李桂榮，朱自果，馬俊偉，鄭 鳳，蔡祖國(guó)，周瑞金，扈惠靈

（河南科技學(xué)院 園藝園林學(xué)院，河南 新鄉(xiāng)453003）

葡萄（Vitis vinifera）是我國(guó)現(xiàn)階段栽培最廣泛的果樹之一，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值［1］。其中無核葡萄因?yàn)槭秤梅奖阍絹碓绞艿酱蠹业南矏郏捎跓o核葡萄品種大多數(shù)存在抗寒性較弱的特點(diǎn)［2］，在一定程度上限制了其栽培面積的推廣和應(yīng)用，因此，研究不同無核葡萄品種的抗寒性對(duì)無核葡萄種質(zhì)資源的有效利用以及選育推廣優(yōu)良抗寒品種具有重要意義。本試驗(yàn)選擇無核葡萄品種和山葡萄的1年生休眠枝條為研究對(duì)象，不同低溫處理后，測(cè)定其電解質(zhì)滲出率、可溶性蛋白質(zhì)含量等生理指標(biāo)的變化，初步對(duì)比無核葡萄品種的抗寒能力，為無核葡萄品種的推廣栽培提供一定的理論基礎(chǔ)與生產(chǎn)指導(dǎo)［3-4］。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料于2013年12月采集于中國(guó)農(nóng)科院鄭州果樹研究所的葡萄種質(zhì)資源圃，品種特性具體見表1。

1.2 試驗(yàn)處理

取各個(gè)葡萄品種生長(zhǎng)健壯、無病害、粗度（0.8～1cm）及生長(zhǎng)勢(shì)、成熟度一致、枝芽飽滿的1年生休眠枝條，用蒸餾水沖洗枝條多遍，再用干紗布擦干后將其剪成小段，每3～6節(jié)剪成1段，每份6段，共9份，用濕紗布包好再用塑料袋分裝好，進(jìn)行不同溫度處理：5℃、0℃、-20℃、-40℃，處理12h后，于4℃下解凍，測(cè)定相關(guān)成分，每個(gè)處理重復(fù)3次。1）用電導(dǎo)儀（DDS-11A）測(cè)定電解質(zhì)滲出率：將處理后的枝條避開芽眼，剪成3～5mm的薄片，混合均勻，稱取3g分別放入50mL玻璃三角瓶中，加40mL去離子水，每個(gè)處理重復(fù)3次，將三角瓶放入振蕩器中振蕩、浸提1.5h后測(cè)定。2）采用考馬斯亮藍(lán)（G-250）比色法測(cè)定可溶性蛋白質(zhì)的含量；蒽酮顯色法測(cè)定可溶性糖的含量［5-6］。采用Excel 2003和 DPS7.05軟件對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

表1 材料Table 1 Materials

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度處理對(duì)葡萄枝條電解質(zhì)滲出率的影響

植物細(xì)胞在低溫脅迫下其外滲物質(zhì)的多少與電解質(zhì)滲出率成正比，電解質(zhì)滲出率越高，表明質(zhì)膜受低溫傷害越大，植物抗寒力越低。由圖1可知，在0℃處理下，無核白電解質(zhì)滲出率高出5℃電解質(zhì)滲出率值15.03%，優(yōu)無核高出6.44%，波爾萊特高出22.02%，鄭果大無核高出11.77%，山葡萄的為13.72%；在-20℃低溫處理下，無核白電解質(zhì)滲出率高出5℃電解質(zhì)滲出率值18.94%，優(yōu)無核高出6.44%，波爾萊特高出48.97%，鄭果大無核高出15.74%，山葡萄的為10.40%。由此可知，經(jīng)過5℃、0℃、-20℃溫度，波爾萊特電解質(zhì)滲出率值從28.65%上升到42.68%，增加了48.97%，電解質(zhì)滲出率最高，抗寒性弱；其次是無核白電解質(zhì)滲出率值從26.61%上升到31.65%，增加了18.94%，電解質(zhì)滲出率高，抗寒性弱。當(dāng)溫度降低至-40℃時(shí)，各品種的電解質(zhì)滲出率的數(shù)值都呈顯著上升趨勢(shì)，且除山葡萄外其他4個(gè)無核葡萄品種枝條的電解質(zhì)滲出率值均超過50%，這說明，-40℃低溫下，各葡萄品種枝條組織的細(xì)胞膜遭受的損傷較大。

由表2方差分析結(jié)果可看出，當(dāng)溫度為5℃時(shí)，波爾萊特，無核白與山葡萄電解質(zhì)滲出率差異表現(xiàn)顯著，而其余的2個(gè)品種優(yōu)無核與鄭果大無核表現(xiàn)不顯著；當(dāng)溫度為0℃時(shí)，隨著各個(gè)無核葡萄品種的電解質(zhì)滲出率的增加，波爾萊特、無核白與山葡萄電解質(zhì)滲出率差異顯著，隨著溫度降低到-20℃時(shí)，波爾萊特仍然表現(xiàn)與山葡萄電解質(zhì)滲出率差異顯著，而在-40℃時(shí)波爾萊特葡萄表現(xiàn)差異極顯著，其他幾個(gè)品種的電解質(zhì)滲出率也達(dá)到了最高，結(jié)合圖1得出波爾萊特?zé)o核葡萄品種抗寒性較弱。

表2 不同溫度處理下葡萄電解質(zhì)滲出率的DPS方差分析Table 2 DPS variance analysisof grape electrolyte osmotic ratio under different temperature gradients

圖1 不同溫度處理對(duì)葡萄枝條電解質(zhì)滲出率的影響Fig.1 The effect of different temperature on electrolyte leakage rate of grape branches

2.2 不同溫度處理對(duì)葡萄枝條中可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

由圖2可知，隨著溫度的降低，4個(gè)無核葡萄品種1年生休眠枝條中可溶性蛋白質(zhì)含量的變化趨勢(shì)差異較大。從5℃到0℃，無核白、波爾萊特和鄭果大無核3個(gè)無核品種枝條中可溶性蛋白的含量均呈上升趨勢(shì)，且鄭果大無核品種的含量達(dá)到最高。-20℃處理下，無核白、優(yōu)無核和波爾萊特3個(gè)無核品種的含量均呈上升趨勢(shì)，分別增加了0.051、0.018mg·g-1和0.009mg·g-1，且在該處理溫度下，3個(gè)品種的可溶性蛋白質(zhì)的含量均達(dá)到最高峰。當(dāng)溫度降至-40℃時(shí)，各無核葡萄品種枝條中可溶性蛋白含量均較低，其中無核白葡萄品種的含量相對(duì)最高，為0.068mg·g-1，其次是優(yōu)無核0.056mg·g-1，波爾萊特0.054mg·g-1，而鄭果大無核的含量最低，為0.045mg·g-1。

圖2 不同溫度處理對(duì)葡萄枝條可溶性蛋白含量的影響Fig.2 Effects of different temperatures on soluble protein content of grape branches

由表3可知，不同處理溫度下，供試品種中，無核葡萄品種枝條中可溶性蛋白質(zhì)的含量與電解質(zhì)滲出率沒有呈現(xiàn)顯著性相關(guān)關(guān)系。

表3 不同溫度處理下葡萄枝條中可溶性蛋白質(zhì)的含量與電解質(zhì)滲出率的關(guān)系Table 3 Relationship between electrolyte osmotic ratio and soluble protein content of different grapevine branches under different temperatures

2.3 不同溫度處理對(duì)葡萄枝條中可溶性糖含量的影響

由圖3可以看出，隨著溫度的降低，4個(gè)無核品種1年生休眠枝條中可溶性糖的含量均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。0℃時(shí)，各個(gè)無核品種枝條中可溶性糖含量變化不大，而且品種間可溶性糖含量的差別也不大。當(dāng)溫度變?yōu)?20℃時(shí)，各個(gè)品種枝條中的含量均有一定程度的升高，且鄭果大無核品種在該處理溫度下其枝條中可溶性糖的含量達(dá)到最高，為0.092%。當(dāng)溫度降低至-40℃時(shí)，4個(gè)無核葡萄品種枝條中可溶性糖的含量有明顯的差異，增長(zhǎng)幅度最大的為無核白葡萄品種。其中無核白葡萄品種枝條中可溶性糖的含量相對(duì)最高為0.186%，其次是波爾萊特0.117%。

圖3 不同溫度處理對(duì)葡萄枝條電解質(zhì)滲出率的影響Fig.3 Effects of different temperature on soluble sugar content of grape branches

由表4可知，不同處理溫度下，供試品種中，無核葡萄品種枝條中可溶性糖的含量與電解質(zhì)滲出率沒有呈現(xiàn)顯著性相關(guān)關(guān)系。

表4 不同溫度處理下葡萄枝條中可溶性糖的含量與電解質(zhì)滲出率的關(guān)系Table 4 Relationship between electrolyte osmotic ratio and soluble sugar content of different grapevine branches under different temperatures

3 結(jié)論與討論

植物細(xì)胞膜是一種半透性膜，當(dāng)植物在生長(zhǎng)過程中受到低溫脅迫時(shí)，細(xì)胞膜就會(huì)受到傷害，造成損傷。這種損傷在一定程度上會(huì)促使細(xì)胞膜透性增大，導(dǎo)致植物組織內(nèi)的很多成分外滲，不同植物抗寒性不同時(shí)造成的損傷程度不同，外滲物多少也不一樣。在低溫脅迫下，抗寒性強(qiáng)的品種的外滲物相對(duì)較少，抗寒性弱的品種的外滲物一般會(huì)較多［7-10］。本試驗(yàn)中不同葡萄品種，在低溫脅迫下，其1年生休眠枝條中的電解質(zhì)滲出率不同，抗寒性越弱的品種，電解質(zhì)滲出率值較大，這與高慶玉等［11］研究結(jié)果相一致。結(jié)合表2方差分析結(jié)果可知，供試無核葡萄品種中波爾萊特、無核白葡萄品種的抗寒性較弱。

另外通過低溫下很多植物生理特性的研究發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)的可溶性蛋白質(zhì)含量與抗寒能力具有一定的相關(guān)性。當(dāng)植物生長(zhǎng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，在溫度升高或者降低的過程中，許多研究發(fā)現(xiàn)植物體內(nèi)蛋白質(zhì)含量也會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生一定的變化［12-13］。如圖2所示，從試驗(yàn)結(jié)果來看，在一定低溫處理下，各葡萄品種枝條中可溶性蛋白質(zhì)的含量均有升高趨勢(shì)，當(dāng)處理溫度過低（-40℃）時(shí)，各品種枝條中的含量又有所降低，這與王文舉［14］等研究結(jié)果相一致。但是本試驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)這幾種無核葡萄品種的抗寒性與其枝條中的可溶性蛋白質(zhì)的含量不相關(guān)，因此關(guān)于葡萄品種的抗寒性與其枝條中可溶性蛋白質(zhì)含量的關(guān)系還有待于進(jìn)一步的研究。在植物抗寒能力及其生理特性研究中，可溶性糖是其中重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一，可以提高植物體內(nèi)細(xì)胞液濃度，從而幫助減少細(xì)胞質(zhì)過度脫水，有利于植物體內(nèi)的細(xì)胞減少出現(xiàn)遇冷凝固而受損的現(xiàn)象。植物體內(nèi)可溶性糖的含量與在一定程度上與其抗寒性呈正相關(guān)，但也有植物的可溶性糖含量與其抗寒性無關(guān)［15］。如圖3所示，隨處理溫度的下降，各個(gè)無核葡萄品種枝條中可溶性糖的含量變化趨勢(shì)不同，且在不同處理溫度下的含量也不同。由表4中的相關(guān)分析結(jié)果可知，葡萄枝條內(nèi)可溶性糖的含量與電解質(zhì)滲出率之間呈不顯著相關(guān)關(guān)系，這與張連杰［16］等研究結(jié)果相一致，這幾種無核葡萄品種的抗寒性與葡萄枝條中可溶性糖的含量變化可能無關(guān)。對(duì)于衡量葡萄等植物資源耐寒性的指標(biāo)還有很多［17-18］，還需進(jìn)一步開展相關(guān)的研究，為無核耐寒品種的選育與推廣提供相關(guān)指導(dǎo)。

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