‘萊星’＞‘佛奧’＞‘鄂植8 號(hào)’＞‘阿爾波薩納’＞‘柯基’。

圖1 低溫脅迫過(guò)程中8 個(gè)油橄欖品種生理指標(biāo)變化Fig.1 The change characteristics of physiological indices in eight olive seedlings under low-temperature stress

表2 參試品種半致死溫度Table 2 Semi-lethal temperature of tested varieties

2.2 低溫脅迫下各品種油橄欖生理響應(yīng)及耐寒性排序

2.2.1 生理指標(biāo)響應(yīng)

2.2.1.1 葉綠素含量的變化 8 個(gè)油橄欖品種葉片葉綠素含量隨溫度的下降而減少。從22 ℃降至-4 ℃，‘豆果’和‘皮瓜爾’的葉片葉綠素含量降幅較小，分別為18.31%和18.21%，而‘佛奧’和‘柯基’降幅最大，分別為26.88%和41.37%（圖1b）。

2.2.1.2 丙二醛含量的變化 ‘豆果’、‘皮瓜爾’、‘科拉蒂’和‘萊星’葉片丙二醛（MDA）含量總體低于其他品種，在低溫脅迫加劇的過(guò)程中呈先升高后降低的趨勢(shì)，都在0 ℃達(dá)到高峰。0 ℃降低至-4 ℃的過(guò)程中，‘柯基’和‘佛奧’降幅度最大，為20.60%和22.61%（圖1c）。

2.2.1.3 低溫脅迫下脯氨酸含量的變化 供試品種葉片脯氨酸含量隨著低溫脅迫加劇總體呈升高的趨勢(shì)，在-4 ℃均達(dá)到峰值，與0 ℃相比，‘皮瓜爾’增幅較大，為7.58%，而‘柯基’和‘佛奧’增幅較小，分別為0.46%和1.05%（圖1d）。

2.2.1.4 低溫脅迫下可溶性糖含量的變化 葉片可溶性糖含量隨著脅迫加劇總體呈升高趨勢(shì)，在-4 ℃達(dá)到峰值，‘豆果’可溶性糖含量顯著高于其他品種。在0～-4 ℃，‘柯基’和‘佛奧’的可溶性糖含量均有所下降，‘柯基’降幅明顯（圖1e）。

2.2.1.5 低溫脅迫下可溶性蛋白含量的變化 ‘豆果’可溶性蛋白含量顯著高于其他品種，葉片可溶性蛋白含量隨溫度降低而升高。-4 ℃脅迫下，‘皮瓜爾’的增幅最大，為54.14%，‘豆果’次之，而‘柯基’的增幅僅為1.67%，說(shuō)明其受低溫影響較大（圖1f）。

2.2.1.6 SOD 活性的變化 隨著處理溫度的降低，各油橄欖品種葉片的SOD 活性總體呈先升高后降低的趨勢(shì)，同一品種在不同低溫脅迫下均存在顯著差異（P＜0.05）。在0 ℃均達(dá)到峰值，其中‘豆果’的SOD 活性最高，為235.19 U·g-1，‘科拉蒂’次之。與室溫CK相比，-4 ℃時(shí)，‘萊星’和‘科拉蒂’的增幅最大，‘豆果’次之，而‘柯基’和‘佛奧’增幅最小，分別為197.46%和193.70%（圖1g）。

2.2.1.7 POD 活性的變化 8 個(gè)油橄欖品種葉片的POD 活性隨著處理溫度的降低總體呈先升高后降低的趨勢(shì)。除‘鄂植8 號(hào)’在 -4 ℃達(dá)到峰值，而其余品種均在0 ℃達(dá)到峰值，0～-4 ℃活性降低，其中‘豆果’的POD 活性總體高于其他品種，而‘柯基’最?。▓D1h）。

2.2.1.8 CAT 含量的變化 隨著處理溫度的降低，‘豆果’、‘皮瓜爾’、‘科拉蒂’和‘萊星’的CAT 活性均呈上升趨勢(shì)，在-4 ℃達(dá)到峰值，而‘鄂植8 號(hào)’、‘阿爾波薩納’、‘佛奧’和‘柯基’均呈先升高后降低的趨勢(shì)，在0 ℃達(dá)到峰值（圖1i）。

2.2.2 基于生理響應(yīng)數(shù)據(jù)的耐寒性排序 以相對(duì)電導(dǎo)率、葉綠素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量等9 個(gè)參數(shù)，計(jì)算各參數(shù)的平均隸屬函數(shù)值，并進(jìn)行耐寒能力綜合評(píng)價(jià)，‘豆果’、‘皮瓜爾’、‘科拉蒂’和‘萊星’的平均隸屬函數(shù)值差異不顯著，但與其它品種之間存在顯著差異（P＜0.05）。8 個(gè)品種油橄欖耐寒性由強(qiáng)到弱見(jiàn)表3，依次為：‘豆果’＞‘皮瓜爾’＞‘科拉蒂’＞‘萊星’＞‘鄂植8 號(hào)’＞‘阿爾波薩納’＞‘佛奧’＞‘柯基’。

表3 低溫脅迫下8 種油橄欖幼苗測(cè)定指標(biāo)的隸屬函數(shù)值Table 3 Membership function values of the eight olive seedlings under low-temperature stress

2.3 低溫脅迫對(duì)油橄欖光合熒光特性的影響

2.3.1 低溫脅迫對(duì)油橄欖幼苗光合氣體交換參數(shù)的影響 參試油橄欖品種在室溫下（22 ℃），各光合參數(shù)就有所差異（圖2）。隨著低溫脅迫加劇，參試油橄欖品種葉片凈光合速率（Pn）整體呈下降趨勢(shì)，-4 ℃與對(duì)照（CK，22 ℃）相比，‘皮瓜爾’降幅最小為84.79%，其他品種降幅都在90%以上。低溫脅迫過(guò)程中，氣孔導(dǎo)度（Gs）在4 ℃前整體呈下降趨勢(shì)，4 ℃與CK 相比，‘皮瓜爾’和‘科拉蒂’的降幅最小，分別較CK 下降了49.57%和78.37%；‘阿爾波薩納’降幅最大，達(dá)到96.02%。胞間CO2濃度（Ci）在8 個(gè)品種中呈現(xiàn)出不同的變化規(guī)律，-4 ℃時(shí)‘阿爾波薩納’和‘柯基’較CK 降低了5.36%和12.33%，其他品種都有所上升，其中‘佛奧’增幅最大為119.35%。隨著低溫脅迫的加劇，蒸騰速率（Tr）在-4 ℃出現(xiàn)明顯下降，相較于CK 各品種降幅基本一致，介于93.76%～96.80%。低溫加劇過(guò)程中氣孔限制值（Ls） 呈現(xiàn)先升后降再升的趨勢(shì)，增加時(shí)峰值集中出現(xiàn)在16 ℃和12 ℃， ‘皮瓜爾’和‘阿爾波薩納’增幅最大，分別為153.49%和137.04%（12 ℃）。水分利用效率（ WUE ）呈現(xiàn)先升后降再升的趨勢(shì)，再次上升的拐點(diǎn)溫度出現(xiàn)在4℃，相比對(duì)照‘阿爾波薩納’降幅最大為56.04%。

圖2 低溫脅迫過(guò)程中8 種油橄欖幼苗氣體交換參數(shù)的變化特征Fig.2 The change characteristics of gas-exchange parameters in eight olive seedlings under low-temperature stress

2.3.2 低溫脅迫對(duì)油橄欖葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

由圖3 可見(jiàn)，在低溫脅迫下，8 個(gè)供試油橄欖品種的最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）整體呈下降趨勢(shì)。-4 ℃時(shí)，‘鄂植8 號(hào)’較CK 降幅較小為33.26%，而‘柯基’較CK 降幅最大為50.55%。從16 ℃到4 ℃脅迫過(guò)程中，‘佛奧’和‘萊星’變化趨勢(shì)一致且較為緩和。

圖3 低溫脅迫過(guò)程中8 種油橄欖幼苗葉綠素?zé)晒鈪?shù)的變化特征Fig.3 The change characteristics of chlorophyll fluorescence parameters in eight olive seedlings under lowtemperature stress

經(jīng)低溫脅迫，實(shí)際光化學(xué)效率（ΦPSⅡ）在0 ℃前變化趨勢(shì)較為緩和，0 ℃至-4 ℃出現(xiàn)明顯下降，‘阿爾波薩納’、‘豆果’、‘鄂植8 號(hào)’、‘佛奧’、‘萊星’和‘科拉蒂’、‘皮瓜爾’和‘柯基’降幅分別為63.20%、60.81%、56.70%、55.01%、62.15%、64.32%、60.35%、64.56%。

各參試品種的化學(xué)淬滅系數(shù)（qP）整體呈“W 形”趨勢(shì)，最低值出現(xiàn)在8 ℃和0 ℃，4 ℃時(shí)有上升趨勢(shì)，在-4 ℃時(shí)驟升出現(xiàn)峰值?！柌ㄋ_納’、‘豆果’、‘鄂植8 號(hào)’、‘佛奧’、‘萊星’和‘科拉蒂’、‘皮瓜爾’和‘柯基’增幅分別為24.35%、24.09%、24.35%、13.41%、29.77%、28.69%、23.24%、30.11%。

隨溫度脅迫的加劇，各供試油橄欖品種的非化學(xué)淬滅系數(shù)（NPQ）值在22 ℃至0 ℃變幅度不大，介于1.558～3.118，0 ℃至-4 ℃出現(xiàn)急劇下降，降低至0.05 左右。

2.3.3 基于光合及葉綠素?zé)晒鈪?shù)的耐寒性排序

采用隸屬函數(shù)法對(duì)8 個(gè)供試品種光合和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的10 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行耐寒性綜合評(píng)價(jià)。由表4可知，8 個(gè)油橄欖品種的平均隸屬度在0.41～0.71 之間，從隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)值可得出耐寒性依次為‘科拉蒂’＞‘豆果’＞‘柯基’＞‘鄂植8 號(hào)’=‘佛奧’=‘萊星’＞‘皮瓜爾’＞‘阿爾波薩納’?！评佟木C合評(píng)價(jià)值高達(dá)0.71，耐寒性最強(qiáng)；‘阿爾波薩納’的綜合評(píng)價(jià)值僅為0.41，耐寒性最差。

表4 低溫脅迫下8 種油橄欖幼苗測(cè)定指標(biāo)的隸屬函數(shù)值（光合參數(shù)）Table 4 Membership function values of the eight olive seedlings under low-temperature stress (photosynthetic parameters)

3 討論

3.1 膜系統(tǒng)對(duì)低溫的響應(yīng)

冷脅迫時(shí)，植物細(xì)胞中細(xì)胞膜最先受到傷害，導(dǎo)致細(xì)胞膜電解質(zhì)外滲，且隨著傷害程度的增加，離子滲出率升高，利用相對(duì)電導(dǎo)率結(jié)合Logistic 曲線方程獲得植物的半致死溫度是一種有效且簡(jiǎn)便的耐寒性評(píng)價(jià)方法，該方法已在金光杏梅、花椒、葡萄等諸多植物的耐寒性評(píng)價(jià)中得到應(yīng)用[17-19]。本試驗(yàn)中，隨著溫度從22 ℃降到0 ℃時(shí)，油橄欖葉片電解質(zhì)在緩慢滲出（相對(duì)電導(dǎo)率35% 左右），當(dāng)溫度從0 ℃降低到-4 ℃時(shí)，‘柯基’、‘佛奧’、‘阿爾波薩納’和‘鄂植8’號(hào)葉片相對(duì)電導(dǎo)率分別升高至76.63%、72.50%、73.27% 和73.00%，說(shuō)明這4 個(gè)品種細(xì)胞膜受到傷害較大，而‘豆果’、‘皮瓜爾’、‘科拉蒂’和‘萊星’葉片相對(duì)電導(dǎo)率均在70%以下。通過(guò)Logistic 方程對(duì)不同品種的處理溫度和葉片相對(duì)電導(dǎo)率進(jìn)行擬合，試驗(yàn)中8 個(gè)油橄欖品種，半致死溫度（LT50）介于-16.359～-9.715 之間，‘豆果’耐寒性最好，‘柯基’最差，供試品種中‘萊星’、‘鄂植8 號(hào)’、‘佛奧’的耐寒性排序與令凡等人的研究結(jié)果一致[20]。

MDA 是植物脂膜過(guò)氧化的重要產(chǎn)物之一，積累會(huì)使脂膜在逆境中的損傷加劇[21]，通過(guò)比較MDA 含量及其變化程度，可以反映出8 個(gè)油橄欖品種在低溫中的受損程度。本研究中，8 ℃之后‘柯基’MDA 含量上升幅度顯著高于其它7 個(gè)品種，說(shuō)明‘柯基’細(xì)胞膜氧化程度更大，符合半致死溫度以及耐寒性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

3.2 滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和抗氧化酶活性對(duì)低溫脅迫的響應(yīng)

Chl、SS、SP、Pro、POD、SOD、CAT 等指標(biāo)雖然都與植物耐寒性關(guān)系密切，但是由于植物是一個(gè)有機(jī)整體，遭受低溫脅迫而引起生理生化指標(biāo)變化也是錯(cuò)綜復(fù)雜的，因此用單一指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)植物耐寒性太過(guò)片面。當(dāng)然，想要準(zhǔn)確評(píng)價(jià)某一種植物耐寒性所應(yīng)用的指標(biāo)體系也有所不同，例如細(xì)胞膜系中不飽和脂肪酸的變化就不能用于評(píng)價(jià)蘋果(Malus pumilaMill.) 、 菜 薊 （Cynara scolymus）、西蕃蓮屬（PassifloraL.）植物的耐寒性；脯氨酸含量的累積無(wú)法用來(lái)評(píng)價(jià)柑橘屬植物的抗冷性。冷脅迫條件下，植物體內(nèi)會(huì)積累大量超氧自由基，從而破壞植物膜系統(tǒng)，抗氧化酶系統(tǒng)可以清除超氧自由基，從而避免植物膜系統(tǒng)在冷害下遭到破壞[22]。本研究中，8 個(gè)油橄欖品種抗氧化酶活性隨著溫度的降低呈先上升后下降的趨勢(shì)，說(shuō)明抗氧化酶系統(tǒng)在油橄欖耐低溫過(guò)程中作用明顯，但當(dāng)溫度降低到0 ℃以下時(shí)，其抗氧化酶系統(tǒng)逐漸失去作用，從而導(dǎo)致活性降低。從本研究中抗氧化酶活性的上升幅度看，‘柯基’上升幅度均最小，說(shuō)明抗氧化酶系統(tǒng)對(duì)低溫的響應(yīng)最不敏感，這可能是導(dǎo)致‘柯基’耐寒性表現(xiàn)不佳的原因之一。相反，耐寒性表現(xiàn)良好的‘豆果’和‘皮瓜爾’等抗氧化酶活性的上升幅度更大。為克服單一指標(biāo)在耐寒性鑒定中的不足，試驗(yàn)采用8 個(gè)生理指標(biāo)利用隸屬函數(shù)法對(duì)其耐寒性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，耐寒性強(qiáng)弱順序?yàn)椋骸构尽す蠣枴尽评佟尽R星’＞‘鄂植8 號(hào)’＞‘阿爾波薩納’＞‘佛奧’＞‘柯基’。

3.3 光系統(tǒng)對(duì)低溫脅迫的響應(yīng)

光系統(tǒng)的破壞程度也可以用來(lái)判定植物的耐寒性。隨著低溫脅迫加劇，‘鄂植8 號(hào)’和‘萊星’的qP呈下降趨勢(shì)，NPQ呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明低溫脅迫嚴(yán)重破壞了‘鄂植8 號(hào)’和‘萊星’的光合電子傳遞途徑，使得光合電子傳遞能力不斷降低，用于光化學(xué)反應(yīng)的光能部分減少，而以熱形式耗散掉的光能部分不斷增加。但其熱耗散增加緩解了光抑制對(duì)其光合功能產(chǎn)生的破壞，增強(qiáng)了光合反應(yīng)中心的穩(wěn)定性，從而能減輕低溫脅迫對(duì)其葉片光合器官的損傷。本研究通過(guò)測(cè)定8 種油橄欖幼苗的光合及葉綠素?zé)晒獾认嚓P(guān)指標(biāo)，并利用隸屬函數(shù)法對(duì)其耐寒性做了初步評(píng)價(jià)，結(jié)果為：‘科拉蒂’＞‘豆果’＞‘柯基’＞‘鄂植8 號(hào)’=‘佛奧’=‘萊星’＞‘皮瓜爾’＞‘阿爾波薩納’。

3.4 耐寒性評(píng)價(jià)體系對(duì)比

低溫是限制油橄欖在我國(guó)北亞熱帶擴(kuò)區(qū)發(fā)展的主要因素。研究油橄欖幼苗膜系統(tǒng)、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、抗氧化酶系統(tǒng)、光系統(tǒng)對(duì)低溫脅迫的響應(yīng)，是低溫適應(yīng)性品種選育至關(guān)重要的一步。從評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，電導(dǎo)率擬合半致死溫度評(píng)價(jià)方法和耐寒相關(guān)生理指標(biāo)隸屬函數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果接近，更符合各品種采樣區(qū)越冬情況。而以光合和葉綠素?zé)晒庵笜?biāo)體系的耐寒性評(píng)價(jià)方法與前2 種方法評(píng)價(jià)結(jié)果差異較大，可能與油橄欖葉片近軸表皮角質(zhì)膜較厚，蠟質(zhì)結(jié)晶致密，氣孔密度小等葉片重要形態(tài)特征有關(guān)[23]。因此評(píng)定油橄欖耐寒性時(shí)，需多方面綜合評(píng)價(jià)，同時(shí)結(jié)合田間觀察，才能使結(jié)果更加準(zhǔn)確、科學(xué)。

4 結(jié)論

通過(guò)Logistic 方程擬合半致死溫度，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、保護(hù)酶活性參數(shù)，光合和葉綠素?zé)晒鈪?shù)等指標(biāo)分析，對(duì)8 個(gè)油橄欖品種進(jìn)行耐寒性評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)油橄欖幼苗膜系統(tǒng)、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、抗氧化酶系統(tǒng)、光系統(tǒng)對(duì)低溫脅迫的響應(yīng)并不一致。滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、保護(hù)酶活性參數(shù)隸屬函數(shù)法所得出耐寒性綜合排序與應(yīng)用電導(dǎo)法配合Logistic 方程求出半致死溫度的排序基本一致，且符合各品種田間越冬表現(xiàn)，該方法更適合作為油橄欖苗期耐寒性評(píng)價(jià)方法。利用光合及葉綠素?zé)晒鈪?shù)10 個(gè)指標(biāo)的隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)方法，很難準(zhǔn)確評(píng)價(jià)油橄欖苗期耐寒性，尤其是難以區(qū)分耐寒性差異較小的品種。