14種切花月季抗寒性比較與評價

劉峰 李豪 王安 付紫陽 肖立展 張桂玲 溫四民

摘要：以14種切花月季品種為供試材料，研究其耐低溫脅迫性，以期為切花月季冬季生產和耐寒品種選育提供依據。5、0、-5、-10 ℃的低溫條件下處理一年生扦插苗，測定其丙二醛（MDA）含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質含量、脯氨酸含量、過氧化物酶（POD）活性和超氧化物歧化酶（SOD）活性，在此基礎上，使用隸屬函數法計算隸屬函數值，并根據綜合隸屬函數值進行系統聚類分析。結果表明，14種切花月季品種抗寒性差異較明顯，抗寒性為影星>坦尼克>藍月>梅朗口紅>卡羅拉>肯尼迪>藍色香水>還珠>萊茵黃金>金鳳凰>白圣誕>金獎章>紅衣主教>戴安娜。通過系統聚類將其分為3個等級：影星抗寒性較強，金獎章、紅衣主教和戴安娜抗寒性較弱，其他10個品種抗寒性中等。

關鍵詞：切花月季；抗寒性；生理指標；隸屬函數法

中圖分類號：S685.12 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2018）07-0075-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.07.017

Comparison and Evaluation on Cold-tolerance of Fourteen Cut Rose Cultivars

LIU Fenga，LI Haoa，WANG Ana，FU Zi-yanga，XIAO Li-zhanb，ZHANG Gui-linga，WEN Si-minc

（a.College of Agricultural and Forestry Science； b.College of Life Sciences；c.Asset Management Office，Linyi University，

Linyi 276000，Shandong，China）

Abstract： Low temperature stress resistance of 14 cut rose cultivars were studied to provide references for cultivation and cold tolerance breeding in winter. The MDA content，soluble sugar content，soluble protein content，proline content，POD activity and SOD activity of annual cuttings were measured at low temperature of 5，0，-5，-10 ℃，on this basis，the membership function method was used to calculate the membership function value，and the system clustering analysis was carried out according to the value of the comprehensive membership function. The results showed that the difference of cold resistance of cut rose cultivars was obviously，the cold tolerance ability from high to low were followed by Movie Star，Tineke，Blue Moon，Rouge Meilland，Carola，John F. Kennedy，Blue Parfum，Huan zhu， Pfalzer Gold，Golden Scepter，White Christmas，Gold Medal，Kardinal and Diana. Using cluster analysis，14 cultivars were divided into three grades：low temperature tolerance of Movie star was the strongest，those of Gold Medal，Kardinal and Diana were the weakest，and the other 10 varieties were medium.

Key words： cut rose； low temperature tolerance； physiological index； membership function

切花月季（Rosa cvs）為薔薇科薔薇屬有刺灌木，是現代月季中適宜作切花栽培的一些品種的總稱。其切花消費占切花消費總量的五分之一左右[1]，中國從20世紀80年代就開始大規模生產切花月季，種植面積和產量不斷增大[2]。切花月季生產中溫度是影響其生長發育最重要的因子之一，白天24～26 ℃，夜間16～18 ℃是其最適溫度，溫度低于5 ℃則進入休眠[3]。臨沂切花月季生產近年發展迅猛，但冬季低溫易造成較大損失[4]。研究表明，低溫脅迫對植物的影響顯著大于其他環境脅迫因素[5，6]，植物為了抵抗低溫脅迫其體內會發生復雜的生理生化反應，可溶性蛋白質、可溶性糖和脯氨酸的含量，以及細胞酶活性等會隨之發生改變，從而影響植物體內的正常代謝[7-9]。本研究通過對14種切花月季進行低溫脅迫，測定其低溫脅迫下葉片中的丙二醛（MDA）、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸（Pro）、過氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）等生理指標，運用隸屬函數法和聚類分析法進行分析與評價其抗寒性強弱，以期為切花月季適應區栽培品種選擇和抗寒性優良新品種選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

選取14種切花月季品種的一年生扦插苗，品種為坦尼克（Tineke）、肯尼迪（John F. Kennedy）、白圣誕（White Christmas）、金鳳凰（Golden Scepter）、萊茵黃金（Pfalzer Gold）、金獎章（Gold Medal）、影星（Movie Star）、梅郎口紅（Rouge Meilland）、還珠（Huan zhu）、藍月（Blue Moon）、藍色香水（Blue Parfum）、戴安娜（Diana）、紅衣主教（Kardinal）、卡羅拉（Carola），每個品種選取生長良好的植株50株作為供試材料。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 將植株連同營養缽放入人工培養箱內，處理溫度為5（T1）、0（T2）、-5（T3）、-10 ℃（T4），室溫條件設為CK，每個處理10株。使人工培養箱以2 ℃/h的降溫速度從室溫逐漸降至所要處理的溫度，溫度處理12 h后把植株取出，每株剪取成熟度相同的葉片測定各項生理指標。

1.2.2 生理指標測定 參照實驗技術[10，11]測定以下指標：MDA（硫代巴比妥酸比色法）、可溶性糖（蒽酮比色法）、可溶性蛋白質（考馬斯亮藍G-250法）、Pro（酸性茚三酮法）、POD（愈創木酚法）、SOD（氮蘭四唑顯色法）。各指標均以鮮重計。

1.2.3 數據分析 試驗數據用Excel 2010處理，用BM SPSS Statistics 19軟件進行統計分析，為了消除不同品種間固有的生物學和遺傳特性差異，本研究采用測定指標相對值（測定值/對照值）進行隸屬函數值法和系統聚類法分析。先求出14種切花月季各個測定指標相對值在不同溫度處理下的隸屬值，然后把每一指標相對值在不同溫度處理下的隸屬值累加，最后再將每一品種切花月季各測定指標的隸屬值累加得到隸屬函度綜合值，通過比較14種切花月季的隸屬函度綜合值大小，確定其耐受低溫脅迫能力的強弱。

隸屬函數值計算公式：

X（u）=（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）x （1）

X（u）=1-（X-Xmin）/（Xmax-Xmin） （2）

式中：X為某個品種某一指標測定值，Xmax為某一指標測定值的最大值，Xmin為該指標中最小值，當測定指標與抗寒性負相關則用公式（2）。

2 結果與分析

2.1 低溫脅迫對14種切花月季MDA含量的影響

植物在逆境下往往發生膜脂過氧化反應，MDA是其重要的反應產物，其含量達到一定程度時便會超出細胞自身修復能力，所以其含量的多少可表示細胞膜損傷的程度[12]。從表1可以看出，隨著脅迫溫度逐漸降低，14個月季品種MDA含量均呈現升高趨勢，并且脅迫溫度越低升高趨勢越明顯，細胞受到過氧化傷害的程度加重。與對照相比，T1處理條件下，坦尼克、白圣誕、萊茵黃金、金獎章、影星、還珠和藍色香水的MAD含量增加較少，其中還珠和藍色香水MAD含量僅增加了9%和7%，其他品種的MDA含量均顯著增加（P<0.05），其中藍月和戴安娜MAD含量增加較多，分別增加了38%和37%；T2、T3和T4處理條件下，14個月季品種MDA含量均顯著增加，其中T4處理下藍色香水和卡羅拉增加較少，分別增加了115%和117%，而戴安娜和紅衣主教增加較多，分別增加了183%和179%。

2.2 低溫脅迫對14種切花月季可溶性糖含量的影響

可溶性糖作為一種保護物質，在低溫條件下可以提高細胞液濃度，緩和原生質過度脫水，保護原生質膠體[13，14]。許多研究表明可溶性糖含量與植物抗寒性間存在正相關性，即抗寒性強的品種可溶性糖含量高[13]。本研究中的14個月季品種可溶性糖含量（表1）隨著脅迫溫度逐漸降低，除了肯尼迪始終升高外，其他13個月季品種均呈現先升高后下降的趨勢，并且其含量均都顯著高于對照，其中金鳳凰、金獎章、藍色香水和戴安娜在T2處理條件下可溶性糖含量達到最大值，坦尼克、白圣誕、萊茵黃金、影星、梅朗口紅、還珠、藍月、紅衣主教和卡羅拉在T3處理條件下達到最大值，肯尼迪在T4 處理條件下達到最大值。14個品種中增幅最大的是白圣誕和藍月，分別增加了173%和174%，增幅最小的是金鳳凰和梅朗口紅，分別增加了56%和83%。

2.3 低溫脅迫對14種切花月季可溶性蛋白質含量的影響

可溶性蛋白質對細胞膜的保護起至關重要的作用，能增強細胞的持水能力，提高抗寒性[13]。表1結果表明，隨著脅迫溫度逐漸降低，14個月季品種可溶性蛋白質含量除了坦尼克、白圣誕、梅朗口紅、還珠和卡羅拉始終升高外，其他9個月季品種均呈現先升高后下降的趨勢，并且其含量均都顯著高于對照。與對照相比， 金獎章在T2處理條件下達到最大值，肯尼迪、金鳳凰、萊茵黃金、影星、藍月、藍色香水、戴安娜和紅衣主教在T3處理條件下達到最大值，坦尼克、白圣誕、梅朗口紅、還珠和卡羅拉在T4處理條件下達到最大值，其中增幅最大的是影星和卡羅拉，分別增加了151%和135%，增幅較小的是金獎章和藍色香水，分別增加了42%和73%。

2.4 低溫脅迫對14種切花月季Pro含量的影響

Pro是植物蛋白質的組分之一，在逆境脅迫條件下，許多植物體內Pro大量積累，調節細胞質內滲透平衡，防止水分過度散失，穩定生物大分子結構。游離Pro在細胞內的含量與溫度變化有很大關聯，研究表明低溫可以明顯地增加Pro含量，從而在一定程度上提高細胞的抗逆能力[15]。若低溫脅迫繼續加劇，植株的Pro含量便呈下降趨勢，說明Pro調節保護機制遭到一定的破壞[16]。本研究中隨著脅迫溫度逐漸降低，14個月季品種Pro含量除了坦尼克和影星始終升高外，其他12個月季品種均呈現先升高后下降的趨勢，并且14個月季品種的Pro含量在不同溫度處理條件下均明顯高于對照。肯尼迪、金鳳凰、藍色香水、戴安娜和卡羅拉在T2處理條件下達到最大值，白圣誕、萊茵黃金、金獎章、梅朗口紅、還珠、藍月和紅衣主教在T3處理條件下達到最大值，坦尼克和影星在T4處理條件下達到最大值。增幅最大的是梅朗口紅和卡羅拉，分別增加了221%和224%，增幅較小的是金獎章和還珠，分別增加了27%和17%（表1）。

2.5 低溫脅迫對14種切花月季POD含量的影響

POD能夠降解和減少植物物質代謝自身產生的H2O2，氧化產生的過氧化物，是植物低溫脅迫下重要的保護酶[17]。由表1可見，隨著脅迫溫度逐漸降低，除了戴安娜，其他13個月季品種POD活性均呈現先升高后下降的趨勢，與對照相比，除了藍月T4處理不顯著外，其他品種均達到了顯著水平。白圣誕、萊茵黃金、金獎章、還珠、藍色香水和紅衣主教在T2處理條件下POD活性達到最大值，坦尼克、肯尼迪、金鳳凰、影星、梅朗口紅、藍月和卡羅拉在T3處理條件下POD活性達到最大值，戴安娜在T4處理條件下POD活性達到最大值。增幅最大的是金鳳凰和還珠，分別增加了97%和168%，增幅較小的是戴安娜和卡羅拉，分別增加了51%和30%。

2.6 低溫脅迫對14種切花月季SOD含量的影響

植物通過增加體內清除自由基的保護酶活性，能夠減輕膜脂過氧化的程度，降低低溫對植物的傷害[18]。本研究發現，隨著脅迫溫度逐漸降低，14個月季品種SOD活性除了金鳳凰和影星始終升高外，其他12個月季品種均呈現先升高后下降的趨勢，并且14個月季品種的SOD活性在不同溫度處理條件下均顯著高于對照。白圣誕在T2處理條件下SOD活性達到最大值，坦尼克、肯尼迪、萊茵黃金、金獎章、梅朗口紅、還珠、藍月、藍色香水、戴安娜、紅衣主教和卡羅拉在T3處理條件下SOD活性達到最大值，金鳳凰和影星在T4處理條件下SOD活性達到最大值。SOD活性增幅最大的是坦尼克和影星，分別增加了136%和131%，增幅較小的是金獎章和戴安娜，分別增加了89%和75%。

2.7 14種切花月季耐低溫脅迫能力比較

不同低溫脅迫下14種切花月季各項指標相對值的隸屬函數值見表2。隸屬度函數綜合值可以直觀反映不同切花月季品種的耐低溫能力，綜合值越大則其耐低溫能力越強。由表2可知，抗寒性排序為影星>坦尼克>藍月>梅朗口紅>卡羅拉>肯尼迪>藍色香水>還珠>萊茵黃金>金鳳凰>白圣誕>金獎章>紅衣主教>戴安娜，其中影星和坦尼克6項指標的隸屬度函數綜合值較大，分別為16.46和14.93；戴安娜和紅衣主教6項指標的隸屬度函數綜合值較小，分別為8.22和8.78。由此可見，在14個切花月季供試品種中，坦尼克和影星對低溫脅迫耐受能力較強，而戴安娜和紅衣主教對低溫脅迫的耐受能力較差。

2.8 對14種切花月季耐低溫脅迫的聚類分析

對14種切花月季耐低溫脅迫能力的隸屬函數綜合值進行聚類分析，將在不同低溫脅迫下耐受能力相近的切花月季品種聚在一起，圖1顯示，使用Ward聚類法在歐式距離平方值約為4時，可將14種切花月季品種耐受低溫脅迫能力劃分為3類，其中影星耐受性較強，金獎章、紅衣主教和戴安娜耐受性較弱，其他10個切花月季耐受性中等。

3 小結

14個切花月季品種抗寒性差異較明顯，抗寒性排序為影星>坦尼克>藍月>梅朗口紅>卡羅拉>肯尼迪>藍色香水>還珠>萊茵黃金>金鳳凰>白圣誕>金獎章>紅衣主教>戴安娜 ，通過系統聚類將其分為3個等級：影星抗寒性較強，金獎章、紅衣主教和戴安娜抗寒性較弱，其他10個品種抗寒性中等。

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