黑龍江地區(qū)果桑抗寒性初探*

曲躍軍 杜人杰 陶雙勇 張翼 孫強 金虎

（黑龍江省牡丹江林業(yè)科學研究所，牡丹江 157009）

黑龍江地區(qū)果桑抗寒性初探*

曲躍軍 杜人杰 陶雙勇 張翼 孫強 金虎

（黑龍江省牡丹江林業(yè)科學研究所，牡丹江 157009）

對引種到牡丹江地區(qū)的5個異源果桑品種：‘安椹’、‘遼5’、‘白玉王’、‘紅果2號’、‘白珍珠’測定其在不同低溫水平脅迫下的相對電導率值，將結果擬合Logistic曲線模型，計算出方程拐點值，得出各品種的低溫半致死溫度。結果表明，方程擬合度高，模型選擇正確，計算結果可信度高。5個果桑品種的低溫半致死溫度為：‘安椹’（-25.15）、‘遼5’（-27.27）、‘白玉王’（-24.76）、‘紅果2號’（-20.41）、‘白珍珠’（-19.41），評價抗寒性從高到低依次為：‘遼5’、‘安椹’、‘白玉王’、‘紅果2號’、‘白珍珠’。

果桑；相對電導率；低溫半致死溫度；抗寒性

果桑（Fructus mori）是以結果為主，果葉兼用的桑樹的統(tǒng)稱，常為落葉喬木或灌木，樹形開張，枝條細長，花果極多，果實顏色多變。果桑的果實-桑葚，成熟時有白色、綠色、紫紅色、紫黑色等多種顏色，含有豐富的活性蛋白、維生素、氨基酸、胡蘿卜素、礦物質(zhì)、白藜蘆醇、花青素等成分，具有極大的營養(yǎng)價值及醫(yī)療保健功能[1]。果實除了鮮食外，又可加工成罐頭、果汁、酒、茶及作為各種食物的佐劑和添加劑，應用極其廣泛。近年來，果桑憑借其卓越的經(jīng)濟效益及市場前景，在各省發(fā)展迅速，然而從低緯度地區(qū)引種至高緯度地區(qū)時，常會遇到低溫不適應的問題，低溫下植物會產(chǎn)生不同程度的凍害，黑龍江地區(qū)由于低溫凍害嚴重影響了果桑的產(chǎn)量和種植面積，并極大限制了黑龍江果桑產(chǎn)業(yè)發(fā)展。本試驗對從河北省、江蘇省引種的5種經(jīng)濟效益高的果桑品種進行低溫半致死溫度測定，以期為果桑的引種、選育及推廣提供參考依據(jù)。

膜系統(tǒng)是凍害的原初部位[2]，低溫脅迫能引起植物細胞膜透性改變，導致溶質(zhì)外滲，用電導法測定細胞外滲液電導率變化，能顯著反映細胞膜傷害程度[3]。運用電導法擬合Logistic方程計算低溫半致死溫度來鑒定植物抗寒性的方法已廣泛應用于蘋果、葡萄、李、櫻桃、扁桃和柑橘等樹種的抗寒性研究[4]，尚未見果桑低溫半致死溫度的相關報道。本試驗通過測定不同果桑品種的相對電導率，并擬合Logistic方程求拐點溫度，從而計算出其在牡丹江地區(qū)的低溫半致死溫度，初步評價不同果桑品種的抗寒性。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地位于黑龍江省牡丹江市穆棱地區(qū)，具體情況參照曲躍軍等[5]的說明。

在河北承德桑蠶研究所引進‘安椹’、‘白玉王’，河北遵化引進‘白珍珠’，江蘇鎮(zhèn)江引進‘遼5’、‘紅果2號’。試材均為2年生嫁接苗，砧木為‘秋雨’，苗高150～200 cm，地徑1.2～1.8 cm，樹勢良好。

1.2 試驗方法

11月份從各品種果桑植株中選取粗度均勻一致的1年生休眠枝條，每個品種18份，每份剪成15～20 cm長的枝條，自來水沖洗干凈后，用去離子水沖洗2遍，紗布擦干，每個品種留下一份，其余蠟封后放置于-4℃超低溫冰箱中備用。參照李俊才等[4]的試驗設計，設置溫度梯度，分別為-8、-16、-24、-32、-40℃，冷凍處理以4℃/h的速度降溫，達到目標水平后，維持24 h，然后室溫（16℃）解凍。對照處理CK（16℃）為室溫。每個品種每個水平3次重復。

2 結果與分析

2.1 低溫處理對果桑枝條電解質(zhì)滲出率的影響

低溫可使膜脂組成改變、蛋白質(zhì)變性以及細胞膜系統(tǒng)損傷，這些損害可導致細胞膜透性增加及細胞液內(nèi)的電解質(zhì)外流，可用測得的相對電導率來衡量電解質(zhì)外流程度，從而反映膜系統(tǒng)的損害程度[6-7]。由表1結合圖1可見，5種果桑枝條隨著溫度的降低，電解質(zhì)滲出率均呈先緩慢降低，再急劇增長，后趨于平緩的“S”型曲線。在CK～-8℃溫度過程中，電解質(zhì)滲出率緩慢降低，表明膜系統(tǒng)未受顯著影響并啟動了某種低溫保護機制[4]，細胞液中自由水變少，降低了冰點，品種‘紅果2號’滲出率最高，'安椹'最低，其他果桑品種滲出率分布兩者之間，說明不同品種膜系統(tǒng)未損傷情況下滲出率并不相同；-8～-16℃溫度過程中，電解質(zhì)滲出率緩慢增加，表明膜系統(tǒng)開始受到低溫傷害，酶活性及主動運輸受到影響；-16～-32℃溫度過程中，電解質(zhì)滲出率急劇上升，表明膜系統(tǒng)受到嚴重的低溫傷害，主動運輸功能發(fā)生嚴重障礙；-32～-40℃溫度過程中，電解質(zhì)滲出率變化趨于平緩偶有輕微下降，表明膜透性被完全破壞，酶活性喪失，細胞死亡。

表1 不同低溫脅迫后各品種果桑枝條相對電導率

圖1 低溫處理對果桑電導率的影響

2.2 Logistic方程擬合及低溫半致死溫度的確定

表2 5個品種果桑相對電導率回歸方程及低溫半致死溫度（LT50）

由表2可知，相關系數(shù)R2介于0.755～0.808之間，均大于相關系數(shù)顯著性臨界值0.7084，說明處理溫度與相對電導率遵循Logistic方程的變化規(guī)律；F檢測達極顯著水平，說明在該抗寒研究中，Logistic方程的擬合結果較真。LT50從高到低排列為‘白珍珠’>‘紅果2號’>‘白玉王’>‘安椹’>‘遼5’。

3 結論與討論

3.15 個果桑品種的處理溫度作為自變量，相對電導率作為因變量，擬合Logistic方程模型，方差分析結果達到極顯著水平，說明方程擬合度高，模型選擇正確，由方程算出的LT50值可信度高。5個品種果桑的低溫半致死溫度分別為：‘安椹’（-25.15℃）、‘遼5’（-27.27℃）、‘白玉王’（-24.76℃）、‘紅果2號’（-20.41℃）、‘白珍珠’（-19.41℃）。推測其抗寒性從高到底依次為：‘遼5’、‘安椹’、‘白玉王’、‘紅果2號’、‘白珍珠’。

3.2 本研究測定的低溫半致死溫度為當年春天引種，當年冬天枝條休眠時測得，沒有經(jīng)過黑龍江地區(qū)冬天的低溫馴化過程，為引種初期的低溫半致死溫度，而且測得時為離體條件，所以本次測得的低溫半致死溫度不一定能夠特別精準的反映果桑的抗寒性，但是可以反映果桑各品種間抗寒性的相對差異，以期為果桑引種過程中的抗寒性綜合評價提供權重指標數(shù)據(jù)。

［1］楊梅.15個果桑品種抗寒性研究［D］.陜西:西北農(nóng)林科技大學,2012.

［2］Lyons J M.Chilling injury in plant［J］.Ann Rev Plant physiol, 1973,24:445-446.

［3］劉冰,王有科.應用Logistic方程確定花椒枝條低溫半致死溫度［J］.甘肅農(nóng)業(yè)大學學報,2005,8(4):475-479.

［4］李俊才,劉成,王家珍,等.洋梨枝條的低溫半致死溫度［J］.果樹學報,2007,24(4):529-532.

［5］曲躍軍,杜人杰,董文軒,等.山楂屬14種幼苗寒地引種表現(xiàn)［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學,2014,42(26):8878,8906.

［6］李淑娟,陳香波,李毅,等.觀賞山楂耐熱性比較研究［J］.上海農(nóng)業(yè)學報,2007,23(3):70-72.

［7］楊帆,董利虎.黑龍江省落葉松人工林地位級指數(shù)導向曲線模型［J］.森林工程,2015,31(5):19-23.

第1作者簡介：曲躍軍（1983-），男，工程師。

Cold Resistance Rearch of Fructus mori in HeiLongjiang Region

QUYuejun
（Mudanjiang Forestry Science Institute of Heilongjiang Province,Mudanjiang157009）

The Fructus mori relative branch conductivities were detected at different low temperature levels.The five Morus cultivars included:‘An Sehn’,‘Liao 5’,‘Bai Yuwang’,‘Hong Guo 2’and‘Bai Zhenzhu’,which came from diverse provenances.After taking the results of conductivities to fit the Logistic curve model and calculating inflection point number value,then we could get the LT50s.The Morus'cold resistance were speculated by the way of analysis for LT50 in Mudanjiang region.【Conclusion】The R-squared of Logistic equation had a high level via the significance test,so the Logistic model was suitable for the study and the results also had a high confidence level.LT50s for the five Morus cultivars from low to high were‘Liao 5’(-27.27),‘An Sehn’(-25.15),‘Bai Yuwang’(-24.76),‘Hong Guo 2’(-20.41)and'Bai Zhenzhu'(-19.41).Then we speculate the sequence for cold resistance of Morus was‘Liao 5’,‘An Sehn’, ‘Bai Yuwang’,‘Hong Guo 2’and‘Bai Zhenzhu’.

Fructus mori;Relative conductivity;Semilethal low temperature;Cold resistance

S603.7,S667.9

A

2017-02-20

（責任編輯：張亞楠）

*黑龍江省森林工業(yè)總局應用研究項目(sgzjY2014027)

1001-9499（2017）03-0046-03