朝陽優勢大扁杏品種“龍王帽”的花期抗寒性研究

劉長紅

(遼寧省生態實驗林場，遼寧 撫順 122000)

大扁杏(Armeniacavulgaris)是朝陽市引進推廣較早、栽培面積較大的經濟林樹種之一，目前年產量約4 000 t，年產值已達到2.4億元[1]。大扁杏是典型的喜光、耐旱果樹，由于花芽休眠期短、春季開花早，早春的晚霜低溫常會給大扁杏的花器官造成傷害，嚴重制約著大扁杏的穩產和高產[2,3]。“龍王帽”是朝陽地區大扁杏的重要主栽品種之一，品質優良，以仁大而扁著稱，開展其花期的抗寒性研究，通過多項抗寒生理指標探索其低溫耐受臨界值，可為更好地預防朝陽優勢大扁杏品種“龍王帽”遭受早春晚霜危害提供依據。因此，本試驗針對“龍王帽”的花開展了不同梯度的低溫脅迫處理，并對各種低溫處理下3個正相關生理指標(SOD、CAT和POD)和1個負相關生理指標MDA 含量進行了測定。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料選址在遼寧朝陽縣一杏樹園，供試大扁杏的花枝采自8～10 a樹齡的“龍王帽”品種。采集時間為4月花蕾處于氣球狀時期，剪取適當長度的“龍王帽”花枝，用蘸水的棉花包好下部，利用紙箱轉移到人工氣候箱中水培。

1.2 試驗設計

試驗設計5個處理組，1組為對照(CK，20 ℃)，4組為梯度低溫脅迫實驗組C1(0 ℃)、C2(-2 ℃)、C3(-4 ℃)、C4(-6 ℃)。待花苞水培至盛花時，根據5個處理條件下測定各項指標所需用量將采集的花材料分成5份，每份花枝含花朵約20朵。4組實驗組的材料分梯度置于低溫環境處理 5 h 后，取出對全部材料進行0 ℃、10 ℃和20 ℃的恢復處理各2 h，所獲得的處理材料直接進行下一步試驗[3]。

1.3 試驗方法

超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶活性(CAT)、丙二醛(MDA)的測定方法文獻[4]和文獻[5]。

2 結果與分析

2.1 低溫脅迫下“龍王帽”花SOD活性變化

超氧化物歧化酶(SOD) 活性是揭示植物抗寒能力的重要生理指標之一[4]。在圖1中 SOD 活性出現“升-降-升-降”的趨勢，說明了 SOD 在 “龍王帽”花期抗寒過程中是不斷變化的，在氣溫突然降低到0 ℃后活性升高，逐漸適應寒冷之后-2 ℃時出現了下降趨勢，當溫度再度下降到-4 ℃時，又出現了再度上升的趨勢，對低溫表現出積極的響應，當溫度再次降低到-6 ℃之后由于溫度過低酶活性喪失則又開始下降。結果表明，在此項指標上-4 ℃是 “龍王帽”花期對低溫耐受的臨界值。

圖1 低溫脅迫下“龍王帽”花SOD活性變化

圖2 低溫脅迫下“龍王帽”花POD活性變化

2.2 低溫脅迫下“龍王帽”花POD活性變化

過氧化物酶(POD) 是植物體內普遍存在活性較高的一種酶，其活性越高代表植物的抗寒性越好[3]，圖2可以看出，“龍王帽”花的POD活性隨著溫度低至0 ℃以后出現了先上升后下降的趨勢，在-2 ℃時出現了峰值，在-4 ℃條件下其活性降到了最低，之后隨著溫度進一步降低POD活性反而又升高了，分析原因可能是因為在一定范圍內的低溫下，“龍王帽”花需要較高的POD活性來抵御各類過氧化物，但是在溫度過低條件下，所有細胞的活性喪失，已經超出了POD 的抵御范圍。結果表明，在此項指標上-2 ℃是保障“龍王帽”花期正常度過低溫的臨界溫度。

2.3 低溫脅迫下“龍王帽”花CAT活性變化

過氧化氫酶活性(CAT)在逆境脅迫下能夠對植物器官和膜質起到保護作用，其活性的強弱是植物耐低溫能力的一個重要標志之一。由圖3可以看出，從溫度低于0 ℃以后，“龍王帽”花的CAT活性呈先上升再下降然后趨于平穩的趨勢，表明當溫度處于0 ℃與-2 ℃之間時，CAT活性增強，對低溫脅迫表現了積極的響應，當溫度低于-2 ℃以后，由于溫度過低開始喪失活性。說明在此項指標上，維持“龍王帽”正常花期的最低臨界溫度為-2 ℃。

圖3 低溫脅迫下“龍王帽”花CAT活性變化

圖4 低溫脅迫下“龍王帽”花MDA含量變化

2.4 低溫脅迫下“龍王帽”花MDA含量變化與分析

丙二醛(MDA)是植物膜脂質過氧化的產物，能夠破壞機體多項反應的正常運行，在衰老或逆境脅迫下其含量會呈升高趨勢，其含量與植物的抗寒性呈負相關。圖4可以看出，“龍王帽”花的MDA含量隨著處理溫度的不斷降低而升高，-2 ℃以后升高幅度開始變大，表明在此項指標上-2 ℃是保障“龍王帽”花期正常度過低溫的臨界溫度。

3 結論

本試驗在梯度低溫脅迫下，對“龍王帽”花期6個抗寒生理指標進行了測定，根據三個正相關因素SOD、CAT和POD活性與一個負相關因素MDA 含量的測定結果，綜合表明：朝陽優勢大扁杏品種“龍王帽”的花期抗寒性一般，其臨界耐寒溫度基本處于-2～-4℃范圍內，為最大限度地防止花期凍害發生，當溫度低于-2℃的霜凍來臨之前，就應及時地采取相應的御寒措施，以保證朝陽地區大扁杏品種“龍王帽”的穩產和高產。

[1] 崔慶利.朝陽市大扁杏發展現狀及管理對策[J].現代農業科技,2017(4):91-92

[2] 白建軍.外源物質對大扁杏花器抗寒性的影響[J].西北林學院學報,2008,23(1):82-86

[3] 李捷.8個性屬品種的抗寒性研究[D].蘭州：甘肅農業大學,2008

[4] 高俊鳳主編.植物生理學實驗技術[M].北京：世界圖書出版社公司，2000

[5] 中國科學院上海植物生理研究所.上海市植物生理學會.現代植物生理學實驗指南[M].北京：科學出版社，2004