不同品种桑树枝条在低温胁迫下的生理生化响应

杨凝薇 王丽 文海朝 刘炳响 李红姣

摘 要：【目的】了解河北省保定地区不同桑树品种的抗寒特性，为选育桑树品种以及提高其经济效益与促进其产业发展提供参考。【方法】以河北省保定地区的27 个桑树品种的1 年生枝条为试验材料，分别在0、-5、-10、-15、-20、-25、-30 ℃的目标低温下处理12 h，之后对其生理生化指标进行测定，计算半致死温度，并利用隶属函数法对不同品种桑树的抗寒能力进行综合评价。【结果】在低温胁迫下，随着温度的降低，桑树枝条的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性与可溶性蛋白、游离脯氨酸的含量，总体呈现先升高、后降低的趋势；可溶性糖与丙二醛（MDA）含量随着温度降低总体呈现先上升、后下降、再上升的趋势。抗氧化酶的活性在-15 ℃或者-20 ℃时最高，渗透调节物质在-20 ℃或-30 ℃时含量最高。相对电导率随着温度的降低呈现一直升高的趋势，各品种桑树枝条的半致死温度为-22.456 ～ -14.071 ℃，其中抗寒性强的品种‘大马牙‘中桑5801等的相对电导率和半致死温度较低。各品种桑树的抗寒能力由强到弱依次为‘大马牙‘绿葚子一‘中桑5801‘农桑14‘荷兰桑‘甜桑202‘日本果桑‘铁叶黄鲁‘大碗桑‘红玛瑙‘苏白葚‘大10‘大白鹅‘江米果桑‘深县黄鲁‘绿葚子‘天全10 号‘冀桂花‘红果1 号‘831A‘红果4 號‘白葚2 号‘黑桑葚‘句葚‘白葚桑‘黑珍珠‘小白鹅。【结论】不同桑树品种在低温胁迫下的响应有所不同，抗寒性强的品种可以通过提高抗氧化酶活性来维持细胞内的代谢平衡，渗透调节物质含量在处理后期也保持较高的水平，降低了由膜透性增强造成的损害。‘大马牙‘绿葚子一‘中桑5801等品种的抗寒性较强，可以在河北保定地区进行推广栽植。

关键词：桑树枝条；低温胁迫；生理生化；隶属函数法

中图分类号：S601 文献标志码：A 文章编号：1003—8981（2023）03—0136—14

桑树Morus alba 是桑科Moraceae 桑属Morus的落叶乔木，桑叶和桑果被列入“药食同源”目录之中[1]。其叶片含有的多种活性成分，例如多酚、生物碱、黄酮等，具有预防衰老以及抗病毒等功效，有“人参热补，桑叶清补”的美誉[2]。桑果中含有的多种营养成分，具有补肾养心、强肝益血、降低血糖以及防止动脉硬化等食疗和医疗保健功能。低温对植物在自然界的生存有着较大的影响，植物的地理分布以及生产率均会被低温限制[3-4]。受到低温胁迫后，植物体内各种氧化代谢活动会受到一定的阻碍甚至失调[5]。植物体内的保护酶以及渗透调节物质，能够在抵御恶劣的气候条件时发挥重要作用[6]。植物受到低温胁迫时，其体内会迅速合成并积累小分子渗透调节物质，以维持细胞渗透势平衡，保证植物的正常生长发育。保护酶系统可有效清除非生物胁迫下积累的活性氧，防止活性氧对细胞造成不可逆破坏[7]。可溶性蛋白与可溶性糖能够使植物细胞保持一定的含水量，来维持渗透平衡[8]。细胞外渗液的电导值变化可反映植物细胞的受损程度，测定电解质外渗量的电导法在植物的抗寒性鉴定中应用比较广泛[9]。通过采用相对电导率拟合出Logistic 方程，可以计算得出植物的半致死温度，该方法已在多种植物的抗寒性研究中被广泛应用。姜楠南等[10] 采用该方法计算得出不同女贞1 年生枝条的半致死温度。Wang 等[11] 采用该方法计算得出不同苹果砧木1 年生枝条的半致死温度以及相关生理指标，最终筛选出抗寒能力较强的砧木品种。

近年来，随着大力推广栽培，桑树的品种越来越多。不同桑树品种间的抗寒性存在差异，遭遇低温时，抗寒差的品种不仅会出现冻害抽条、顶梢枯死等现象，甚至树体发育、制茶桑叶品质以及果实产量等会受到影响。因此全面研究不同桑树品种间的抗寒特性尤为重要。Chen 等[12] 对抗寒能力具有差异的桑树品种进行了研究，结果表明耐寒品种叶片的不饱和脂肪酸含量、SOD 活性以及分子伴侣mAKR2A 表达量的增加均高于不耐寒品种，该分子伴侣的增加能够维持和促进抗寒品种中低温相关蛋白的表达。Pi 等[13] 对低温胁迫下的桑树叶片进行了生理和磷蛋白组学分析，在磷酸化水平上探讨了桑树的低温响应和防御机制。杨梅[14] 对15 个果桑品种进行了抗寒性研究，将其1 年生枝条在0、-10、-20 ℃的冰箱中进行处理，测定其生理指标，最后通过综合分析得出抗寒等级。许楠等[15] 经研究发现，桑树幼苗经低温锻炼之后，其叶片中渗透调节物质含量以及抗坏血酸过氧化物酶活性明显高于对照，说明其在抗寒性方面发挥着重要作用。

本研究中以27 个桑树品种的1 年生枝条为试验材料，在人工低温胁迫条件下，测定不同品种桑树的生理生化指标，计算半致死温度，并利用隶属函数法对其抗寒能力进行综合评价，以期明确不同品种桑树在低温胁迫下的耐寒能力，挑选出适合河北省当地气温条件的优良品种，为桑树的选育栽培以及产业发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于河北农业大学桑树种质资源圃。该地区属暖温带大陆性季风气候。年平均气温13.4 ℃，最高温43.0 ℃，最低温-20.0 ℃，温度最低的月份为12 月，日均最高为3 ℃，日均最低为-10 ℃。无霜期165 ～ 210 d，年降水量为498.9 mm，年平均降水日为68 d。试验地土壤为壤土，肥力中等，建有完善的灌溉与排水系统，栽培管理措施均一致。资源圃桑树种植密度1.5 m×3.0 m。

1.2 试验材料

2018 年春季，在‘红果2 号实生苗上进行嫁接，接穗品种的收集地如表1 所示。除3 个品种引自气温较高的广东省外，其他收集地近5 年的气温与试验地相差不大，所测定的生理指标与试材本身的温度适应特征具有一致性。2019、2020 年（春季萌芽前）进行主干整形修剪。2021年12 月15 日，植株处于深度休眠状态时，采集27 个桑树品种的1 年生枝条作为试验材料。每个品种选取3 株生长势一致的桑树，树高约为2 m，地径约为7 cm，每株树在东南西北4 个方位分别采集4 ～ 6 根1 年生枝条，要求生长健壮且无病虫伤害，直径为0.6 ～ 0.8 cm，长100 ～ 110 cm。用自封袋包好采集的样品，贴上相应品种名的标签，立即装入冰盒，带回实验室进行低温处理。

1.3 试验设计

将各品种的枝条样品切成20 cm 的长段，均匀分为7 组，每组9 段。两端切口用石蜡包封，用蒸馏水彻底冲洗之后使用干净的纱布包好，装入贴好对应品种名的塑封袋内，放入低温冰箱进行人工低温胁迫处理。将处理温度设定为0、-5、-10、-15、-20、-25、-30 ℃。当温度达到设定温度并保持12 h 后，将样品从冰箱中取出并在0 ℃放置8 h 解冻，室温放置12 h 后进行抗寒性相关生理指标测定。

1.4 指标测定

过氧化氢酶（CAT）活性采用过氧化氢法测定；超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮蓝四唑（NBT）光还原法测定；过氧化物酶（POD）活性采用愈创木酚法测定。可溶性糖含量采用蒽酮法测定；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法测定；游离脯氨酸含量采用酸性茚三酮法测定；丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸（TBA）法测定[16]。相对电导率参考文献[17] 中的方法（略有改动）使用DDS-307A 型电导仪测定。

1.5 数据处理及分析

半致死温度采用Logistic 方程进行计算[18]。采用隶属函数法[19] 进行抗寒能力的评定。其中：与抗寒性正相关的指标采用公式U（Xi）=（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin）；与抗寒性负相關的指标采用公式U（Xi）=1-（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin）。式中：U（Xi） 表示i 指标的隶属函数值；Xi 表示i 指标测定值；Xmax 和Xmin 分别表示i 指标的最大值与最小值。

使用Excel 2016 软件进行数据处理汇总，使用SPSS 19.0 软件进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 低温胁迫对电导率及半致死温度的影响

在人工低温胁迫下各品种桑树枝条的相对电导率变化如图1 所示，均随着胁迫温度的降低呈现上升的趋势，均在-30 ℃时相对电导率最高，且与-25 ℃时无显著性差异（P ＞ 0.05），但均显著高于0 ℃时的相对电导率（P ＜ 0.05）。-30 ℃时的相对电导率与0 ℃时相比，增幅为108.3% ～197.6%。说明随着温度的降低细胞膜的损伤加重，低温使得细胞膜透性增大，进而导致相对电导率增加。

根据枝条的相对电导率，拟合出Logistic 方程，并且根据参数a、b 值计算出半致死温度。各品种桑树枝条相对电导率的Logistic 方程与半致死温度如表2 所示，可以看出拟合度（R2）为0.937 ～ 0.981，表明供试材料的相对电导率变化符合Logistic 方程的变化规律，且拟合度较好。各品种枝条的半致死温度为-22.456 ～ -14.071 ℃。‘中桑5801‘苏白葚‘大马牙‘江米果桑‘冀桂花‘荷兰桑‘铁叶黄鲁‘绿葚子一等品种的半致死温度均较低，为-22.5 ～ -19.1 ℃。‘句葚‘小白鹅‘红果4 号‘831A‘天全10号‘黑珍珠‘红果1 号‘黑桑葚‘红玛瑙的半致死温度均较高，为-14.0 ～ 16.9 ℃。

2.2 低温胁迫对SOD 活性的影响

在低温条件下，SOD 会被活性氧诱导产生，能够维持活性氧代谢平衡，对机体起保护作用，与植物的抗寒性密切相关[20]。在人工低温胁迫期间，随着温度降低，不同品种桑树枝条的SOD 活性如图2 所示，‘大白鹅‘黑桑葚‘红玛瑙‘句葚的SOD 活性呈现降、升、降的趋势，其他品种的SOD 活性总体均呈现先升后降的趋势。‘大马牙‘天全10 号‘句葚‘中桑5801‘绿葚子‘深县黄鲁‘荷兰桑和‘大10等的SOD 活性随着温度的变化较为稳定，SOD 活性变化幅度较小，在-5、-10、-15、-20 ℃处理间无显著差异（P ＞ 0.05）。

少部分品种桑树枝条的SOD 活性随着温度由0 ℃下降到-5 ℃会出现短暂的下降趋势，可能是低温处理初始时的不适应所导致，在经历短时间的抗寒锻炼以后，随着温度的降低，SOD 活性呈现增高的趋势。大部分品种的SOD 活性在-15 ℃时最高，枝条中SOD 活性最高的品种为‘大碗桑，达55.625 U/（min·g），活性最低的为‘红玛瑙， 为39.569 U/（min·g）。与0 ℃ 处理相比，SOD 活性增幅最大的品种为‘红果4 号，增长了154.3%，降幅最大的品种为‘红玛瑙，降低了23.7%。之后随着处理温度的进一步下降，SOD活性呈现降低的趋势，这说明过低的温度使其抗氧化系统遭到损害，超出了SOD 的作用能力范围，抗寒性减弱。

2.3 低温胁迫对POD 活性的影响

POD 是植物体中活性较高的酶，其主要作用是催化分解，使其底物氧化产生过氧化物，与其他保护酶一起清除自由基。不同低温条件下各品种桑树枝条的POD 活性如图3 所示，可以看出，‘大马牙‘大白鹅‘日本桑树‘白葚桑‘荷兰桑‘农桑14的POD 活性随着温度的持续降低呈现先升后降的趋势。其他品种的POD 活性在温度开始降低的时候出现短暂的下降趋势，之后随着温度的降低呈现先升后降的趋势。‘大马牙在-20 ℃处理时的POD 活性显著高于其他温度处理（P ＜ 0.05）。其他大部分品种的POD 活性在-15 ℃处理时显著高于其他温度（P ＜ 0.05）。‘农桑14 的POD 活性在0、-5、-10、-15、-20、-25 ℃低温胁迫下处于稳定状态，均无显著差异（P ＞ 0.05）。在-15 ℃ 时， 枝条中POD 活性最高的品种为‘ 天全10 号， 其POD 活性为36.212 U/（min·g），活性最低的为‘黑珍珠，其POD 活性为13.833 U/（min·g）。与0 ℃处理相比，POD 活性增幅最大的品种为‘大马牙，增长了140.4%，降幅最大的品种为‘红玛瑙，降低了29.4%。部分品种桑树枝条的POD 活性在低温胁迫始期呈现下降的趋势，在经过一段时间的低温锻炼之后，其POD 活性随着温度的下降呈现上升的趋势，来抵御低温所带来的伤害。随着温度的持续下降，POD 活性达到临界值，此后POD 活性不再增加。

2.4 低温胁迫对CAT 活性的影响

CAT 属于重要的抗氧化酶，在植物体的抗寒体系中起着重要的作用[21]。不同低温条件下各品种桑树枝条的CAT 活性如图4 所示，‘大马牙‘黑珍珠‘苏白葚‘小白鹅‘红果4 号‘白葚2 号‘句葚‘甜桑202‘白葚桑‘铁叶黄鲁‘红果1 号‘荷兰桑的CAT 活性随着温度的降低，呈现先升后降的趋势。其他品种的CAT 活性，随着胁迫温度的降低呈现降、升、降的趋势。

大部分品种的CAT 活性在-15 ℃处理时最高，显著高于其他温度处理（P ＜ 0.05）。-15 ℃时，枝条中CAT 活性最高的品种为‘天全10 号，CAT 活性为51.833 U/（min·g），活性最低的为‘黑桑葚，CAT 活性为21.417 U/（min·g）。与0 ℃处理相比，CAT 活性增幅最高的品种为‘红果1 号，增长了222.1%，增幅最低的品种为‘冀桂花，增长了8.0%。在-15 ℃时，桑树的CAT 活性最高，当胁迫温度继续下降则超出了CAT 活性的临界值，CAT 活性不再上升。部分品种在低温胁迫初期CAT 活性呈现下降趋势，是由于对低温的不适应，待适应低温后CAT 活性呈现上升的趋势，来抵御低温所带来的伤害。

2.5 低温胁迫对MDA 含量的影响

MDA 含量可反映植株在低温胁迫下的受损程度，是膜脂过氧化作用的产物。不同品种桑树枝条在低温胁迫期间的MDA 含量变化如图5 所示，不同品种桑树枝条的MDA 含量总体呈现升、降、升的趋势。大部分品种桑树枝条的MDA 含量在-15、-30 ℃处理时最高，显著高于其他温度（P ＜ 0.05）。在-30 ℃处理时，枝条中MDA 含量最高的品种为‘苏白椹（9.932 mg/g），含量最低的为‘白椹2 号（4.285 mg/g）。与0 ℃处理相比，MDA 含量增幅最高的品种为‘绿葚子，增长了180.4%，MDA 含量增幅最低的品种为‘大10，增长了14.1%。随着温度的降低，MDA 含量增加，但在-15 ℃处理后MDA 含量开始下降，但在-25、-30 ℃处理时有所上升。

2.6 低温胁迫对可溶性蛋白含量的影响

不同低温条件下各品种桑树枝条的可溶性蛋白含量如图6 所示，‘绿葚子‘红果1 号‘农桑14和‘大10的可溶性蛋白含量在低温胁迫过程中呈现升、降、升的趋势。其他品种枝条的可溶性蛋白含量总体呈现先升后降的趋势。

与0 ℃处理相比，在-5 ℃处理时各品种桑树枝条的可溶性蛋白含量均有所上升。除‘绿葚子‘红果1 号‘农桑14和‘大10在-30 ℃处理时可溶性蛋白含量最高外，大部分品种桑树在-20 ℃处理时可溶性蛋白含量最高，且品种间无显著差异（P＞ 0.05）。说明‘绿葚子‘红果1 号‘农桑14和‘大10在-30 ℃处理时可溶性蛋白含量仍然处于上升趋势，其他品种可能在-25 ℃时枝条组织被破坏，细胞受损，导致可溶性蛋白含量下降。在-20 ℃处理时，枝条中可溶性蛋白含量最高的品种为‘红果4 号（591.071 μg/g），可溶性蛋白含量最低的为‘黑桑葚（435.459 μg/g）。与0 ℃处理相比，可溶性蛋白含量增幅最高的品种为‘江米果桑，增长了72.3%，增幅最低的品种为‘农桑14，增长了8.1%。

2.7 低温胁迫对可溶性糖含量的影响

不同低温条件下各品种桑树枝条的可溶性糖含量如图7 所示，‘红玛瑙‘大碗桑‘日本果桑‘中桑5801‘绿葚子‘831A的可溶性糖含量呈现升、降、升、降、升的变化趋势。‘农桑14和‘大10的可溶性糖含量呈现升、降、升、降的变化趋势。其他品种桑树枝条的可溶性糖含量总体呈现升、降、升的变化趋势。

所有品种桑树枝条的可溶性糖含量在低温胁迫初始时均有上升的趋势，且在-30 ℃处理时可溶性糖含量均显著高于0 ℃（P ＜ 0.05）。在-30 ℃时，枝条中可溶性糖含量最高的品种为‘日本果桑（0.684 mg/g），含量最低的为‘深县黄鲁（0.408 mg/g）。与0 ℃ 处理时相比， 可溶性糖含量增幅最高的品种为‘红果1 号，增长了219.1%，增幅最低的品种为‘大10，增长了24.8%。大多品种均在-30 ℃处理时可溶性糖含量最高，且显著高于其他温度处理下的含量（P ＜ 0.05）。说明大部分品种的可溶性糖含量在-30 ℃时仍存在上升的趋势，对于提高植物体的抗寒能力有较大的帮助。

2.8 低温胁迫对游离脯氨酸含量的影响

在植物受到逆境胁迫时，游离脯氨酸含量的变化较大，游离脯氨酸属于植物体内常见的渗透调节保护物质。桑树枝条的游离脯氨酸含量总体呈现升、降、升的变化趋势。不同低温条件下各品种桑树枝条的游离脯氨酸含量如图8 所示，‘大马牙‘天全10 号‘小白鹅‘黑桑葚‘红玛瑙‘绿葚子一‘大碗桑‘日本桑树‘句葚‘白葚桑‘中桑5801的游離脯氨酸含量随着胁迫温度的降低呈现升、降、升的变化趋势。‘江米果桑‘白葚2 号‘甜桑202‘深县黄鲁‘农桑14‘大10的游离脯氨酸含量呈现升、降、升、降的变化趋势。其他品种的游离脯氨酸含量总体表现为先升后降的变化趋势。

各品种桑树枝条在-10 ℃处理或-15 ℃处理时游离脯氨酸含量最高，少部分品种在-20 ℃处理时含量最高，显著高于其他温度下的含量（P ＜ 0.05）。在-15 ℃时，枝条中游离脯氨酸含量最高的品种为‘大马牙（0.145%），含量最低的为‘深县黄鲁（0.048%）。与0 ℃处理相比，游离脯氨酸含量增幅最高的品种为‘红果1 号，增长了287.2%，增幅最低的品种为‘苏白椹，增长了5.8%。

2.9 不同品种桑树抗寒性综合评价

为了全面反映桑树的低温适应能力，采用隶属函数法，对不同品种桑树在低温胁迫过程中的生理生化响应情况进行了综合评价，结果如表3所示。隶属函数值越大，表明其抗寒性越强。各品种的抗寒性由强到弱依次为‘大马牙‘绿葚子一‘中桑5801‘农桑14‘荷兰桑‘甜桑202‘日本桑树‘铁叶黄鲁‘大碗桑‘红玛瑙‘苏白葚‘大10‘大白鹅‘江米桑树‘深县黄鲁‘绿葚子‘天全10 号‘冀桂花‘红果1 号‘831A‘红果4 号‘白葚2 号‘黑桑葚‘句葚‘白葚桑‘黑珍珠‘小白鹅。

3 结论与讨论

植物的抗寒响应是受到多种因素影响的较为复杂的生理生化过程。在温度降低的过程中，植物能够通过调节自身系统来抵御低温所带来的伤害，其生理指标可以准确反映出植物在低温胁迫下的响应。通过对27 个品种桑树枝条在低温胁迫下的生理指标进行测定，得出以下结论：桑树枝条的SOD 活性、POD 活性、CAT 活性、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量，随着温度降低，总体呈现先升高、后降低的趋势；MDA 含量、可溶性糖含量总体呈现先上升、后下降、再上升的趋势；相对电导率随着温度的降低呈现一直升高的趋势，在人工低温胁迫-30 ℃处理时达到峰值。SOD、POD、CAT 这些抗氧化酶的活性在-15 ℃或者-20 ℃时呈现最高状态。可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸这些渗透调节物质在-20 或-30 ℃时含量最高。抗寒性强的品种可以通过快速调节抗氧化酶活性来维持细胞内的代谢平衡，提高渗透调节物质含量，来保持细胞的含水量，防止植物细胞脱水死亡，降低膜透性增强造成的损害。

以27 个品种桑树枝条的相对电导率、CAT 活性、POD 活性、SOD 活性、MDA 含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量作为抗寒性指标，采用隶属函数法进行综合评价，得出各品种的抗寒性由强到弱依次为‘大马牙‘绿葚子一‘中桑5801‘农桑14‘荷兰桑‘甜桑202‘日本果桑‘铁叶黄鲁‘大碗桑‘红玛瑙‘苏白葚‘大10‘大白鹅‘江米果桑‘深县黄鲁‘绿葚子‘天全10 号‘冀桂花‘红果1 号‘831A‘红果4 号‘白葚2 号‘黑桑葚‘句葚‘白葚桑‘黑珍珠‘小白鹅。

植物细胞膜在遭到低温胁迫时透性会增大，导致电解质外渗，相对电导率增加[22]。本研究结果表明，随着处理温度降低，所有桑树枝条的相对电导率均呈现上升的趋势。且抗寒能力较强的‘大马牙‘农桑14‘中桑5801等品种的相对电导率小于其他品种，抗寒性较弱的‘句葚等品种的相对电导率较高。一般来说，抗寒能力越强的品种，细胞膜透性增大的程度越小。王海鸥等[23] 对17 个葡萄砧木品种在自然越冬条件下的生理生化指标进行了测定，结果表明抗寒能力最好的品种的相对电导率最小，与本研究结果一致。供试材料的半致死温度为-22.456 ～ -14.071 ℃，与杨爱国等[24] 对桑树的研究结果一致。与人工低温胁迫相比，自然环境的降温过程具有不确定性且是较为缓慢的过程，降温时长、空气温湿度或者雨雪等极端天气均有可能影响其数值。在不同试验中得到的同一种植物的半致死温度差异较大[25-26]。因此，在人工低温胁迫下测得的半致死温度具有不确定性，应结合田间具體情况来确定，不能直接将半致死温度作为植物栽培温度的重要指标。

在低温胁迫下，植物体内会产生活性氧等物质，抗氧化酶能够有效清除活性氧，维持植物的代谢平衡，对机体起到一定的保护作用。本试验中，不同品种桑树枝条的SOD 活性整体表现为先上升、再下降的趋势，与章锦涛等[27] 对山茶生理生化指标的研究结果一致。POD 活性、CAT 活性呈现先下降、再上升、随后下降的趋势。在低温胁迫初期呈现下降的趋势，是对低温的不适应所导致。孙锐等[28] 通过对低温胁迫下无花果1 年生枝条进行研究发现，部分品种的抗氧化酶活性在低温胁迫初期呈现下降的趋势，且保护酶系统具有1 个温度拐点，当温度低于此拐点之后，其活性便开始下降，与本研究结果一致。在本试验中，随着温度的降低，‘大马牙‘铁叶黄鲁等抗寒能力较强品种的抗氧化酶活性均呈现先升高、后降低的趋势，且活性较高；随着温度的降低，抗寒能力较弱的‘句葚等品种的抗氧化酶活性的变化趋势不稳定，且活性较低：与张富玮等[29] 对蓝靛果忍冬抗寒品种的研究结果一致。‘农桑14的POD 活性在-25 ～ 0 ℃时，处于稳定状态。可能是因为‘农桑14的POD 活性较为稳定，或者是因为参试枝条处于离体状态，抗氧化酶活性变化较大，也可能是因为其此时的POD 活性足够协同其他抗氧化酶来清除自由基。

在逆境条件下，由于膜脂过氧化作用而产生对植物生物膜造成损伤的MDA，其含量的增长会加重生物膜的损伤程度。令凡等[30] 在研究油橄榄在低温胁迫下的生理响应时发现，MDA 含量的变化越小，抗寒性越强，两者为负相关关系，MDA 含量能够反映植物对抗逆境的能力。本研究结果表明，各品种桑树枝条的MDA含量随着胁迫温度的降低，在一定范围内存在波动性变化，总体上呈现升、降、升的趋势。抗寒性较弱的‘黑珍珠‘白葚桑等品种枝条的丙二醛含量较高，这与曹建东等[31] 对不同葡萄砧木抗寒生理指标的研究结果基本一致。大部分品种桑树枝条的MDA 含量在-15、-30 ℃时最高，显著高于其他温度处理（P ＜ 0.05）。随着温度的降低，MDA 含量增加，在-15 ℃后开始下降，在-25、-30 ℃时有所上升，与樊丁宇等[32]对不同枣砧木抗寒性的研究结果一致。

可溶性蛋白与可溶性糖可以提高细胞含水量以及渗透势，对植物细胞的生物膜以及生命物质具有一定的保护能力，进而耐寒性得到增强[33]。Gonzalez 等[34] 认为植物的可溶性蛋白含量越高，抗寒性越强。可溶性糖含量与植物的抗寒能力存在相关性[35]。游离脯氨酸含量的变化与温度有较大关联，游离脯氨酸也是植物适应逆境的重要调节物质。本研究结果表明，不同品种桑树枝条的渗透调节物质含量在人工低温胁迫过程中均存在显著差异（P ＜ 0.05）。所有品种桑树枝条的3 种渗透调节物质含量在低温胁迫初期均为上升的趋势，这与李萍萍[36] 对海棠的研究结果一致。‘小白鹅‘白葚桑等抗寒能力较弱品种枝条的渗透调节物质含量偏低。大部分桑树枝条的可溶性蛋白和可溶性糖的含量在-20、-30 ℃时较高。游离脯氨酸含量在-15 ℃时最高，与赵国栋等[37] 对11 个苹果野生砧木品种的抗寒性评价结果一致。当胁迫温度低于临界值时，枝条细胞结构遭到破坏，严重受损，渗透调节物质的合成受到抑制，其含量下降。

在保定地区，不同品种桑树在越冬后存在程度不一的抽条现象。李峥[38] 的研究结果表明，抽条现象与植物抗寒能力具有相关性。在桑树解除休眠后对其进行田间调查，发现抗寒性强的品种的抽条率较低，如‘大马牙的抽条率为0，‘中桑5801‘绿葚子一等的抽条率在2% 以内，而抗寒性差的品种‘小白鹅‘句葚等的抽条率较高，可达20%。对生理指标的综合评价结果与抽条率调查结果较为一致，前者能够客观反映不同桑树品种的抗寒能力。

影响桑树抗寒性的因素较多，不同的栽培管理措施或者物理化学防寒措施对桑树越冬具有一定的影响，降温初期是桑树越冬的关键时期，应在此时做好越冬防寒准备，以包裹、树干涂白以及搭建风障等方式加强树体保护。为进一步了解桑树的抗寒性，今后应结合桑树的形态结构、解剖结构等指标进行综合评价，并且从分子水平上进一步对桑树的抗寒机制进行探索。

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[ 本文编校：闻 丽]