葡萄抗寒性綜合評價方法的建立研究

肖 芳

（鄯善縣農業廣播電視學校，新疆 鄯善 838200）

葡萄是新疆維吾爾自治區吐魯番市鄯善縣的重要果樹類型之一，其具有結果早、產量高、經濟效益顯著等諸多優勢。近年來，葡萄產業發展迅速，已成為新疆維吾爾自治區很多農民的主要經濟來源之一。對果樹的抗寒性能進行評價是現代果樹抗性育種栽培工作的重要內容之一。最近幾年，國內外學者針對果樹抗寒性的評價工作陸續開展，提出了很多與抗寒性相關的指標［1］。筆者認為應用數個指標來綜合評價葡萄的抗寒性更具合理性、科學性。目前，我國針對葡萄抗寒性的鑒定方法與抗寒生理指標的研究在不斷推進。筆者在匯集前人研究成果的基礎上，對葡萄抗寒性綜合評價方法展開詳細探究，以期對葡萄抗寒性評價工作的開展有所借鑒。

1 鄯善縣農業發展概況

最近幾年，鄯善縣緊扣農業發展總目標，深入農村，以經濟市場發展為指南，展現特色產業優越性的同時，將提質增效、增加農民經濟收益為發展目標，不斷完善農業產業結構。預計2018年，鄯善縣農村經濟總收入356 883.8萬元，與2017年相比增長27 185.7萬元，增長率為8.25%，人均凈收入為14 701元，與2017年相比增長1 336元，增長率為10%。鄯善縣有13家葡萄酒加工企業，年加工量1.2萬L；葡萄干加工企業及合作社25家，年加工量6.8萬t。為進一步提升鄯善縣農民收入水平，需要明確不同葡萄品種的抗寒性能，才能選擇最優品種進行栽種，從而提高葡萄產量，進而提高葡萄產業的經濟效益。

2 材料與方法

2.1 材料

采集鄯善縣種植的新郁、火州紫玉與火焰無核、無核白雞心4個葡萄品種，獲取以上各品種葡萄樹一年生、處于休眠期的枝條，剪成長度約為22 cm的枝斷，沖洗干凈并曬干后，使用石蠟油對枝條兩側采取封堵措施，裝進密閉性良好的自封袋內，保存在低溫環境（-17℃）下備用。

2.2 處理方法

應用高低溫交變試驗箱對枝條按照一定梯度進行低溫處理，處理溫度分別為-22、-26、-30、-34、-38 ℃和-42℃。以4.0℃·h為間隔進行升溫或降溫，達到預設溫度后維持12 h，在溫度回升至室溫時，取枝條靜置6 h后測量電導率。將-17℃保持的枝段設為空白組，每個品種均要連續處理3次，每次重復隨機抽取9個枝段。

2.2.1 相對電導率的檢測。獲取在低溫環境中被處理過的不同品種的枝條，清除表皮，在不觸碰芽眼的基礎上剪切成厚度為2～3 mm的片狀，混合均勻后量取1 g放置在50 mL離心管中，每個品種均要處理3次。初電導值R1、終電導值R2均應用DDS—308A型電導儀檢測，相對導電率（REC）=R1/R2×100%。

2.2.2 生化生理指標的檢測。獲得經低溫處理后的枝條，剔除表皮，避開芽眼，剪碎并混合均勻后，應用硫代巴比妥酸法、茚三酮比色法、蒽酮比色法、考馬斯亮藍G-250染色法分別檢測丙二醛、游離脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白水平。需要注意的是，每個品種均要重復測量3次［2］。

2.2.3 抗寒性的綜合評價。應用隸屬函數法，脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量與葡萄抗寒性存在正相關性，以上 3 項指標的計算公式為U（Xijk）=（Xijk－Xmin）/（Xmax－Xmin），而電導率、丙二醛的計算公式為U（Xijk）=1－（Xijk－Xmin）/（Xmax－Xmin）［3］。

3 結果與分析

3.1 低溫對葡萄枝條相對電導率產生的影響

如表1所示，在試驗低溫處理范圍內，葡萄枝條的相對電導率隨著溫度的降低而有升高趨勢。在低溫環境處理下，不同品種的葡萄枝條相對電導率的增長速度存在差異。例如，新郁在-34～-26℃下相對電導率迅速上升，且在-34℃下達到峰值。而火焰紫玉在-38～-22℃下相對電導率增長平穩。有研究指出，在低溫因素的作用下，植物的細胞膜透性相應增加，相對電導率增加通常是最后結局，故此相對電導率能夠直接反映出植物的抗寒性能［4］。4個葡萄品種的抗寒性排序為火州紫玉＞無核白雞心＞火焰無核＞新郁。

表1 低溫處理后葡萄枝條相對電導率

3.2 不同生化生理指標對葡萄抗寒性產生的影響

環境對植物機體性能產生的影響在多個方面都有所體現，通過本次試驗研究發現，芽是植物體最敏感的部位，經低溫處理后，4個葡萄品種的枝條均遭受不同程度的損害。伴隨處理溫度的降低，枝條電導率有不斷增加的趨勢。在植物抗寒性研究中，選用電解質外滲50%時的脅迫溫度作為植物抗寒性強弱的標識，在抗寒研究領域已有廣泛應用［5］。本次研究將相對電導率、丙二醛、游離脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白含量設為葡萄抗寒性綜合評價的主要指標，以上各指標隨著環境溫度的降低均出現一定波動，并且在某低溫處理時段均具有鑒別葡萄抗寒性高低的潛能，各葡萄品種的相對電導率和丙二醛指標緩緩上升。但是盡管如此，以上5項指標并不能完全解釋葡萄抗寒的本質。故此，本文以葡萄枝條可溶性糖（10～15℃）、可溶性蛋白（15～45℃）、丙二醛在（-30～-15℃）、游離脯氨酸在（10～25℃）、相對電導率在（-22～38℃）的變化量，參照隸屬函數法，對葡萄的抗寒性進行綜合性評估。低溫處理后葡萄枝條各抗寒指標在有效低溫內的變化率見表2。

表2 低溫處理后葡萄枝條各抗寒指標在有效低溫內的變化率

應用統計學軟件對5項生理生化指標及其隸屬數值進行分析，發現各指標間存在一定相關性，脯氨酸與可溶性蛋白、可溶性糖與可溶性蛋白間存在明顯的正相關性，而其他指標間無明顯相關性。結合綜合抗寒指數數值大小同樣能得出4個葡萄品種抗寒性的排序，即火州紫玉＞火焰無核＞無核白雞心＞新郁。

4 結語

葡萄抗寒性綜合評價方法的構建，能夠為抗寒性葡萄品種的栽培與生產作業提供科學指導，同時也為相關植物抗寒性的研究提供理論支持。但通過本次研究，筆者發現不同時間段葡萄的各個生理生化指標均可發生變化，并且影響植物抗寒性能的因素較多，故在后續研究中應積極構建多項檢測植物抗寒性能的方法與模型。