趙玲玲 宋來(lái)慶 李支成 劉美英 唐巖 孫燕霞 姜中武*

1）山東省煙臺(tái)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院·265500 2）煙臺(tái)大學(xué)農(nóng)學(xué)院

不同營(yíng)養(yǎng)系蘋果砧木的抗寒性評(píng)價(jià)

趙玲玲1,2宋來(lái)慶1李支成1劉美英1唐巖1孫燕霞1姜中武1,2*

1）山東省煙臺(tái)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院·265500 2）煙臺(tái)大學(xué)農(nóng)學(xué)院

以選育的6種抗重茬砧木優(yōu)系和3種不同抗性蘋果砧木為試材，測(cè)定了低溫脅迫下不同砧木電導(dǎo)率、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)活性等指標(biāo)的變化。結(jié)果表明，不同砧木的電導(dǎo)率、丙二醛含量、SOD酶活性在各低溫點(diǎn)變化基本一致。根據(jù)各測(cè)定指標(biāo)結(jié)果對(duì)供試砧木抗寒性作了初步評(píng)價(jià)，N280＜N106＜MM106＜N401＜福山沙果＜N100＜N307＜遼砧一號(hào)＜N400。

抗重茬，砧木，抗寒性

營(yíng)養(yǎng)系砧木是由自身器官、組織體細(xì)胞所形成根系的砧木，新形成的個(gè)體仍保持著母株固有的遺傳特性，可保證砧木苗和嫁接品種生長(zhǎng)的一致性。歐美等國(guó)家主要推廣的是矮化營(yíng)養(yǎng)系自根砧砧木，具有園貌整齊、早果豐產(chǎn)等特點(diǎn)，主要采用壓條的方式進(jìn)行繁殖。目前，我國(guó)蘋果苗木繁育主要利用八棱海棠、平邑甜茶、新疆野蘋果、山定子等種子實(shí)生砧作砧木，除平邑甜茶為無(wú)融合生殖砧木、種子整齊度較高外，其余均為異花授粉類型，后代株間有差異，致使嫁接其上的蘋果品種表現(xiàn)存在較大差異，產(chǎn)量、果形、果色和內(nèi)在品質(zhì)不統(tǒng)一（王榮等，2012）。煙臺(tái)沙果是我國(guó)膠東地區(qū)傳統(tǒng)的蘋果實(shí)生砧木資源，具有根系發(fā)達(dá)、抗旱、耐鹽和一定的抗重茬能力等特性。姜中武等（2012）采集煙臺(tái)沙果、八棱海棠的枝條，在蘋果重茬苗圃地內(nèi)進(jìn)行扦插，篩選出500余個(gè)能夠扦插和壓條繁殖的營(yíng)養(yǎng)系砧木類型。根據(jù)1年生枝條的顏色，可以分為紅褐色、黃綠色和紫褐色3個(gè)類型。本試驗(yàn)以從煙臺(tái)沙果里面篩選出的不同營(yíng)養(yǎng)系砧木類型為試材，對(duì)枝條進(jìn)行低溫處理，研究不同類型的砧木資源的抗寒能力，為營(yíng)養(yǎng)系砧木的有效利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)品種為從煙臺(tái)沙果中篩選出的易于扦插和壓條繁殖的營(yíng)養(yǎng)系砧木類型，紫褐色枝條類型：N100、N106；紅褐色枝條類型N280、N400；黃綠色枝條類型：N307、N401。同時(shí)選擇易于壓條繁殖的營(yíng)養(yǎng)系砧木MM106、煙臺(tái)沙果、遼砧一號(hào)作為對(duì)照品種。各砧木類型均保存在煙臺(tái)市農(nóng)科院蘋果砧木資源圃。

1.2 試驗(yàn)處理

秋季落葉后，采集生長(zhǎng)健壯、粗細(xì)均勻一致的1年生休眠枝條，將剪成20 cm長(zhǎng)的枝段，用石蠟封閉枝條兩端的剪口，將枝條先后用自來(lái)水、蒸餾水沖洗干凈，用干凈紗布包好放入塑料袋中。在最低溫-70℃的超低溫冰箱中進(jìn)行冷凍處理，設(shè)-15℃、-20℃、-25℃、-30℃和-35℃等5個(gè)溫度梯度，以室溫（約5℃）為對(duì)照。當(dāng)溫度達(dá)到-15℃后保持12 h，各處理取1份；再以3℃/h的速率降溫，到達(dá)-20℃后保持12 h，再取1份試驗(yàn)材料；直至-35℃處理完畢。將取出的枝條在0℃下靜置8 h解凍，然后在室溫下放置12 h，進(jìn)行電導(dǎo)率、MDA含量和SOD活性測(cè)定，測(cè)定時(shí)每樣品重復(fù)3次。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 相對(duì)電導(dǎo)率將處理后的枝條剪成0.5 cm長(zhǎng)的小段（避開芽眼），混合均勻，用無(wú)離子水沖洗3遍，用電子天平稱2 g枝條放入三角瓶中，加入20 mL去離子水，室溫下（12～15℃）浸泡12 h，用電導(dǎo)儀測(cè)定浸提液的電導(dǎo)值；然后再將三角瓶置沸水中，封口，煮沸20 min后開封，在室溫下放置2 h，再次測(cè)定電導(dǎo)值，計(jì)算相對(duì)電導(dǎo)率。每處理重復(fù)3次。

1.3.2 MDA含量及SOD活性的測(cè)定將處理后的枝條用去離子水沖洗干凈，避開芽眼，剪成3～5 mm的薄片，混合均勻，稱取0.3 g，充分研磨致碎。MDA含量的測(cè)定采用硫代巴比妥酸法（TBA）（趙世杰等，2002）；超氧化物歧化酶（SOD）活性測(cè)定采用高俊鳳（2000）的方法。每處理重復(fù)3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫條件下不同砧木類型的電導(dǎo)率變化

低溫處理?xiàng)l件下，不同砧木類型的枝條電導(dǎo)率測(cè)定結(jié)果表明（表1），隨處理溫度的逐漸降低，各砧木類型的電導(dǎo)率呈“S”形的上升增加趨勢(shì)。營(yíng)養(yǎng)系砧木N307在-25℃時(shí)電導(dǎo)率急劇增加；從－25℃降至－30℃時(shí)，N400砧木的電解質(zhì)滲出率開始急劇增加；N100、N280、N401和N106砧木的電解質(zhì)滲出率均從-15℃降至-20℃開始急劇增大。已有的研究表明，同等條件下，枝條的電導(dǎo)率越高，抗寒性越差。在整個(gè)低溫處理過(guò)程中，抗寒性弱的砧木枝條的相對(duì)電導(dǎo)率始終高于抗寒性強(qiáng)的，在-20℃時(shí)，不同砧木相對(duì)電導(dǎo)率大小依次為N280＞N106＞MM106＞福山沙果＞N401＞N100＞N307＞遼砧一號(hào)＞N400。

2.2 低溫脅迫對(duì)不同砧木的丙二醛（MDA）含量的影響

植物在逆境條件下往往發(fā)生膜脂過(guò)氧化作用，其產(chǎn)物丙二醛會(huì)嚴(yán)重?fù)p害生物膜。逆境條件下MDA含量的高低反映了細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度和對(duì)逆境抗性的弱強(qiáng)（施征，2003；李榮富等，1997）。由表2可以看出，隨處理溫度的降低，6種砧木N400、N106、N280、N307、N401和N100的MDA含量在-25℃時(shí)是各自起始對(duì)照溫度時(shí)的1.66、3.47、4.39、2.13、3.72和4.17倍，而遼砧一號(hào)、MM106和福山沙果的MDA含量-25℃時(shí)分別是各自起始對(duì)照溫度的2.0、6.61和3.25倍。表明不同砧木中，以砧木N400在低溫脅迫下受傷害程度最小，其次為遼砧一號(hào)、N307，以MM106受傷害程度最大。

2.3 低溫脅迫對(duì)不同砧木的超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響

植物在逆境條件下，細(xì)胞中生物氧自由基的產(chǎn)生和積累是細(xì)胞傷害及致死的主要原因（王寶山，1988）。而細(xì)胞中的保護(hù)酶SOD、POD等，可消除生物氧自由基，是細(xì)胞免于傷害或抗性增強(qiáng)的原因。從表3可以看出，隨著處理溫度的降低，供試9種砧木枝條SOD酶活性呈先增后降趨勢(shì)；不同砧木均在-20℃左右時(shí)枝條的SOD酶活性最高。但是，在相同的低溫處理?xiàng)l件下，不同砧木的SOD酶活性不同，砧木間差異明顯。比如，-20℃時(shí)，SOD酶活性由高到低依次為N280＜N106＜MM106＜N401＜福山沙果＜N100＜N307＜遼砧一號(hào)＜N400，與電導(dǎo)率、丙二醛的測(cè)定結(jié)果基本一致，它們均在-20℃左右時(shí)出現(xiàn)峰值。

表2 不同溫度處理對(duì)枝條丙二醛含量的影響單位：μmol·g-1

表3 不同溫度處理對(duì)枝條SOD酶活性的影響單位：units·g－1FW

3 討論

果樹抗寒性是果樹育種的重要的評(píng)價(jià)抗性指標(biāo)之一。植物受到逆境脅迫后，其生理變化是錯(cuò)綜復(fù)雜的，而且果樹受凍的損傷程度受多個(gè)因素的影響，如降溫程度、低溫持續(xù)時(shí)間、升溫速度和凍害發(fā)生時(shí)期。用單一指標(biāo)鑒定果樹的抗寒性，很難真實(shí)的反映植物的抗寒本質(zhì)（朱湘渝等，1990）。梅立新（2008）等提出電導(dǎo)率、丙二醛含量和SOD酶活性3種測(cè)定方法和指標(biāo)可作為砧木早期抗寒性的實(shí)驗(yàn)室綜合鑒定方法。因此，本試驗(yàn)利用這3種指標(biāo)對(duì)選育的抗重茬砧木的抗寒性進(jìn)行了早期篩選。測(cè)定結(jié)果初步表明，3種新選育抗重茬砧木的抗寒性與母本福山沙果類似，3個(gè)優(yōu)系（N100、N307和N400）的抗寒優(yōu)于福山沙果，其中N400優(yōu)系抗寒性則強(qiáng)于抗寒性強(qiáng)的砧木遼砧一號(hào)，表明株系N400可能在遼寧地區(qū)進(jìn)行栽植而不受凍害。但是，由于試驗(yàn)是人工模擬低溫，可能與復(fù)雜的自然條件有所不同，所以還有待于在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)一步確認(rèn)。

泰山學(xué)者種業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目，國(guó)家現(xiàn)代蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持項(xiàng)目（CARS-28）

*通訊作者，E-mail:jiangzhongwu@163.com