溫度處理對8個楊樹無性系休眠枝條生長恢復的影響及抗寒性比較

尹杰

摘 要：該研究以8個1年生楊樹無性系休眠枝條為試驗材料，對各無性系休眠枝條進行不同人工變溫處理次數試驗，變溫方法為將試驗材料置于的低溫冰箱（-40℃）24h，然后置于室溫（20℃）24h，處理次數為1～5次，處理后對各無性系休眠枝條進行生長恢復觀測。結果表明，當變溫處理次數達到4次和5次時，各休眠無性系枝條在生長恢復成活率及發芽率差異均達到顯著水平。

關鍵詞：楊樹；生長恢復；休眠；處理次數

中圖分類號 S79 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）11-0118-02

楊樹是我國北方的主要造林樹種，具有速生豐產、生態效能好的特點，但其栽培區域受寒冷氣候條件的制約，不同的楊樹品種對環境的適應性和生長表現極為不同，抗寒能力存在著很大差異[1]，因此在良種選育和引種馴化過程中，品種的抗寒性是應該考慮的重要因素之一。目前國內外評定林木抗寒性的主要指標包括形態指標、理化指標、生化指標及代謝指標[2]，其中生長恢復法是形態指標的一種傳統的方法。生長恢復是根據植物在自然環境或人工處理條件下，受低溫脅迫后恢復生長或形成愈傷組織的能力來判斷其抗寒性強弱的一種方法，是鑒定植物抗寒性較為傳統的方法之一。生長恢復試驗是楊樹抗寒評價體系的一個重要指標，但在一些報道和試驗中發現，楊樹休眠枝條在低溫或變溫脅迫下生長恢復差異不大，不能與其生理生化指標吻合，為此，本試驗就相同變溫幅度，不同變溫次數進行了研究，探究生長恢復與變溫次數的關系。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗地位于遼寧省凌海市金城苗圃，地理坐標介于北緯40°48′～41°26′，東經120°42′～121°45′，

地處北溫帶，屬大陸性氣候。年平均氣溫8～8.7℃，年降水量550～620mm，冬季，氣候較寒冷、干燥，平均-6～-8℃，極端最低氣溫達-25.6℃，降水量5～12mm，占年降水量1%～2%。

1.2 試驗材料 本試驗供試材料為8個楊樹無性系一年生休眠枝條：小葉楊、中綏12楊、遼寧楊、3016楊、Y11、Y12、Y21、Y22。

1.3 試驗方法 有研究認為，植物在深休眠時具有最大的抗寒力，此時鑒定抗寒力的最佳時期，可以考察品種間抗寒能力的遺傳差異，故此本試驗選取小葉楊、中綏12楊、遼寧楊、3016楊、Y11、Y12、Y21、Y22一年生休眠枝條為試驗材料，于2月下旬進行采條。每個無性系選取生長一致的20個1年生整株苗干，進行洗凈擦干處理。將其分為5組，每組包括4個整株苗干，進行變溫處理。變溫幅度為-40℃至室溫（20℃），處理次數為1～5次。具體做法是將材料置于-40℃冰箱中24h，然后移至室溫（20℃）放置24h，取出1組材料進行生長恢復試驗，其余枝條繼續變溫處理直至完成試驗。將試驗處理后的整株苗干，兩端剪掉少許扔掉，剩余苗干剪成15cm長的枝段置于25℃光照培養箱進行水培，光照14h，黑暗10h，每天換水1次，15d后統計出芽、生根情況，25d后統計成活情況。

1.4 數據分析 采用Excel 2003與DPS軟件進行數據整理與統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同變溫次數處理對各無性系出芽率的影響 由圖1可以看出，隨著處理次數增多，各無性系的出芽率呈下降趨勢。每個無性系在相同處理中，出芽率表現也不盡相同，小葉楊的出芽率多高于其他無性系，而Y22的出芽率多低于其他無性系。出芽率高低與品種特性及處理方式有關。第5次溫度處理中，小葉楊出芽率為80%，Y22的出芽率為23%，說明小葉楊、Y22的休眠枝條的芽對溫度處理表現差異極大。說明8個無性系中，小葉楊休眠枝條芽的抗低溫脅迫能力最強，Y22則反之。對各處理進行統計分析發現，各無性系生長恢復成活率第1，2次處理差異不顯著（P>0.05），第3，4，5次處理差異顯著。

2.2 不同變溫次數處理對各無性系生根情況的影響 由圖2可知，各無性系生根數量隨變溫次數處理增加而減少。1～3次處理各無性系平均生根數量最少的是遼寧楊，平均值為2根/株，最低生根率為87%；第4次處理遼寧楊生根率為37%，Y21生根率為27%；第5次處理遼寧楊、Y21、Y22大部分枝條出現不生根現象，生根率最低達10%，各無性系平均生根數量明顯變化出現在第4、5次處理。

2.3 不同變溫次數與各無性系生長恢復成活率的關系分析 通過調查發現，經過第1次溫度處理所有無性系成活率均達到100%，說明1次溫度處理對各無性系的生長恢復沒有產生嚴重影響，隨著處理次數的增加各無性系生長恢復成活率有減小趨勢，在前2次處理中，成活率最低為87%，第3次處理成活率最低為83%，第4次處理成活率最低為20%，第5次處理成活率最低為3%。由圖3可以看出，第4次溫度處理對各無性系生長恢復成活率造成了較大影響，最大降幅達到63%。對各處理進行統計分析發現，各無性系生長恢復成活率第1，2，3次處理差異不顯著（P>0.05），第4，5次處理差異顯著。

3 結論與討論

（1）在抗寒性評價試驗中楊樹休眠枝條在變溫脅迫下生長恢復差異不明顯，主要原因在于試驗處理次數設置。針對本試驗的8個無性系進行綜合考慮，變溫幅度為-40～20℃，變溫處理次數為4次，各無性系在生長恢復方面出現顯著差異，通過生長恢復評價抗寒性基本與前期生化指標測定相符，各無性系抗寒性排序為小葉楊>3016楊>Y11>中綏12楊>Y12>Y21>遼寧楊>Y22。

（2）通過本試驗可知，苗木處于深休眠狀態時，單純的低溫或變溫脅迫次數較少時并不是導致一年生枝條嚴重凍害發生的主要原因。凍害極可能是反復的劇烈的溫度變化導致的，也可能是樹木開始萌動時，遭遇零下低溫的寒潮等異常氣候造成的。

（3）本試驗為了確保能得出試驗結果，所以變溫幅度設置較大，下步要結合實際野外溫度變化，細化試驗，模擬野外溫度，進一步對各無性系進行抗寒性測定，從而得出更為準確的試驗結果。

參考文獻

[1]劉文國，張旭東，黃玲玲，等.我國楊樹生理生態研究進展[J].世界林業研究，2010，23（1）：50-56.

[2]WAN G R F（王榮富）.The kinds of plant hardiness cri t eria and th eir appli cation[J].Plant Ph ysiology Communicat ion （植物生理學通訊），1987，3：49-55（in Chinese）. （責編：張宏民）