低溫對不同核桃品種枝條抗寒性生理指標的影響

仙米西努爾?克里木，艾克代?沙拉木，阿依仙木古麗?阿布來提，阿米娜?麥圖爾迪，阿爾祖古麗?亞森

（1.新疆莎車縣氣象局，新疆 莎車 844700；2.新疆克州氣象局，新疆 克州 845350；3.新疆喀什市氣象局，新疆 喀什 844000；4.新疆民豐縣氣象局新疆，新疆 民豐 848599；5.新疆莎車縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，新疆 莎車 844700）

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2021 年冬進行，溫185、扎343、新2、露仁等枝條樣品2021 年12 月3 日采自從莎車縣國營二林場核桃園，采集粗度基本相同的1 年生枝條，帶回室內(nèi)準備低溫處理測定抗寒指標。試驗在莎車縣農(nóng)業(yè)局綜合實驗室和莎車縣農(nóng)業(yè)氣象試驗站進行。

1.2 試驗方法

將采集的1 年生枝條用自來水洗凈后，再用離子水沖洗3 遍。枝條分成段放入塑料封袋中，然后置于可控溫度的低溫冰箱中冷凍處理，處理溫度分別為-15（CK）和-18、-21、-24、-27、-30、-33、-36℃7 個溫度梯度。低溫處理時間12 h，溫度降到處理溫度后開始記時。為避免失水，處理后立即將枝條放入液氮中進行固定，測定指標時每品種均重復3 次。

1.3 試驗測定

1.3.1 枝條電導率測定。將低溫冷凍處理后的枝條剪成2 mm 小段，然后稱取2 g 試樣投入三角瓶，并加入50 mL 蒸餾水，浸泡24 h 后測定浸出液的電導率，重復3 次。然后放在水浴鍋中煮沸1 h，靜止冷卻后測定其電導度。

1.3.2 枝條超氧化物歧化酶（SOD）活性測定。SOD 測定參照李合生的試驗方法[1]。

1.3.3 枝條過氧化物酶（POD）活性測定。POD 測定參照李合生的試驗方法[2]。

1.3.4 枝條丙二醛（MDA）含量測定。參照硫代巴比妥酸(TBA)法[3]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

應用Excel 和DPS 進行相關數(shù)據(jù)處理，極差為同一列中最大值減去最小值。

2 結果與分析

2.1 不同低溫處理對電導率的影響

植物受低溫影響時細胞質(zhì)膜透性會發(fā)生不同程度的增大，電解質(zhì)外滲，使外液的電導率增大。同等條件下，電導率越高則抗寒性越差。低溫脅迫后核桃電解質(zhì)外滲率隨著溫度降低呈S 曲線增加，電導率含量隨著溫度降低呈現(xiàn)出“降—升—降—升”雙峰曲線趨勢。

-18℃及-21℃處理，溫185 及新2 品種電導率含量之間差異不顯著，扎343 及露仁的電導率同其他2 個品種間差異顯著(P≤0.05)。

-27℃處理，溫185 及露仁品種之間電導率差異不顯著，扎343 及新2 的電導率同其他2 個品種間差異顯著(P≤0.05)。

-30℃處理，扎343 及溫185 各品種之間電導率含量差異不顯著，新2 及露仁的同其他2 個品種間差異顯著(P≤0.05)。

其余溫度處理下，各品種電導率差異不顯著。

2.2 不同低溫處理對SOD 活性的影響

逆境下植物產(chǎn)生更多的氧自由基，加劇了膜脂過氧化，從而導致膜系統(tǒng)受損。SOD 作為植物體內(nèi)一種重要的保護酶類，在細胞保護酶系統(tǒng)中的作用是清除氧自由基O2-。核桃枝條SOD 酶活性的變化隨溫度降低呈S 型曲線變化。溫185 和新2 的SOD 活性隨著溫度降低呈現(xiàn)出“降—升—降—升”雙峰曲線趨勢，2 個品種的最高值都出現(xiàn)在-21℃，次高值即第2 峰都出現(xiàn)在-27℃。扎343 和露仁SOD 活性則呈現(xiàn)出“升—降—升—降”單峰曲線趨勢，前者最高值出現(xiàn)在-21℃，露仁最高值出現(xiàn)在-18℃。

-18℃、-30℃及-33℃處理，扎343、溫185 及露仁等品種間SOD 活性之間差異不顯著；新2 的SOD 活性同其他3 個品種間差異顯著(P≤0.05)。

-24℃及-36℃處理，扎343 及露仁SOD 品種間活性差異不顯著；溫185 及新2 的SOD 活性同其他2 個品種間差異顯著(P≤0.05)。其余溫度處理下，各品種間SOD 活性差異不顯著。

2.3 不同低溫處理對POD（過氧化物酶）活性的影響

過氧化物酶也是植物對膜脂過氧化酶促防御系統(tǒng)中一種重要保護酶，主要作用是催化過氧化物分解，從而降低其對膜的傷害作用，提高植物的抗逆性。低溫脅迫下，POD 合成增加，以降低活性自由基的積累。

扎343 和新2 的POD 活性隨著溫度降低呈現(xiàn)“升—降—升—降”雙峰曲線趨勢，2 個品種的最高值都出現(xiàn)在-18℃，次高值即第2 峰都出現(xiàn)在-24℃。溫185 的POD 活性呈現(xiàn)“降—升—降”單峰曲線趨勢，最高值出現(xiàn)在-30℃。露仁POD 活性隨著溫度降低呈現(xiàn)“降—升—降—升”雙峰曲線趨勢，最高值出現(xiàn)在-24℃，次高值即第2 峰都出現(xiàn)在-30℃。

-15℃及-27℃處理，扎343、溫185 品種POD 活性之間差異不顯著；-30℃處理，溫185、露仁品種POD 活性之間差異不顯著；-33℃處理，溫185、新2 品種POD 活性之間差異不顯著；-36℃處理，扎343、新2 品種POD 活性之間差異不顯著，同其他2 個品種間差異顯著(P≤0.05)。

其余溫度處理下，各品種POD活性之間差異顯著(P≤0.05)。

2.4 丙二醛（MDA）對核桃品種抗寒性的影響

植物器官衰老或在逆境條件下遭受傷害，往往發(fā)生膜脂過氧化作用。丙二醛（MDA）是具有細胞毒性的物質(zhì)，對質(zhì)膜有毒害作用，主要破壞細胞膜系統(tǒng)，植株在遇逆境傷害時丙二醛含量增加，這是植物受傷害的指標，含量可以反映植物的受害程度。

扎343、溫185和新2的MDA 含量隨著溫度降低呈現(xiàn)出“降—升—降—升”雙峰曲線趨勢；露仁MDA 含量呈現(xiàn)出“降—升—降”單峰曲線趨勢。

-15℃及-24℃處理，扎343、新2 及露仁各品種MDA 含量差異不顯著，溫185 的MDA 含量同其他3 個品種間差異顯著(P≤0.05)。

-18℃處理，扎343、溫185、新2、露仁各品種MDA 含量差異顯著(P≤0.05)；-27℃處理，扎343、露仁、新2、溫185各品種MDA 含量差異顯著(P≤0.05)；-36℃處理，扎343、溫185、露仁各品種MDA 含量差異不顯著，新2 的MDA 含量同其他3 個品種間差異顯著(P≤0.05)；其余溫度處理下，各品種MDA 含量差異不顯著。

3 結論

試驗結果表明，隨著處理溫度降低，電導率含量呈先上升后下降趨勢，與核桃寒性呈負相關，相關性顯著。隨著處理溫度降低，超氧化物歧化酶（SOD）及過氧化物酶(POD)含量呈先上升后下降趨勢，與核桃寒性呈正相關，且相關性顯著。隨處理溫度降低，丙二醛（MDA）含量呈先上升后下降趨勢，與核桃寒性呈負相關，丙二醛（MDA）含量在-33℃時與對照有顯著性差異（P≤0.05）。

上述指標與供試核桃品種的抗寒性有一定關系。綜合比較供試品種的抗寒性生理指標可知，新2 抗寒性較強，扎343 和露仁抗寒性次之，溫185 抗寒性較差。

影響果樹抗寒性的因素及相關指標非常多，本次試驗由于條件和時間限制，溫度設計幅度較小且測定指標較少，需進行更深入的研究。