古麗孜葉·哈力克

摘 要 根據“不同鮮食葡萄抗寒特性研究”的項目數(shù)據以及實驗過程，對吐魯番地區(qū)主栽的各種鮮食葡萄的抗寒特性進行了細致的研究。通過人工低溫脅迫的方法，扦插苗根系在不同低溫脅迫12 h后，測定低溫對不同葡萄品種根系的相對電導率，以及其組織含水量、可溶性糖含量、脯氨酸含量及丙二醛含量等抗寒相關指標的變化，旨在分析比較低溫脅迫下根系相關抗寒生理指標的變化規(guī)律，進一步了解這些調節(jié)物質與抗寒性的關系，從而發(fā)掘它們與低溫脅迫抗寒相關性，更好地提高葡萄生產質量。

關鍵詞 鮮食葡萄；抗寒特性；實驗研究

中圖分類號：S663.1 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.06.066

新疆地區(qū)的鮮食葡萄栽培在我國占據重要地位，探究葡萄的抗寒特性有助于調節(jié)其生長周期，確保葡萄及時上市，實現(xiàn)旺季、淡季的不間斷供給，從而取得更高的生產效益。本文主要以吐魯番地區(qū)主栽的各種鮮食葡萄為研究對象，通過人工低溫脅迫的方法，測定低溫對不同葡萄品種根系的影響作用，以及各種抗寒指標的相對變化規(guī)律，希望通過各種抗寒生理指標初步篩選出抗寒的鮮食葡萄品種，從而為葡萄生產的防寒防凍措施提供一定的理論基礎和現(xiàn)實指導。

1 不同鮮食葡萄抗寒特性

1.1 實驗選材與處理方法

本次實驗主要選取新疆地區(qū)著名的葡萄品種進行具體研究，主要選取火焰無核、夏黑、巨峰、新郁和SO4五個品種的根系，用五個葡萄皮重扦插苗根系為試驗材料。2016年11月，葡萄苗落葉后挖取一年生扦插苗，去除殘葉，修剪枝條留相同長度，避免物質由枝條回流到根系的差異影響測量值。將葡萄苗拿到實驗室，自來水沖洗，去除根系上泥土，將每份試材分成3份，用洗干凈的潮濕紗布分別包好待處理。試驗處理溫度為-2、-4、-6、-8、-10 ℃和-12 ℃，從0 ℃開始降溫，以2 ℃/h降溫速度，降溫至不同處理溫度后持續(xù)12 h，取出后放在4 ℃的冷藏冰箱中解凍，然后測定其相關生理生化指標。

1.2 實驗方法及設計

本次實驗共用6種主要的分析方法，主要包括葡萄根系組織含水量的測定、電解質滲出率測定、用蒽酮顯色法對可溶性糖含量的測定、硫代巴比妥酸顯色法對丙二醛含量的測定、茚三酮顯色法對游離脯氨酸含量的測定，最后，通過隸屬函數(shù)法對各個相關變量進行綜合分析。

1.2.1 葡萄根系組織含水量的測定

（1）總含水量的測定。葡萄根系中水的總質量分數(shù)為：

水的總質量分數(shù)/%=（W2-W3）/（W2-W1）×100%其中，W1為所取稱量瓶的質量，g；W2為稱取葡萄枝條/根系1 g的質量，g；W3為將葡萄枝條放入105 ℃烘箱內10 殺死植物組織，再于90 ℃下烘干至恒重時的質量，g。

（2）自由水含量的測定。葡萄根系中自由水的質量分數(shù)為：

自由水的質量分數(shù)/%=（W3-W2）×（W1-W2）/[W2（W2-W1）]×100%

其中，W1為所取稱量瓶的質量，g；W2為稱取葡萄枝條/根系0.5g的質量，g；W3為稱量瓶中加入65%的蔗糖溶液5 mL的質量，g。

束縛水的質量分數(shù)=總質量分數(shù)-自由水的質量分數(shù)。

1.2.2 電解質滲出率測定計算

電解質外滲率=（S1-LCK）/（S2-LCK）×100%

其中，S1、S2為電導率，LCK去離子水電導率。

1.2.3 用蒽酮顯色法對可溶性糖含量的測定

可溶性糖含量（%）=[C×（V/a）×n]/（W×106）×100%

式中，C為標準方程求的糖含量，?g；a為吸取樣品液的體積；V為提取液量，mL；n為稀釋倍數(shù)；W為樣品鮮重。

1.2.4 硫代巴比妥酸顯色法對丙二醛含量的測定

丙二醛的含量（μmol/g FW）=6.452×（A532-A600）-0.559×A450×V1/（V2×FW）

式中，V1為提取液總體積，mL；FW為樣品鮮重，g；V2為測定用提取液體積，mL。

1.2.5 茚三酮顯色法對游離脯氨酸含量的測定

脯氨酸含量（μg/g）=（C×V1/V2）/FW

式中，C為由標準曲線上查得的游離脯氨酸的含量，μg；V1為提取液總體積，mL；V2為測定時加樣量，mL；FW為樣品重，g。

1.2.6 隸屬函數(shù)法

對各生理指標進行抗寒性綜合評價與抗寒性呈正相關的指標計算：

Tij=（Xij-Xjmin）/（Xjmax- Xj min）；

與抗寒性呈負相關的指標隸屬函數(shù)值計算：

Tij=1-（Xij-Xj min）/（Xj max-Xj min）。

其中，Tij表示i葡萄砧木品種j生理生化指標的隸屬函數(shù)值；Xij表示i葡萄砧木品種j生理生化指標的測定值；

Xj max和Xj min分別為5種葡萄砧木品種在各處理溫度梯度中j生理生化指標的最大值和最小值。對各項理化指標隸屬函數(shù)值的算術平均值進行比較，綜合評價排名次序即各葡萄砧木品種抗寒的強弱能力。

2 實驗內容與結果分析

2.1 各葡萄品種根系的含水量

通過表1分析可知，供試葡萄扦插苗根系組織含水量均存在一定的差異。5份供試葡萄根系的總含水量由高到低的順序均是夏黑>火焰無核>新郁>巨峰>SO4；自由水的含量差異較大，高低順序與總含水量相同，自由水含水量最高品種夏黑比最低品種SO4高1.64倍。各葡萄品種根系中束縛水的含量差異不大，在30%～33.7%。5個葡萄品種根系束縛水/自由水比值品種間有明顯差異，由高到低的順序與總含水量相反，SO4>巨峰>新郁>火焰無核>夏黑。

2.2 低溫處理后根系的電解質滲出率變化

通過分析表2可知，地下部分根系的細胞電解質滲出率的變化同地上部分枝條相似，所有參試品種的電解質滲出率都隨溫度下降而上升，即處理溫度開始下降時（在-2～-8 ℃低溫處理后）滲出率開始緩慢上升，但處理之間的差異沒有達到顯著水平；隨著溫度繼續(xù)下降（-10 ℃、-12 ℃），電解質滲出率迅速增加。在-10℃低溫處理后，火焰無核和夏黑的電解質滲出率分別上升為54.48%、51.63%，幅度很大，而且超過50%。在處理溫度降到-12 ℃時，各品種根系的電解質滲出率急劇增加均超過50%。

2.3 低溫處理后各葡萄品種根系丙二醛含量的變化

由表3可以看出，各葡萄品種根系低溫處理后，低溫脅迫增強了所有參試品種根系的膜脂過氧化作用，使它們丙二醛含量增加，且各自上升過程中的增加幅度不同。

2.4 低溫處理后根系的滲透調節(jié)物質含量變化

通過表4可以看出，各葡萄品種根系經低溫處理后可溶性糖的含量有不同程度的增大，但它們在各自上升過程中的增加幅度和達到峰值的不同。隨著處理溫度的下降，SO4和夏黑根系中可溶性糖含量先上升后下降，分別在-6 ℃、-8 ℃和-10 ℃時，其根系的可溶性糖含量急劇升高達到峰值，分別比-2 ℃時上升了41.1%和47.2%，再后開始下降；巨峰和新郁的根系可溶性糖含量，隨著處理溫度的下降逐漸升高，在-12℃處理后其根系的可溶性糖含量分別比-2 ℃時上升了60.2%和52.4%。

2.5 低溫處理后各葡萄品種根系內游離脯氨酸含量的變化

通過表5分析可知，參試5個葡萄品種根系內游離脯氨酸含量隨處理溫度的降低也呈上升趨勢。各品種根系內脯氨酸含量增幅明顯不同，其中夏黑和新郁的根系內游離脯氨酸含量，從-2～-10 ℃隨處理溫度降低緩慢升高，但處理之間差別沒有達到顯著水平；隨處理溫度降低火焰無核根系內脯氨酸含量增幅較明顯，在-12 ℃處理后其根系內脯氨酸含量分別比-2 ℃時上升了66.2%。

3 抗寒性相關因素分析

3.1 葡萄各組織含水量與抗寒性的關系

植物組織中的水分主要以自由水和束縛水兩種狀態(tài)存在，自由水不與原生質體緊密結合，可以自由移動，束縛水則相反[1]。束縛水是細胞內親水性大分子物質結合的水，對保證原生質體膠體穩(wěn)定具重要作用。自由水和束縛水的相對含量可作為植物組織代謝活性和抗性強弱的重要指標。束縛水/自由水的值與抗寒性強弱有明顯的相關性，比值越大的抗寒力越強。

3.2 葡萄質膜的膜透性與抗寒性的關系

實驗研究顯示，葡萄受低溫脅迫后，細胞電解質的滲出率發(fā)生變化，細胞內相應的酶系統(tǒng)和代謝過程遭到破壞，引發(fā)和加劇了膜脂過氧化作用，膜脂過氧化產物丙二醛增多，并且擴散到其他部位，破壞體內多種反應的正常進行，膜脂過氧化的結果，使膜結構和功能受到損傷，使電解質滲出率增加和細胞代謝失調，嚴重時導致細胞死亡。將植物組織浸入無離子水中，水的電導值將因電解質的外滲而加大，傷害愈重，外滲愈多，電導值的增加也越大。在本次研究中，葡萄根系的電解質滲出率會隨處理溫度的變化而變化，不同葡萄品種經不同低溫處理后，其電解質滲出率隨處理溫度的降低呈上升趨勢。

本試驗結果表明，抗寒性強的葡萄品種的電解質滲出率和丙二醛含量的值小，隨處理溫度的降低增加的幅度?。豢购匀醯钠贩N電解質滲出率和丙二醛含量的值大，隨處理溫度的降低增加的增加幅度大。通過電解質滲出率和丙二醛含量隸屬度值得出葡萄根系抗寒性的強弱順序依次為SO4>巨峰>新郁>夏黑>火焰無核（表6）?？扇苄蕴?、可溶性蛋白、脯氨酸是植物體內的幾種重要滲透調節(jié)物質，在植物抗寒生理中，它們可以提高細胞液濃度，降低冰點，可以緩和細胞質過度脫水，保持細胞不致遇冷凝固，從而提高植物抗寒性。

3.3 可溶性糖與抗寒性的關系

本試驗對各種葡萄品種枝條中可溶性糖含量的變化研究結果表明，組織內的可溶性糖含量與其抗寒性密切相關，無論抗寒性強或弱的葡萄品種可溶性糖含量均隨溫度下降而增加，它們在各自上升過程中的增加幅度因品種抗寒性不同而有所差異。供試葡萄扦插苗根系的可溶性糖含量隨著低溫脅迫加劇自身的可溶性糖含量明顯増高，而且增長量差異均顯著。本研究表明，低溫處理后，根系的可溶性糖含量與抗寒指標的隸屬度相關性較小，因而供試葡萄根系抗寒性的強弱與可溶性糖含量并無顯著相關關系。

通過對各項指標的測定結果分析，得出葡萄根系抗寒性的強弱順序依次為SO4>夏黑>新郁>巨峰>火焰無核。

4 結語

葡萄抗寒性是一個非常復雜的生化過程，除受遺傳因素決定外還受自身的生長趨勢、枝條成熟度、凍害、病害等因素的影響，植物的抗寒性是由多種作用累加的結果[2]。因此，對各種鮮食葡萄進行抗寒性的鑒定，不能片面地根據單一指標進行判定，而需要對抗寒性相關的多項指標進行綜合分析，本研究通過對多項指標的理化分析，科學地得到了供試葡萄抗寒性的綜合影響因素。

參考文獻

[1]王琴.不同栽培模式下的鮮食葡萄生物學特性研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2013.

[2]阿力木·阿不力孜，再吐娜·買買提，沙吾提·阿布拉江，等.不同栽培模式下鮮食葡萄的生物學特性探析[J].中國林業(yè)產業(yè)，2017（1）：284.

（責任編輯：趙中正）