低溫脅迫下梨枝條電解質外滲與抗寒力相關性分析

王 瑋，李紅旭，曹素芳，趙明新

（甘肅省農業科學院林果花卉研究所，甘肅 蘭州 730070）

低溫脅迫下梨枝條電解質外滲與抗寒力相關性分析

王 瑋，李紅旭，曹素芳，趙明新

（甘肅省農業科學院林果花卉研究所，甘肅 蘭州 730070）

以一年生梨苗休眠枝條為試材，應用電導儀測定梨品種黃冠、玉露香在-20℃、-25℃低溫下分別處理12、24、36、48、60 h的電解質外滲率的變化，并與低溫處理下的凍害級別進行相關性分析。結果表明，隨著處理溫度的降低及處理時間的延長，2個梨品種的電解質滲出率變化呈“S”型曲線，-20、-25℃的低溫對梨枝條細胞傷害尚屬于可逆的自我保護階段，在一定時間段內對低溫具有適應能力，質膜透性的變化不能反映外部形態的變化，且黃冠梨對低溫的自我保護反應要強于玉露香梨。

低溫脅迫；梨品種；電解質滲出率；凍害級別

植物低溫脅迫傷害時，細胞的質膜透性發生改變，電解質不同程度外滲，這種變化可作為抗寒性的生理指標［1］。近年，運用電導法測定梨、蘋果、柑橘、棗、葡萄、扁桃、果梅、櫻桃、李等果樹質膜透性變化的研究較為廣泛［2-23］，其結果能夠間接反映各果樹品種的抗寒力。我們于2013年選用2個優良梨品種為試材，測定在-20、-25℃低溫下，處理12、24、36、48、60 h細胞電解質外滲率的變化，并結合低溫處理凍害級別調查對其進行相關性分析，確定在-20℃、-25℃低溫脅迫下電導法測定梨枝條細胞質膜透性變化是否與枝條外部形態表現一致，為運用電導法測定梨品種抗寒力提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試材料為優良梨品種黃冠、玉露香生長勢相近的一年生苗頂部長約60 cm的枝條，采自甘肅省農業科學院林果花卉研究所榆中梨資源圃。采用MDF-U4186S三洋超低溫冰箱冷凍，控溫精度±1℃，電解質滲出率采用DDS-11A型電導率儀（上海雷磁創益儀器儀表有限公司）測定。

1.2 試驗方法

2013年1月，將采集的枝條依次用自來水、蒸餾水和重蒸餾水沖洗，用干凈細紗布擦干后用石蠟封閉枝條兩端剪口，每品種分成11組，每組10條，其中1組在室溫下測定其電導率作為對照（CK），其余用紗布和塑料袋依次包裹后每品種各取5組，分別在-20、-25℃低溫下處理。冷凍時溫度下降幅度和解凍時的溫度回升均為4℃/h，到達目標溫度后按分組持續12、24、36、48、60 h，然后解凍。

取冷凍枝條中間部分切成0.2 cm的小段，每處理分別稱取3 g，放入50 mL的三角瓶中，加入重蒸餾水30 mL，在室溫下浸提10 h，搖勻后用電導儀測出電導率（R），代表低溫處理的電解質滲出量。再將其放入蒸鍋中（用保鮮膜封瓶口）蒸30 min后，同樣在室溫下浸提10 h，測得枝條被殺死后的電導率（R0），代表處理材料的原生質膜全部破壞后所滲出電解質的總量。以上實驗3次重復。

1.3 統計分析

根據仝月澳等的方法，在不同溫度下測定的電導率分別乘以相應的校正值［24］，并按照張憲政介紹的方法計算出相對電解質滲出率（即細胞傷害率）［25］。

低溫處理凍害分級標準為：0級，一年生枝橫切面髓部白色，木質部和韌皮部鮮綠色；1級，一年生枝橫切面髓部變黃褐色，木質部和韌皮部鮮綠色；2級，一年生枝橫切面髓部變褐色，并已影響木質部；3級，一年生枝橫切面髓部褐色，木質部黃褐色。

用Excel統計數據，DPS3.0軟件分析相關系數，查費雪氏相關系數顯著性檢驗表。

2 結果與分析

2.1 不同低溫及冷凍時間處理的電解質滲出率變化

通過圖1、圖2可以看出，隨著處理溫度的降低及處理時間的延長，2個品種的電解質滲出率變化呈“S”型曲線。-20℃時，黃冠在24 h內，細胞傷害率上升了24.76百分點；24～48 h內下降了16.47百分點；48～60 h內上升了19.78百分點。玉露香在36 h內，細胞傷害率上升了17.88百分點，36～48 h內下降了21.89百分點，48～60 h內上升了21.05百分點。

在-25℃時，黃冠在12～36 h內，細胞傷害率下降了40.51百分點；36～48 h內上升了7.19百分點；48～60 h內下降了5.26百分點。玉露香在24 h內，細胞傷害率下降了23.93百分點；24～36 h內上升了12.35百分點；36～60 h內下降了20.14百分點。說明梨枝條細胞對-20℃、-25℃低溫在一定時間段內具有適應能力，且黃冠梨的自我保護反應要強于玉露香梨。

圖1 -20℃處理時間與細胞傷害率的關系

圖2 -25℃處理時間與細胞傷害率的關系

2.2 凍害級別與電解質滲出率的相關性分析

對處理枝條的橫切面凍害分級調查，與細胞傷害率進行相關性分析，對照（CK）為田間最低溫度-16℃（表1）。可以看出，在-20、-25℃低溫下，不同處理時間的凍害級別與測得的枝條細胞傷害率沒有相關性，表明在-20、-25℃低溫處理下，測定的梨樹枝條電解質外滲率與凍害的外部形態表現不一致。

表1 凍害級別與電解質滲出率的相關性分析

3 小結與討論

1）試驗結果表明，隨著處理溫度的降低及處理時間的延長，梨品種黃冠、玉露香的電解質滲出率變化呈“S”型曲線。-20、-25℃低溫下，梨枝條細胞在一定時間段內具有適應能力，且黃冠的自我保護反應要強于玉露香；不同處理時間凍害級別與測得的枝條細胞傷害率沒有相關關系，低溫對梨枝條細胞傷害尚屬于可逆的自我保護階段，質膜透性的變化不能反映外部形態的變化。

2）Lyons認為，植物受到低溫傷害時，細胞的質膜透性會發生較大改變，抗寒性較強的細胞或受害輕的滲透性小，且滲透性的變化可以逆轉［1］；反之，抗寒性弱的細胞或受害重者，不能恢復正常，這種變化明顯地出現在外部形態的變化之前。高愛農認為，逆境傷害初期，植物有自我保護功能的情況出現［12］。本試驗測定的細胞傷害率變化及凍害級別與電解質滲出率的相關性分析，正好映證了以上觀點，說明-20、-25℃的溫度對梨枝條的傷害較輕微，細胞尚屬于可逆的自我保護階段，質膜透性的變化不能反映外部形態的變化。

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（本文責編：陳 偉）

Correlation Analysis of the Pear Branches'Cold Resistance Ability and Electrolyte Leakage under Low Temperature Stress

WANG Wei，LI Hongxu，CAO Sufang，ZHAO Mingxin
（Institute of Fruit and Floriculture，Gansu Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou Gansu 730070，China）

In this study，the dormant branches of the pear seedlings with one-year-old branches are selected as materials，using electric conductivity meter，the changes of electrolyte leakage is determined with the branches under the-20、-25℃ low temperature and 12、24、36、48、60 hours，and its correlation is analysed with the freezing injured level under the treatment of indoor different low temperature and 12、24、36、48、60 hours.The results shows that the decreasing of treatment temperatures and the prolonging of time，the change of electrolyte leakage showed S-type curve for the two pear cultivars；the pear branches cells is yet belonging to a reversible self-protective stage under the-20、-25℃ low temperature，which has ability to adapt to the low temperature during a certain period of time，the change of external morphology can't reflected by the cell membrane permeability.The self-protecting response of Huangguan pear is stronger than Yuluxiang pear.

Temperature stress；Pear varieties；Electrolyte leakage；Freeze injury grades

S661.2

A

1001-1463（2015）07-0028-04

10.3969/j.issn.1001-1463.2015.07.010

2015-03-19

國家現代梨產業技術體系（CARS-29-41），農業部園藝作物生物學與種質創制重點實驗室（10218020），甘肅省農業科技創新專項（2011GAAS08）

王 瑋（1982—），男，甘肅環縣人，助理研究員，主要從事果樹栽培與品種選育工作，聯系電話：（0）15193155170。E-mail：312290705@qq.com