趙則民,遲銳,楊世楨,王有菊
(吉林省吉林市林業(yè)科學(xué)研究院,吉林吉林132013)
白楊派雜交楊抗寒性研究
趙則民,遲銳,楊世楨,王有菊
(吉林省吉林市林業(yè)科學(xué)研究院,吉林吉林132013)
摘要選用白楊派雜交楊樹的5個品系,以1年生離體枝條為材料,經(jīng)過4個不同低溫處理后,測量電導(dǎo)率值和丙二醛( MDA)的含量,結(jié)果表明:大葉山楊×新疆楊抗寒性最強,大葉山楊×銀腺楊最弱。
關(guān)鍵詞雜交楊樹;抗寒性;白楊派樹種
白楊派( Sect.Populus)楊樹是我國楊屬( Populus)植物中適應(yīng)性強,分布廣,生產(chǎn)意義較大的樹種。因其生長快、適應(yīng)性強、用途廣而被世界許多國家和地區(qū)廣泛引種栽培,是防護林、水土保持、四旁綠化及人工用材林的重要樹種。本試驗選取5種白楊派雜交品系(大葉山楊×銀腺楊﹑山楊×毛白楊﹑大葉山楊×新疆楊﹑山楊×銀腺楊﹑大葉山楊×毛白楊)進行抗寒性測定,重點研究了低溫處理下電導(dǎo)率值和丙二醛含量的變化對抗寒性的影響,旨在為栽培和育種提供理論依據(jù)。
1.1材料和儀器
試驗測定的材料采自吉林省吉林市永吉縣林木種子站雜交楊樹試驗林中1年生枝條,將枝條剪成25 cm的枝段,置于0~4℃冰箱。
儀器: DDS-11A型電導(dǎo)率儀、電子分析天平、恒溫水浴鍋、754分光光度計、移液管、低溫保存箱。
1.2試驗方法
1.2.1采樣處理將雜交楊樹枝條各分成4組 (Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),將I~Ⅳ組放入冰箱進行低溫處理,處理溫度分別是:-20℃、-30℃、-35℃,-40℃。冷凍12 h后取出,將低溫處理后取出的樣品依次放置于0℃的冰箱內(nèi)解凍12 h,放置于室溫下,直至溫度恢復(fù)到室溫再進行電導(dǎo)率的測定,記錄下測驗數(shù)據(jù)并進行分析,綜合各個數(shù)據(jù)進行耐寒力的評定。
1.2.2相對電導(dǎo)率的測定取低溫處理后恢復(fù)至室溫的枝條,剪取2 mm段0.5 g,分別混合均勻后提取2份,每份0.25 g,放入100 mL燒杯內(nèi),加20 mL去離子水,于室溫下靜置1 h后,用DDS-11A型電導(dǎo)儀,測定各品系各個處理材料的枝條相對電導(dǎo)率。
公式為:電解質(zhì)外滲率(相對電導(dǎo)率) = (浸泡液電導(dǎo)率值/煮沸后電導(dǎo)率值)×100% = R1/R2× 100%。
式中R1為浸泡液電導(dǎo)率值; R2為煮沸后的電導(dǎo)率值
1.2.3丙二醛( MDA)含量的測定采用硫代巴比妥酸( TBA)顯色法。提取:準(zhǔn)確稱取各試驗材料2份,每份0.25 g,剪碎,加入2.0 mL 0.6%三氯乙酸( TCA)。分別取上清液各2份,放入10 mL試管中,每試管中加0.6%硫代巴比妥酸( TBA) 2 mL,混合
后在100℃的水浴上煮沸30 min,反應(yīng)液冷卻后分別測定上清液在450 nm、532 nm處的吸光值,計算MDA含量。
公式為:
式中D530和D450分別代表530 nm和450 nm波長下的光密度值
2.1不同雜交品系電導(dǎo)率
電導(dǎo)法測定細胞膜的透性,并以此判斷植物抗寒性的強弱,當(dāng)植物組織遇到低溫影響時,細胞膜透性增大,細胞內(nèi)各種
可溶性物質(zhì)包括電解質(zhì),將有不同程度的外滲,電解質(zhì)滲出愈多,電導(dǎo)率值就越大,表明質(zhì)膜受凍損傷的程度就越大,反之,則說明質(zhì)膜受凍損傷的程度就越小,所以,可以用電導(dǎo)率值的高低比較植物抗寒力的大小。各品種相對電導(dǎo)率測定結(jié)果如表1。
表1 白楊派不同低溫處理下6個雜交組合相對電導(dǎo)率的變化%
由表1可以看出白楊派各試驗材料1年生離體枝條經(jīng)低溫處理后的相對電導(dǎo)率變化趨勢:所有參試品種,相對電導(dǎo)率值都隨著溫度降低而逐漸加大,但增幅各異,這種差異反映了抗寒性的大小。由數(shù)據(jù)顯示大葉山楊×新疆楊相對電導(dǎo)率值低于其他品種,膜系統(tǒng)受害程度較輕,所以大葉山楊×新疆楊抗寒性最強,而大葉山楊×銀腺楊在-30℃以后變化較大,值最高,說明其在-30℃以后膜受害程度較重,抗寒性最弱。
2.2不同雜交品系丙二醛( MDA)含量
植物細胞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)是膜脂過氧化的最終分解產(chǎn)物,對質(zhì)膜有毒害作用,在常溫下,植物體內(nèi)丙二醛( MDA)含量極少,但在逆境條件下,其含量便會升高,主要是破壞植物細胞膜系統(tǒng)。因此,可以通過測定MDA的含量變化,來反映植物細胞發(fā)生膜脂過氧化的劇烈程度和植物對逆境條件反映的強弱。各品系丙二醛( MDA)含量測定結(jié)果如表2。
表2 白楊派不同低溫處理下6個雜交組合丙二醛( MDA)含量的變化 μmol·g-1
由表2可以看出,隨著溫度的降低,白楊派5個雜交組合丙二醛含量呈現(xiàn)不同變化,在整個變化過程中,大葉山楊×新疆楊在溫度降低過程中,其MDA含量和變化幅度相對較少,變化較穩(wěn)定,所以抗寒性也比較強。由此得出大葉山楊×新疆楊抗寒性最強,大葉山楊×銀腺楊最弱。
3.1通過試驗得知,大葉山楊×新疆楊抗寒性最強,大葉山楊×銀腺楊最弱。
3.2在低溫逆境下,不同品種相對電導(dǎo)率值和MDA含量變化的幅度不同,本試驗在低溫逆境下,測定的MDA含量和電解質(zhì)外滲率在材料中變化基本一致,因此,可以將兩種方法結(jié)合起來,作為衡量植物抗寒性的標(biāo)準(zhǔn)。
Cold Resistance of Hybrid Poplar for Sect.Populus
Zhao Zemin,Chi Rui,Yang Shizhen,Wang Youju
( Academy of Forestry,Jilin City,Jilin Prov.,Jilin 132013,China)
AbstractSelecting five varieties of hybrid poplar for Sect.Populus,taking annual vitro branches as material,after four different low temperature processing,conductivity and malondialdehyde ( MDA) content were measured.Result shows that the cold resistance of P.davidiana var.macrophylla×Populus alba var.pyramidalis is the strongest; the cold resistance of P.davidiana var.macrophylla×( Populus alba×P.glandulosa) is the weakest.
Key wordshybrid poplar; cold resistance; tree species of Sect.Populus
作者簡介:趙則民( 1979-),男,吉林磐石人,大學(xué),工程師,現(xiàn)從事林業(yè)育苗工作.
收稿日期:2015-06-17
文章編號:1005-5215( 2015)09-0042-02
中圖分類號:S792.11
文獻標(biāo)識碼:Adoi:10.13601/j.issn.1005-5215.2015.09.014