劉長紅

(遼寧省生態(tài)實(shí)驗(yàn)林場，遼寧 撫順 122000)

大扁杏(Armeniacavulgaris)是朝陽市引進(jìn)推廣較早、栽培面積較大的經(jīng)濟(jì)林樹種之一，目前年產(chǎn)量約4 000 t，年產(chǎn)值已達(dá)到2.4億元[1]。大扁杏是典型的喜光、耐旱果樹，由于花芽休眠期短、春季開花早，早春的晚霜低溫常會給大扁杏的花器官造成傷害，嚴(yán)重制約著大扁杏的穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)[2,3]。“龍王帽”是朝陽地區(qū)大扁杏的重要主栽品種之一，品質(zhì)優(yōu)良，以仁大而扁著稱，開展其花期的抗寒性研究，通過多項(xiàng)抗寒生理指標(biāo)探索其低溫耐受臨界值，可為更好地預(yù)防朝陽優(yōu)勢大扁杏品種“龍王帽”遭受早春晚霜危害提供依據(jù)。因此，本試驗(yàn)針對“龍王帽”的花開展了不同梯度的低溫脅迫處理，并對各種低溫處理下3個正相關(guān)生理指標(biāo)(SOD、CAT和POD)和1個負(fù)相關(guān)生理指標(biāo)MDA 含量進(jìn)行了測定。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料選址在遼寧朝陽縣一杏樹園，供試大扁杏的花枝采自8～10 a樹齡的“龍王帽”品種。采集時(shí)間為4月花蕾處于氣球狀時(shí)期，剪取適當(dāng)長度的“龍王帽”花枝，用蘸水的棉花包好下部，利用紙箱轉(zhuǎn)移到人工氣候箱中水培。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)5個處理組，1組為對照(CK，20 ℃)，4組為梯度低溫脅迫實(shí)驗(yàn)組C1(0 ℃)、C2(-2 ℃)、C3(-4 ℃)、C4(-6 ℃)。待花苞水培至盛花時(shí)，根據(jù)5個處理?xiàng)l件下測定各項(xiàng)指標(biāo)所需用量將采集的花材料分成5份，每份花枝含花朵約20朵。4組實(shí)驗(yàn)組的材料分梯度置于低溫環(huán)境處理 5 h 后，取出對全部材料進(jìn)行0 ℃、10 ℃和20 ℃的恢復(fù)處理各2 h，所獲得的處理材料直接進(jìn)行下一步試驗(yàn)[3]。

1.3 試驗(yàn)方法

超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶活性(CAT)、丙二醛(MDA)的測定方法文獻(xiàn)[4]和文獻(xiàn)[5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫脅迫下“龍王帽”花SOD活性變化

超氧化物歧化酶(SOD) 活性是揭示植物抗寒能力的重要生理指標(biāo)之一[4]。在圖1中 SOD 活性出現(xiàn)“升-降-升-降”的趨勢，說明了 SOD 在 “龍王帽”花期抗寒過程中是不斷變化的，在氣溫突然降低到0 ℃后活性升高，逐漸適應(yīng)寒冷之后-2 ℃時(shí)出現(xiàn)了下降趨勢，當(dāng)溫度再度下降到-4 ℃時(shí)，又出現(xiàn)了再度上升的趨勢，對低溫表現(xiàn)出積極的響應(yīng)，當(dāng)溫度再次降低到-6 ℃之后由于溫度過低酶活性喪失則又開始下降。結(jié)果表明，在此項(xiàng)指標(biāo)上-4 ℃是 “龍王帽”花期對低溫耐受的臨界值。

圖1 低溫脅迫下“龍王帽”花SOD活性變化

圖2 低溫脅迫下“龍王帽”花POD活性變化

2.2 低溫脅迫下“龍王帽”花POD活性變化

過氧化物酶(POD) 是植物體內(nèi)普遍存在活性較高的一種酶，其活性越高代表植物的抗寒性越好[3]，圖2可以看出，“龍王帽”花的POD活性隨著溫度低至0 ℃以后出現(xiàn)了先上升后下降的趨勢，在-2 ℃時(shí)出現(xiàn)了峰值，在-4 ℃條件下其活性降到了最低，之后隨著溫度進(jìn)一步降低POD活性反而又升高了，分析原因可能是因?yàn)樵谝欢ǚ秶鷥?nèi)的低溫下，“龍王帽”花需要較高的POD活性來抵御各類過氧化物，但是在溫度過低條件下，所有細(xì)胞的活性喪失，已經(jīng)超出了POD 的抵御范圍。結(jié)果表明，在此項(xiàng)指標(biāo)上-2 ℃是保障“龍王帽”花期正常度過低溫的臨界溫度。

2.3 低溫脅迫下“龍王帽”花CAT活性變化

過氧化氫酶活性(CAT)在逆境脅迫下能夠?qū)χ参锲鞴俸湍べ|(zhì)起到保護(hù)作用，其活性的強(qiáng)弱是植物耐低溫能力的一個重要標(biāo)志之一。由圖3可以看出，從溫度低于0 ℃以后，“龍王帽”花的CAT活性呈先上升再下降然后趨于平穩(wěn)的趨勢，表明當(dāng)溫度處于0 ℃與-2 ℃之間時(shí)，CAT活性增強(qiáng)，對低溫脅迫表現(xiàn)了積極的響應(yīng)，當(dāng)溫度低于-2 ℃以后，由于溫度過低開始喪失活性。說明在此項(xiàng)指標(biāo)上，維持“龍王帽”正?；ㄆ诘淖畹团R界溫度為-2 ℃。

圖3 低溫脅迫下“龍王帽”花CAT活性變化

圖4 低溫脅迫下“龍王帽”花MDA含量變化

2.4 低溫脅迫下“龍王帽”花MDA含量變化與分析

丙二醛(MDA)是植物膜脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物，能夠破壞機(jī)體多項(xiàng)反應(yīng)的正常運(yùn)行，在衰老或逆境脅迫下其含量會呈升高趨勢，其含量與植物的抗寒性呈負(fù)相關(guān)。圖4可以看出，“龍王帽”花的MDA含量隨著處理溫度的不斷降低而升高，-2 ℃以后升高幅度開始變大，表明在此項(xiàng)指標(biāo)上-2 ℃是保障“龍王帽”花期正常度過低溫的臨界溫度。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)在梯度低溫脅迫下，對“龍王帽”花期6個抗寒生理指標(biāo)進(jìn)行了測定，根據(jù)三個正相關(guān)因素SOD、CAT和POD活性與一個負(fù)相關(guān)因素MDA 含量的測定結(jié)果，綜合表明：朝陽優(yōu)勢大扁杏品種“龍王帽”的花期抗寒性一般，其臨界耐寒溫度基本處于-2～-4℃范圍內(nèi)，為最大限度地防止花期凍害發(fā)生，當(dāng)溫度低于-2℃的霜凍來臨之前，就應(yīng)及時(shí)地采取相應(yīng)的御寒措施，以保證朝陽地區(qū)大扁杏品種“龍王帽”的穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)。

[1] 崔慶利.朝陽市大扁杏發(fā)展現(xiàn)狀及管理對策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2017(4):91-92

[2] 白建軍.外源物質(zhì)對大扁杏花器抗寒性的影響[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2008,23(1):82-86

[3] 李捷.8個性屬品種的抗寒性研究[D].蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2008

[4] 高俊鳳主編.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].北京：世界圖書出版社公司，2000

[5] 中國科學(xué)院上海植物生理研究所.上海市植物生理學(xué)會.現(xiàn)代植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指南[M].北京：科學(xué)出版社，2004