不同草莓品種抗寒性的比較

郝 征

（1.保定學院生物化工與環境工程學院，河北 保定 071000；2.中國農業科學院植物保護研究所-保定學院土壤修復聯合中心，河北 保定 071000）

草莓（Fragaria×ananassaDuch.）營養價值豐富，被譽為“水果皇后”。因其含有豐富的維生素C、維生素A、維生素E、維生素B3、維生素B1、維生素B2、胡蘿卜素、鞣酸、天冬氨酸、銅、草莓胺、果膠、纖維素、葉酸、鐵、鈣、鞣花酸與花青素等營養物質[1]，受到了人們的喜愛。

作為全國最早發展起來的兩大草莓基地之一的河北保定，自然地理條件優越，不僅周邊具有巨大的消費市場，其播種面積和產量在河北省也是排在第一。當地的栽培品種眾多，以‘紅顏’‘甜查理’為主。近幾年由于紅葉病的爆發，逐漸引入了‘隋珠’‘豐抗2號’和‘斯坦勒’等一些新的品種。保定地區早春偶有低溫氣候發生，使得草莓受到短時的低溫傷害，而給生產帶來了巨大的損失[2]。所以，了解新品種對當地氣候環境的適應度是目前迫切需要研究的問題。

本文通過測定和比較經過低溫處理的‘紅顏’‘甜查理’‘斯坦勒’‘隋珠’‘豐抗2號’這5個品種的葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛的含量和相對電導率變化情況，進一步評價了5個草莓品種的抗寒性，選出了更適于保定地區栽培的品種。

1 材料及方法

1.1 試驗材料

材料選用中國農業科學院植物保護研究所-保定學院土壤修復聯合中心形態建成室中栽培的‘紅顏’‘甜查理’‘斯坦勒’‘隋珠’‘豐抗2號’5個草莓的品種，以其葉片作為試驗樣品。

1.2 試驗方法

1.2.1 低溫處理

采用王沖等[3]的樣品處理方法，選取各品種草莓大小、長勢一致且無病蟲害的功能葉，用蒸餾水清洗干凈后，濾紙吸干水分，稱取1 g葉片，分別置于玻璃罐中，將其置于0℃、-5℃、-10℃、-15℃和-20℃的低溫下處理2 h。以常溫（25℃）條件下的葉片作為對照。每組處理設3次重復。

1.2.2 生理指標測定

測定經過不同低溫處理的葉片的葉綠素含量、可溶性糖含量、丙二醛（MDA）含量、可溶性蛋白含量和相對電導率含量。

采用葉綠素儀測定葉綠素含量。采用蒽酮硫酸法[4]測定可溶性糖含量。采用硫代巴比妥酸法[5]測定MDA含量。采用考馬斯亮藍法[6]測定可溶性蛋白含量。使用電導率儀測定相對電導率含量[7]。

2 結果與分析

2.1 不同低溫處理對丙二醛含量變化的影響

如圖1所示，經低溫處理，5個品種的草莓的MDA含量均在-20℃出現最大值，且均高于對照組，但變化趨勢各有不同。‘斯坦勒’隨溫度降低而升高；‘隋珠’呈先下降后上升的趨勢；其余3個品種均呈先上升后下降再上升的趨勢。其中‘甜查理’在-20℃與對照的差值最大（6.64 μmol/L）。隨后依次是‘斯坦勒’（5.57 μmol/L），‘豐抗2號’（4.43 μmol/L），‘隋珠’（3.61 μmol/L）。差值最小的是‘紅顏’（2.31 μmol/L）。

圖1 不同低溫處理對草莓MDA含量的影響Fig.1 The effect of different low temperature treatments on MDA content of strawberry

2.2 不同低溫處理對葉綠素含量變化的影響

由圖2可發現，當溫度降低到-20℃時，5個草莓品種的葉素綠含量都低于對照（25℃），但變化趨勢不太一樣。除了‘紅顏’草莓的葉綠素含量呈先下降后上升再下降的趨勢，其余4種均呈先增高后降低的趨勢。其中‘紅顏’的葉綠素含量最大值出現在-10℃，‘甜查理’‘隋珠’‘豐抗2號’的最大值均出現在-5℃。對比最大值與對照的葉綠素含量差值，發現‘紅顏’的差值最大（9.3 SPAD），‘隋珠’的差值最小（2.1 SPAD）。

圖2 不同低溫處理對草莓葉綠素含量的影響Fig.2 The effect of different low temperature treatments on chlorophyll content of strawberry

2.3 不同低溫處理對相對電導率變化的影響

如圖3所示，隨溫度的下降，除‘紅顏’的相對電導率呈先下降后上升的趨勢，其余4個草莓品種的相對電導率都呈先上升后下降的趨勢，并且5個草莓品種的相對電導率最大值均出現在-15℃，且明顯高于對照組。與對照相比，在-20℃時，‘豐抗2號’的差值最大（59%），其次是‘紅顏’（50.9%）。‘隋珠’（43.9%）、‘斯坦勒’（44.4%）和‘甜查理’（45.6%）的差值差別不大。

圖3 不同低溫處理對草莓相對電導率的影響Fig.3 The effect of different low temperature treatments on relative conductivity content of strawberry

2.4 不同低溫處理對可溶性糖含量變化的影響

如圖4所示，經低溫處理，‘甜查理’‘隋珠’和‘豐抗2號’可溶性糖的最大值出現在-10℃，‘紅顏’出現在-15℃，‘斯坦勒’出現在-20℃。‘紅顏’和‘甜查理’的可溶性糖含量呈先下降后上升再下降的趨勢，到-20℃時均比對照值低，且‘紅顏’的下降程度最大（3.135 mg/g）；其余3個品種呈先下降后上升的趨勢，到-20℃時均比對照值高，其中‘豐抗2號’與對照值差值最大（2.432 mg/g），其次是‘斯坦勒’（2.34 mg/g）。

圖4 不同低溫處理對草莓可溶性糖含量的影響Fig.4 The effect of different low temperature treatments on soluble sugar content of strawberry

2.5 不同低溫處理對可溶性蛋白含量變化的影響

如圖5所示，經低溫處理后，5個品種草莓的可溶性蛋白的含量均呈先下降后上升的趨勢。‘隋珠’和‘豐抗2號’在-20℃時的可溶性蛋白含量最高，且均高于對照。同時，‘隋珠’與對照的差值最大（2.517 mg/g）。而‘紅顏’‘甜查理’和‘斯坦勒’的可溶性蛋白含量隨溫度的降低，均低于對照值。在-20℃時，‘甜查理’與對照的差值最大（3.241 mg/g），其次是‘紅顏’（1.724 mg/g）。

圖5 不同低溫處理對草莓可溶性蛋白含量的影響Fig.5 The effect of different low temperature treatments on soluble protein content of strawberry

3 討論與結論

研究表明，低溫會造成細胞膜的損傷，活性氧大量積累，產生大量的丙二醛[8]。電導率的變化可以反映出生物膜的損傷程度，相對電導率越低，植物的抗寒性越好。植物葉綠素含量也會隨著溫度的下降而降低[9]。但植物體自身可以積累可溶性糖以維持細胞內外的滲透壓平衡，即低溫環境下可溶性糖的含量與植物的耐寒性呈正相關[10]。其可溶性蛋白含量會在一定的溫度范圍內一直升高，當溫度超出某一范圍后，植物體本身逐漸產生不可逆的損傷，其含量開始降低[11]。

從試驗結果可以看出，隨著溫度的降低，5個品種的草莓均受到了不同程度的傷害。在-20℃時，與對照相比，‘隋珠’的MDA積累量較少，葉綠素含量減少程度最小，且可溶性蛋白含量增加，這說明低溫對其造成的傷害較小，抗寒性最強。雖然‘紅顏’的葉綠素含量與可溶性糖含量降低最多，可溶性蛋白含量也下降，但其MDA積累最少，且相對電導率增加程度居中，說明其受到的傷害較小，其抗寒性較強。‘豐抗2號’的相對電導率增加量最多，MDA積累量和葉綠素減少量居中，可溶性蛋白和可溶性糖含量均上升，說明其雖然受到了較大傷害，但仍可通過代謝進行調節以抵御低溫，得出其抗寒性居中。‘斯坦勒’MDA積累較多，葉綠素含量下降較多。雖然其相對電導率增加量少于‘豐抗2號’，但可溶性蛋白含量降低，可溶性糖含量增加量也低于‘豐抗2號’，判斷其抗寒性比‘豐抗2號’差。‘甜查理’MDA積累最多，可溶性蛋白下降程度最大，可溶性糖與葉綠素含量下降，相對電導率增加，說明其受到的傷害最大，抗寒性最差。

綜上所述，5個品種的草莓抗寒能力從強到弱依次為：‘隋珠’‘紅顏’‘豐抗2號’‘斯坦勒’‘甜查理’。因‘紅顏’與‘甜查理’為保定地區的主栽品種，則判斷‘隋珠’‘豐抗2號’與‘斯坦勒’均可適應當地的低溫條件，可以被大面積栽培。