取樣部位對6個草莓品種低溫半致死溫度的影響

楊馥霞　湯玲　賀歡　孔芬　王衛成

摘要：以草莓品種紅顏、甘露、隋珠、京藏香、寧玉、蒙特瑞草莓為試材，模擬研究不同低溫脅迫下6個品種葉片和根系相對電導率（REC）的變化，并根據低溫半致死溫度的高低進行耐寒性研究。結果表明，隨著處理溫度的降低，紅顏、甘露、隋珠、京藏香、寧玉、蒙特瑞的葉片和根系的細胞傷害率呈 S 形曲線，耐寒性從強到弱依次為寧玉、甘露、紅顏、隋珠、蒙特瑞、京藏香。對于草莓葉片和根系來說，耐寒性強弱相差不大。

關鍵詞：草莓;Logistic方程;低溫半致死溫度

中圖分類號：S668.4? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1001-1463（2019）12-0031-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2019.12.008

Effect of Freezing Temperature on the Quality of Wild Sonchus brachyotus DC.

ZHANG Hai-yan 1，2， KANG Sanjiang 1，2， GOU Lina 1，2， YUAN Jing 1，2， SONG Juan 1，2

（（1. Agricultural Product Storage and Processing Research Institute， Gansu Academy of Agricultural Science， Lanzhou Gansu 730070，China;2.Innovative Center for Storage and Processing Technology of fruits and vegetables in Gansu， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：In this study，the effects of different freezing temperatures （-20， -30， -40 ℃） on the quality of wild Sonchus brachyotus DC. were studied. The results showed that the time of Sonchus brachyotus DC. passing through the largest ice crystal formation zone was the shortest under the freezing condition of -40 ℃， about 15.8 min;Followed by the time of -30 ℃ for 29.6 min; The passing through the largest ice crystal formation zone was longest under the freezing condition of -20 ℃， about 89.6 min. The effects of three different freezing temperature on the color and hardness of the Sonchus brachyotus DC. were significant. The frozen Sonchus brachyotus DC. had the best color and the minimum hardness loss rate at -30 ℃， the -40 ℃ was the second， the -20 ℃ had the worst color， and the maximum hardness loss rate. Comprehensive comparison showed that the quality of the Sonchus brachyotus DC. at -30 ℃ was better than the other freezing temperatures.

Key words： Freezing temperature;Wild Sonchus brachyotus DC.;Freezing rate;Quality

低溫是設施草莓栽培中主要的環境障礙因子之一，嚴重影響草莓的產量和品質[1 ]。對溫室草莓耐寒性的評價已成為草莓抗性育種的研究重點，研究其耐寒性，培育耐寒品種，在生產上具有重要的現實意義。電導法通過測定植物組織細胞外滲液，配以Logistic方程計算低溫半致死溫度（LT50），并以此評價植物的抗寒性 [2 ]，能準確反映植物能忍受的低溫極限，從而評價植物抗寒性的強弱[3 ]，是便捷、快速、靈敏測定植物抗寒性的方法之一，屬于比較經典的抗寒性鑒定方法，目前采用較多，可信度高[4 ]。

關于草莓的抗寒性，楊鳳翔等[5 ]運用主成分分析綜合評價與低溫半致死溫度對9個草莓品種抗寒性排序發現，結果基本一致。馮穎等[6 ]用電導法配合 Logistic 方程對3個草莓品種的抗寒性進行比較。有學者利用低溫半致死溫度確定草莓花的抗寒能力[7 ]。萬清林[8 ]曾用電導法測試草莓根、芽、葉的細胞膜透性，得出不同品種和種苗的電導率差異大，認為抗寒性的差別與膜的透性是一致的。對于草莓來說，采樣部位不同是否會影響低溫半致死溫度還未見相關報道。我們以6個草莓品種的葉片和根為材料，通過室內人工模擬低溫的處理方法，測定不同低溫處理下電解質外滲率，配合 Logistic方程求得各品種的半致死溫度，以初步判斷不同部位在低溫半致死溫度上的差異，為草莓資源抗寒性篩選提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗材料

以草莓品種紅顏、甘露、隋珠、京藏香、寧玉、蒙特瑞為試驗材料。每個品種選100株生長一致長勢健壯的植株，定植于高12 cm、直徑12 cm的黑色營養缽中，以草炭土為基質，在甘肅省農業科學院智能溫室進行統一水肥管理。

1.2? ?試驗方法

定植120 d后在人工培養箱中經4 ℃低溫鍛煉12 h，期間無光照，用低溫培養箱（型號：LRH-250CB，上海一恒科學儀器有限公司）對草莓苗進行低溫處理，控溫精度±1 ℃。每個溫度下處理3株。處理溫度分別為4（CK）、0、-3、-6、-9、-12、-15 ℃。以4.0 ℃/h的速度升降溫，至設定溫度后保持12 h，溫度回升至4 ℃ 12 h后取出并采集新葉展開后第2、3片葉，依次用自來水、蒸餾水和去離子水沖洗，用濾紙吸干表面水分。葉片相似部位用打孔器取小圓片，準確稱量1 g，重復3次，同時稱量洗凈根系1 g，重復3次。放入三角瓶中加入20 mL去離子水，封口膜封口后移入搖床中震蕩3 h，用DDS-307A型電導儀測量電導率值（R），再放入沸水水浴15 min，冷卻后測定電導值（R0）。

根據仝月澳等[9 ]的方法，將在不同溫度下測定的電導率分別乘以相應的校正值。按張憲政等[10 ]介紹的方法計算出相對電解質滲出率，即細胞傷害率。

細胞傷害率=[（R-CK）/（R0-CK）]×100%

轉換細胞傷害率（y’）=ln[（k- y）/y]

將Logistic方程y=k/（1+ ae-bt）轉化為 ln（k- y）/y=lna- bt，令 y’=ln（k-y）/y，則變成轉化細胞傷害率（y’）與處理溫度t的直線方程y’= lna-bt，通過直線回歸求出a，b值及半致死溫度。式中y為實測細胞傷害率;t代表冷凍溫度;k為細胞傷害率的飽和容量，本試驗中為100。

2? ?結果與分析

2.1? ?不同低溫下電解質滲出率變化

從圖1、圖2可以看出，隨著處理溫度的降低，供試6個草莓品種的葉片、根系電解質滲出率變化趨勢較為一致，均呈“S”形曲線。葉片電解質滲出率上升速率差異較大。

0 ℃處理時，各品種葉片電解質滲出率幾乎沒有變化;在-3～-6 ℃低溫脅迫下，隨溫度的降低，電解質滲出率緩慢升高;溫度在-6～-9 ℃時，除寧玉外，其余品種電解質滲出率均表現為快速上升，尤其以蒙特瑞上升迅速，上升幅度最大，說明細胞電解質滲出變多，細胞膜受到了不可逆的傷害加劇;在-9～-15 ℃低溫脅迫下，除寧玉外，其它各品種上升緩慢并逐漸趨于穩定，其中蒙特瑞、隋珠和紅顏呈下降趨勢，說明此時葉片已經受到最大的傷害。

根系電解質滲出率也是前期（0～-6 ℃）變化平緩，-6～-9 ℃快速上升，-9 ℃后除寧玉和甘露外，其余品種上升緩慢并逐漸趨于穩定。

2.2? ?LT50比較

運用Logistic方程，根據供試材料在模擬低溫處理下轉化細胞傷害率計算出各品種的葉片和根系的半致死溫度。各品種電解質滲出率隨著溫度的降低而不斷升高，呈負相關，葉片擬合度R2在0.867 4以上（表1），根系擬合度R2在0.881 0以上（表2）。由表1可見，經葉片轉化細胞傷害率得到的各品種半致死溫度在-12.26～-8.22 ℃，最低值與最大值相差4.04 ℃。半致死溫度高于-9 ℃的有蒙特瑞（-8.86 ℃）、京藏香（-8.22 ℃）;半致死溫度在-10～-9 ℃的有紅顏（-9.82 ℃）、隋珠（-9.56 ℃）;半致死溫度在-10 ℃以下的有甘露（-10.16 ℃）、寧玉（-12.26 ℃）。就僅葉片而言，寧玉的半致死溫度最低，京藏香的半致死溫度最高。

經根系轉化細胞傷害率得到各品種的半致死溫度在-11.33～-8.61 ℃，兩者相差2.72 ℃。半致死溫度高于-9 ℃的有蒙特瑞（-8.83 ℃）、京藏香（-8.61 ℃）;半致死溫度在-10～-9℃的有紅顏（-9.35 ℃）、隋珠（-9.24 ℃）;半致死溫度在-10 ℃以下的有甘露（-10.36 ℃）、寧玉（-11.33 ℃）。與對葉片的觀測結果一致，寧玉的半致死溫度最低，京藏香的半致死溫度最高（表2）。

3? ?小結與討論

運用電導法結合Logistic 方程計算植物低溫半致死溫度，一般通過測定離體葉片的電導率來計算半致死溫度，但有學者認為草本植物的耐寒力主要取決于根系耐寒力的強弱[11 - 12 ]。本試驗測定了6個草莓品種葉片和根系電解質滲透率，結果顯示，不同器官對低溫脅迫的敏感程度不同，但葉片和根系半致死溫度結果一致，寧玉的半致死溫度最低，抗寒力最強，京藏香的半致死溫度最高，抗寒力最弱。6個品種的耐寒性強弱依次為寧玉、甘露、紅顏、隋珠、蒙特瑞、京藏香。對于葉片和根系來說，其耐寒性基本一致，相對來說，葉片的半致死溫度高于根系。

有學者認為，人工模擬低溫環境存在一定的局限性，不可能完全反映自然環境變化，且試驗材料的選擇也會影響試驗結果，一般試驗所得的結果比實際中的半致死溫度偏低[13 - 14 ]，所以利用半致死溫度反映植物耐寒性時應結合田間表現綜合考慮。

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（本文責編：陳? ? 珩）

收稿日期：2019 - 08 - 27

基金項目：甘肅省農業科學院中青年基金項目（2016GAAS48）（2017GAAS80）。

作者簡介：楊馥霞（1986 — ），女，甘肅白銀人，研究實習員，主要從事草莓栽培研究工作。聯系電話：（0）15109319746。Email：yangfu.xia@163.com。

通信作者：王衛成（1968 — ），男，甘肅白銀人，副研究員，主要從事草莓育種研究工作。聯系電話：（0）13919430750。Email：wang216630@sohu.com。