低温胁迫下梨枝条电解质外渗与抗寒力相关性分析

王 玮，李红旭，曹素芳，赵明新

（甘肃省农业科学院林果花卉研究所，甘肃 兰州 730070）

低温胁迫下梨枝条电解质外渗与抗寒力相关性分析

王 玮，李红旭，曹素芳，赵明新

（甘肃省农业科学院林果花卉研究所，甘肃 兰州 730070）

以一年生梨苗休眠枝条为试材，应用电导仪测定梨品种黄冠、玉露香在-20℃、-25℃低温下分别处理12、24、36、48、60 h的电解质外渗率的变化，并与低温处理下的冻害级别进行相关性分析。结果表明，随着处理温度的降低及处理时间的延长，2个梨品种的电解质渗出率变化呈“S”型曲线，-20、-25℃的低温对梨枝条细胞伤害尚属于可逆的自我保护阶段，在一定时间段内对低温具有适应能力，质膜透性的变化不能反映外部形态的变化，且黄冠梨对低温的自我保护反应要强于玉露香梨。

低温胁迫；梨品种；电解质渗出率；冻害级别

植物低温胁迫伤害时，细胞的质膜透性发生改变，电解质不同程度外渗，这种变化可作为抗寒性的生理指标［1］。近年，运用电导法测定梨、苹果、柑橘、枣、葡萄、扁桃、果梅、樱桃、李等果树质膜透性变化的研究较为广泛［2-23］，其结果能够间接反映各果树品种的抗寒力。我们于2013年选用2个优良梨品种为试材，测定在-20、-25℃低温下，处理12、24、36、48、60 h细胞电解质外渗率的变化，并结合低温处理冻害级别调查对其进行相关性分析，确定在-20℃、-25℃低温胁迫下电导法测定梨枝条细胞质膜透性变化是否与枝条外部形态表现一致，为运用电导法测定梨品种抗寒力提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试材料为优良梨品种黄冠、玉露香生长势相近的一年生苗顶部长约60 cm的枝条，采自甘肃省农业科学院林果花卉研究所榆中梨资源圃。采用MDF-U4186S三洋超低温冰箱冷冻，控温精度±1℃，电解质渗出率采用DDS-11A型电导率仪（上海雷磁创益仪器仪表有限公司）测定。

1.2 试验方法

2013年1月，将采集的枝条依次用自来水、蒸馏水和重蒸馏水冲洗，用干净细纱布擦干后用石蜡封闭枝条两端剪口，每品种分成11组，每组10条，其中1组在室温下测定其电导率作为对照（CK），其余用纱布和塑料袋依次包裹后每品种各取5组，分别在-20、-25℃低温下处理。冷冻时温度下降幅度和解冻时的温度回升均为4℃/h，到达目标温度后按分组持续12、24、36、48、60 h，然后解冻。

取冷冻枝条中间部分切成0.2 cm的小段，每处理分别称取3 g，放入50 mL的三角瓶中，加入重蒸馏水30 mL，在室温下浸提10 h，摇匀后用电导仪测出电导率（R），代表低温处理的电解质渗出量。再将其放入蒸锅中（用保鲜膜封瓶口）蒸30 min后，同样在室温下浸提10 h，测得枝条被杀死后的电导率（R0），代表处理材料的原生质膜全部破坏后所渗出电解质的总量。以上实验3次重复。

1.3 统计分析

根据仝月澳等的方法，在不同温度下测定的电导率分别乘以相应的校正值［24］，并按照张宪政介绍的方法计算出相对电解质渗出率（即细胞伤害率）［25］。

低温处理冻害分级标准为：0级，一年生枝横切面髓部白色，木质部和韧皮部鲜绿色；1级，一年生枝横切面髓部变黄褐色，木质部和韧皮部鲜绿色；2级，一年生枝横切面髓部变褐色，并已影响木质部；3级，一年生枝横切面髓部褐色，木质部黄褐色。

用Excel统计数据，DPS3.0软件分析相关系数，查费雪氏相关系数显著性检验表。

2 结果与分析

2.1 不同低温及冷冻时间处理的电解质渗出率变化

通过图1、图2可以看出，随着处理温度的降低及处理时间的延长，2个品种的电解质渗出率变化呈“S”型曲线。-20℃时，黄冠在24 h内，细胞伤害率上升了24.76百分点；24～48 h内下降了16.47百分点；48～60 h内上升了19.78百分点。玉露香在36 h内，细胞伤害率上升了17.88百分点，36～48 h内下降了21.89百分点，48～60 h内上升了21.05百分点。

在-25℃时，黄冠在12～36 h内，细胞伤害率下降了40.51百分点；36～48 h内上升了7.19百分点；48～60 h内下降了5.26百分点。玉露香在24 h内，细胞伤害率下降了23.93百分点；24～36 h内上升了12.35百分点；36～60 h内下降了20.14百分点。说明梨枝条细胞对-20℃、-25℃低温在一定时间段内具有适应能力，且黄冠梨的自我保护反应要强于玉露香梨。

图1 -20℃处理时间与细胞伤害率的关系

图2 -25℃处理时间与细胞伤害率的关系

2.2 冻害级别与电解质渗出率的相关性分析

对处理枝条的横切面冻害分级调查，与细胞伤害率进行相关性分析，对照（CK）为田间最低温度-16℃（表1）。可以看出，在-20、-25℃低温下，不同处理时间的冻害级别与测得的枝条细胞伤害率没有相关性，表明在-20、-25℃低温处理下，测定的梨树枝条电解质外渗率与冻害的外部形态表现不一致。

表1 冻害级别与电解质渗出率的相关性分析

3 小结与讨论

1）试验结果表明，随着处理温度的降低及处理时间的延长，梨品种黄冠、玉露香的电解质渗出率变化呈“S”型曲线。-20、-25℃低温下，梨枝条细胞在一定时间段内具有适应能力，且黄冠的自我保护反应要强于玉露香；不同处理时间冻害级别与测得的枝条细胞伤害率没有相关关系，低温对梨枝条细胞伤害尚属于可逆的自我保护阶段，质膜透性的变化不能反映外部形态的变化。

2）Lyons认为，植物受到低温伤害时，细胞的质膜透性会发生较大改变，抗寒性较强的细胞或受害轻的渗透性小，且渗透性的变化可以逆转［1］；反之，抗寒性弱的细胞或受害重者，不能恢复正常，这种变化明显地出现在外部形态的变化之前。高爱农认为，逆境伤害初期，植物有自我保护功能的情况出现［12］。本试验测定的细胞伤害率变化及冻害级别与电解质渗出率的相关性分析，正好映证了以上观点，说明-20、-25℃的温度对梨枝条的伤害较轻微，细胞尚属于可逆的自我保护阶段，质膜透性的变化不能反映外部形态的变化。

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（本文责编：陈 伟）

Correlation Analysis of the Pear Branches'Cold Resistance Ability and Electrolyte Leakage under Low Temperature Stress

WANG Wei，LI Hongxu，CAO Sufang，ZHAO Mingxin
（Institute of Fruit and Floriculture，Gansu Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou Gansu 730070，China）

In this study，the dormant branches of the pear seedlings with one-year-old branches are selected as materials，using electric conductivity meter，the changes of electrolyte leakage is determined with the branches under the-20、-25℃ low temperature and 12、24、36、48、60 hours，and its correlation is analysed with the freezing injured level under the treatment of indoor different low temperature and 12、24、36、48、60 hours.The results shows that the decreasing of treatment temperatures and the prolonging of time，the change of electrolyte leakage showed S-type curve for the two pear cultivars；the pear branches cells is yet belonging to a reversible self-protective stage under the-20、-25℃ low temperature，which has ability to adapt to the low temperature during a certain period of time，the change of external morphology can't reflected by the cell membrane permeability.The self-protecting response of Huangguan pear is stronger than Yuluxiang pear.

Temperature stress；Pear varieties；Electrolyte leakage；Freeze injury grades

S661.2

A

1001-1463（2015）07-0028-04

10.3969/j.issn.1001-1463.2015.07.010

2015-03-19

国家现代梨产业技术体系（CARS-29-41），农业部园艺作物生物学与种质创制重点实验室（10218020），甘肃省农业科技创新专项（2011GAAS08）

王 玮（1982—），男，甘肃环县人，助理研究员，主要从事果树栽培与品种选育工作，联系电话：（0）15193155170。E-mail：312290705@qq.com