路易斯安娜鳶尾品種的耐寒性比較與篩選

周玉珍　錢(qián)劍林　張林　呂文濤

摘要：對(duì)路易斯安娜鳶尾9個(gè)品種的葉片與地下莖段及其自交后代實(shí)生苗不同苗齡植株葉片、Bold Pretender品種自交后代優(yōu)良株系葉片的半致死溫度、相對(duì)電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)定比較，結(jié)果表明，路易斯安娜鳶尾的葉片抗寒性強(qiáng)于地下莖。在人工降溫條件下，9個(gè)品種中半致死溫度最高的為Bold Pretender，為-4.899 ℃；最低的為King Louis，為 -9.867 ℃。自交后代實(shí)生苗一年生苗的抗寒性均比二年生苗弱，Heather Stream、Noble Moment等2個(gè)品種實(shí)生苗抗寒性強(qiáng)于母本，Bold Pretender品種自交后代分離的9個(gè)優(yōu)良株系中，只有1個(gè)株系抗寒性強(qiáng)于母本。

關(guān)鍵詞：路易斯安娜鳶尾；耐寒性；半致死溫度

中圖分類(lèi)號(hào)：S682.1+90.37 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2015）07-0179-03

路易斯安娜鳶尾（Louisiana iris）屬于無(wú)髯類(lèi)鳶尾類(lèi)，顏色多樣，主要分布在美國(guó)東南部，由六角果鳶尾（I. hexagona）、高大鳶尾（I. gigan ticaerulea）、短莖鳶尾（I. brevicaulis）、暗黃鳶尾（I. fulva）和內(nèi)耳森鳶尾（I. nelsonii）等野生種作親本雜交而成的品種群[1-2]。由于其抗寒能力比較強(qiáng)，在長(zhǎng)三角地區(qū)引種后冬季能保持葉片綠色，彌補(bǔ)大多數(shù)水生花卉冬季落葉的不足，因此對(duì)引進(jìn)品種的耐寒性比較和篩選、選育抗寒新品系具有重要意義。蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院自引進(jìn)路易斯安娜鳶尾品種以來(lái)，在品種選育、種苗生產(chǎn)、園林應(yīng)用等方面開(kāi)展了大量研究[3-5]，獲得了一批優(yōu)良株系。本研究通過(guò)比較不同品種、不同苗齡及自交后代優(yōu)良株系間的耐寒能力差異，為抗寒品種的篩選奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為路易斯安娜鳶尾品種Noble Moment、Bold Pretender、Heather Stream、Sea Knight、Professor-Neil、Colorific、King Louis、Ione、Good doctor的葉片與地下莖，上述品種自交后代的1年生與2年生實(shí)生苗葉片，Bold Pretender的F1代優(yōu)良株系F1-b、F1-y、F1-1、F1-2、F1-3、F1-4、F1-6、F1-7、F1-9的葉片與地下莖。均由蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院相城科技園提供。

1.2 方法

試驗(yàn)于2012年、2013年、2014年的12月下旬至次年1月進(jìn)行。從生長(zhǎng)地采集同一規(guī)格、相同位置的葉片與地下莖段，裝入保鮮袋中備用。樣品處理方法參考張京等的方法[6]，進(jìn)行低溫處理的冰柜安裝控溫儀，溫度準(zhǔn)確穩(wěn)定。處理溫度分別為4 ℃（對(duì)照）、0 ℃、-4 ℃、-8 ℃、-12 ℃、-16 ℃，1 d后采用電導(dǎo)率法進(jìn)行測(cè)定[7]，建立相對(duì)電導(dǎo)率（REC）的 Logistic回歸模型并確定各樣品半致死溫度（LT50）[8-9]。

2013年1月18—20日，當(dāng)自然氣溫夜間降至最低-6 ℃、白天最高2 ℃時(shí)，對(duì)各品種葉片的相對(duì)電導(dǎo)率再次進(jìn)行測(cè)定，方法同前。

2 結(jié)果與分析

2.1 人工降溫過(guò)程中不同品種相對(duì)電導(dǎo)率回歸方程與半致死溫度

在人工降溫下，根據(jù)不同品種的葉片與地下莖在不同溫度處理下測(cè)得的相對(duì)電導(dǎo)率，計(jì)算獲得回歸方程、擬合度與半致死溫度（表1、表2）。

表1、表2顯示，路易斯安娜鳶尾各品種葉片與地下莖在不同低溫下處理后，其相對(duì)電導(dǎo)率遵循Logistic方程，擬合度達(dá)極顯著水平，且與半致死溫度成線(xiàn)性關(guān)系。根據(jù)半致死溫度得出葉片抗寒能力最強(qiáng)的品種是King Louis，為-9.867 ℃；其次為Ione，為-7.96 ℃；抗寒能力最弱的品種是Bold Pretender，為-4.899 ℃。而地下莖的抗寒能力最強(qiáng)的品種是King Louis，為-5.528 ℃；其次為Bold Pretender，為-3.707 ℃；抗寒能力最弱的品種是Sea Knight，為-0.995 ℃。將各品種葉片與地下莖的半致死溫度進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1顯示，路易斯安娜各個(gè)品種葉片的半致死溫度均低于地下莖的半致死溫度，說(shuō)明各品種葉片的抗寒能力均高于地下莖。其中品種King Louis的葉片與地下莖的抗寒能力均高于其他品種，其他品種葉片與地下莖的抗寒性沒(méi)有相關(guān)性。

2.2 自然低溫下各品種相對(duì)電導(dǎo)率比較

在自然降溫至夜間溫度最低達(dá)-6 ℃時(shí)，對(duì)9個(gè)品種葉片相對(duì)電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)圖2。圖2顯示，在自然降溫至-6 ℃時(shí)，King Louis的相對(duì)電導(dǎo)率最小，為3.02%；相對(duì)電導(dǎo)率最高的是Bold Pretender，為14.78%，與人工降溫計(jì)算得到的各品種半致死溫度相比，各品種在自然降溫下測(cè)得的相對(duì)電導(dǎo)率變化趨勢(shì)與之吻合，即半致死溫度低的品種在同一低溫下相對(duì)電導(dǎo)率也低，說(shuō)明抗寒能力較強(qiáng)。各品種在自然降溫至-6 ℃時(shí)，相對(duì)電導(dǎo)率均未達(dá)到50%。但不同相對(duì)電導(dǎo)率的比較可以對(duì)品種的抗寒性進(jìn)行篩選。

2.3 不同品種后代不同苗齡植株抗寒性比較

圖3顯示，各品種葉片的半致死溫度2年生苗均低于1年生苗，Heather Stream、Noble Moment自交F1代的1年生、2年生苗的半致死溫度均低于自交母本，說(shuō)明這2個(gè)品種通過(guò)自交獲得的實(shí)生苗抗寒能力比母本強(qiáng)，尤其2年生苗具有更強(qiáng)的抗寒性；其余品種的母本半致死溫度低于其自交F1的1年生、2年生苗。

2.4 自交后代優(yōu)良品系抗寒性比較

Bold Pretender自交后代通過(guò)人工篩選獲得的F1-b、F1-y、F1-1、F1-2、F1-3、F1-4、F1-6、F1-7、F1-9等9個(gè)優(yōu)良品系，其中F1-b為與母本同色的品系、F1-y為黃色品系，其余品系為觀賞性狀優(yōu)良（花色、株型、分生能力、株高等優(yōu)異）的品系，將9個(gè)品系與母本在人工降溫條件下測(cè)得的相對(duì)電導(dǎo)率計(jì)算得到的半致死溫度，結(jié)果見(jiàn)圖4。圖4顯示，F(xiàn)1后代品系中，F(xiàn)1-b、F1-1、F1-4半致死溫度與母本接近，均為-4.9 ℃，F(xiàn)1-6的半致死溫度略低于母本，為-5.1 ℃，其余品系均高于母本，其中半致死溫度最高的品系是 F1-3，為-2.5 ℃，通過(guò)自交獲得的品系除了在觀賞性狀方面產(chǎn)生了分離外，在抗寒性方面也出現(xiàn)了分離。

3 結(jié)論與討論

植物的抗寒性研究大多應(yīng)用了Logistic方程建立回歸模型確定半致死溫度，并對(duì)不同植物的抗寒性作出了評(píng)價(jià)[9-10]，在常綠水生鳶尾抗寒性評(píng)價(jià)方面也大多應(yīng)用了該方法[11]。本試驗(yàn)通過(guò)人工降溫進(jìn)行低溫脅迫后，測(cè)得相對(duì)電導(dǎo)率，并應(yīng)用Logistic方程建立回歸模型確定半致死溫度，對(duì)各品種及其自交后代1、2年生實(shí)生苗、自交后代篩選出的優(yōu)良品系進(jìn)行抗寒性比較。結(jié)果表明，品種間抗寒性差異較大，而且地下莖與葉片的半致死溫度不一致，葉片抗寒性最佳的是King Louis，為-9.867 ℃；其次為Ione，為-7.96 ℃；最弱的是Bold Pretender，為-4.899 ℃。而地下莖的抗寒能力最強(qiáng)的品種是King Louis，為-5.528 ℃；其次為Bold Pretender，為-3.707 ℃；最弱的是Sea Knight，為-0.995 ℃。路易斯安娜鳶尾長(zhǎng)期生長(zhǎng)在水中，使得地下莖的耐寒性不如挺出水面的葉片部分，因此在冬季養(yǎng)護(hù)過(guò)程中須要提高水位保護(hù)地下莖越冬，盡量避免干旱，以免地下莖受凍害。

在自然降溫至-6 ℃時(shí)，對(duì)各品種葉片相對(duì)電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，各品種相對(duì)電導(dǎo)率的變化與人工降溫獲得的半致死溫度變化相吻合，但所有品種均未達(dá)到50%以上的相對(duì)電導(dǎo)率。說(shuō)明用人工降溫方法進(jìn)行品系間抗寒性篩選是可靠的，在經(jīng)過(guò)一定自然低溫鍛煉后，再用人工降溫的方法處理，測(cè)定相對(duì)電導(dǎo)率，會(huì)得到更低的半致死溫度，因此，在測(cè)定品種半致死溫度時(shí)要在自然降溫接近人工處理低溫時(shí)進(jìn)行采樣測(cè)定，這樣更能體現(xiàn)實(shí)際的耐寒性。

苗齡不同的品種抗寒能力也不同，1年生苗的抗寒性均比2年生實(shí)生苗弱，有的品種實(shí)生苗抗寒性強(qiáng)于母本，如Heather Stream、Noble Moment。這類(lèi)品種通過(guò)自交獲得的后代中可以篩選出抗寒性?xún)?yōu)于母本的品系或通過(guò)自交獲得的后代實(shí)生苗抗寒性更強(qiáng)。

Bold Pretender品種開(kāi)放自交授粉后代出現(xiàn)了觀賞性狀的分離[12]，對(duì)其9個(gè)觀賞性狀優(yōu)良品系進(jìn)行抗寒性篩選，結(jié)果表明，本色的抗寒性與母本接近，黃色品系抗寒性弱于母本，有1個(gè)品系抗寒性強(qiáng)于母本。自交后代中的大多數(shù)品系抗寒性弱于母本，說(shuō)明在后代抗寒性?xún)?yōu)良品系篩選時(shí)盡可能擴(kuò)大選擇單株的數(shù)量，以獲得抗寒性強(qiáng)的品系。

植物的抗寒性與品種、苗齡、遺傳特性有關(guān)，在測(cè)定時(shí)間、方法與環(huán)境條件相同的情況下，對(duì)不同品種、不同苗齡、不同優(yōu)良品系用相對(duì)電導(dǎo)率法進(jìn)行測(cè)定，可以進(jìn)行品種（系）間抗寒性比較篩選，這對(duì)路易斯安娜鳶尾抗寒品種的選育與擴(kuò)大應(yīng)用區(qū)域具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]Caillet M. The Louisiana iris[M]. Texas：Gardener，1988：69-74.

[2]The Society for Louisiana iris. The Louisiana iris：the taming of a native American wildflower[M]. 2nd ed.Portland：Timber，Press，2000：84-88.

[3]周玉珍，成海鐘，陸桂梅，等. 蘇州地區(qū)路易斯安娜鳶尾實(shí)生苗生產(chǎn)的影響因素[J]. 北方園藝，2012（15）：64-67.

[4]周玉珍，成海鐘，張文婧，等. 路易斯安娜鳶尾在蘇州地區(qū)的引種與結(jié)實(shí)性研究[J]. 北方園藝，2010（21）：73-75.

[5]朱旭東，田松青，周玉珍，等. 路易斯安娜鳶尾組培和苗期生長(zhǎng)規(guī)律初步研究，福建林業(yè)科技，2009（03）：175-178，195.

[6]張 京，孫小明，吳家森，等. 4種常綠水生鳶尾抗寒性的初步研究[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，35（2）：30-34，40.

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

[8]王榮富. 植物抗寒指標(biāo)的種類(lèi)及其應(yīng)用[J]. 植物生理學(xué)通訊，1987（3）：49-55.

[9]許 瑛，陳發(fā)棣. 菊花8個(gè)品種的低溫半致死溫度及其抗寒適應(yīng)性[J]. 園藝學(xué)報(bào)，2008，35（4）：559-564.

[10]張 林，徐迎春，周玉珍，等. 朱頂紅種球抗寒性研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（6）：142-145

[11]劉惠春，朱開(kāi)元，周江華，等. 常綠水生鳶尾抗寒機(jī)理的初步研究[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（1）：62-65

[12]周玉珍，成海鐘，張文婧，等. 路易斯安娜鳶尾自交后代觀賞性狀分離研究初報(bào)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（2）：154-156.