彭遠(yuǎn)琴 趙金星 邱志浩 佘文琴

摘要：以橄欖5個(gè)品種（三棱欖、梅埔甜欖、長(zhǎng)營(yíng)、惠圓、北溪檀香）葉片為試材，采用相對(duì)電滲率擬合Logistic方程測(cè)定低溫半致死溫度;對(duì)橄欖5個(gè)品種束縛水/自由水、丙二醛含量以及過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）活性進(jìn)行測(cè)定，探討橄欖不同品種間耐寒性差異。結(jié)果表明，隨著處理溫度降低和處理時(shí)間延長(zhǎng)，相對(duì)電滲率增加，且處理溫度降低的葉片相對(duì)電滲率增幅比處理時(shí)間延長(zhǎng)的大;擬合Logistic方程得到橄欖5個(gè)品種半致死溫度為-2.79～-3.76 ℃;不同耐寒性的橄欖丙二醛（MDA）含量、束縛水/自由水和保護(hù)酶活性有差異。

關(guān)鍵詞：橄欖;低溫脅迫;半致死溫度;Logistic方程;生理指標(biāo)

中圖分類號(hào)： S667.501文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2019）21-0207-03

收稿日期：2018-08-27

基金項(xiàng)目：福建省科技重大專項(xiàng)（編號(hào)：2013NZ0002-1C）。

作者簡(jiǎn)介：彭遠(yuǎn)琴（1993—），女，重慶人，碩士研究生，主要從事園藝植物生理研究。E-mail：Pengyuanqin0@163.com。

通信作者：佘文琴，博士，教授，主要從事果樹生理生化研究。E-mail：wenqinshe@163.com。

橄欖[Canarium album （Lour.） Raeusch]又名青果，為橄欖科橄欖屬熱帶亞熱帶果樹，果實(shí)營(yíng)養(yǎng)十分豐富，屬福建省藥食兩用的特色經(jīng)濟(jì)水果[1]。橄欖喜溫暖，不耐寒冷，福建橄欖以閩侯、閩清種植最多，據(jù)閩清縣氣象局有關(guān)資料顯示，閩清縣自1991—2016年每隔8～10年就有1次較為嚴(yán)重的極端低溫周期性凍害，導(dǎo)致橄欖枝葉枯干、幼樹凍死、產(chǎn)量下降[2]。低溫成為了影響橄欖正常生長(zhǎng)和產(chǎn)量提高的限制性因素，因此鑒定橄欖耐寒性程度對(duì)橄欖產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。

目前關(guān)于橄欖耐寒性的研究多集中在耐寒相關(guān)生理指標(biāo)的分析[3-6]，對(duì)橄欖低溫半致死溫度的研究鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)選用三棱欖、梅埔甜欖、長(zhǎng)營(yíng)、惠圓、北溪檀香5個(gè)橄欖品種葉片，通過采用相對(duì)電滲率配合Logistic方程研究橄欖耐受低溫程度和相關(guān)生理指標(biāo)來探討5個(gè)品種間耐寒性關(guān)系，旨在為橄欖引種栽培、擴(kuò)大栽培區(qū)域提供理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試材料采自福建省福州市果樹良種場(chǎng)（福州市晉安區(qū)新店鎮(zhèn)鳳池村，119°27′E、26°14′N）。以三棱欖、梅埔甜欖、長(zhǎng)營(yíng)、惠圓、北溪檀香10年實(shí)生樹為試材，于2018年1月11日，每個(gè)品種選取位于同一等高線，長(zhǎng)勢(shì)、水培管理較一致的3株生物重復(fù)，每株取樹冠外圍東、南、西、北4個(gè)方位無(wú)病蟲害春梢枝條放入保鮮盒帶回。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1低溫處理

帶回的枝條，摘取從頂端算起第2張至第3張復(fù)葉，用自來水沖洗干凈，用雙蒸水洗3次后用紗布擦干水分，將同一品種的葉片隨機(jī)混勻，分別置于15（CK）、1、-1、-3、-5、-7 ℃冰箱分別處理1、2、3、4、5、6、12 h，處理后的樣品于室內(nèi)靜置30 min解凍，用于相對(duì)電滲率測(cè)定。

1.2.2電滲率測(cè)定

按照設(shè)置的時(shí)間梯度處理橄欖葉片。用圓形打孔器（直徑0.5 cm）將解凍后的葉片避開主葉脈位置打孔，將小圓片快速稱取0.1 g放入裝有10 mL雙蒸水的試管內(nèi)，室內(nèi)浸提12 h，重復(fù)3次。用DDS-307A電導(dǎo)率儀測(cè)量浸提液電滲率S1，沸水浴30 min后冷卻至室溫?fù)u勻，再次測(cè)量電滲率S2，相對(duì)電滲率=S1/S2×100%。

1.2.3生理指標(biāo)測(cè)定

過氧化氫酶（CAT）活性測(cè)定采用比色法;過氧化物酶（POD）活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法;超氧化物歧化酶（SOD）活性測(cè)定采用氮藍(lán)四唑法;丙二醛（MDA）含量、束縛水/自由水測(cè)定參考王學(xué)奎的方法[7]。

1.3數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和圖表制作，SPSS 19.0軟件進(jìn)行顯著性分析。對(duì)橄欖葉片相對(duì)電滲率進(jìn)行非線性回歸分析，用Logistic方程y=k/（1+ea-bx）擬合，式中：y為相對(duì)電滲率，%;x為處理溫度，℃;k為y的最大極限值，y=k時(shí)，dy/dx=0，表示膜透性已經(jīng)完全破壞;a、b為方程參數(shù)。通過線性方程y′=ln[（k-y）/y]在Excel 2016作得散點(diǎn)趨勢(shì)圖，得到a、b值和確定系數(shù)R2。x=lna/b即為半致死溫度。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理溫度對(duì)橄欖葉片相對(duì)電滲率的影響

如圖1所示，葉片相對(duì)電滲率隨著處理溫度的下降，品種間表現(xiàn)出不同的增幅。處理12 h，1、-1 ℃與15 ℃相比，相對(duì)電滲率上升平緩，增幅較小;-3 ℃處理后，相對(duì)電滲率迅速上升，與1 ℃相比，惠圓、北溪檀香增幅較大，分別為177.18%、151.04%，長(zhǎng)營(yíng)、三棱欖、梅埔甜欖增幅分別為42.38%、48.30%、51.38%;-3～-5 ℃處理后，橄欖葉片相對(duì)電滲率繼續(xù)上升，梅埔甜欖相對(duì)電滲率增幅最大，長(zhǎng)營(yíng)次之，而北溪檀香、惠圓增幅較小;-5～-7 ℃處理后，惠圓、北溪檀香、梅埔甜欖相對(duì)電滲率上升平緩，增幅小，長(zhǎng)營(yíng)、三棱欖相對(duì)電滲率繼續(xù)上升至90%左右，有較大增幅。

選取處理12 h的橄欖葉片相對(duì)電滲率，用Logistic方程擬合得到橄欖的半致死溫度，結(jié)果見表1。由表1可以看出，橄欖5個(gè)品種的曲線方程R2在0.822 6～0.951 0之間，表明各擬合結(jié)果較精確可靠。其中，長(zhǎng)營(yíng)和三棱欖耐寒性較強(qiáng)，北溪檀香最弱。橄欖5個(gè)品種半致死溫度（LT50）在-2.79～-3.76 ℃ 之間。

2.2持續(xù)低溫處理時(shí)間對(duì)橄欖葉片相對(duì)電滲率的影響

從表2可以看出，橄欖葉片相對(duì)電滲率隨著溫度降低和處理時(shí)間延長(zhǎng)呈現(xiàn)不同程度的上升趨勢(shì)。1、-1 ℃處理1、2、3、4、5、6 h，長(zhǎng)營(yíng)、三棱欖和梅埔甜欖與對(duì)照相比，相對(duì)電滲率上升較緩，北溪檀香、 惠圓-1 ℃處理1 h相對(duì)電滲率分別為25.73%、30.99%，處理6 h后迅速上升到41.68%、37.27%，增幅較大;-3 ℃時(shí)，隨著處理時(shí)間延長(zhǎng)，惠圓、長(zhǎng)營(yíng)、北溪檀香、三棱欖、梅埔甜欖相對(duì)電滲率上升較快，處理6 h的相對(duì)電滲率較處理1 h時(shí)分別提高20.49、17.08、34.19、9.84、1200百分點(diǎn);-5 ℃處理1 h，橄欖葉片相對(duì)電滲率與對(duì)照相比上升顯著，處理6 h，惠圓和北溪檀香相對(duì)電滲率超過85%;-7 ℃處理1 h，長(zhǎng)營(yíng)、三棱欖和梅埔甜欖的相對(duì)電滲率接近90%。

2.3冬季橄欖葉片保護(hù)酶活性、束縛水/自由水、丙二醛含量情況

由表3可知，橄欖各品種間保護(hù)酶活性及束縛水/自由水、MDA含量有明顯差異。長(zhǎng)營(yíng)保護(hù)酶活性顯著高于北溪檀香，其中長(zhǎng)營(yíng)POD、SOD活性是北溪檀香的1.64倍、1.44倍，且POD、SOD活性各個(gè)品種間總體差異顯著;長(zhǎng)營(yíng)的CAT活性分別是北溪檀香、三棱欖、梅埔甜欖、惠圓的1.35倍、1.04倍、131倍、1.06 倍;北溪檀香MDA含量顯著高于長(zhǎng)營(yíng)、三棱欖、梅埔甜欖和惠圓，分別是它們的1.44倍、1.27倍、1.18倍、1.23倍;長(zhǎng)營(yíng)束縛水/自由水最高，三棱欖次之，北溪檀香最低。

3討論與結(jié)論

低溫脅迫下，胞內(nèi)電解質(zhì)發(fā)生滲透，因此相對(duì)電滲率可以用來表征質(zhì)膜受損情況，并認(rèn)為相對(duì)電滲率與Logistic方程擬合得到半致死溫度更能準(zhǔn)確反映植物對(duì)低溫的耐受程度[8-10]。本試驗(yàn)運(yùn)用此法，測(cè)得15～-7 ℃處理12 h的橄欖葉片相對(duì)電滲率，與Logistic方程擬合后得到北溪檀香、惠圓、長(zhǎng)營(yíng)、三棱欖和梅埔甜欖的半致死低溫分別為-2.79、-3.00、-3.76、-3.58、-2.97 ℃。其中，長(zhǎng)營(yíng)對(duì)低溫耐受性更強(qiáng)，三棱欖次之，北溪檀香耐受性最弱，惠圓和梅埔甜欖的半致死低溫差異不大;橄欖葉片相對(duì)電滲率隨處理時(shí)間不同而變化，-3 ℃處理6 h與處理1 h相比，各橄欖品種葉片相對(duì)電滲率出現(xiàn)不同程度的增幅，說明延長(zhǎng)低溫處理時(shí)間加大了對(duì)橄欖葉片質(zhì)膜傷害程度;北溪檀香、三棱欖等在-3 ℃下處理6 h的相對(duì)電滲率比在-5 ℃下處理1 h時(shí)的相對(duì)電滲率低，說明降低處理溫度對(duì)質(zhì)膜的傷害要比延長(zhǎng)處理時(shí)間對(duì)質(zhì)膜的傷害更大，這在低溫持續(xù)處理時(shí)間方面與前人研究結(jié)果[11-13]一致。

活性氧和自由基有很強(qiáng)的氧化能力，對(duì)植物細(xì)胞有傷害作用。而丙二醛正是質(zhì)膜受到自由基的過氧化反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)，其含量與細(xì)胞受傷害程度呈正相關(guān)，與耐寒性呈負(fù)相關(guān)[14]。CAT、POD和SOD是植物體內(nèi)的保護(hù)酶，能清除活性氧和自由基，對(duì)植物細(xì)胞起保護(hù)作用，低溫脅迫下，耐寒性強(qiáng)的品種有更高的保護(hù)酶活性[15-17]。本試驗(yàn)中，三棱欖、長(zhǎng)營(yíng)保護(hù)酶活性較高，丙二醛含量較低，說明耐寒性強(qiáng)的品種可以通過提高保護(hù)酶活性清除自由基，減少對(duì)質(zhì)膜的損傷，同時(shí)減少丙二醛對(duì)質(zhì)膜的2次傷害，達(dá)到保護(hù)細(xì)胞的作用，這與王旺田等的研究結(jié)果[18-19]一致;細(xì)胞內(nèi)束縛水能增大原生質(zhì)黏稠性，減緩代謝程度，從而增強(qiáng)植物的耐寒性[20]，本試驗(yàn)中，長(zhǎng)營(yíng)、三棱欖束縛水/自由水較高，北溪檀香最低，說明植物細(xì)胞在溫度變化時(shí)，耐寒性強(qiáng)的品種能通過增加束縛水的含量來抵御環(huán)境變化，保護(hù)植物，這在杧果[21]、梨[22]的研究上有相似結(jié)果。

綜上，本試驗(yàn)測(cè)定半致死溫度和相關(guān)生理指標(biāo)得到橄欖5個(gè)品種耐寒性強(qiáng)弱依次為長(zhǎng)營(yíng)>三棱欖>惠圓>梅埔甜欖> 北溪檀香，在生產(chǎn)實(shí)踐中可挑選耐寒性相對(duì)較強(qiáng)的品種進(jìn)行種植，從而減少凍害帶來的損失。

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