低溫下7個(gè)草莓品種的抗性生理指標(biāo)比較

楊馥霞　湯玲　賀歡　孔芬　王衛(wèi)成

摘要：以7個(gè)草莓新品種為試材，在-15～4 ℃范圍內(nèi)設(shè)置7個(gè)溫度梯度處理，測(cè)定草莓葉片葉綠素、可溶性糖、游離脯氨酸及丙二醛（MDA）含量，以評(píng)價(jià)其抗寒性。結(jié)果表明，低溫處理后，寧玉葉片中葉綠素含量最高;隋珠、寧玉的可溶性糖含量較高，但各品種間差異不明顯。脯氨酸含量受到影響因素較多，不能從含量上判斷與抗寒力強(qiáng)弱的相關(guān)性;京藏香的MDA含量一直較高，寧玉的MDA含量較低且穩(wěn)定。寧玉的抗寒力最強(qiáng)，京藏香較弱，其他品種介于兩者之間。

關(guān)鍵詞：草莓;抗寒性;可溶性糖;MDA;游離脯氨酸

中圖分類號(hào)：S668.4 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? 文章編號(hào)：1001-1463（2021）04-0014-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.04.005

Comparison of Resistant Physiological Index among Seven New Strawberry Cultivars after Low Temperature Treatment

YANG Fuxia， TANG Ling， HE Huan， KONG Fen， WANG Weicheng

（Institute of Fruit and Floriculture， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：In order to evaluate cold tolerance of seven strawberry cultivars， we measured the contents of chlorophyll， soluble sugar， proline and malondialdehyde （MDA） after the plants were treated at seven different temperatures from -15 ℃ to 4 ℃. The results showed that after low temperature treatment， the chlorophyll content was highest in Ningyu leaves， the soluble sugar content of Suizhu and Ningyu was higher， but the difference was not obvious among the cultivar. Proline content is affected by many factors， so it cannot be judged from the content of the correlation with cold resistance strength; the MDA content of Jingzangxiang was always high， Ningyu was low and stable. The cold tolerance of Ningyu is strongest and of Jingzangxiang is weakest， and of other cultivars is intermediate.

Key words：Strawberry; Cold resistance; Soluble sugar; MDA; Proline

甘肅位于中國(guó)西北地區(qū)，冬季寒冷干燥。隨著草莓生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，低溫傷害成為影響草莓栽培的因素之一，選擇抗寒性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)的品種成為當(dāng)?shù)赜N及引種的目標(biāo)[1 ]。近年來，甘肅省陸續(xù)引進(jìn)一系列草莓新品種[2 ]，但這些品種在寒旱條件下適應(yīng)性如何，需要采用與抗寒相關(guān)的生理指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。我們前期對(duì)部分品種低溫半致死溫度進(jìn)行了測(cè)定[3 ]，現(xiàn)通過對(duì)草莓葉片中葉綠素含量、可溶性糖含量、游離脯氨酸含量及MDA含量變化的測(cè)定，進(jìn)一步評(píng)價(jià)草莓品種紅顏、甘露、隋珠、京藏香、寧玉、蒙特瑞、圣安德瑞斯的抗寒性，以期為篩選適應(yīng)甘肅省寒旱生態(tài)環(huán)境栽培的草莓品種及抗寒親本的選擇提供參考。

1 ? 材料與方法

1.1 ? 供試材料

供試草莓品種為紅顏（Benihoppe）、甘露（Ganlu）、隋珠（Suizhu）、京藏香（Jingzangxiang）、寧玉（Ningyu）、蒙特瑞（Monterey）、圣安德瑞斯（San Andreas），均由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所提供。

1.2 ? 試驗(yàn)方法

2017年11月選擇供試草莓品種的匍匐莖苗，每個(gè)品種100株，定植于規(guī)格12 cm×12 cm的黑色營(yíng)養(yǎng)缽中草炭土培養(yǎng)，正常水肥管理。定植120 d后低溫處理，先在人工培養(yǎng)箱中4 ℃低溫鍛煉12 h，期間無光照。然后用低溫培養(yǎng)箱進(jìn)行處理，控溫精度±1 ℃。每個(gè)溫度下每品種處理3株，處理溫度分別為0、-3、-6、-9、-12、-15 ℃，對(duì)照溫度為4 ℃（CK）。以4.0 ℃/h升降溫，至設(shè)定溫度后保持12 h，然后溫度回升至4 ℃保持12 h，取中心展開葉外數(shù)第2～4張復(fù)葉測(cè)定葉綠素、可溶性糖、游離脯氨酸、MDA等含量，測(cè)定時(shí)參考李合生[4 ]方法，重復(fù)3次。

2 ? 結(jié)果與分析

2.1 ? 葉綠素含量

低溫能使葉綠素降解，影響葉綠素的含量與組分，還能使與光合作用有關(guān)的酶失活，從而影響光合速率。從圖1可知，受到低溫脅迫時(shí)，草莓葉綠素總量的變化呈先增加后降低的趨勢(shì)。其中，京藏香、圣安德瑞斯、隋珠、紅顏和甘露在-9 ℃的低溫處理下葉綠素含量出現(xiàn)最大值，隨后降低;蒙特瑞和寧玉則在-12 ℃達(dá)到最高點(diǎn)，隨后下降。不同溫度下寧玉葉片中平均葉綠素含量高，部分品種間差異不明顯。上述結(jié)果說明不同草莓品種葉綠素含量在一定溫度下與抗寒性的強(qiáng)弱存在相關(guān)性。

2.2 ? 可溶性糖含量

低溫處理后可溶性糖含量較高的品種抗寒能力較強(qiáng)[5 ]。由圖2可見，不同草莓品種的可溶性糖含量變化相對(duì)穩(wěn)定。4 ℃條件下不同品種草莓葉片中可溶性糖含量為4.6～5.3 g/kg，其中圣安德瑞斯含量顯著高于其他品種。京藏香和隋珠在0 ℃低溫處理后可溶性糖含量出現(xiàn)最大值，圣安德瑞斯、紅顏和甘露經(jīng)-9 ℃低溫處理下可溶性糖含量最高，蒙特瑞和寧玉可溶性糖含量最高點(diǎn)出現(xiàn)在-15 ℃處理。在7個(gè)溫度梯度下，隋珠葉片中可溶性糖含量的平均值最高，其次是寧玉，但各品種間差異不明顯。

2.3 ? 游離脯氨酸含量

由圖3可見，紅顏、蒙特瑞、寧玉在4 ℃時(shí)游離脯氨酸含量最高，京藏香在-6 ℃處理下出現(xiàn)最高值，隋珠和甘露在0 ℃下含量最高，圣安德瑞斯在-12 ℃出現(xiàn)最高值。除4、0 ℃外，其他溫度下游離脯氨酸含量平均值以京藏香最高，明顯高于其他品種;隋珠次之，寧玉含量最低，其他品種在部分溫度下差異不明顯。寧玉和甘露在不同低溫下的脯氨酸含量相對(duì)穩(wěn)定，沒有太大變化，而京藏香不同處理間差異較大。

2.4 ? ?MDA含量

由圖4可以看出，MDA的含量在不同品種間差異較大。京藏香、紅顏、蒙特瑞、寧玉MDA含量均在4 ℃條件下最高，甘露、隋珠、圣安德瑞斯在-12 ℃處理時(shí)MDA出現(xiàn)最高值。在7個(gè)溫度條件下，京藏香和蒙特瑞中MDA含量的平均值均高于寧玉。京藏香經(jīng)不同溫度處理后MDA含量始終保持較高水平，寧玉處于最低水平?？梢姡瑢幱窨购宰顝?qiáng)，其次是甘露、紅顏、圣安德瑞斯、隋珠、蒙特瑞，京藏香的抗寒性最差。低溫處理后，寧玉葉片中MDA含量低且較穩(wěn)定。

3 ? 小結(jié)與討論

葉綠素是植物光合作用中吸收光的主要色素，低溫脅迫下葉綠素含量的變化可反映出植物光合強(qiáng)度的強(qiáng)弱，常被用作植物對(duì)脅迫反應(yīng)的指標(biāo)。本試驗(yàn)中，低溫使草莓葉片葉綠素含量先增加后減少，其中以寧玉葉片中葉綠素含量最高。增加可能與草莓對(duì)低溫的適應(yīng)有關(guān)，下降與MDA的不斷積累有關(guān)，膜脂過氧化產(chǎn)物MDA的增加降低了相關(guān)酶活性，加速了葉綠素的降解[5 ]。

植物體內(nèi)糖含量與抗性密切相關(guān)。羅 婭[5 ]認(rèn)為低溫脅迫后草莓體內(nèi)可溶性糖含量增加，從而減輕脅迫對(duì)草莓造成的損傷。本試驗(yàn)中，隋珠、寧玉可溶性糖含量一直較高，可見低溫脅迫對(duì)寧玉的損傷較小。

脯氨酸是否作為抗寒指標(biāo)學(xué)者持有不同見解[6 ]。Xin等[7 ]的研究表明，高濃度的脯氨酸是擬南芥抗凍性較高的重要原因之一。閆忠業(yè)等[8 ]認(rèn)為脯氨酸含量與抗寒力強(qiáng)弱沒有明顯的相關(guān)性，只是抗寒品種的脯氨酸含量相對(duì)穩(wěn)定。我們的研究也表明，脯氨酸含量受到影響因素較多，不能從含量上判斷與抗寒力強(qiáng)弱的相關(guān)性。MDA是膜脂過氧化的最終產(chǎn)物，是膜系統(tǒng)受害的重要標(biāo)志之一。

寧玉葉片中MDA含量比較低且穩(wěn)定，京藏香的MDA含量一直較高，其他品種的變化較大。閆忠業(yè)等[8 ]認(rèn)為可以將低溫處理后MDA含量穩(wěn)定性作為蘋果抗寒性鑒定的輔助指標(biāo)，與本研究一致。草莓是多年生草本耐低溫植物，其抗寒性是由遺傳性決定的，不同抗寒基因誘導(dǎo)表達(dá)出形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理上的抗寒性不同[9 ]。在引進(jìn)的7個(gè)品種中，寧玉、甘露抗寒生理指標(biāo)較高，這和我們前期對(duì)幾種草莓半致死溫度排序結(jié)果基本一致[2 ]，說明可以在甘肅地區(qū)栽植，但抗寒特性考慮的是能否生存的問題，能否在甘肅地區(qū)大面積推廣，需對(duì)多年的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 楊馥霞，湯 ? 玲，賀 ? 歡，等. ?取樣部位對(duì)6個(gè)草莓品種低溫半致死溫度的影響[J]. ?甘肅農(nóng)業(yè)科技，2019（12）：31-34.

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[6] 趙福庚，劉友良. ?脅迫條件下高等植物體內(nèi)脯氨酸代謝及調(diào)節(jié)的研究進(jìn)展[J]. ?植物學(xué)通報(bào)，1999，16（5）：540-546.

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[8] 閆忠業(yè)，呂天星，王冬梅，等. ?低溫下六個(gè)蘋果新品種抗性生理指標(biāo)的比較[J]. ?植物生理學(xué)報(bào)，2015（1）：93-96.

[9] 萬清林. ?草莓抗寒特性分析[J]. ?北方園藝，1990（8）：4-7.

（本文責(zé)編：陳 ? 偉）

收稿日期：2020 - 08 - 19;修訂日期：2021 - 02 - 01

基金項(xiàng)目：甘肅省青年科技基金項(xiàng)目（20JR10RA461）;甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2020GAAS21）;甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院列中青年基金項(xiàng)目（2016GAAS48、2017GAAS80）。

作者簡(jiǎn)介：楊馥霞（1986 — ），女，甘肅白銀人，助理研究員，主要從事草莓栽培工作。聯(lián)系電話：（0）15109319746。Email：yangfu.xia@163.com。

通信作者：王衛(wèi)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(lián)系電話：（0）13919430750。Email：wang216630@sohu.com。