路易斯安娜鳶尾品種的耐寒性比較與篩選

周玉珍　錢劍林　張林　呂文濤

摘要：對路易斯安娜鳶尾9個品種的葉片與地下莖段及其自交后代實生苗不同苗齡植株葉片、Bold Pretender品種自交后代優(yōu)良株系葉片的半致死溫度、相對電導率進行測定比較，結果表明，路易斯安娜鳶尾的葉片抗寒性強于地下莖。在人工降溫條件下，9個品種中半致死溫度最高的為Bold Pretender，為-4.899 ℃；最低的為King Louis，為 -9.867 ℃。自交后代實生苗一年生苗的抗寒性均比二年生苗弱，Heather Stream、Noble Moment等2個品種實生苗抗寒性強于母本，Bold Pretender品種自交后代分離的9個優(yōu)良株系中，只有1個株系抗寒性強于母本。

關鍵詞：路易斯安娜鳶尾；耐寒性；半致死溫度

中圖分類號：S682.1+90.37 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2015）07-0179-03

路易斯安娜鳶尾（Louisiana iris）屬于無髯類鳶尾類，顏色多樣，主要分布在美國東南部，由六角果鳶尾（I. hexagona）、高大鳶尾（I. gigan ticaerulea）、短莖鳶尾（I. brevicaulis）、暗黃鳶尾（I. fulva）和內耳森鳶尾（I. nelsonii）等野生種作親本雜交而成的品種群[1-2]。由于其抗寒能力比較強，在長三角地區(qū)引種后冬季能保持葉片綠色，彌補大多數(shù)水生花卉冬季落葉的不足，因此對引進品種的耐寒性比較和篩選、選育抗寒新品系具有重要意義。蘇州農業(yè)職業(yè)技術學院自引進路易斯安娜鳶尾品種以來，在品種選育、種苗生產、園林應用等方面開展了大量研究[3-5]，獲得了一批優(yōu)良株系。本研究通過比較不同品種、不同苗齡及自交后代優(yōu)良株系間的耐寒能力差異，為抗寒品種的篩選奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為路易斯安娜鳶尾品種Noble Moment、Bold Pretender、Heather Stream、Sea Knight、Professor-Neil、Colorific、King Louis、Ione、Good doctor的葉片與地下莖，上述品種自交后代的1年生與2年生實生苗葉片，Bold Pretender的F1代優(yōu)良株系F1-b、F1-y、F1-1、F1-2、F1-3、F1-4、F1-6、F1-7、F1-9的葉片與地下莖。均由蘇州農業(yè)職業(yè)技術學院相城科技園提供。

1.2 方法

試驗于2012年、2013年、2014年的12月下旬至次年1月進行。從生長地采集同一規(guī)格、相同位置的葉片與地下莖段，裝入保鮮袋中備用。樣品處理方法參考張京等的方法[6]，進行低溫處理的冰柜安裝控溫儀，溫度準確穩(wěn)定。處理溫度分別為4 ℃（對照）、0 ℃、-4 ℃、-8 ℃、-12 ℃、-16 ℃，1 d后采用電導率法進行測定[7]，建立相對電導率（REC）的 Logistic回歸模型并確定各樣品半致死溫度（LT50）[8-9]。

2013年1月18—20日，當自然氣溫夜間降至最低-6 ℃、白天最高2 ℃時，對各品種葉片的相對電導率再次進行測定，方法同前。

2 結果與分析

2.1 人工降溫過程中不同品種相對電導率回歸方程與半致死溫度

在人工降溫下，根據(jù)不同品種的葉片與地下莖在不同溫度處理下測得的相對電導率，計算獲得回歸方程、擬合度與半致死溫度（表1、表2）。

表1、表2顯示，路易斯安娜鳶尾各品種葉片與地下莖在不同低溫下處理后，其相對電導率遵循Logistic方程，擬合度達極顯著水平，且與半致死溫度成線性關系。根據(jù)半致死溫度得出葉片抗寒能力最強的品種是King Louis，為-9.867 ℃；其次為Ione，為-7.96 ℃；抗寒能力最弱的品種是Bold Pretender，為-4.899 ℃。而地下莖的抗寒能力最強的品種是King Louis，為-5.528 ℃；其次為Bold Pretender，為-3.707 ℃；抗寒能力最弱的品種是Sea Knight，為-0.995 ℃。將各品種葉片與地下莖的半致死溫度進行比較，結果見圖1。

圖1顯示，路易斯安娜各個品種葉片的半致死溫度均低于地下莖的半致死溫度，說明各品種葉片的抗寒能力均高于地下莖。其中品種King Louis的葉片與地下莖的抗寒能力均高于其他品種，其他品種葉片與地下莖的抗寒性沒有相關性。

2.2 自然低溫下各品種相對電導率比較

在自然降溫至夜間溫度最低達-6 ℃時，對9個品種葉片相對電導率進行測定，結果見圖2。圖2顯示，在自然降溫至-6 ℃時，King Louis的相對電導率最小，為3.02%；相對電導率最高的是Bold Pretender，為14.78%，與人工降溫計算得到的各品種半致死溫度相比，各品種在自然降溫下測得的相對電導率變化趨勢與之吻合，即半致死溫度低的品種在同一低溫下相對電導率也低，說明抗寒能力較強。各品種在自然降溫至-6 ℃時，相對電導率均未達到50%。但不同相對電導率的比較可以對品種的抗寒性進行篩選。

2.3 不同品種后代不同苗齡植株抗寒性比較

圖3顯示，各品種葉片的半致死溫度2年生苗均低于1年生苗，Heather Stream、Noble Moment自交F1代的1年生、2年生苗的半致死溫度均低于自交母本，說明這2個品種通過自交獲得的實生苗抗寒能力比母本強，尤其2年生苗具有更強的抗寒性；其余品種的母本半致死溫度低于其自交F1的1年生、2年生苗。

2.4 自交后代優(yōu)良品系抗寒性比較

Bold Pretender自交后代通過人工篩選獲得的F1-b、F1-y、F1-1、F1-2、F1-3、F1-4、F1-6、F1-7、F1-9等9個優(yōu)良品系，其中F1-b為與母本同色的品系、F1-y為黃色品系，其余品系為觀賞性狀優(yōu)良（花色、株型、分生能力、株高等優(yōu)異）的品系，將9個品系與母本在人工降溫條件下測得的相對電導率計算得到的半致死溫度，結果見圖4。圖4顯示，F(xiàn)1后代品系中，F(xiàn)1-b、F1-1、F1-4半致死溫度與母本接近，均為-4.9 ℃，F(xiàn)1-6的半致死溫度略低于母本，為-5.1 ℃，其余品系均高于母本，其中半致死溫度最高的品系是 F1-3，為-2.5 ℃，通過自交獲得的品系除了在觀賞性狀方面產生了分離外，在抗寒性方面也出現(xiàn)了分離。

3 結論與討論

植物的抗寒性研究大多應用了Logistic方程建立回歸模型確定半致死溫度，并對不同植物的抗寒性作出了評價[9-10]，在常綠水生鳶尾抗寒性評價方面也大多應用了該方法[11]。本試驗通過人工降溫進行低溫脅迫后，測得相對電導率，并應用Logistic方程建立回歸模型確定半致死溫度，對各品種及其自交后代1、2年生實生苗、自交后代篩選出的優(yōu)良品系進行抗寒性比較。結果表明，品種間抗寒性差異較大，而且地下莖與葉片的半致死溫度不一致，葉片抗寒性最佳的是King Louis，為-9.867 ℃；其次為Ione，為-7.96 ℃；最弱的是Bold Pretender，為-4.899 ℃。而地下莖的抗寒能力最強的品種是King Louis，為-5.528 ℃；其次為Bold Pretender，為-3.707 ℃；最弱的是Sea Knight，為-0.995 ℃。路易斯安娜鳶尾長期生長在水中，使得地下莖的耐寒性不如挺出水面的葉片部分，因此在冬季養(yǎng)護過程中須要提高水位保護地下莖越冬，盡量避免干旱，以免地下莖受凍害。

在自然降溫至-6 ℃時，對各品種葉片相對電導率進行測定，結果表明，各品種相對電導率的變化與人工降溫獲得的半致死溫度變化相吻合，但所有品種均未達到50%以上的相對電導率。說明用人工降溫方法進行品系間抗寒性篩選是可靠的，在經過一定自然低溫鍛煉后，再用人工降溫的方法處理，測定相對電導率，會得到更低的半致死溫度，因此，在測定品種半致死溫度時要在自然降溫接近人工處理低溫時進行采樣測定，這樣更能體現(xiàn)實際的耐寒性。

苗齡不同的品種抗寒能力也不同，1年生苗的抗寒性均比2年生實生苗弱，有的品種實生苗抗寒性強于母本，如Heather Stream、Noble Moment。這類品種通過自交獲得的后代中可以篩選出抗寒性優(yōu)于母本的品系或通過自交獲得的后代實生苗抗寒性更強。

Bold Pretender品種開放自交授粉后代出現(xiàn)了觀賞性狀的分離[12]，對其9個觀賞性狀優(yōu)良品系進行抗寒性篩選，結果表明，本色的抗寒性與母本接近，黃色品系抗寒性弱于母本，有1個品系抗寒性強于母本。自交后代中的大多數(shù)品系抗寒性弱于母本，說明在后代抗寒性優(yōu)良品系篩選時盡可能擴大選擇單株的數(shù)量，以獲得抗寒性強的品系。

植物的抗寒性與品種、苗齡、遺傳特性有關，在測定時間、方法與環(huán)境條件相同的情況下，對不同品種、不同苗齡、不同優(yōu)良品系用相對電導率法進行測定，可以進行品種（系）間抗寒性比較篩選，這對路易斯安娜鳶尾抗寒品種的選育與擴大應用區(qū)域具有重要意義。

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