2016年遼寧興城資源圃桃資源抗寒能力測定數據集

楊興旺 王瑩瑩 時 夢 劉萬春 王孝娣

（中國農業科學院果樹研究所，興城 125100）

數據庫（集）基本信息匯總表

1 引言

在抗寒桃新品種培育中,親本的選擇及優系的抗寒性需要在田間自然條件下開展鑒定。相關研究依賴自然條件下極端低溫的發生，在田間凍害發生后及時開展田間凍害調查。2009—2010 年1 月北京地區[1]持續低溫（低于-15℃的時間累計53 h，低于20℃的時間累計9h，極端低溫達到-22℃），在當地桃樹發生不同程度的凍害后，研究人員對資源圃內380 份桃種質資源開展凍害調查，篩選出7 份未受凍害的種質并建議作為抗寒親本材料。2021 年1 月河北省[2]發生幾十年一遇的低溫（各地區最低氣溫在-18～-27℃），全省各地桃樹均有凍害發生，受凍的總面積達1 892.53hm2。研究人員對該省不同地區的主要桃品種進行凍害調查，為當地主要桃品種的適應栽植范圍提出詳細建議。2020—2022 年，研究人員對位于高海拔地區的蘭州市皋蘭縣（該地區海拔1 870 m，年均溫7.6℃，極端低溫-25℃）示范園栽培的17 個桃品種進行凍害調查[3]，篩選出10 個當地較適宜種植的品種。2011 年1 月至2 月新墨西哥州的Alcalde 和Los Lunas地區[4]最低氣溫為-25.5℃和-24.06℃，經調查兩地區栽植的12 個桃品種花蕾均發生嚴重凍害（未受凍率＜1%），不建議供試品種在新墨西哥州及相似的地理區域種植。受限于極端低溫發生的區域性和不確定性，自然條件下進行抗寒鑒定具有周期長、成本高、區分度差等缺點，在一定程度上制約了桃抗寒新品種的培育。人工模擬低溫條件對桃資源開展抗寒性鑒定能夠快速初步確定桃資源的抗寒能力，挖掘優異抗寒種質，為引種和育種親本的選擇提供依據。這對于加快抗寒桃新品種的培育，促進中國東北等寒冷地區的桃產業發展具有重要意義。

在人工模擬低溫條件下，運用電導法[5]、電阻抗法[6]結合Logistic方程確定半致死溫度（LT50），通過組織褐變法計算凍害指數[7]等評價方法，在蘋果[8-9]、梨[10]、桃[11-13]、葡萄[14]、獼猴桃[15]等果樹的耐寒性評價中得到廣泛應用。王小麗等[11]人對58 份桃種質枝條半致死溫度測定發現有82.7%的參試種質半致死溫度在-25～-35℃，10.3%參試種質半致死溫度在-35～-45℃，遠低于自然栽培的最低氣溫，認為大多數桃種質具有較強的抗寒潛力，并發掘出3 個高抗資源。劉天明等[12]對82 份桃品種抗寒性展開研究發現，桃一年生枝條抗寒性從高到低依次為一年生枝條＞葉芽＞花芽；枝條不同結構抗寒性從高到低依次為韌皮部＞木質部＞形成層＞髓，并提出將很少發生-23℃低溫的地區作為桃適宜經濟栽培區。

本研究以遼寧興城中國農業科學院果樹研究所桃資源圃的22 份桃資源為試驗材料，測定其一年生枝條在不同低溫下的電解質外滲率，結合Logistic 方程計算半致死溫度LT50，評價各資源的抗寒能力，為抗寒桃品種選育提供科學依據。

2 數據采集與處理方法

2.1 枝條采集及預處理

本研究選用的22 份桃資源來自遼寧興城中國農業科學院果樹研究所桃資源圃。于2015 年12 月20日至2016 年1 月3 日，在供試品種的樹冠外圍隨機剪取長勢相近，樹冠部位和方向一致的一年生枝條。迅速帶回實驗室，用自來水沖洗干凈后用去離子水沖洗3 次，用干凈紗布吸干表面水分，剪去兩端留12 cm，石蠟封住剪口，放入4℃冰箱保存待測。

2.2 樣品處理

每份種質取16 根枝條，分成4 組（對應4 個溫度梯度），置于溫度已穩定在4℃的低溫恒溫槽中。低溫槽設置-13℃、-19℃、-25℃和-31℃共4 個溫度梯度，人工控制恒溫槽梯度降溫（4℃/30 min），達設計溫度后保持12 h，后按4℃/30 min 梯度升溫至4℃后取出，室溫放置12 h后測定電解質外滲率。

2.3 指標測定

將低溫處理后的枝條剪成2 cm 小段（避開芽眼），均勻混合后用去離子水沖洗3遍，稱取2g放入三角瓶（每批次留1 個空瓶），加入去離子水40 ml，封口，于搖床上以80 r/min 振蕩浸提24 h。用電導率儀測定空瓶去離子水的電導率S0和各樣品浸提液的電導率S1,然后封口沸水浴20～30 min，自然冷卻12 h后測定電導率S2。計算電解質外滲率（細胞傷害率）和半致死溫度LT50。

電解質外滲率：（S1-S0）/（S2-S0）×100%

Logistic 方程：y=k/(1+ae-bt)，k 為細胞飽和傷害率取值100[4-5]

LT50：t=lna/b

數據處理使用Excel 2021軟件。

3 數據樣本描述

3.1 22 份桃資源的Logistic 方程和半致死溫度LT50

根據電解質外滲率結合Logistic 方程計算22 份桃資源的半致死溫度，評價其抗寒性。結果表明，77.27% 參試資源半致死溫度在-27.0～-32.0℃，22.73%參試資源半致死溫度在-32.0～36℃，見表1。

表1 桃資源Logistic方程和半致死溫度LT50Table 1 y=k/(1+ae-bt)and LT50 in peach accessions

3.2 22份桃資源電解質外滲率數據

本實驗數據保存在1 個Excel 工作簿中，分為-13℃、-19℃、-25℃和-31℃共4 個工作表。例如命名為-13℃工作表中為-13℃處理后22 份桃資源的電導率和細胞傷害率（電解質外滲率）。部分數據如圖1所示。

3.3 22份桃資源半致死溫度相關數據

本實驗數據保存在1 個Excel 工作簿中，分別以22份桃資源名稱（編號）命名的22個工作表和命名為數據整合的工作表中。例如命名為望春的工作表中為計算桃資源望春半致死溫度過程中輸出的相關數據。部分數據如圖2所示。

圖2 部分半致死溫度數據展示Fig.2 Example of some semi lethal temperature

4 數據質量控制與驗證

本實驗對遼寧省興城市22 份桃資源進行抗寒性測定。質量控制主要從3 個方面進行：一是確保采集的22 份桃資源枝條為標準的各桃資源枝條，樹冠部位和方向一致，粗度均勻（0.6～0.8 cm）。二是使用低溫恒溫槽進行實驗處理，能夠提供冷熱受控，溫度均勻的高精度恒溫場源。三是測定電導率時每批次樣品分別加入空白對照用于排除去離子水電導率本底值的干擾。

5 數據價值與使用建議

本數據為2016 年遼寧省興城市中國農業科學院果樹研究所桃資源圃22 份桃資源的半致死溫度數據，對分析桃資源抗寒能力及抗寒桃育種中親本的選擇提供依據。

數據作者分工職責

楊興旺（1996—），男，甘肅人，碩士，研究實習員，研究方向：桃栽培育種。主要承擔工作：數據分析和論文撰寫。

王瑩瑩（1988—），女，山東人，博士，助理研究員，研究方向：桃栽培育種。主要承擔工作：數據整理和數據分析。

時夢（1996—），女，河南人，碩士，研究實習員，研究方向：桃栽培育種。主要承擔工作：數據整理和數據分析。

劉萬春（1963—），男，遼寧人，中專，技師，研究方向：桃栽培育種。主要承擔工作：樣品采集。

王孝娣（1977—），女，山東人，碩士，研究員，研究方向：桃栽培育種。主要承擔工作：試驗設計實施，質量控制。