低溫對不同杏品種枝條中MDA含量和電導率的影響

鐘杰陽　張玉蓮

摘 要：以5個杏品種一年生休眠枝條為試材，采用測定MDA含量及相對電導率的方法對其進行了抗寒性研究，結果顯示，山黃杏MDA含量低，在低溫脅迫下變化幅度小，其低溫耐受力強；大杏梅MDA含量高，整個過程變化較大，表現對低溫耐受力較弱。大杏梅在2月份的電導率值變化幅度最大，從12月的92.09%增加到次年2月的149.08%，山黃杏變化幅度最小，因而，山黃杏的抗寒性最強，大杏梅的抗寒性最弱。

關鍵詞：杏樹；抗寒性；相對電導率

中圖分類號： S662.2 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.05.025

杏樹（Armeniaca vulgaris ） 屬薔薇科李亞科杏屬植物，在我國北方的落葉果樹中它的適應性最強，在經濟林中它是抗旱、耐瘠薄、耐寒、材質好，發展前景廣闊的果樹之一， 因栽培歷史悠久、種植面積廣、發展較快，且成熟期早、果實味美、營養豐富及具廣泛的藥用價值而深受人們喜愛。但由于其休眠、春季萌芽開花早，始花期一般在4月15日左右，此時正值季節轉換，冷空氣活動頻繁，而杏樹在花期一旦遇到晚霜危害，就會造成花柱頭萎縮壞死，幼果果柄脫落，大面積減產甚至絕產，給生產帶來巨大的損失，所以霜凍成為影響杏樹產量的主要限制因素，是杏產量一直徘徊不前的主要原因[1]。為此，研究不同杏品種與抗寒生理生化指標的相關性，選育優質抗寒的杏樹品種并對其花期所產生的霜凍害進行分析，對發展杏樹生產尤顯重要[2-3]。近幾年來，很多科研工作者針對杏品種的抗寒性在自然條件下進行了多方面的研究調查，做了大量的試驗，確定出部分抗寒品種，為引種和育種提供了選材的依據。本研究對杏品種一年生枝條中MDA含量和電導率生理生化指標進行了測定，通過方差分析和多重比較，研究5個杏品種的抗寒性及抗寒機理，以期為杏樹抗寒品種的選種栽培和育種提供出科學的理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況[4]

本試驗設在山西省農業科學院果樹研究所杏種質資源圃，地處黃土丘陵區，北緯37°23′，東經112°32′，海拔820～900 m，pH值 7.8～8，年均氣溫8.6 ℃，年均最高和最低氣溫分別為38. 5 ℃和-23.6 ℃，地下水位150 m，年均降水量為400～600 mm，年均日照時數為2 300 h，年均無霜期160～180 d，土壤為砂壤及粉砂壤土。

1.2 材 料

試驗品種為：大杏梅、豬皮水杏、雞蛋杏、紅荷包和山黃杏。于2010年12月中旬、2011年1月初和2月下旬，在8～15年生樹齡的樹體上隨機取5個杏品種枝條，取材時注意在樹體健壯、樹冠南部上方的部位與方向盡可能選取一致且無病蟲害的一年生枝，然后將枝條剪成約40 cm長的小段，分別貼簽裝袋，回來先用自來水，然后再換蒸餾水反復沖洗，最后放在吸水紙上將水分吸干，低溫保存備用。

1.3 方 法

1.3.1 MDA含量的測定 取材0.5 g，剪成小段，混勻，稱取0.3 g；放入冰浴的硯缽中，加少許石英砂和2 mL 0.05 mol·L-1pH值為7.8的磷酸緩沖液，研磨成勻漿。將勻漿轉移到試管中，再用2～3 mL 0.05 mol·L-1磷酸緩沖液分2次沖洗，合并提取液；在提取液中加入5 mL 0.5%硫代巴比妥酸溶液，搖勻；將試管放入沸水中煮沸10 min（自試管內溶液中出現小氣泡開始計時），到時間后立即將試管取出并放入冷水浴中；待試管內溶液冷卻后，3 000 g離心15 min，取上清液并量其體積。以0.5%硫代巴比妥酸溶液為空白測652，600，450 nm處的吸光度。計算公式：

MDA（mmol·g-1）=〔6.452*（A652-A600）-0.559*A450〕*Vt/Vs*FW=〔6.452*（A652-A600）-0.559*A450〕/W

式中，Vt：提取液總體積（mL），Vs：測定用提取液體積（mL），FW：樣品鮮質量（g）。

1.3.2 相對電導率的測定[5-6] 常溫下，稱取0. 8 g樣品剪碎放入具塞試管中，加入10 mL 蒸餾水，用HY- 4 調速多用振蕩器振蕩30 min，待其靜止放30 min，再用DDS- 11A型電導儀測定初始和最終電導率，結果按下列公式計算：

相對電導率=×100%

2 結果與分析

2. 1 低溫對不同杏品種枝條中丙二醛（MDA）含量的影響

植物器官在逆境條件下遭受傷害，往往發生膜脂過氧化作用，通過測定MDA含量的變化可以衡量膜脂過氧化程度，也可反映植物細胞發生膜質過氧化的劇烈程度和植物對逆境條件的適應[7]。

低溫脅迫下MDA能進一步損傷生物膜[8-10]，隨著溫度的下降，MDA含量發生變化，造成細胞膜系統結構與功能的破壞，MDA含量的多少是反應膜脂質過氧化作用強弱的一個重要指標。表1表明，5個杏品種，MDA含量不同，表現出抗寒性也不同，大杏梅的MDA含量是山黃杏的1.92倍。

從數據可以看出，山黃杏MDA含量低，在低溫脅迫下變化幅度小，其低溫耐受力強；大杏梅MDA含量高，整個過程變化較大，表現對低溫耐受力較弱?？梢?， MDA 含量變化幅度的大小與植物的抗寒性程度負相關，即變化幅度大、抗寒性低。在這些杏品種中（豬皮水杏、雞蛋杏、紅荷包、山黃杏和大杏梅），大杏梅的MDA出現的最早且含量變化幅度劇烈，表明抗寒性最差。由此，品種抗寒性排序依次為山黃杏>紅荷包>雞蛋杏>豬皮水杏>大杏梅。

方差分析結果表明，不同杏品種芽內MDA含量不同，且MDA含量差異顯著。多重比較結果顯示，大杏梅分別與雞蛋杏、紅荷包、山黃杏和豬皮水杏與山黃杏間MDA含量存在顯著差異，而紅荷包分別與山黃杏、雞蛋杏、豬皮水杏和豬皮水杏分別與大杏梅、雞蛋杏以及山黃杏與雞蛋杏間MDA含量相差無幾。不同月份、不同品種植物體內MDA含量差異顯著性，可推斷杏品種枝芽內MDA含量與品種間抗寒性呈現一定相關性。MDA含量也可以作為一個測定杏品種抗寒性的指標[7]。

2. 2 低溫對杏品種果枝條相對電導率值的影響

植物細胞膜是一種半透性生物膜，它是生物體細胞與外界環境的一個重要界面。20世紀70 年代Lyons 和Raison[11]發現在低溫時，植物生物膜膜脂的物相首先變化，即膜的外形和厚度發生變化，膜上產生龜裂，從而膜透性增加，導致電解質大量外滲。

在低溫逆境時，電解質滲透率的變化可直接反映出細胞膜透性的改變以及細胞被破壞情況。由表2看出，所有參試品種相對電導率值、變化規律一致，隨溫度逐漸降低而增大，且電導率值增幅因品種差異而不同。5種試驗樣品數據顯示：大杏梅在2月份的電導率值變化幅度最大，從12月的92.09%增加到次年2月的149.08%，上升了56.99個百分點，且是5種樣品中電導率值最高。表2數據顯示，在低溫脅迫過程加重細胞膜受損程度，山黃杏的相對電導率值低于其他品種，細胞膜系統受害程度最輕。結果表明，5種樣品中山黃杏的抗寒性最強，大杏梅的抗寒性最弱。

方差分析結果表明，植物相對電導率存在時間差異，不同杏品種的相對電導率值不同，且差異顯著。多重比較結果顯示，大杏梅與山黃杏間相對電導率差異極顯著，大杏梅與豬皮水杏間差異顯著，而豬皮水杏與雞蛋杏、紅荷包與山黃杏、雞蛋杏與山黃杏、雞蛋杏與紅荷包、豬皮水杏與紅荷包之間無差別。品種間相對電導率值時間變化和其抗寒性密切相關，本試驗顯示，低溫處理使抗寒性弱的品種細胞膜的受損程度加重，胞內電解質的外滲量增加，從而導致了抗寒力下降。所以認為相對電導率值可作為鑒定杏品種抗寒性的方法之一[12-14]。

3 結論與討論

（1）低溫脅迫在植物中最先作用于細胞生物膜，導致細胞原生質結構損傷，膜透性增加，透性與電導率變化是正相關，細胞膜受到低溫損害越大，抗寒性越弱 [15-18]?？购詮姷钠贩N細胞膜透性增大程度輕，透性變化可逆，抗寒性差的品種膜透性變化不可逆。因此，電解質外滲量變化可以體現植物的抗寒性，電導率值的高低可以比較抗寒力的大小。品種抗寒性差，電導率變化出現早且變化明顯，反之，抗寒性較強品種電導率變化時間晚。逆境條件下可反映植物系統的穩定性。

（2） 低溫逆境下，植物品種不同植物體內MDA增加幅度不同，且與抗寒性呈正相關，抗寒性強的品種，MDA含量增加較少，抗寒性弱的品種反之。本試驗在低溫逆境下，測定的植物枝芽中MDA含量和電解質外滲率變化結果基本一致。

（3）建議將植物電解質外滲含量和MDA含量二者結合起來，共同作為衡量植物耐低溫的參考依據和評價植物品種抗寒性指標。

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