不同石榴品种抗寒性的研究

不同石榴品种抗寒性的研究
宋尚伟;刘程宏;张芳明;陶永焕
【摘要】为比较不同石榴品种的抗寒性,本试验以10个石榴品种的枝条为试验材料,对其在-4,-8,-12,-16,-20℃等5个不同温度梯度下低温处理,进行相对电导率的
测定,并用组织褐变法对枝条的褐变情况进行观察和分析.结果表明,在-4℃时‘重瓣’的抗寒性最强,‘公斤’的抗寒性最弱；在-8℃时‘河阴’的抗寒性最强,‘突尼斯’的抗寒性最弱；在-12℃时‘河阴’的抗寒性最强,‘突尼斯’的抗寒性最弱；在-16℃时,‘三白’的抗寒性最强,‘临选2号’的抗寒性最弱；在-20℃时‘三白’
的抗寒性最强,‘临选2号’的抗寒性最弱.组织褐变法观察的结果显示,‘豫大籽’抗寒性最好,其次是‘公斤’、‘三白’、‘临选2号’,与上述结果并不一致,说明判断石榴品种的抗寒性时宜综合分析各种指标.%To compare the cold resistance of different varieties, ten varieties of pomegrante were used as materials. The branches was disposed in low temperature and the relative electrolyte leakage was determined , then the browning of branches was observed. The results of electric conductivity mensuration showed: at -
4 ℃, , the cold resistance of ' Chongban' was the strongest, while ' Gongjin' was the weakest; at both -8 ℃ and - 12 ℃ , the cold resistance of ' Heyin' was the strongest, showed 'Tunisia' was the weakest; at - 16 ℃, the cold resistance of 'Sanbai' was the strongest, and' Linxuan 2' was the weakest;
at - 20 ℃ , ' Sanbai' had the strongest cold resistance, while ' Linxuan 2 ' showed the weakest. But the method of tissue browning showed that the cold resistance of ' Yudazi ' was the strongest, and " Gongjin' , 'Sanbai' , ' Linxuan 2' were stronger than that of others, which was different from the
result of electric conductivity. This showed that using one index to study the cold resistance of pomegrante was not enough, while comprehensive analysis of various indexes was needed.
【期刊名称】《河南农业大学学报》
【年(卷),期】2012(046)002
【总页数】4页(P143-146)
【关键词】石榴;抗寒性;相对电导率;组织褐变
【作者】宋尚伟;刘程宏;张芳明;陶永焕
【作者单位】河南农业大学园艺学院,河南郑州450002;河南农业大学园艺学院,河南郑州450002;河南农业大学园艺学院,河南郑州450002;河南农业大学园艺学院,河南郑州450002
【正文语种】中文
【中图分类】S665.4
石榴(Punica granatum L.)属石榴科(Punicaceae)，既是一种人们喜爱的水果，又是一种庭院美化的观赏树种，经济价值很高，其市场需求量日益增强.但由于石榴原生于亚热带和温带地区，冬季最低温度低于-17℃时，就会出现寒害，导致植株死亡［1］，所以低温寒害是影响石榴产业发展的主要限制因素.石榴寒害的发生与绝对低温、降温幅度、持续时间以及低温的骤然来临等因素有关，其中寒流降温、倒春寒是造成寒害的主要因素［2］.可用组织褐变观察法和电导法评价石榴的抗寒性.前者是测试植物抗寒性强弱的最基本方法，可以在一定程度上反映植物的抗寒
性;后者也是一种应用广泛的测定抗寒性的方法，现已成功应用于梨［3］、核桃［4］、澳洲坚果［5］等多种果树.本研究通过对不同品种石榴的1年生枝条在不
同低温下电导率的测定和组织褐变观察法来评价其抗寒性，并对其抗寒性进行比较研究，旨在对石榴的栽培和选育提供参考依据.
1 材料与方法
1.1 试验材料
材料均采自河南农业大学园艺学院果树试验站，供试品种为‘突尼斯’、‘河阴’、‘临选2号’、‘豫大籽’、‘泰山红’、‘净皮甜’、‘重瓣’、‘峄城’、
‘三白’和‘公斤’等10个，分别取各品种生长健壮、无病害的1年生枝条，以湿润纱布包好放置在塑料袋中，迅速带回实验室备用.
1.2 试验仪器
DDSJ-308A型雷磁电导率仪(上海精密科学仪器有限公司);SHZ-82数显气浴恒温
振荡器;THD-2015低温恒温槽(宁波天恒仪器厂);DKS22型电热恒温水浴锅(上海
精宏实验设备有限公司);GNP-9080型隔水式恒温培养箱(上海精宏实验设备有限
公司)等.
1.3 试验方法
1.3.1 冷冻及解冻处理用自来水洗掉枝条上的泥土后用蒸馏水冲洗4遍，再用去离子水冲洗5遍，用干纱布擦干后将其剪成小段，并用湿纱布包好放入塑料袋，在
冰箱中4℃预冷处理3 h.取出后放入低温恒温槽内进行冷冻处理，设5个温度梯度，分别为 -4，-8，-12，-16，-20 ℃，每3 h取样1次.用湿纱布包好放入冰箱4℃解冻3 h，各处理设3次重复.
1.3.2 相对电导率的测定将1.3.1中冷冻后的枝条分为2部分.一部分避开芽眼，剪成5 mm的薄片，混合均匀，各称取3 g，放入三角瓶中，加40 mm去离子水，每处理重复3次.把三角瓶放入振荡器中振荡、浸提1.5 h后，用DDSJ-308A型
电导仪测定溶液初电导率，三角瓶用保鲜膜封口后于100℃恒温水浴锅中煮20 min，冷却至室温后，测定终电导率.另一部分用组织褐变法评价抗寒性.
相对电导率=初电导率/终电导率×100%
试验结果的多重比较采用新复极差法(P＜0.05).
1.3.3 组织褐变法经过冷冻及解冻处理的枝条，一部分测定相对电导率，另一部分放入广口瓶中水埋后，放进恒温箱中(25.5℃)，7 d后用双目扩大镜检查其剖面各
组织的变褐情况.细胞被冻死后，由于自然氧化作用而变褐，褐变程度和部位与冻
害程度有关，颜色越深表示冻害程度越重.为此利用低温下组织的褐变程度进行抗
寒性鉴定，在显微镜或解剖镜下观察木质部、韧皮部及髓部等部位的冻害程度，根据分级标准进行分级［6］.果树冻害的分级标准见表1.
表1 果树冻害褐变分级标准Table1 The grade standard of tissue browning after freezing treatment?
2 结果与分析
2.1 不同石榴品种枝条相对电导率的比较
由表2可知，在-4℃时，‘突尼斯’、‘临选2号’无显著性差异，‘豫大籽’、‘泰山红’无显著性差异，‘重瓣’的抗寒性最强，‘公斤’的抗寒性最弱;在-8℃时，‘河阴’、‘临选2号’无显著性差异，抗寒性最强，‘豫大籽’、‘泰山红’、‘净皮甜’和‘公斤’无显著性差异，‘突尼斯’的抗寒性最弱;在-12℃时，‘临选2号’和‘净皮甜’无显著性差异，‘河阴’的抗寒性最强，‘突尼斯’
的抗寒性最弱;在-16℃时，‘三白’和‘公斤’无显著性差异，抗寒性最强，其次是‘泰山红’、‘河阴’，‘豫大籽’和‘峄城’无显著性差异，‘突尼斯’和
‘临选2号’无显著性差异，抗寒性最弱;在-20℃时，‘三白’、‘重瓣’、‘峄城’和‘豫大籽’无显著性差异，抗寒性最强，‘泰山红’和‘净皮甜’无显著性差异，‘临选2号’的抗寒性最弱.
表2 不同石榴品种枝条低温处理后的相对电导率Table2 The relative electrolyte leakage of different varieties after freezing treatment %注:同一列数字后字母不同表示经新复极差检验法检验差异达到显著水平(P＜0.05).Note:Different letters following each column represent significance at P ＜0.05 with Duncan’s multiple range test.?
2.2 不同石榴品种枝条处理后的褐变情况
由表3可知，在 -4℃时，‘河阴’、‘临选2号’、‘净皮甜’、‘重瓣’和
‘三白’褐变情况较‘突尼斯’、‘豫大籽’、‘泰山红’、‘峄城’和‘公斤’严重;在-8℃时，‘豫大籽’褐变情况最轻，其次是‘突尼斯’、‘河阴’和‘峄城’;在-12℃时，褐变情况中，‘临选2号’、‘三白’褐变情况较其他为轻;在-16℃时，‘河阴’、‘峄城’的褐变情况最严重;在-20℃时，‘突尼斯’、‘河阴’、‘泰山红’、‘峄城’较其他更严重.
表3 不同石榴品种枝条低温处理后的褐变分级Table3 The tissue browning grade of different varieties after freezing treatment?
3 结论与讨论
抗寒性是植物在对低温环境长期适应中通过遗传变异和自然选择而获得的一种抗寒能力.果树对零下低温的抗性主要来自2个方面的适应性变化:一是细胞膜体系稳定性的提高，二是脱水能力加强及避免细胞内结冰［7～9］.植物细胞膜具有选择透性，对维持细胞的微循环和正常代谢活动起着重要作用，在低温胁迫下，细胞膜透性增大，导致细胞内的离子、糖类、氨基酸等物质外渗，植物细胞浸取液的电解质浓度增大，使得电导率提高［2，10～12］，且细胞受伤害程度不同，电解质外渗量变化也不同［13］，因此可采用电导法评价植物的抗寒性.王勇等［4］采用电导法研究了核桃枝条的抗寒性，结果显示不同品种、不同树龄及不同采样地的材料的抗寒性均有显著差异.王文举等［14］以1年生葡萄休眠枝条为试验材料，用电导
法研究了7个鲜食葡萄品种在不同低温下细胞膜透性的变化，并确定了枝条组织
的临界致死温度.
不同抗性的品种，膜结构的稳定性不同，所以用电导法测定不同品种在相同胁迫下膜透性的增大程度，可以比较其抗寒性的强弱［11，15］.电导法的测定结果显示，不同的石榴品种之间的抗寒性存在差异，在-4℃时‘重瓣’的抗寒性最强，‘公斤’的抗寒性最弱;在-8℃时‘河阴’的抗寒性最强，‘突尼斯’的抗寒性最弱;在-12℃时‘河阴’的抗寒性最强，‘突尼斯’的抗寒性最弱;在-16℃时，‘三白’
的抗寒性最强，‘临选2号’的抗寒性最弱;在-20℃时‘三白’的抗寒性最强，
‘临选2号’的抗寒性最弱.
组织褐变观察法也可用于评价石榴的抗寒性，观察的结果大体是‘豫大籽’抗寒性最好，其次是‘公斤’、‘三白’、‘临选2号’.组织褐变观察法是测试植物抗
寒性强弱的最基本方法，可以在一定程度上反映植物的抗寒性，当石榴受到寒害时，贮有水分的外生木质部和韧皮部的部分输导组织先于形成层组织结冰而死亡，空气导入而使组织氧化褐变，由此反映植物的抗寒性，简单直观，但由于需要观察者主观判断，所以会使试验结果出现误差.本试验中，组织褐变法与电导法测定的结果
并完全不一致，说明并不能以单一指标而要综合分析各种指标来评价植物的抗寒性. 另外，在用电导法测定其相对电导率时，对比-16℃时与-20℃时的相对电导率发现，在-20℃时的某些数值出现低于-16℃的数值，分析原因可能是在-16～-20℃
已达到了其致死温度.
参考文献:
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