以電導法配合Logistic方程鑒定茶樹品種（系）的抗寒性

金孝芳　賈尚智　石亞亞　陳勛

摘要：以4個優良茶樹品系為試驗材料，以福鼎大白茶為對照，采用電導法進行抗寒性的初步鑒定。結果表明，隨著處理溫度的不斷降低，5個茶樹品種（系）的電解質外滲率變化趨勢呈現“S”型曲線變化。利用電解質外滲率配合Logistic方程推算出20-2-1、20-3-1、03-7-4、05-9-1和福鼎大白茶的低溫半致死溫度（LT50）分別為-10.98、-12.81、-14.40、-7.93、-10.34 ℃，抗寒性由強到弱依次為03-7-4、20-3-1、20-2-1、福鼎大白茶、05-9-1。

關鍵詞：茶樹；抗寒性；電導法；Logistic方程

中圖分類號：S571.1；S503.4；Q948.112+.2文獻標識碼：A文章編號：0439-8114（2012）20-4538-02

茶樹（Camellia sinensis （L.） O. Kuntze）是世界上著名的三大飲料作物之一，屬多年生常綠木本植物，現已在中國南方地區廣泛種植，而抗寒性問題是制約其在北方地區推廣的最主要限制因子。湖北省地處中國南北交界地帶，冬季的低溫時有發生，因此篩選出抗寒能力強的優良茶樹品種進行推廣種植具有重要意義。有研究表明，當低溫發生時，植物細胞膜的外形和厚度會發生變化，導致膜透性增大，電解質大量外滲，外滲量反映了膜的受傷害程度[1-3]。因此，利用電導法配合Logistic方程求得植物的低溫半致死溫度（Semi-lethal temperature，LT50），可比較不同植物的抗寒能力強弱[4-6]。目前，這一技術已在茶樹抗寒性研究中得到應用推廣[7，8]。本研究在經過單株選擇初步篩選出茶樹優良品系的基礎上，以福鼎大白茶（C. sinensis （L.） O. Kuntze cv. Fuding Dabaicha）為對照，對4個優良品系利用電導法配合Logistic方程進行抗寒性鑒定評價，以期為茶樹優良品種的選育提供抗寒性方面的理論依據。

1材料與方法

1.1材料

供試材料取自湖北省農業科學院果樹茶葉研究所的湖北茶樹種質資源圃，分別為20-2-1、20-3-1、03-7-4、05-9-1和福鼎大白茶，均為五年生的茶樹品種（系）。

1.2葉片電解質滲透率的測定

每份茶樹品種（系）從田間采集生長一致且健康無病害的當年新生成熟葉片，先用自來水沖洗干凈，然后用去離子水漂洗2～3次，再在潔凈濾紙上吸干葉片表面殘留的水分。取葉片小樣時避開葉片主脈，用打孔器打取圓形片樣。任取10個葉片圓片作為一組，分裝至細菌瓶中，每組重復3次。分別放置于預定溫度梯度（-3、-6、-9、-12、-15 ℃）的低溫環境中進行處理，處理至預定時間后取出。用移液槍準確加入10 mL去離子水于細菌瓶中，蓋上橡皮塞，抽氣，抽完后緩緩開啟橡皮塞，放入空氣，使葉片沉入瓶底。

然后蓋上橡皮塞，將細菌瓶放于搖床上處理2～3 h，處理完后取出靜置20～30 min，再用DDS-11A電導儀測定其葉片樣品的冰凍電導率。測定后蓋上橡皮塞，在沸水浴中處理10 min，取出冷卻至室溫后，測定其煮沸電導率。電解質外滲率=冰凍電導率/煮沸電導率×100%。

1.3Logistic方程擬合和半致死溫度計算方法

在植物抗寒性研究中，電解質外滲率擬合Logistic回歸方程為：y=K/（1+ae-bx）（其中，y為葉片的電解質外滲率、x為處理溫度、K為極限電解質外滲率、a和b為方程參數）。

為了確定a、b的值，將方程進行線性化處理，ln[（K-y）/y]=ln a-bx，令y1=ln [（K-y）/y]，則轉化為細胞傷害率（y1）與處理溫度（x）的直線方程。通過直線回歸的方法求得a、b值及相關系數，則低溫半致死溫度LT50=ln a/b[9]。

2結果與分析

2.1不同低溫處理下各茶樹品種（系）葉片電解質外滲率的變化

葉片電解質外滲率大小是常用的衡量植物遭受溫度脅迫后受害程度的生理指標，低溫脅迫使細胞膜的透性增加，越不抗寒的植物，膜透性的增加速度越快[10]。試驗中各茶樹品種（系）的葉片在不同低溫處理下電解質外滲率的變化結果見表1，從表1可見，隨著處理溫度的不斷降低，各茶樹品種（系）的電解質外滲率呈現升高趨勢，但升高的幅度并不相同，在溫度降至-6 ℃之前，5個茶樹品種（系）的電解質外滲率差異較小；而到-9 ℃時，部分品種（系）的電解質外滲率出現急劇增加的趨勢，其中03-7-4品系上升的幅度最大。總體來看，電解質外滲率的變化呈現緩慢增加-快速增加-緩慢增加的趨勢，為典型的“S”型曲線變化，符合Logistic曲線的變化規律。

2.2由Logistic方程擬合各茶樹品種（系）的低溫半致死溫度

利用茶樹葉片電解質外滲率擬合Logistic方程，確定茶樹品種（系）的低溫半致死溫度，結果見表2，如表2所示，Logistic擬合方程的相關系數均達到了顯著水平，這說明抗寒性研究結果是可靠的。與對照品種福鼎大白茶相比，茶樹品系03-7-4、20-3-1和20-2-1的低溫半致死溫度均不同程度地低于對照，其中品系03-7-4的低溫半致死溫度最低，達到了-14.40 ℃；而茶樹品系05-9-1的低溫半致死溫度高于對照。根據得到的低溫半致死溫度進行茶樹品種（系）抗寒性強弱排序，結果依次為03-7-4、20-3-1、20-2-1、福鼎大白茶、05-9-1。

3小結與討論

利用電導法測定植物葉片電解質的滲漏情況來確定植物的受害程度操作較為簡單，已經成為植物抗寒性最常用的鑒定方法。在不同低溫處理下，茶樹葉片電解質外滲率隨著溫度的降低不斷增大，這與Lyons[1]的早期研究結果相吻合。雖然不同茶樹葉片電解質外滲率升高的幅度不同，但總體呈現緩慢增加-快速增加-緩慢增加的趨勢，為典型的“S”型曲線變化，符合Logistic曲線的變化規律。利用茶樹葉片電解質外滲率擬合Logistic方程，確定20-2-1、20-3-1、03-7-4、05-9-1和福鼎大白茶5個品種（系）的低溫半致死溫度分別為-10.98、-12.81、-14.40、-7.93和-10.34 ℃；根據得到的低溫半致死溫度進行5個茶樹品種（系）的抗寒性強弱排序，結果為03-7-4>20-3-1>20-2-1>福鼎大白茶>05-9-1。因此，與對照品種福鼎大白茶相比，不難確認20-2-1、20-3-1和03-7-4為茶樹抗寒性強的品系，可作為茶樹抗寒育種的材料。

參考文獻：

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