5个核桃优系叶片抗寒性指标分析

武彦霞，史高川，田 鑫，李夏媛，高 鹏，赵海静，王 琦

(山西农业大学果树研究所，山西 太原 030031)

核桃是世界著名的4大坚果之一，为喜温树种，绝大多数分布于北半球[1]，在山西的栽培历史已有 2000 多年，分布广泛。独特的地理位置、气候环境使山西成为全国优质核桃生产基地之一。核桃已成为山西主产区农村经济的支柱产业，在推进农业结构调整、增加农民收入等方面发挥着重要的作用。我们于2002年用新疆薄皮核桃实生后代实生播种后形成一个选种圃，经过多年调查研究，从中选取5个优株作为待选优系。

温度影响着果树的引种栽培，冻害是一种常见的自然灾害,给果树栽培的经济效益带来严重损失[2]。核桃是喜温树种，其枝条髓心大，含水量高，抗寒性较差，低温常使其花芽和幼果受冻,影响生长[3]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地点设在山西农业大学果树研究所。试验材料来自山西农业大学果树研究所核桃生选种圃选取的优系的干果及叶片，优系编号为02-5、02-27、02-60、02-171、02-181，均为新疆薄皮核桃实生播种后代，对照品种为礼品1号。

1.2 试验方法

叶片低温处理梯度为4 ℃、0 ℃、-4 ℃和-8 ℃。产量统计为当年秋季单株收获果实去青皮晾干后干果称重。可溶性糖质量分数采用蒽酮硫酸比色法；电导率采用电导仪直接测定；叶片组织观察在Olympus SZX10解剖镜下用OlympusDP71型相机直接拍照后用配套软件进行测量。

1.3 数据处理

试验数据用Excel2007进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 冻害后产量统计

近年来，山西省春季倒春寒危害时有发生，2018年和2020年的清明节核桃都发生了倒春寒的冻害，其中，2018年时核桃受冻率达到了100%，2020年清明前后的两场冻害造成了核桃园90%以上的受冻率，但是即便冻害严重，优系也还保有一定的产量，图1为优系冻害后产量统计。

图1 冻害后优系单株产量

2018年单株干果产量最高为02-181，为1.58 kg，其次为02-5，产量为1.26 kg，对照礼品1号产量居中为1.09 kg；2020年单株干果产量最高为02-181，为3.29 kg，礼品1号产量为2.09 kg，两年产量统计结果都是以02-181为最高，02-27产量较低，对照产量居中。

2.2 叶片抗寒性指标的研究

春季倒春寒发生时，通常在核桃幼叶开展期，因此对所选优系的叶片抗寒性做了可溶性糖和电导率测定以及叶片CTR值的研究，对照品种为礼品1号。

可溶性糖是细胞中重要的渗透调节物质[4]，可以提高细胞渗透浓度，降低水势，增加保水能力，对细胞有保护作用[6]。可溶性糖质量分数是造成植物体内总的溶质浓度变化的主要因素，可溶性糖质量分数的增加表明植物抗性的增强。

表1 不同低温处理下优系叶片可溶性糖质量分数/%

由表1可以看出，在4个不同温度处理下，02-181幼叶的可溶性糖含量都是最高的，在0 ℃是达到了最高含量16.05%，其次是02-60，在各个温度下都保持了较高的含量，在-4 ℃时为最高含量13.46%，对照礼品1号在0 ℃和-4 ℃时保持较高的含量。4 ℃时为最低7.43%。

表2 不同低温处理下优系幼嫩叶片电导率/%

细胞膜是细胞感受环境胁迫最敏感的部位，当植物受到低温胁迫时，细胞膜首先受到伤害，透性增大，通过测定外渗液电导值的变化，可反映出材料的细胞膜伤害程度，进而判断植物抗寒性的大小[5-7]。由表2可知，随着处理温度的降低，优系幼嫩叶片电导率在-8℃时均呈现增加的趋势，02-60的增加幅度最小，其次是02-181，但是一直处于增加状态，对照礼品1号和其他优系均是先升高后降低，在-4℃时达到最高。

表3 优系幼嫩叶片组织结构CTR值比/μm

有研究表明，果树叶片的解剖结构与果树的抗寒性有相关性[8-9]，抗寒性较强的核桃品种叶片的CTR值一般是比较高的，吴林[12]等关于越橘叶片组织结构的研究结果表明，叶片的CTR与抗寒性呈正相关。幼叶组织观察结果表明(见表3)：优系叶片厚度在88.47～113.66 μm；栅栏组织厚度在43.54～53.44 μm，上表皮厚度在12.55～13.57 μm，对照礼品1号的3种厚度均低于优系，为所测样品中最低。优系02-60和02-181幼嫩叶片的CTR值高于对照品种礼品1号，其余3个优系则低于对照。

3 结论

02-181的可溶性糖含量最高，其次是02-60；02-60的相对电导率在低温胁迫下增加幅度最小，其次是02-181；CTR值最高为02-181，其次为02-60，因此，幼嫩叶片抗寒性指标分析的结果表明，优系02-181和02-60表现出了较强的抗寒性，综合冻害后产量调查的结果，认为02-181是5个优系中抗寒性最强的优株，可以为日后抗寒性核桃品种选育提供材料和依据。