不同無花果品種抗寒性的測定

袁方 蘇衛國 張振玲

摘要[目的] 為了比較不同品種無花果的抗寒性。[方法] 采用電導法，測定5個梯度低溫處理的無花果一年生枝條的電解質滲出率，并結合水插法和徒手切片法驗證電導法，測定無花果抗寒性的準確性。[結果]溫度越低，電解質滲出率越大，說明低溫對膜系統和組織結構的破壞得越嚴重，恢復生長能力越差，受凍害程度越嚴重。[結論]布蘭瑞克和小葉無花果在天津地區生長受凍的臨界低溫均在12℃左右；無花果抗寒性的強弱為布蘭瑞克>小葉無花果。

關鍵詞電導法；低溫處理；細胞膜透性；水插法

中圖分類號S432.3+4文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）14-04183-02

Determination of Cold Tolerance of Different Varieties of Figs

YUAN Fang et al（Tianjin HiTech Municipal Virescence Co.Ltd，Tianjin 300384）

Abstract [Objective] The research aimed to compare cold tolerance of different varieties of figs.[Method] The conductance method was used in the study to determine electrolyte leakage of oneyearold fig branches which was processed in 5 gradient of lowtemperature.Besides，water interpolation and hand slicing methods were combined to verify the accuracy of conductivity method as to fig cold tolerance.[Result] The lower the temperature，the greater the electrolyte leakage was.So，following with the lowtemperature destruction of the membrane system and organizational structure becoming serious，the ability to restore growth was weaker，and the cold damage was more serious.[Conclusion] In the Tianjin area，initial critical temperature of Bulanruike and Xiaoye figs getting frozen was at about 12 ℃.The strength of the figs cold tolerance was Bulanruike > Xiaoye fig.

Key words Conductance method； Low temperature treatment； Cell membrane permeability； Water interpolation

無花果又名映日果、奶漿果、蜜果、樹地瓜等，為桑科榕屬（也稱無花果屬）植物的品種果實[1]。它原產地中海沿岸，是世界上最古老的栽培果樹樹種之一。無花果性平味甘，可用于治療咽喉痛，還可清熱潤腸以及食欲不振、消化不良[2]。無花果栽培容易，適應性廣，生長適溫為22～28 ℃，在華北內陸地區如遇-10～-12 ℃低溫新梢即發生凍害，抗寒品種如小葉無花果、布蘭瑞克等在-13～-15 ℃時也受凍；而少數不耐寒的品種如黃果、瑪斯義陶芬等在-4～-6 ℃時受凍。當溫度低于-18 ℃左右時，一般品種地上部分均會凍死[3]。

抗寒性是植物在對低溫寒冷環境的長期適應中通過本身的遺傳變異和自然選擇獲得一種抗寒能力。當植物遭到寒害時，一方面生物膜發生相變，從液晶態變成凝膠態；另一方面膜系統的結構也受到破壞，使膜上的酶活性特別是起離子泵作用的ATP酶活性受到損害，結果引起細胞生理生化過程的異常，造成植物的傷害和死亡[4]。因此，膜系統冷穩定性和分子水平的研究受到廣泛的關注[5]。目前，國際上采用測定抗寒性的方法有全株冰凍測定法、電解質滲出率法、葉綠素熒光法、熱分析法、電阻抗圖譜法以及核磁共振顯微鏡圖譜法等[6]。其中，電導率法是比較常用的測定抗寒性的方法。其原理是在低溫脅迫下，膜受到不同程度的傷害，原生質膜的選擇性隨之喪失，由此引起細胞內電解質外滲，組織滲出率電導率升高。因而，用電導儀測定組織滲出液電導率的變化，即可定量地表示低溫對植物的傷害和植物的抗逆性[7]。

1材料與方法

1.1試驗材料試驗材料為天津農學院內栽植的布蘭瑞克、校園溫室內扦插的黃果以及小葉無花果的一年生且生長狀況良好的枝條。

1.2試驗方法將選取好的枝條洗凈后剪成長短相對一致（長20 cm左右）的短枝，然后將每種無花果枝條均勻地分成5大組，將每大組再均勻地分成3小組。要保證各組枝條粗細均勻一致，并包上報紙，打濕后用塑料膜包裹，放在0 ℃冰箱里備用。取出4組，分別放入已設定好溫度為-7、-12、-17和-22 ℃的冰箱中進行24 h的低溫處理。然后，將每大組的第I組剪成2～3 mm厚的片狀小段。取3 g，置于洗凈的磨口三角瓶內，并加入30 ml蒸餾水，塞好瓶塞，靜置24 h，重復8～10次。浸泡24 h后，測定電導率，求平均值（C1），再把三角瓶放在水浴鍋中煮沸20 min，靜置冷卻24 h，再測定電導率，求平均值（C2）。將第Ⅱ組枝條剪成10 cm左右的莖段20多個，插入盛有蒸餾水的玻璃瓶中，隔2 d觀察1次，并且換水。在第Ⅲ組的無花果枝條中隨機取出樣本，進行解剖，在解剖鏡下觀察生理結構變化。

1.3指標測定與方法

1.3.1電解質滲出率的測定。將對照組置0 ℃冰箱內貯藏，將其余4個大組放入冰箱內，分別做連續梯度的降溫處理，設置的處理溫度為-7、-12、-17、-22 ℃。每組都要經過24 h的低溫處理。將處理后的試材取出，用剪刀分別將每個處理組中的I組無花果枝條剪成2～3 mm厚的片狀小段，用電子天平稱取3 g樣品置于洗凈的磨口三角瓶內，并加入30 ml蒸餾水，塞好瓶塞，靜置24 h，6次重復。在浸泡24 h后，用電導儀測定滲出液的電導率，求其平均值（C1），然后將低溫處理后各樣品放入水浴鍋中煮沸20 min，殺死組織細胞，靜置冷卻24 h，再測定電導率，取其平均值（C2），并按下列公式計算出電解質滲出率。

電解質滲出率=C1（低溫處理電導率）/C2（煮沸后電導率）×100%[8-9]

1.3.2生長情況的觀察。將不同低溫處理后3種無花果枝條的每個大組中的第Ⅱ組無花果枝條剪成10 cm左右的小段，插入盛有蒸餾水的玻璃瓶中，每2～3 d觀察1次，換水，觀察其萌芽展葉生長的情況，持續41 d。

1.3.3不同低溫處理后徒手切片觀察組織結構。在不同低溫處理下，將3個無花果品種的每一大組中第Ⅲ組的一年生枝條平均分成3份，從每份中隨機取出樣本進行解剖，在解剖鏡下觀察經不同低溫處理后每種無花果一年生枝條外表皮顏色，再觀察其內部組織中韌皮部、木質部、髓部受凍害的程度。這主要通過其顏色深淺的變化以及細胞的排列、破損情況等表現出來。

2結果與分析

2.1不同溫度處理對無花果枝條質膜透性的影響通過低溫處理試驗，分別得到3種無花果枝條的電解質滲出率。由圖1可知，在不同溫度處理下布蘭瑞克枝條電解質滲出率之間均存在0.01水平顯著差異，隨著處理溫度的降低，枝條的電解質滲出率逐漸升高，-22 ℃下電解質滲出率明顯高于其他處理，對照試驗的電解質滲出率最低。因此，試驗結果的差異不是由隨機誤差造成的，而是溫度影響的結果。

不同溫度處理下黃果枝條電解質滲出率之間均存在0.01水平顯著差異，隨著處理溫度的降低，枝條的電解質滲出率逐漸升高，-22 ℃下電解質滲出率明顯高于其他處理，對照的電解質滲出率為最低。因此，5個處理下試驗結果的差異不是由隨機誤差造成的，而是溫度影響的結果。

不同溫度處理下小葉無花果枝條電解質滲出率之間存在0.01水平顯著差異。隨著處理溫度的降低，枝條的電解質滲出率逐漸升高，-22 ℃下電解質滲出率明顯高于其他處理，對照電解質滲出率為最低。因此，5個處理下試驗結果的差異不是由隨機誤差造成的，而是溫度影響的結果。

圖1電解質滲出率由圖1可知，3種無花果枝條的電解質滲出率隨著溫度降低而逐漸升高，其中小葉無花果的電解質滲出率在0～-7 ℃處理時明顯升高；布蘭瑞克和黃果的電解質滲出率在-12～-17 ℃處理時明顯升高。同時，小葉無花果的電解質滲出率在-7～-17 ℃處理時明顯高于布蘭瑞克和黃果。這說明小葉無花果的抗寒性低于布蘭瑞克和黃果。

2.2不同低溫處理對無花果枝條生長的影響通過對每種無花果枝條5組降溫處理下水培生長的觀察，在水插41 d后觀察無花果枝條的最初萌動日期和扦插相隔天數、萌動枝條數、展葉情況等生理指標。由圖2～4可知，3種無花果枝條的萌芽時間隨著處理溫度的降低而推遲，枝條萌芽率也降低，展葉情況也因溫度的降低從正常到不展葉。-22、-17 ℃下3種無花果枝條均未萌發，說明3種無花果枝條在這2種溫度條件下受到的傷害極嚴重，對其生長發育狀況極不利；-12 ℃下黃果枝條未萌發，布蘭瑞克與小葉無花果枝條均萌發，小葉無花果枝條萌動期比布蘭瑞克枝條萌動期遲4 d，枝條萌芽率比布蘭瑞克枝條萌芽率低15%，說明黃果枝條在-12 ℃下受到的傷害嚴重，對其生長發育狀況不利，而布蘭瑞克和小葉無花果枝條在-12 ℃下有一定的抗寒能力；-7 ℃下3種無花果枝條均萌發，其中布蘭瑞克與小葉無花果的萌芽率分別為80%和70%，而黃果枝條萌芽率僅為35%，說明-7 ℃的溫度下布蘭瑞克和小葉無花果枝條受到的傷害很小，此時這2種無花果枝條具有較強的抗寒能力，而黃果枝條在-7 ℃的溫度下雖具有一定的抗寒能力，但相比布蘭瑞克和小葉無花果較弱。

注：左起依次為對照、-7 ℃、-12 ℃、17 ℃和-22 ℃。

圖2低溫處理對布蘭瑞克枝條水插生長狀況的影響注：左起依次為對照、-7 ℃、-12 ℃、17 ℃和-22 ℃。

圖3低溫處理對黃果枝條水插生長狀況的影響2.3不同溫度處理下無花果枝條外部形態和內部組織的變化對不同低溫處理下無花果枝條的隨機抽取樣本進行解剖。在解剖鏡下觀察的結果顯示，溫度越低，無花果枝條外部的顏色以及內部組織中的韌皮部、木質部和髓部的顏色逐漸加深。同時，細胞變得不飽滿，細胞排列由緊密有序逐漸

注：左起依次為對照、-7 ℃、-12 ℃、17 ℃和-22 ℃。

圖4低溫處理對小葉無花果枝條水插生長狀況的影響變為雜亂無序。經過-22 ℃低溫處理后，無花果枝條外部形態和內部組織的顏色與對照相比差異最大，受凍害更加嚴重；布蘭瑞克和小葉無花果經-7、-12 ℃低溫處理的枝條外部形態和內部組織結構與對照組差別不大，表明枝條在-7、-12 ℃受到的影響不大，當溫度降為-17 ℃時處理后的枝條外部形態和內部組織顏色明顯加深，細胞排列無序，說明此時枝條受到凍害；黃果經過-7 ℃低溫處理后外部形態和內部組織結構與對照組差別不大，當溫度降為-12和-17 ℃時處理后枝條外部形態和內部組織顏色明顯加深，細胞不太飽滿，排列無序，說明此時枝條受到凍害。

3結論與討論

對于每種無花果（布蘭瑞克、小葉無花果和黃果）而言，溫度越低，電解質滲出率越大，說明低溫對膜系統、組織結構的破壞越嚴重。電導法結合徒手切片法和水插法可初步得出布蘭瑞克和小葉無花果在天津地區生長受凍的臨界低溫均為-12 ℃。

根據電導法測定出的電解質滲出率的平均值，可以得出小葉無花果的抗寒性低于布蘭瑞克和黃果。然而，通過徒手切片和水插法觀察，得出3種無花果抗寒性強弱依次為布蘭瑞克>小葉無花果>黃果。因此，3種方法得出的3種無花果抗寒性強弱的比較結果不一致。由于黃果枝條取自溫室的扦插苗，而布蘭瑞克和小葉無花果枝條均取自自然環境條件下，因此測出的黃果抗寒性結果不可靠，且與小葉無花果和布蘭瑞克的抗寒性結果不具有可比性，所以該試驗只能得出布蘭瑞克與小葉無花果的抗寒性強弱，即布蘭瑞克>小葉無花果。

在測定煮后電導率時，發現每種無花果的5組數據應該一致，但在實際操作中存在偏差；在觀察外部形態時不能等枝條干枯后再觀察，一定要用肉眼及時觀看枝條的外部形態和徒手切片法觀察枝條的內部結構，人為因素較強。這就造成了試驗結果的不準確。由觀察結果可知，-17和-22 ℃低溫處理下3種無花果均無發芽情況，說明設置比-17 ℃更低的溫度已沒有意義，而應選擇比-17 ℃更高的溫度設置溫度梯度，且應設置相對較多的溫度梯度等問題還有待進一步研究解決。

參考文獻

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