桃不同品种抗寒性的比较研究

桃不同品种抗寒性的比较研究

低温是限制桃花生长发育的主要环境因素之一。在中国北方的桃种区，冬季绝对低温低，导致桃花冻害，给当地桃业造成严重损失。选择抗寒桃品种是解决冻伤问题的最有效方法之一。抗寒性是桃的一个重要性状，其评价方法已有不少报道，枝条电导法是比较常用的评价方法。通过测定不同温度处理下枝条的相对电导率（REC），拟合Logistic方程求解低温半致死温度（LT本研究通过测定12个桃品种在低温梯度处理条件下的相对电导率、渗透调节物质质量分数（可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸）、丙二醛质量摩尔浓度和束缚水/自由水的变化，采用隶属函数法对其抗寒性进行综合评价，以期为桃抗寒种质创新以及品种的适宜种植区域划分提供科学依据。1材料和方法1.1‘春雪’桃品种与栽植试验所用12个桃品种分别为‘承德1号’‘承德2号’‘金奥’‘秋燕’‘秋恋’‘03-22-034’‘02-13-140’‘03-49-079’‘晚蜜’‘庆丰’‘春雪’‘大久保’，定植于河北省农林科学院昌黎果树研究所桃资源圃，露地栽培。圃内土壤为沙壤土，土壤肥力中等，各桃品种以毛桃为砧木，采用2主枝开心形，株行距2m×5m，树龄11年，管理水平一致，选取1年生休眠枝条为试验材料。1.2冷暴力机处理2019年1月12日，于树冠外围中部随机剪取长势相近、粗度一致的1年生枝条，取枝条样品中部枝段，用自来水洗净，去离子水冲洗3次，滤纸吸干表面水分，两端剪口封蜡。之后每品种随机选取15根枝条为一组，共计8组，装入聚乙烯自封袋中，分别置于GDJS-500L型高低温湿热交变试验箱（苏州市奥贝思环境试验设备有限公司）中进行低温处理，设置0(CK）、-10、-15、-20、-25、-30、-35和-40℃8个低温处理，每处理均以4℃/h降温速率降温至目的温度后保持12h，之后以同样速率升温至0℃，保持2h，后放入0℃冰箱中备用。各项指标测定前，需将冷冻枝条于室温（20℃）下放置8h。每个处理3次重复，每个重复处理5根枝条。1.3指标和方法的测量1.3.1相对电导率的测量相对电导率采用电导法测定1.3.2枝条发芽率枝条萌芽率采用恢复生长法调查1.3.3其他生理指标的测定参照李合生1.4数据处理方法试验数据利用MicrosolftExcel2007进行处理，利用SPSS20.0进行相关性分析（双变量）和差异显著性分析（单因素ANOVA）。参照唐士勇如果指标与抗寒性呈负相关，指标隶属度计算公式为：式中：U2结果与分析2.1不同桃品种对低温胁迫的响应不同低温处理对桃枝条相对电导率的影响见图1。随着温度的降低，各品种枝条相对电导率均呈逐渐上升的趋势，整体变化呈“S”形曲线，但上升的速率存在差异。说明不同桃品种对低温胁迫响应一致，枝条相对电导率变化趋势出现明显拐点时所处的温度各不相同。利用Logistic方程结合相对电导率计算不同桃品种的LT2.2不同温度对发芽率的影响不同低温处理对桃枝条发芽率的影响见表2，各品种的发芽率随温度的降低呈下降趋势。当温度为-10℃时，‘春雪’‘金奥’‘03-22-034’‘03-49-079’‘02-13-140’发芽率首先出现下降；当温度降低到-20℃时，各品种的发芽率急剧下降，其中‘秋恋’‘春雪’‘金奥’与其他品种相比，枝条发芽率差异显著；当温度低于-30℃，各品种发芽率均为0。-20℃时各桃品种的发芽率大小顺序为‘秋恋’>‘晚蜜’>‘秋燕’>‘大久保’>‘03-49-079’>‘承德2号’>‘承德1号’>‘庆丰’>‘02-13-140’>‘03-22-034’>‘春雪’>‘金奥’，与根据LT2.3束缚水/自由水比值不同低温处理对桃枝条束缚水/自由水比值的影响见图2。随着处理温度的降低，各品种枝条束缚水/自由水比值均呈“先升高后降低”的变化趋势，但各品种束缚水/自由水比值达到峰值所对应的温度不同。‘金奥’‘春雪’‘03-22-034’‘03-49-079’‘庆丰’束缚水/自由水比值达到峰值时的温度为-15℃，‘承德2号’‘晚蜜’‘秋恋’‘秋燕’束缚水/自由水比值达到峰值时的温度为-30℃，其他品种束缚水/自由水比值在-20℃达到峰值。在整个降温过程中，‘秋恋’‘承德2号’束缚水/自由水比值增加较多，分别较对照增加了130.18%和123.70%，‘金奥’‘大久保’束缚水/自由水比值增加较少，分别较对照增加了63.20%和66.92%。将各品种束缚水/自由水比值与LT2.4温度场中丙二醛质量摩尔浓度的变化不同低温处理对桃枝条丙二醛质量摩尔浓度的影响见图3。随着处理温度的降低，各品种枝条丙二醛质量摩尔浓度均呈“先升高后降低”的变化趋势，但各品种的丙二醛质量摩尔浓度达到峰值所对应的温度不同。‘春雪’‘金奥’和‘03-22-034’的丙二醛质量摩尔浓度达到峰值时的温度为-20℃，‘晚蜜’的丙二醛质量摩尔浓度达到峰值时的温度为-35℃，其他品种的丙二醛质量摩尔浓度分别在-25℃和-30℃达到峰值。在整个降温过程中，‘金奥’‘春雪’‘03-22-034’的丙二醛质量摩尔浓度较高，‘晚蜜’‘秋恋’‘秋燕’的丙二醛质量摩尔浓度较低；‘秋恋’‘晚蜜’‘秋燕’的丙二醛质量摩尔浓度增加较少，分别较对照增加了33.39%、45.27%和48.12%，‘承德1号’‘承德2号’‘庆丰’‘02-13-140’的丙二醛质量摩尔浓度增加较多，均较对照增加了80.00%以上。将各品种丙二醛质量摩尔浓度与LT2.5可溶性糖质量分数不同低温处理对桃枝条可溶性糖质量分数的影响见图4。随处理温度的降低，各品种枝条可溶性糖质量分数呈“升-降-升-降”的变化趋势。分别在-15℃和-30℃达到质量分数高峰，且第2个峰值大于第1个峰值。在整个降温过程中，‘秋恋’‘晚蜜’可溶性糖质量分数增加较多，分别较对照增加了310.94%和228.90%，‘春雪’增加较少，较对照增加了64.80%。将各品种可溶性糖质量分数与LT2.6温度增加对可溶性蛋白质量分数的影响不同低温处理对桃枝条可溶性蛋白质量分数的影响见图5。随处理温度的降低，除‘02-13-140’‘03-49-079’外，各品种枝条可溶性蛋白质量分数均呈“先升高后降低”的变化趋势，但各品种达到峰值所对应的温度不同。在-25℃时，‘承德2号’‘03-22-034’‘02-13-140’‘金奥’‘春雪’‘大久保’可溶性蛋白质量分数达到峰值，其余品种可溶性蛋白质量分数在-30℃达到峰值。在整个降温过程中，‘晚蜜’‘秋燕’‘秋恋’可溶性蛋白质量分数增加较多，分别较对照增加了73.48%、79.27%和85.91%，‘03-22-034’‘金奥’可溶性蛋白质量分数增加较少，分别较对照增加了41.52%和43.08%。将各品种可溶性蛋白质量分数与LT2.7脯氨酸质量分数变化不同低温处理对桃枝条脯氨酸质量分数的影响见图6。随处理温度的降低，各品种枝条脯氨酸质量分数总体呈“升-降-升-降”的变化趋势。在-15℃时，‘承德1号’‘03-22-034’‘秋燕’‘晚蜜’‘庆丰’‘春雪’‘大久保’脯氨酸质量分数达到第1个峰值，而其他品种脯氨酸质量分数在-20℃时达到第1个峰值，之后各品种脯氨酸质量分数出现小幅度的下降，在-30℃时，除‘03-22-034’外，各品种脯氨酸质量分数均达到第2个峰值，且第2个峰值高于第1个峰值。在整个降温过程中，‘金奥’‘春雪’脯氨酸质量分数较低，增加较少，分别较对照增加了67.82%和41.25%，‘秋恋’‘晚蜜’脯氨酸质量分数较高，增加较多，分别较对照增加了101.69%和108.82%。将各品种脯氨酸质量分数与LT2.8不同组中桃的抗寒性通过以上分析可以看出，各品种-30℃时的6个生理指标和-20℃的枝条萌芽率均与LT2.9度大、抗寒力强为了全面、客观地反映不同桃品种的抗寒能力，运用隶属函数法，以7个抗寒指标隶属度的平均值对12个桃品种枝条抗寒性进行综合评价，平均隶属度越大，抗寒性越强，反之抗寒性越弱。结果如表4所示，12个桃品种的平均隶属度为0.11～0.98，‘金奥’的平均隶属度最小，‘秋恋’的平均隶属度最大，根据平均隶属度的大小可得12个桃品种枝条抗寒性强弱顺序为：‘秋恋’>‘晚蜜’>‘秋燕’>‘03-49-079’>‘承德2号’>‘承德1号’>‘大久保’>‘庆丰’>‘02-13-140’>‘03-22-034’>‘春雪’>‘金奥’。此排序结果与LT3束缚水冰液对植物抗寒性的影响基于电解质外渗量测定开发的电导法是植物上应用比较广泛的抗寒性鉴定方法恢复生长法是评价植物抗寒性的最直观和可靠的方法，由于桃枝条难以生根、形成愈伤组织，枝条遭受低温伤害的程度，主要通过芽对低温的敏感性反映出来，通过统计枝条的发芽率，可以直接确定枝条抗寒性强弱，所得结果与LT丙二醛是膜脂过氧化分解的最终产物，其质量摩尔浓度可以反映植物遭受冻害的程度在低温条件下，植物体通过提高可溶性糖、可