不同草莓品種抗寒性的比較

郝 征

（1.保定學(xué)院生物化工與環(huán)境工程學(xué)院，河北 保定 071000；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所-保定學(xué)院土壤修復(fù)聯(lián)合中心，河北 保定 071000）

草莓（Fragaria×ananassaDuch.）營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，被譽(yù)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1]，受到了人們的喜愛。

作為全國(guó)最早發(fā)展起來(lái)的兩大草莓基地之一的河北保定，自然地理?xiàng)l件優(yōu)越，不僅周邊具有巨大的消費(fèi)市場(chǎng)，其播種面積和產(chǎn)量在河北省也是排在第一。當(dāng)?shù)氐脑耘嗥贩N眾多，以‘紅顏’‘甜查理’為主。近幾年由于紅葉病的爆發(fā)，逐漸引入了‘隋珠’‘豐抗2號(hào)’和‘斯坦勒’等一些新的品種。保定地區(qū)早春偶有低溫氣候發(fā)生，使得草莓受到短時(shí)的低溫傷害，而給生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的損失[2]。所以，了解新品種對(duì)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的適應(yīng)度是目前迫切需要研究的問題。

本文通過(guò)測(cè)定和比較經(jīng)過(guò)低溫處理的‘紅顏’‘甜查理’‘斯坦勒’‘隋珠’‘豐抗2號(hào)’這5個(gè)品種的葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛的含量和相對(duì)電導(dǎo)率變化情況，進(jìn)一步評(píng)價(jià)了5個(gè)草莓品種的抗寒性，選出了更適于保定地區(qū)栽培的品種。

1 材料及方法

1.1 試驗(yàn)材料

材料選用中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所-保定學(xué)院土壤修復(fù)聯(lián)合中心形態(tài)建成室中栽培的‘紅顏’‘甜查理’‘斯坦勒’‘隋珠’‘豐抗2號(hào)’5個(gè)草莓的品種，以其葉片作為試驗(yàn)樣品。

1.2 試驗(yàn)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(zhǎng)勢(shì)一致且無(wú)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(duì)照。每組處理設(shè)3次重復(fù)。

1.2.2 生理指標(biāo)測(cè)定

測(cè)定經(jīng)過(guò)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(duì)電導(dǎo)率含量。

采用葉綠素儀測(cè)定葉綠素含量。采用蒽酮硫酸法[4]測(cè)定可溶性糖含量。采用硫代巴比妥酸法[5]測(cè)定MDA含量。采用考馬斯亮藍(lán)法[6]測(cè)定可溶性蛋白含量。使用電導(dǎo)率儀測(cè)定相對(duì)電導(dǎo)率含量[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同低溫處理對(duì)丙二醛含量變化的影響

如圖1所示，經(jīng)低溫處理，5個(gè)品種的草莓的MDA含量均在-20℃出現(xiàn)最大值，且均高于對(duì)照組，但變化趨勢(shì)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(shì)；其余3個(gè)品種均呈先上升后下降再上升的趨勢(shì)。其中‘甜查理’在-20℃與對(duì)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(hào)’（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(duì)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(duì)葉綠素含量變化的影響

由圖2可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度降低到-20℃時(shí)，5個(gè)草莓品種的葉素綠含量都低于對(duì)照（25℃），但變化趨勢(shì)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(shì)，其余4種均呈先增高后降低的趨勢(shì)。其中‘紅顏’的葉綠素含量最大值出現(xiàn)在-10℃，‘甜查理’‘隋珠’‘豐抗2號(hào)’的最大值均出現(xiàn)在-5℃。對(duì)比最大值與對(duì)照的葉綠素含量差值，發(fā)現(xiàn)‘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(duì)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(duì)相對(duì)電導(dǎo)率變化的影響

如圖3所示，隨溫度的下降，除‘紅顏’的相對(duì)電導(dǎo)率呈先下降后上升的趨勢(shì)，其余4個(gè)草莓品種的相對(duì)電導(dǎo)率都呈先上升后下降的趨勢(shì)，并且5個(gè)草莓品種的相對(duì)電導(dǎo)率最大值均出現(xiàn)在-15℃，且明顯高于對(duì)照組。與對(duì)照相比，在-20℃時(shí)，‘豐抗2號(hào)’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(duì)草莓相對(duì)電導(dǎo)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(duì)可溶性糖含量變化的影響

如圖4所示，經(jīng)低溫處理，‘甜查理’‘隋珠’和‘豐抗2號(hào)’可溶性糖的最大值出現(xiàn)在-10℃，‘紅顏’出現(xiàn)在-15℃，‘斯坦勒’出現(xiàn)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(shì)，到-20℃時(shí)均比對(duì)照值低，且‘紅顏’的下降程度最大（3.135 mg/g）；其余3個(gè)品種呈先下降后上升的趨勢(shì)，到-20℃時(shí)均比對(duì)照值高，其中‘豐抗2號(hào)’與對(duì)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(duì)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(duì)可溶性蛋白含量變化的影響

如圖5所示，經(jīng)低溫處理后，5個(gè)品種草莓的可溶性蛋白的含量均呈先下降后上升的趨勢(shì)。‘隋珠’和‘豐抗2號(hào)’在-20℃時(shí)的可溶性蛋白含量最高，且均高于對(duì)照。同時(shí)，‘隋珠’與對(duì)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(duì)照值。在-20℃時(shí)，‘甜查理’與對(duì)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(duì)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(jié)論

研究表明，低溫會(huì)造成細(xì)胞膜的損傷，活性氧大量積累，產(chǎn)生大量的丙二醛[8]。電導(dǎo)率的變化可以反映出生物膜的損傷程度，相對(duì)電導(dǎo)率越低，植物的抗寒性越好。植物葉綠素含量也會(huì)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(xì)胞內(nèi)外的滲透壓平衡，即低溫環(huán)境下可溶性糖的含量與植物的耐寒性呈正相關(guān)[10]。其可溶性蛋白含量會(huì)在一定的溫度范圍內(nèi)一直升高，當(dāng)溫度超出某一范圍后，植物體本身逐漸產(chǎn)生不可逆的損傷，其含量開始降低[11]。

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著溫度的降低，5個(gè)品種的草莓均受到了不同程度的傷害。在-20℃時(shí)，與對(duì)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(shuō)明低溫對(duì)其造成的傷害較小，抗寒性最強(qiáng)。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(duì)電導(dǎo)率增加程度居中，說(shuō)明其受到的傷害較小，其抗寒性較強(qiáng)。‘豐抗2號(hào)’的相對(duì)電導(dǎo)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(shuō)明其雖然受到了較大傷害，但仍可通過(guò)代謝進(jìn)行調(diào)節(jié)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(duì)電導(dǎo)率增加量少于‘豐抗2號(hào)’，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(hào)’，判斷其抗寒性比‘豐抗2號(hào)’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(duì)電導(dǎo)率增加，說(shuō)明其受到的傷害最大，抗寒性最差。

綜上所述，5個(gè)品種的草莓抗寒能力從強(qiáng)到弱依次為：‘隋珠’‘紅顏’‘豐抗2號(hào)’‘斯坦勒’‘甜查理’。因‘紅顏’與‘甜查理’為保定地區(qū)的主栽品種，則判斷‘隋珠’‘豐抗2號(hào)’與‘斯坦勒’均可適應(yīng)當(dāng)?shù)氐牡蜏貤l件，可以被大面積栽培。