以電導法配合Logistic方程鑒定茶樹品種（系）的抗寒性

金孝芳　賈尚智　石亞亞　陳勛

摘要：以4個優(yōu)良茶樹品系為試驗材料，以福鼎大白茶為對照，采用電導法進行抗寒性的初步鑒定。結(jié)果表明，隨著處理溫度的不斷降低，5個茶樹品種（系）的電解質(zhì)外滲率變化趨勢呈現(xiàn)“S”型曲線變化。利用電解質(zhì)外滲率配合Logistic方程推算出20-2-1、20-3-1、03-7-4、05-9-1和福鼎大白茶的低溫半致死溫度（LT50）分別為-10.98、-12.81、-14.40、-7.93、-10.34 ℃，抗寒性由強到弱依次為03-7-4、20-3-1、20-2-1、福鼎大白茶、05-9-1。

關(guān)鍵詞：茶樹；抗寒性；電導法；Logistic方程

中圖分類號：S571.1；S503.4；Q948.112+.2文獻標識碼：A文章編號：0439-8114（2012）20-4538-02

茶樹（Camellia sinensis （L.） O. Kuntze）是世界上著名的三大飲料作物之一，屬多年生常綠木本植物，現(xiàn)已在中國南方地區(qū)廣泛種植，而抗寒性問題是制約其在北方地區(qū)推廣的最主要限制因子。湖北省地處中國南北交界地帶，冬季的低溫時有發(fā)生，因此篩選出抗寒能力強的優(yōu)良茶樹品種進行推廣種植具有重要意義。有研究表明，當?shù)蜏匕l(fā)生時，植物細胞膜的外形和厚度會發(fā)生變化，導致膜透性增大，電解質(zhì)大量外滲，外滲量反映了膜的受傷害程度[1-3]。因此，利用電導法配合Logistic方程求得植物的低溫半致死溫度（Semi-lethal temperature，LT50），可比較不同植物的抗寒能力強弱[4-6]。目前，這一技術(shù)已在茶樹抗寒性研究中得到應(yīng)用推廣[7，8]。本研究在經(jīng)過單株選擇初步篩選出茶樹優(yōu)良品系的基礎(chǔ)上，以福鼎大白茶（C. sinensis （L.） O. Kuntze cv. Fuding Dabaicha）為對照，對4個優(yōu)良品系利用電導法配合Logistic方程進行抗寒性鑒定評價，以期為茶樹優(yōu)良品種的選育提供抗寒性方面的理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

供試材料取自湖北省農(nóng)業(yè)科學院果樹茶葉研究所的湖北茶樹種質(zhì)資源圃，分別為20-2-1、20-3-1、03-7-4、05-9-1和福鼎大白茶，均為五年生的茶樹品種（系）。

1.2葉片電解質(zhì)滲透率的測定

每份茶樹品種（系）從田間采集生長一致且健康無病害的當年新生成熟葉片，先用自來水沖洗干凈，然后用去離子水漂洗2～3次，再在潔凈濾紙上吸干葉片表面殘留的水分。取葉片小樣時避開葉片主脈，用打孔器打取圓形片樣。任取10個葉片圓片作為一組，分裝至細菌瓶中，每組重復(fù)3次。分別放置于預(yù)定溫度梯度（-3、-6、-9、-12、-15 ℃）的低溫環(huán)境中進行處理，處理至預(yù)定時間后取出。用移液槍準確加入10 mL去離子水于細菌瓶中，蓋上橡皮塞，抽氣，抽完后緩緩開啟橡皮塞，放入空氣，使葉片沉入瓶底。

然后蓋上橡皮塞，將細菌瓶放于搖床上處理2～3 h，處理完后取出靜置20～30 min，再用DDS-11A電導儀測定其葉片樣品的冰凍電導率。測定后蓋上橡皮塞，在沸水浴中處理10 min，取出冷卻至室溫后，測定其煮沸電導率。電解質(zhì)外滲率=冰凍電導率/煮沸電導率×100%。

1.3Logistic方程擬合和半致死溫度計算方法

在植物抗寒性研究中，電解質(zhì)外滲率擬合Logistic回歸方程為：y=K/（1+ae-bx）（其中，y為葉片的電解質(zhì)外滲率、x為處理溫度、K為極限電解質(zhì)外滲率、a和b為方程參數(shù)）。

為了確定a、b的值，將方程進行線性化處理，ln[（K-y）/y]=ln a-bx，令y1=ln [（K-y）/y]，則轉(zhuǎn)化為細胞傷害率（y1）與處理溫度（x）的直線方程。通過直線回歸的方法求得a、b值及相關(guān)系數(shù)，則低溫半致死溫度LT50=ln a/b[9]。

2結(jié)果與分析

2.1不同低溫處理下各茶樹品種（系）葉片電解質(zhì)外滲率的變化

葉片電解質(zhì)外滲率大小是常用的衡量植物遭受溫度脅迫后受害程度的生理指標，低溫脅迫使細胞膜的透性增加，越不抗寒的植物，膜透性的增加速度越快[10]。試驗中各茶樹品種（系）的葉片在不同低溫處理下電解質(zhì)外滲率的變化結(jié)果見表1，從表1可見，隨著處理溫度的不斷降低，各茶樹品種（系）的電解質(zhì)外滲率呈現(xiàn)升高趨勢，但升高的幅度并不相同，在溫度降至-6 ℃之前，5個茶樹品種（系）的電解質(zhì)外滲率差異較小；而到-9 ℃時，部分品種（系）的電解質(zhì)外滲率出現(xiàn)急劇增加的趨勢，其中03-7-4品系上升的幅度最大?？傮w來看，電解質(zhì)外滲率的變化呈現(xiàn)緩慢增加-快速增加-緩慢增加的趨勢，為典型的“S”型曲線變化，符合Logistic曲線的變化規(guī)律。

2.2由Logistic方程擬合各茶樹品種（系）的低溫半致死溫度

利用茶樹葉片電解質(zhì)外滲率擬合Logistic方程，確定茶樹品種（系）的低溫半致死溫度，結(jié)果見表2，如表2所示，Logistic擬合方程的相關(guān)系數(shù)均達到了顯著水平，這說明抗寒性研究結(jié)果是可靠的。與對照品種福鼎大白茶相比，茶樹品系03-7-4、20-3-1和20-2-1的低溫半致死溫度均不同程度地低于對照，其中品系03-7-4的低溫半致死溫度最低，達到了-14.40 ℃；而茶樹品系05-9-1的低溫半致死溫度高于對照。根據(jù)得到的低溫半致死溫度進行茶樹品種（系）抗寒性強弱排序，結(jié)果依次為03-7-4、20-3-1、20-2-1、福鼎大白茶、05-9-1。

3小結(jié)與討論

利用電導法測定植物葉片電解質(zhì)的滲漏情況來確定植物的受害程度操作較為簡單，已經(jīng)成為植物抗寒性最常用的鑒定方法。在不同低溫處理下，茶樹葉片電解質(zhì)外滲率隨著溫度的降低不斷增大，這與Lyons[1]的早期研究結(jié)果相吻合。雖然不同茶樹葉片電解質(zhì)外滲率升高的幅度不同，但總體呈現(xiàn)緩慢增加-快速增加-緩慢增加的趨勢，為典型的“S”型曲線變化，符合Logistic曲線的變化規(guī)律。利用茶樹葉片電解質(zhì)外滲率擬合Logistic方程，確定20-2-1、20-3-1、03-7-4、05-9-1和福鼎大白茶5個品種（系）的低溫半致死溫度分別為-10.98、-12.81、-14.40、-7.93和-10.34 ℃；根據(jù)得到的低溫半致死溫度進行5個茶樹品種（系）的抗寒性強弱排序，結(jié)果為03-7-4>20-3-1>20-2-1>福鼎大白茶>05-9-1。因此，與對照品種福鼎大白茶相比，不難確認20-2-1、20-3-1和03-7-4為茶樹抗寒性強的品系，可作為茶樹抗寒育種的材料。

參考文獻：

[1] LYONS J M. Chilling injury in plants [J]. Annual Review of Plant Physiology，1973（24）：445-466.

[2] 張露，張俊紅，溫忠輝，等.引種桉樹苗期的抗寒性分析[J].江西農(nóng)業(yè)大學學報，2011，33（1）：47-51.

[3] 馮獻賓，董倩，李旭新，等.黃連木和黃山欒樹的抗寒性[J]. 應(yīng)用生態(tài)學報，2011，22（5）：1141-1146.

[4] 劉友良，朱根海，劉祖祺.植物抗凍性測定技術(shù)的原理和比較[J].植物生理學通訊，1985（1）：40-43.

[5] 徐康，夏宜平，徐碧玉，等.以電導法配合Logistic方程確定茶梅‘小玫瑰的抗寒性[J].園藝學報，2005，32（1）：148-150.

[6] 謝軍，耿文娟，何峰江，等.以電導法配合Logistic方程測定6種扁桃枝條的抗寒性[J].新疆農(nóng)業(yè)大學學報，2011，34（1）：32-35.

[7] 黃海濤，余繼忠，張偉，等.電導法配合Logistic方程鑒定茶樹抗寒性的探討[J].浙江農(nóng)業(yè)科學，2009（3）：577-579.

[8] 侯渝嘉，唐敏，胡翔.茶樹種質(zhì)資源的抗寒性鑒定[J].西南農(nóng)業(yè)學報，2010，23（1）：137-140.

[9] 許瑛，陳發(fā)棣.菊花8個品種的低溫半致死溫度及其抗寒適應(yīng)性[J].園藝學報，2008，35（4）：559-564.

[10] 項延軍，李新芝，王小德.5種藤本植物的抗寒性研究初探[J]. 浙江大學學報（農(nóng)業(yè)與生命科學版），2011，37（4）：421-424.