赣25个油茶优良品种的耐热性比较

王国霞，曹福亮，杨玉珍，方炎明，雷小林

（1.郑州师范学院 生命科学系，河南 郑州 450044；2.南京林业大学 森林资源与环境学院，江苏 南京 210037；3.江西省林业科学院，江西 南昌 330032）

油茶Camellia oleifera是中国南方特有的重要木本食用油料树种，为世界四大优质食用油料树种之一[1]。油茶的主要产品茶油中的不饱和脂肪酸为85%～97%，为各种食用油之冠。茶油是目前世界上最富营养与健康价值的食用油，被誉为 “食油之王”。目前，在油茶生物学特性、良种选育、栽培与丰产配套、病虫害防治、分子育种技术、茶油品质及茶籽加工利用等方面做了大量工作，取得了重要成果[2-14]，但在油茶抗逆性方面开展的研究相对较少，尤其缺少温度胁迫方面的相关研究[15]，而耐热性研究则更属空白。这可能与人们对于亚热带树种的普遍认识有关，亚热带树种喜温暖湿润气候，就应该具有耐高温的能力和特性。而事实上，油茶在最高月平均气温为31.0℃，绝对最高气温42.0℃以上，生长便受到抑制，叶片萎靡，果实脱落，甚至死亡，直接影响了油茶的产量和质量。随着全球 “温室效应”的加剧，极端高温天气频频出现，这对所有的亚热带和热带树种也都是一个挑战，对油茶产业来说开展耐热性研究也有重要的现实意义。在抗性生理学领域，半致死温度可以反映温度与耐热性之间的数量关系，而且由于半致死温度的测定可以对离体叶片进行测定，无需创造高温环境对田间植株进行胁迫处理，因此，半致死温度是评价田间植物耐热性较好的指标。许多研究也表明，半致死温度是评价植物耐热性最常用的方法[16-19]。本研究通过电导法测定相对电导率配合Logistic方程求拐点温度的方法测定了25个油茶品种的高温半致死温度，并结合这些品种大树枝条在高温条件下的形态特征变化，对油茶抗热性方法的评价测定体系进行初步探讨，以期为油茶的科学种植提供理论依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料与半致死温度的测定

试验材料为江西省林业科学院选育的25个产油量均在800 kg·hm-2以上的优良油茶品种。于6月下旬在江西林业科学院油茶种质资源圃统一选取并采集25个油茶品种树冠南面方位的枝条，用清水保鲜并尽快带回实验室进行半致死温度的测定。选取位于枝条部位大致相同的成熟叶片用蒸馏水清洗干净后，剪成0.3 cm×0.3 cm的小片，称取0.1 g·次-1装入盛有20 mL去离子水的试管中并封口，将试管分别放在40，45，50，55，60，65℃的水浴锅中放置30 min，取出静置冷却后测定电导值S1；然后全部放入沸水浴加热30 min，静置冷却后测定电导值S2，同时测定蒸馏水电导率S0。重复3次·组-1。相对电导率（%）=（S1-S0）/（S2-S0）×100%。 通过 SPSS 13.0 软件将处理温度与相对电导率用 Logistic 方程 y=k/（1+ae-bt）进行拟合以求出a和b（y代表相对电导率，t代表处理温度，k为相对电导率的饱和容量，a和b为方程参数），然后用半致死温度TL50=lna/b的方法求出拐点温度作为半致死温度。

1.2 不同高温胁迫下油茶叶片的形态观察

将25个油茶无性系统一选取树冠南面方位的枝条在人工气候箱进行水培，分别进行8 h的40，45和50℃高温胁迫处理，在处理后2，4，8 h观察记录各油茶品种的叶片变化情况。

2 结果与分析

2.1 处理温度与相对电导率的关系

根据公式计算出各油茶品种各温度处理下的相对电导率，然后将相对电导率与处理温度绘制成图。从图1可以看出：油茶叶片相对电导率随温度增加先缓慢增加，然后急剧增加，随后增加的趋势渐缓，相对电导率随处理温度的变化呈典型的 “S”型曲线，符合有限增长定律。

2.2 Logistic方程参数及半致死温度的确定

由于油茶叶片在不同温度处理下的相对电导率呈 “S”型曲线，因此，可以选用Logistic曲线方程进行拟合。将不同水浴温度处理下的叶片相对电导率与处理温度用SPSS 13.0软件进行Logistic方程回归，求出Logistic方程系数a，b的值和相关系数（表1）。通过显著性检验，25个油茶品种的拟合度均达到极显著水平（P＜0.01），由此证明：相对电导率与处理温度的关系用Logistic描述是合适的。之后，用TL50=lna/b的方法求出25个油茶品种的半致死温度。

图1 部分油茶品种在不同处理温度的相对电导率变化Figure1 Changes of relative conductivity leaves of some Camellia oleifera cultivars in different temperature

表1 方程参数与半致死温度Table1 Parameters of equation and semi-lethal temperature

2.3 不同油茶品种半致死温度的比较

从测定的结果来看：25个油茶品种的半致死温度为43.79～54.09℃，其中半致死温度最高的为赣190，最低的为赣永6。方差分析表明：不同无性系半致死温度具有极显著性差异（F=4.3670，P＜0.0001）。25个油茶品种的半致死温度排序为赣190＞赣55＞赣石84-3＞赣447＞赣71＞赣无24＞赣68＞赣8＞赣无11＞赣兴46＞赣无16＞赣70＞赣永5＞赣77024＞赣6＞赣无12＞赣无2＞赣抚20＞赣石83-4＞赣无1＞赣无15＞赣兴48＞赣石83-1＞赣石84-8＞赣永6。半致死温度越高，耐热性越强。按照半致死温度的高低可以把25个油茶品种大致划分3个大类：①TL50≥50℃，其中有赣190，赣55，赣石84-3，赣447，赣71和赣无24；②45≤TL50＜50℃，包括赣68，赣8，赣无11，赣兴46，赣无16，赣70，赣永5，赣77024，赣6，赣无12，赣无2，赣抚20，赣石83-4，赣无1；③TL50＜45℃，包括赣无15，赣兴48，赣石83-1，赣石84-8，赣永6。

2.4 极端高温胁迫下不同油茶品种的叶片形态表现

在40℃和45℃处理8 h条件下，各品种之间在叶片外部形态上并没有太明显的差别。但在50℃高温条件下（表2），高温持续2 h，赣石83-1，赣6，赣永6就有少量叶片边缘开始出现焦化现象，其他品种叶片暂无明显变化；高温持续4 h后，只有赣8，赣190，赣447，赣石84-3，赣55，赣无24等单株的叶片完好，大部分品种的少量叶片边缘都出现有干焦现象，而赣无15，赣永6，赣兴48，赣石83-1，赣无1等品种有20%的叶片的边缘出现干焦现象；高温持续8 h后，只有赣8，赣190的叶片还基本完好，没有焦化现象，赣无15，赣无2，赣永6，赣6，赣石83-1，赣兴48等品种几乎全部叶片都出现干焦现象，其中有部分叶片几乎全部焦化，其余品种30%～50%的叶片边缘出现干焦现象，部分叶片中部有大块褐化斑点。因此，可根据其形态变化将这25个油茶品种耐热性划分为3个类型：①耐热型有赣8，赣石84-3，赣190；②中间型有赣无1，赣永5，赣71，赣68，赣无24，赣447，赣无11，赣兴46，赣抚20，赣55，赣石84-8，赣无12，赣无16，赣70，赣石83-4，赣77024（白皮中子）；③不耐热型有赣无15，赣无2，赣永6，赣6，赣石83-1，赣兴48。

表2 25个油茶品种在50℃高温处理下不同阶段的叶面形态表现Table2 Morphological characteristics of leaves of 25 Camellia oleifera cultivars in different stages by 50℃treatment

上述分类结果与半致死温度测定的分类结果基本一致，说明半致死温度可以做为确定油茶耐热性的指标。以半致死温度为指标，把25个油茶品种分为3类：①耐热型（TL50≥50℃），其中有赣190，赣55，赣石84-3，赣447，赣71和赣无24；②中间型（45≤TL50＜50℃），包括赣68，赣8，赣无11，赣兴46，赣无16，赣70，赣永5，赣77024，赣6，赣无12，赣无2，赣抚20，赣石83-4，赣无1；③感热型（TL50＜45℃），包括赣无15，赣兴48，赣石83-1，赣石84-8，赣永6。

3 结论与讨论

本研究采用了半致死温度这个指标来评价25个优良油茶品种的耐热性，结果表明：25个油茶品种的半致死温度差异很大（为43.79～54.09℃），25个油茶品种的耐热性顺序为赣190＞赣55＞赣石84-3＞赣447＞赣71＞赣无24＞赣68＞赣8＞赣无11＞赣兴46＞赣无16＞赣70＞赣永5＞赣77024＞赣6＞赣无12＞赣无2＞赣抚20＞赣石83-4＞赣无1＞赣无15＞赣兴48＞赣石83-1＞赣石84-8＞赣永6。根据半致死温度和高温处理后外部形态变化把25个品种划分为3种类型：①耐热型有赣190，赣55，赣石84-3，赣447，赣71和赣无24；②中间型有赣68，赣8，赣无11，赣兴46，赣无16，赣70，赣永5，赣77024，赣6，赣无12，赣无2，赣抚20，赣石83-4，赣无1；③感热型有赣无15，赣兴48，赣石83-1，赣石84-8，赣永6。

细胞膜是植物和环境的界面和屏障，既能接受和传递环境信息，又能对环境胁迫做出反应。高温对膜的伤害会使膜内的电解质渗出率增高，因此，电导法成为一种快速可靠的测定植物在高温下的受害程度及评价耐热能力的方法[20-23]。Martireau等[24]认为植物在高温胁迫下的膜伤害与质膜透性的增加是高温伤害的本质之一，叶片被高温伤害后，膜的通透性增加，电解质扩散出细胞，因此，认为可以测定叶片外渗电导率来确定高温的伤害。陈志刚等[23]通过对不同种源苗木在41.0℃高温处理下的叶片电导率等生理指标的变化进行了综合评价，来选择耐热性优良的种源；Tischler等[20]在对雀稗属植物的抗热性研究把相对电导率作为一个重要指标；李纪元等[26]在对高温胁迫下15个茶花Camellia japonica品种的耐热性研究中把相对电导率作为一个重要指标，并认为茶花耐热性结果与茶花耐寒性研究结果一致。应用Logistic方程求出的半致死温度，更是植物的耐热能力精确、可靠的指标，这个方法己经得到广泛应用[16-19，26-27]。徐静平等[19]通过Logistic拐点确定半致死温度，对8种屋顶绿化木本植物的耐热性进行比较；高鹤等[18]用改良电导法测定配合Logistic方程求拐点温度的方法测定了6种冷季型观赏草的高温半致死温度，测定的结果与材料在田间的实际表现趋势一致；本研究半致死温度测定结果与水培大树枝条在高温胁迫下的形态观察结果也基本一致，说明半致死温度可以做为确定油茶耐热性的指标，结果表明：此方法是鉴定油茶的耐热性的一种简便可行的办法，不仅可以缩短栽培选种或引种时间，而且可以降低选种和引种的风险，提高种植效率，创造更高的经济价值和社会效益。

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