楊虎義
(山西省五臺(tái)山國(guó)有林管理局, 山西 繁峙 034302)
杏具有食用、油料和藥用價(jià)值,同時(shí)還是園林綠化、防風(fēng)固沙的優(yōu)良樹種,也是發(fā)展干果經(jīng)濟(jì)林的主要樹種。但杏樹開花早、易受晚霜危害,影響了杏的生態(tài)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。為了探索適應(yīng)山西北部和高山區(qū)栽培的耐寒品種,五臺(tái)山林區(qū)和山西農(nóng)業(yè)大學(xué)合作于2008年至2010年進(jìn)行了杏抗寒性研究。
試驗(yàn)地設(shè)在五臺(tái)縣豆村,這里地處黃土高原丘陵區(qū),海拔900 m~1300 m,在山西省五臺(tái)縣城西北20 km左右。屬華北型高原氣候,冬冷夏熱,春旱秋澇。年均氣溫5℃左右,1月-27℃,7月20℃,年降水量450 mm,無(wú)霜期108 d左右。立地為棄耕地,土壤是棕壤土,肥力中等。
試驗(yàn)材料為杏的枝條和花,采自山西省農(nóng)科院果樹研究所杏樹種質(zhì)資源圃,共5個(gè)品種:即串枝紅、蘭州大接杏、金杏、沙金紅、早熟墨葉杏。
材料處理在1月中旬進(jìn)行。在杏枝條抗寒力最強(qiáng)時(shí),取粗度一致、發(fā)育正常的一年生枝,用梯度降溫法,分組進(jìn)行冷凍處理。降溫和升溫速度為2℃/h,冷凍溫度為-2℃、-4℃、-6℃、-8℃、-10℃,冷凍時(shí)間為24 h;在春季3月-4月觀察花的受凍情況。
1.3.1 指標(biāo)測(cè)定
電解質(zhì)外滲率的測(cè)定采用電導(dǎo)法,分組進(jìn)行冷凍處理。每個(gè)樣品重復(fù)3次,應(yīng)用電解質(zhì)滲出率配以Logistic方程確定半致死溫度(LT50)、Logistic方程的擬合采取0.618法;酶液制備、過(guò)氧化物酶(PO)活性測(cè)定(愈創(chuàng)木酚比色法);超氧化物岐化酶(SOD)活性測(cè)定用氮藍(lán)四唑(NBT)顯色法;
1.3.2 過(guò)氧化物酶活性測(cè)定
過(guò)氧化物酶活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚比色法,其主要操作過(guò)程如下:
1)0.30 g材料+3.0 ml的 0.1M Tris_Hcl(兩次加入)→冰浴下成勻漿→5.0 ml離心管→4000 rpm/min(15 min)。
2)0.1M H3PO4緩沖液PH=6為參考比色杯+40ul酶液+反映液3ml→讀數(shù)同時(shí)計(jì)時(shí),讀取470 nm處光密度值→反應(yīng)3 min,在470 nm再測(cè)光密度值。
1.3.3 超氧化物岐化酶活性測(cè)定
超氧化物岐化酶活性測(cè)定采用氮藍(lán)四唑(NBT)顯色法,其主要操作過(guò)程:
①0.1g材料+2 ml緩沖液H3PO4PH=7.8→冰上研磨→5 ml離心管→12 000r pm/min(15 min)
②5 ml NBT+100 ul酶液→搖勻→25℃照光20 min→560 nm比色。
每樣品測(cè)定均設(shè)3次重復(fù)。
通過(guò)觀察花的受凍和保存情況,凍花率的排序?yàn)樯辰鸺t>早熟墨葉杏>金杏>蘭州大接杏>串枝紅。
杏一年生枝條,經(jīng)低溫冷凍處理后,測(cè)定組織含水量、sod活性、pod活性、mda含量、蛋白質(zhì)含量、脯氨酸含量、高能磷、無(wú)機(jī)磷、韌皮木質(zhì)比,抗寒指標(biāo)測(cè)定結(jié)果顯示,在這5個(gè)杏品種當(dāng)中,串枝紅的半致死溫度最低,所以初步認(rèn)為串枝紅的抗寒性最好;蘭州大接杏和金杏的半致死溫度相對(duì)高一些,其抗寒性相對(duì)較差一些;而沙金紅和早熟墨葉杏則是致死溫度最高的,所以抗寒性最差。
將10個(gè)生理生化指標(biāo)與半致死溫度列相關(guān)系數(shù)陣,從相關(guān)系數(shù)陣可以看出,半致死溫度與過(guò)氧化物酶活性、蛋白質(zhì)含量、超氧陰離子產(chǎn)生速率、脯氨酸含量、無(wú)機(jī)磷含量、韌皮木質(zhì)比率顯著相關(guān),半致死溫度可以代表這些指標(biāo)絕大部分信息,從而驗(yàn)證了半致死溫度可以作為快速鑒定的單因素指標(biāo)。同樣,還可以看出,丙二醛含量、韌皮木質(zhì)比率與其他多數(shù)指標(biāo)顯著相關(guān),一定程度上可作為單一指標(biāo)進(jìn)行抗寒性鑒定。
低溫協(xié)迫下杏品種生理生化指標(biāo)
從5個(gè)品種的生理生化指標(biāo)值及其半致死溫度與生理生化指標(biāo)值相關(guān)系數(shù)分析,抗寒性由高到低排序?yàn)榇t、蘭州大接杏、金杏、早熟墨葉杏、沙金紅。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較:串枝紅抗寒性最強(qiáng),金杏、蘭州大接杏次之,沙金紅及早熟墨葉杏抗寒性最差;同時(shí)分析出可單一鑒定這些杏品種抗寒性的主要生理指標(biāo),即半致死溫度、丙二醛含量、韌皮木質(zhì)比率。
杏蕾期和開花期不同時(shí)期、不同樹勢(shì)抗寒力不同。杏枝條經(jīng)過(guò)抗寒鍛煉進(jìn)入深度休眠后,獲得了最大抗寒力,故生產(chǎn)中應(yīng)選擇串枝紅、蘭州大接杏。