张晓婷 庄赟 董嘉辉 周碧燕
摘 要:【目的】對91份荔枝(Litchi chinensis Sonn.)种质进行抗寒性综合评价,筛选相对抗寒性强的荔枝种质,为荔枝耐寒育种和各地区荔枝引种提供理论依据。【方法】分别在自然低温前和自然低温后对91份荔枝种质进行采样,测定PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、相对含水量(relative water content,RWC)、相对电导率(relative electrical conductivity,REC)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)和脯氨酸(proline,Pro)含量等5个指标,利用隶属函数分析和主成分分析对各项生理生化指标进行综合评价,最后通过灰度关联计算和聚类分析将荔枝种质抗寒性进行排序分类。【结果】(1)低温对Fv/Fm、RWC、REC、MDA和Pro含量有显著影响,这5个指标是评价荔枝种质抗寒性较理想的生理指标。(2)将91份荔枝种质分为高度冷敏感(Ⅰ)、冷敏感(Ⅱ)、中度耐冷性(Ⅲ)、耐冷性(Ⅳ)和高度耐冷性(Ⅴ),共5类。【结论】依据荔枝种质综合评价结果,筛选出大锦钟、陈紫和紫娘喜为相对抗寒性强的荔枝种质,可将其作为后续耐寒育种的种质资源,与具有其他优质性状的荔枝种质结合,获得抗寒性强的优质荔枝种质资源。
关键词:荔枝;自然低温;生理生化指标;综合评价
中图分类号:S667.1 文献标志码:A 文章编号:1009-9980(2024)03-0403-23
Comprehensive evaluation of cold tolerance in litchi germplasm resources
ZHANG Xiaoting1, 2, ZHUANG Yun1, 2, DONG Jiahui1, 2, ZHOU Biyan1, 2*
(1Key Laboratory of Horticultural Crop Biology and Germplasm Creation in South China, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/College of Horticulture, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, Guangdong, China; 2Guangdong Litchi Engineering Research Center, College of Horticulture, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, Guangdong, China)
Abstract: 【Objective】 In recent years, extreme low-temperature occurred frequently in winter, affecting the growth and yield of litchi in the following year. Therefore, low temperature is one of the main factors limiting the yield of litchi. Screening chilling-resistant litchi germplasm and breeding low-temperature-tolerant varieties is the most effective way to solve this problem. Litchi germplasm resources are important for litchi breeding, scientific research and production. The research on chilling-resistant germplasm resources of litchi started late, and there has been no report about comprehensive cold-resistant evaluation on existing litchi germplasm resources. Litchi is a subtropical evergreen fruit tree and has some cold-resistant resources. Most of the cold-resistant resources may remain undiscovered due to few related studies. In this study, 91 litchi varieties were comprehensively evaluated for cold resistance. The aim was to screen out litchi germplasm with relatively strong cold resistance, which is important for low-temperature breeding and introduction of litchi in various regions. 【Methods】 In this study, we selected and numbered litchi varieties with uniform growth status and monitored leaves. At the same time, shoot tips were labeled with hanging tags in the four sides of the canopy. Varietal information was counted on 91 litchi varieties, and five physiological and biochemical indexes were measured before and after low temperature treatments i.e. the maximum photochemical quantum yield of PSII (Fv/Fm), relative water content (RWC), relative electrical conductivity (REC), malondialdehyde (MDA) and proline (proline, Pro). A comprehensive evaluation of these five physiological and biochemical indicators were performed through affiliation function analysis and principal component analysis, and comprehensive evaluation value (D-value) related to cold tolerance was obtained. Then, the cold resistance of litchi germplasm resources was classified through gray-scale correlation calculation and cluster analysis, and finally the cold resistance classification registration was obtained. 【Results】 Fv/Fm and RWC showed a decreasing trend under low temperatures. In contrast, the REC, MDA and Pro showed an increasing trend, suggesting that litchi trees were affected by the chilling stress in the cold winter. Xuehuaizi litchi trees had the lowest Fv/Fm and the highest REC after low temperature, and were more susceptible to damage caused by low temperature. Among the tested litchi varieties, the average value of Fv/Fm was 0.12, and the coefficient of variation was 19.01 after low temperatures. The average value of REC was 14.77%, and coefficient of variation was 40.85 after low temperatures. The average value of RWC remained around 55% before low temperature, and decreased by 13% after low temperature, while the average value of MDA content was 35.02 μmol·mg-1 before low temperature, and increased to 46.39 μmol·mg-1 after low temperature. The average value of Pro content was 404.40 μg·g-1 after low temperature, and increased by nearly 10 times compared to that before low temperature. Hence, low temperature significantly affected Fv/Fm, RWC, REC, MDA and Pro, indicating that these five indexes are desirable physiological indexes for evaluating the cold resistance of litchi varieties. Through systematic clustering analysis, a total of 91 litchi varieties were evaluated and graded for cold resistance. The cold resistance levels of litchi germplasm were categorized into 5 levels, including highly cold sensitive (Ⅰ), cold sensitive (Ⅱ), moderately cold tolerant (Ⅲ), cold tolerant (Ⅳ), and highly cold tolerant (Ⅴ) levels. The highly cold-sensitive varieties accounted for 7.69% of the total varieties, including Jinxianguo, Xiafanzhi, Lanzhu, Da zao, Shangshuhuai, Xijiaozi, and Wuyejiu. The second class was cold-sensitive varieties, which accounted for 10.99% of the total, including Guanyinlv, Shuidong, Xuehuaizi, Sanyuehong, Salathiel, Kwai May Pink, Heifeihong, Lingfengnuo, Niannianhong No. 1 and Shiyueli. The third class was moderately cold-tolerant ones, which accounted for 25.27% of the total. The fourth class was cold-tolerant germplasm, which accounted for 43.96% of the total. The fifth class was highly cold-tolerant germplasm, which accounted for 12.09% of the total, including Ziniangxi, Guilin, Jinzhong, Jide, Dongliu No. 1, Zhuangyuanhong, Dahongpao, Wuye, Songjiaxiang, Chenziand Dajinzhong. Among the varieties tested, most fell into the category of cold tolerance (Ⅳ), with relatively few in the categories of high cold sensitivity (Ⅰ) and high cold tolerance (Ⅴ), indicating that the cold resistance in litchi germplasm is highly concentrated. 【Conclusion】 The comprehensive evaluation of litchi varieties was carried out and it was concluded that Ziniangxi, Guilin, Jinzhong, Jidi, Dongliu No. 1, Zhuangyuanhong, Dahongpao, Wuye, Songjiaxiang, Chenzi and Dajinzhong belong to the extreme cold tolerant germplasm and have outstanding cold resistance. These varieties can be used as germplasm resources for subsequent low temperature breeding.
Key words: Litchi; Natural low temperature; Physiological and biochemical indexes; Comprehensive evaluation
荔枝(Litchi chinensis Sonn.)是一种重要的亚热带和热带常绿果树,野生荔枝的起源中心位于中国云南,随后沿西江传播,在海南形成野生荔枝种群的一个主要栖息地,同时,在东南亚、越南北部和柬埔寨也发现了野生的种质资源[1-2]。近年来,世界各地的极端低温事件频发,在广东地区表现为直接影响第二年荔枝的生长和产量[3-5]。因此,低温是限制荔枝产量的主要因素之一,筛选抗寒性强的荔枝种质、培育耐低温品种是解决这一问题最经济有效的途径,且荔枝种质资源是进行荔枝育种、科研和生产的重要物质基础。
荔枝抗寒种质资源的研究起步较晚,目前仅有少量报道。21世纪初,佘文琴等[6]就田间荔枝叶片形态与其耐寒性作了分级评价。张永福等[7]对7份珍贵荔枝种质通过拟合Logistic方程求半致死温度进行抗寒性评价,证明马贵荔的抗寒性最弱。同时,针对当地气候环境的监测结果,结合荔枝冻(寒)害指标进行对应的避冻区划分,也可以降低低温冻(寒)害对荔枝种植的影响[8]。而针对现有荔枝种质资源进行大量综合性的抗寒性评价研究尚未见报道。在其他物种中,例如66份葡萄品种、23个青钱柳和99种青冈属植物的抗寒性综合评价已有报道[9-11]。虽然荔枝属于亚热带常绿果树,但同样存在着一定程度的抗寒资源,由于相关研究较少,大多数抗寒资源可能尚处于未发现状态,这些资源的搜集、鉴定评价和进一步发掘利用,将为荔枝抗寒品种的培育打下必要的工作基础。
在对西瓜的抗寒性研究中,贾蓝溪等[12]测定了最大光化学效率、相对电导率、丙二醛含量、抗氧化酶活性、根系活力和干鲜质量。同时,在对番茄进行耐低温性评价的试验中,通过测定叶片相对电导率、气体交换参数和叶绿素荧光参数将番茄品种分为3个等级[13]。因此,笔者在本研究中将选取最大光化学效率(Fv/Fm)、相对电导率(relative electrical conductivity,REC)、相对含水量(relative water content,RWC)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量和脯氨酸(proline,Pro)含量这5个低温相关的生理生化指标进行测定,并运用相关分析对荔枝种质抗寒系数进行综合评价,将91份荔枝种质进行抗寒性等级划分,为荔枝抗寒种质资源的搜集发掘、鉴定评价及抗寒品种的培育等提供可行的技术方案和参考依据,也为荔枝的育种改良和遗传研究提供材料基础。
1 材料和方法
1.1 试验地及试验材料
试验地位于广东省广州市天河区华南农业大学荔枝种质资源圃,地理坐标为北纬23°09′36″,东经113°20′54″,属于南亚热带季风气候,且有显著的海洋性气候特征。12月到翌年2月属于广州的冬季,盛行东北风或北风,月平均气温为12.5 ℃,大部分气候较温暖。但个别年份在寒潮来临时,也可出现霜冻天气,造成低温寒害,温度为0 ℃左右。
本试验所用91份荔枝种质由华南农业大学园艺学院荔枝种质资源圃提供,分别于2020—2021年和2021—2022年连续2 a(年)冬季对种质资源圃内的荔枝种质进行调查,包括开花时间以及花期长短,对荔枝种质进行全面的信息统计。同时,将前人研究[14-15]结果和后期调查结果进行汇总(表1)。
1.2 试验设计
在冬季对低温天气进行观察,确定自然低温的开始和结束时间。于低温前对生长势一致且叶片健康的荔枝种质资源进行编号,且选择东、南、西、北4个方向的枝梢进行挂牌标记。其中,低温处理均通过对冬季低温的检测,对预计出现0 ℃左右的低温天气进行重点关注,在经历低温后进行后续试验(实际低温前采样温度为15 ℃,经历的最低温度为0 ℃,经历低温后采样时的温度为4 ℃,此时观察到荔枝叶片出现卷曲的现象,即为荔枝已经经历低温伤害)。在低温前对已标记种质资源进行末次梢第3或者第4叶位的叶片取样,取枝条复叶上的小叶,共10枚。将新鲜的荔枝叶片(去除叶柄)用乙醇擦拭干净,将叶片混合后得到新鲜样品,立即进行相关指标的测定,低温后进行同样操作的叶片采集和指标测定,各指标均3次重复。
1.3 主要仪器及试剂
主要仪器:植物荧光成像仪(IMAGING-PAM,WALZ公司,德国),紫外可见分光光度计(UV-2600/2007岛津,岛津仪器,中国),Fluoroskan Ascen FL荧光化学发光分析仪(Thermo公司,美国),上海雷磁DDS-307电导率仪(仪电科学仪器股份有限公司,中国),电热鼓风干燥箱DHG-9075A(上海一恒科技有限公司,中国),高速冷冻离心机5804(R)/5801(R)(Eppendorf公司,德国),华志PTX-FA110S電子天平(华志电子科技有限公司,美国),HWS28水浴锅(上海一恒科学仪器有限公司,中国),SHB-循环水式多用真空泵(郑州科华仪器设备有限公司,中国)。
主要试剂:三氯乙酸(500 g,成都市科龙化工试剂厂),硫代巴比妥酸(25 g,国药集团化学试剂有限公司),石英砂(500 g,广州化学试剂厂),茚三酮(5 g,上海科丰实业有限公司),冰乙酸(500 mL,天津市富宇精细化化工有限公司),氢氧化钠(500 g,天津市福晨化学试剂厂),磺基水杨酸(100 g,广州化学试剂厂),甲苯(500 mL,洛阳市化学试剂厂),95%的乙醇(500 mL,天津市富宇精细化化工有限公司),磷酸(500 mL,广州化学试剂厂)。上述试剂均为分析纯。
1.4 试验方法
PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)测定:选取枝条上叶位处成熟的叶片,立即用湿棉花包裹叶柄处令其继续吸收水分,并用湿纱布包裹,再将待测叶片置于黑暗箱中避光,暗适应处理20 min以上,用Fluoroskan Ascen FL荧光化学发光分析仪(Thermo,美国)测定Fv/Fm。具体操作步骤按照仪器说明书进行,之后点击窗口下面的Fo、Fm按钮,1 s之后,获得对应材料的叶绿素荧光成像图(初始荧光Fo、最大荧光Fm和PSⅡ最大光化学量子产量Fv/Fm)和Fv/Fm值。
相对含水量(relative water content,RWC)采取烘干法[16]测定。相对电导率(relative electrical conductivity,REC)采用电导法[17]测定。丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量采用硫代巴比妥酸(TBA)显色法[17]测定。脯氨酸(proline,Pro)含量采用磺基水杨酸提取法[18]测定。
1.5 数据处理与分析
利用 Microsoft Excel 进行数据处理和计算,利用SPSS 20.0软件进行相关性检验、正态检验、主成分分析、灰色关联度分析及相关图表生成。以低温前后的两轮数据(每轮数据3个重复)平均值作为基础数据,参照汪灿等[19-20]和欧巧明等[21]的方法进行数据统计分析。
先对低温前后数据进行整理,获得单个指标的相对抗寒系数(cold tolerance coefficient,CC),见公式(1)。
为避免不同测试指标数量级之间差异的影响,依据隶属函数[公式(2)]对原始数据进行归一化处理。
其中,μ(CCi)表示各指标的隶属函数值,CCi表示第i个指标的相对抗寒系数值,max(CC)和min(CC)表示所有荔枝种质第i个指标测定的最大值和最小值。
对各单项指标指数进行主成分分析,以每个主成分所对应的特征值占所提取主成分总的特征值之和的比例作为权重。采用正交旋转的方法对数据进行旋转。依据简单相关系数矩阵进行因子分析,将原来多个彼此相关的指标转换成新的少数几个彼此独立的综合指标,从而建立综合指标Zj的方程,见公式(3)。
bij為第i个指标的单项指标值,j代表第j个综合指标;xi为第i个指标值。其中,i = 1,2,……,n; j = 1,2,……,m,m ≤ n。
基于隶属函数的耐冷性综合评价值(cold tolerance comprehensive evaluation value,D)进行评价,见公式(4)(5)。
其中,pi为第i个综合指标贡献率(各指标的特征值即为贡献率),ωi为因子权重系数,表示第i个指标在所有指标中的重要程度。
基于灰色关联度进行计算,见公式(6)。
其中,γi是基于各指标CC值作为比较序列,D值作为参考序列,获得各指标CC值与D值间的关联度。灰色关联度参考前人的研究方法进行计算[22-23],ωi(γ)为各指标权重系数。
1.6 抗寒性评价与分级
依据荔枝种质的耐冷性综合D值,采用欧式距离和加权配对算术平均法(weighted pair group method average,WPGMA)进行聚类分析,划分荔枝抗寒性等级。D值越大,荔枝种质抗寒性越强,D值越小,则荔枝种质抗寒性越弱。根据D值正态分布特点,确定抗寒程度的分级标准,并参照荔枝矮化[24]和玉米种质资源抗寒性的分级方法[25],将91份荔枝种质分为高度冷敏感(Ⅰ)、冷敏感(Ⅱ)、中度耐冷性(Ⅲ)、耐冷性(Ⅳ)和高度耐冷性(Ⅴ)5个级别。
2 结果与分析
2.1 荔枝种质在低温前后相关指标的测定结果分析
对Fv/Fm、RWC、REC、MDA和Pro含量5个指标进行测定,分别将低温前和低温后的测定值进行对比分析(图1),经历低温后荔枝种质的各个指标都有明显变化,其中Pro含量的变化最大,说明这5个低温相关指标对荔枝种质进行抗寒性程度鉴定评价是切实可行的。
将以上各指标的测定值进行相关分析(表2),包括变异系数(coefficient of variation,CV)和关联系数(coefficient of association)。结果表明低温之后Fv/Fm的平均值为 0.12,CV为19.01,经历低温后REC的平均值为14.77,CV为40.85。Fv/Fm和REC可在一定程度上反映荔枝种质的受伤害程度,从测试数据可知,低温后雪怀子的Fv/Fm最低,且REC值最大,说明其受低温的伤害比较大。荔枝种质的RWC值在低温前维持在55%左右,低温后平均降低了13%,而MDA含量(b,后同)在低温前平均值为35.02 μmol·mg-1,低温后平均值升高到46.39 μmol·mg-1,Pro含量(w,后同)在低温后平均值为404.40 μg·g-1,较低温前升高近10倍。
此外,低温前与低温后各指标的相关系数均达到极显著水平。Fv/Fm和RWC值在低温前测定的平均值较低温后测定的平均值大,而其他性状均表现为在低温后测定的平均值大于低温前测定的平均值。荔枝种质之间的CV介于3.61%~40.85%之间,表明测定的指标对荔枝种质资源在低温胁迫下反应较敏感,具有较好的低温处理效果。此外,荔枝种质的各项指标在低温前和低温后表型值的相关系数介于0.35~0.95之间,进一步说明各指标对低温胁迫反应的敏感性存在差异。直接采用各项指标的表型值来度量其抗寒性,并不能够全面地体现供试91份荔枝种质的抗寒性差异。同时,也说明只用单个指标进行荔枝种质抗寒性的评价是不可行的,应该结合多个相关指标来对其进行综合评价,这样的评价结果更可靠。
对低温前后荔枝种质的各个指标测定结果进行正态分布检测(表3)。发现低温后荔枝种质的Fv/Fm和RWC值,以及低温前的Pro含量均不符合正态分布,其他不同时间的各个低温相关指标均符合正态分布(低温前的REC值和MDA含量,低温后的MDA含量和Pro含量)或近似符合正态分布(低温前的Fv/Fm和RWC值,低温后的REC值)。其中不管是在低温胁迫前还是低温胁迫后,荔枝种质MDA含量的测定值都表现为极显著,可能是因为该指标在荔枝种质在低温胁迫前后的变化差异比较大。
进一步分析5个指标测定值的频数分布范围直方(图2)。可以发现Fv/Fm值在低温前分布在0.75~0.8之间的荔枝种质有58份,大于0.8的荔枝种质有7份,小于0.75的荔枝种质有26份,在低温后分布在0.7~0.8的荔枝种质有43份,大于0.8的荔枝种质有1份,小于0.7的荔枝种质有47份,其中4份荔枝种质低于0.4。REC值在低温前分布在8%~11%之间的荔枝种质有86份,小于8%的荔枝种质有4份,大于11%的荔枝种质只有1份,低温后分布在10~20之间的荔枝种质有60份,小于10的荔枝种质有19份,大于20的荔枝种质有12份。RWC值在低温前分布在40%~50%之间的荔枝种质有48份,大于50%的荔枝种质有25份,小于40%的荔枝种质有18份,在低温后分布在40%~50%的荔枝种质有62份,大于50%的荔枝种质有7份,小于40%的荔枝种质有22份。MDA含量在低温前分布在30~40 μmol·mg-1之间的荔枝种质有86份,小于30 μmol·mg-1的荔枝种质有12份,大于40 μmol·mg-1的荔枝种质有9份,低温后各荔枝种质的MDA含量均有所升高,而且分布在40~50 μmol·mg-1之间的荔枝种质有52份,有10份荔枝种质小于40 μmol·mg-1,有29份荔枝种质大于50 μmol·mg-1。Pro含量在低温前分布在40~60 μg·g-1之间的荔枝种质有89份,小于40 μg·g-1的荔枝种质有1份,大于60 μg·g-1的荔枝种质有1份,而且低温后分布在400~450 μg·g-1之间的荔枝种质有58份,小于400 μg·g-1的荔枝种质有32份,大于450 μg·g-1的荔枝种质有1份。根据以上分析结果,初步推断大部分荔枝种质的抗寒性相对较差,只有少部分可能有较强的抗寒性。
2.2 荔枝种质在低温前后各单项指标的结果分析
对荔枝种质各指标耐冷性系数进行差异分析(表4)。低温处理后,荔枝种质各项指标均产生明显变化。其中,最大值的差异较大,Pro含量的最大值为10.23,Fv/Fm的最大值为1.02,最小值的差异较最大值小,Pro含量的最小值为0.35,Fv/Fm的最小值为5.95。同时,各指标抗寒系数(CC值)的变异系数介于3.89%~34.28%之间,REC的CV值最大,为34.28,而RWC的CV值最小,为3.89,其中,Fv/Fm的CV值位居第二,为17.79,之后是MDA和Pro含量,分别为6.04和9.86。这说明不同荔枝种质间的CC值所反映的耐冷性不同,且同一荔枝种质各指标的CC值间也具有较大的差异,即低温胁迫下各项生理指标的变化是不同的。在对荔枝种质的抗寒性进行综合评价时,如果只使用某一个单一的指标进行抗寒性评价,其结果会随着该指标对低温反应敏感性的不同而有明显变化,且不同指标在低温过程中有着不同重要性,想要获得更为准确的抗寒性鉴定分级,仍然需要对多个指标进行测定,并结合隶属函数进行综合分析。
此外,分析荔枝种质各指标抗寒系数在不同区间的分布情况,结果(表5)显示同一区间各指标CC值的分布次数和频率差异较大。由于CC值是低温后与低温前的各指标比值,因此,CC值越接近于1,表明抗寒性越强。由表5可知,CC值大于0.8的Fv/Fm、RWC、MDA含量、Pro含量和REC的分布频率分别为58.24%、56.04%、14.29%、25.27%和3.3%,表明各指标对低温胁迫反应的敏感程度依次为Fv/Fm、RWC、Pro含量、MDA含量和REC。REC的CC值在小于0.2区间内的分布频率达到56.04%,表明REC值对低温胁迫的敏感度较高,而RWC的CC值在小于0.2区间内的分布频率仅为2.2%,表明RWC值对低温胁迫的敏感度相对较高。因此,只采用某个单一指标进行荔枝种质抗寒性评价会忽略各指标间复杂的相互关系,也验证了抗寒性相关指标选择的合理性,为获得较为准确的荔枝种质抗寒性鉴定与分级评价结果提供可靠依据。
2.3 荔枝种质在低温前后各单项指标的相关性分析
由于低温相关指标在反映荔枝种质抗寒性方面具有较好的一致性,因此对5個指标进行相关性分析。结果(表6)表明不同性状之间均存在一定程度的相关性,且大多数性状的相关性达到了极显著水平。Fv/Fm与RWC、Pro含量间呈极显著的正相关(p<0.01),与REC呈显著负相关(p<0.01),RWC与Pro含量呈极显著正相关(p<0.01),与REC呈显著负相关(p<0.01),而REC与Pro含量呈极显著负相关(p<0.01)。即低温相关指标Fv/Fm、RWC、REC与Pro含量的相关性较显著,能够共同反映荔枝种质的抗寒性强弱。
2.4 荔枝种质在低温前后各指标的因子分析及因子载荷
因子分析是主成分分析的推广,是一种可以把多个变量化为少数几个综合变量的多变量分析方法,其主要目的是用有限的、更基本的但又无法直接测量到的隐性变量来解释原始变量之间的相关关系。通过研究多个变量之间的内部依赖关系,探求已测定数据中的基本结构。同时,用少数几个假想变量来表示其基本的数据结构。假想变量,即为存在的潜在变量,一般称为因子。
笔者在本研究中采用因子分析对5个观测指标的CC值进行分析,通过获得所有指标的特征值、因子载荷和方差贡献率,来更加全面地评价与荔枝种质抗寒性相关的各个指标之间的内在联系。对荔枝种质在低温前和低温后的各指标进行因子分析,结果见表7。通过观察初始特征值、提取载荷平方和,以及旋转载荷平方和的计算结果可知,在提取原则为特征值大于1的基础上,综合考虑方差贡献率和特征值,一共可以提取4个主成分作为因子,即F1、F2、F3、F4。这4个因子的累积方差解释率为87.11%,说明提取出来的4个因子可以提取出总共87.11%的信息量。这4个因子的方差解释率分别为23.62%,21.90%,20.99%和20.61%,说明这4个因子的信息提取量分布较为均匀。因此,本研究的因子分析结果较为理想,可用来进行之后的91份荔枝种质抗寒性分析。
将原单项性状指标转换为4个相互独立的公因子(F1、F2、F3、F4),用凯撒正态化最大方差法对以上数据进行正交旋转得到表8。由表8可知,旋转后的第一主成分主要包括Pro含量,且系数为正,说明该变量对第一主成分的影响是正向的。第二主成分主要包括RWC,且系数为正,说明该变量对第二主成分的影响也是正的。第三主成分主要包括Fv/Fm和REC,且Fv/Fm的系数为正,REC的系数为负,这说明这两个变量对第三主成分的影响是Fv/Fm为正,REC为负。第四主成分主要包括MDA,且系数为正,说明该变量对第四主成分的影响为正。
综上所述,通过分析各个指标对主成分的影响,发现Pro含量、RWC、Fv/Fm和MDA含量均是正向的影响,而REC则是负向的影响,说明不同测定指标对主成分的影响有所不同,而通过转化成主成分F1、F2、F3和F4可以更好地对荔枝种质抗寒性进行综合评价,进一步获得较为准确的抗寒性分级。
2.5 荔枝抗寒性的综合评价
根据之前的结果得到4个主因子,以此建立不同荔枝种质抗寒性强弱的评价模型,依据表9各因子得分系数计算4个主因子的得分,其因子得分的计算公式为:
FAC1=1.497×Zscore(Pro)-0.152×Zscore(RWC)-0.308×Zscore(Fv/Fm)+0.355×Zscore(REC)-0.119×Zscore(MDA);
FAC2= -0.110×Zscore(Pro)+1.162×Zscore(RWC)-0.203×Zscore(Fv/Fm)+0.093×Zscore(REC)+0.015×Zscore(MDA);
FAC3= -0.379×Zscore(Pro)-0.338×Zscore(RWC)+1.748×Zscore(Fv/Fm)+0.497×Zscore(REC)-0.129×Zscore(MDA);
FAC4= -0.076×Zscore(Pro)+0.012×Zscore(RWC)-0.072×Zscore(Fv/Fm)+0.042×Zscore(REC)+1.04×Zscore(MDA)。
根據4个主因子的贡献率和因子得分,可建立耐冷性综合评价数学模型:
F=0.271×FAC1+ 0.251×FAC2+0.241×FAC3+ 0.237×FAC4=0.269×Zscore(Pro)+0.172×Zscore(RWC)+0.270×Zscore(Fv/Fm)+0.249×Zscore(REC)+0.187×Zscore(MDA)。
F值反映了树体耐冷程度,F值越大,对应树体的耐冷特性越明显,反之,F值越小,对应树体的冷敏感特性越明显。在获得各公因子特征向量的基础上,利用模糊隶属函数法,据公式(2)计算各因子隶属函数值(?),依据公式(4)各因子权重系数(ω),对各因子隶属函数值(?)赋予相应权重系数(ω),按公式(5)计算加权隶属函数值,作为综合抗寒性的量值(D值),以便较为准确地评价荔枝种质的抗寒性。
参考于萍等[22]的研究方法,将所有观测指标的抗寒系数(CC值)作为比较序列,D值作为参考数列进行灰色关联度分析,获得观测指标的CC值与D值间的关联度,结果(表9)显示各指标与D值的密切程度依次为Pro含量、RWC、Fv/Fm、REC和MDA含量。因此,与荔枝种质耐冷性关系最为密切的是低温相关指标Pro含量和RWC,其次是Fv/Fm和MDA,关联度最弱的是REC。
2.6 荔枝抗寒性的综合评价
将上述计算获得的91份荔枝种质的D值汇总,得出表10,其中荔枝种质编号对应的种质名称已在表1中详细列出,此处仅用编号进行汇总。综合D值越高,表明该荔枝种质的抗寒性越强,综合D值越低,则表明该荔枝种质的抗寒性越弱。分析表10,发现测定的91份荔枝种质资源中D值最大为0.775,即Lc17大锦钟,其次是0.739的Lc62陈紫和0.745的Lc74宋家香,表明在所测荔枝种质资源中以上3个荔枝种质的抗寒性较强。而D值最小为0.330,即Lc13金线果,其次是0.372的Lc71下番枝和0.375的Lc36兰竹,表明在所测荔枝种质资源中以上3个荔枝种质的抗寒性较弱。
为了更加清晰地对91份荔枝种质资源进行抗寒性评价分级,以荔枝种质的耐冷性综合D值为基础,对荔枝种质的D值进行系统聚类分析,得到图3、图4。在λ=5处,将91份荔枝种质的抗寒性等级划分为5个等级,即高度冷敏感(Ⅰ)、冷敏感(Ⅱ)、中度耐冷性(Ⅲ)、耐冷性(Ⅳ)和高度耐冷性(Ⅴ)。其中,大部分荔枝种质都被划分到耐冷性(Ⅳ)这一分类中,高度冷敏感(Ⅰ)和高度耐冷性(Ⅴ)这两类都相对较少,说明荔枝种质的抗寒能力大部分较为集中。
将荔枝抗寒性分级评价结果进行分类汇总(表11)。结果表明,Ⅰ类为高度冷敏感荔枝种质,有金线果、下番枝、兰竹、大造、尚书怀、犀角子和乌叶舅,共7份,占总数的7.69%;Ⅱ类为冷敏感荔枝种质,有观音绿、水东、雪怀子、三月红、Salathiel、Kwai May Pink、黑妃红、岭丰糯、年年红1号和十月荔,共10份,占总数的10.99%;Ⅲ类为中度耐冷性荔枝种质,共23份,占总数的25.27%;Ⅳ类为耐冷性荔枝种质,共40份,占总数的43.96%;Ⅴ类为高度耐冷性荔枝种质,有娘喜紫、桂林、金钟、及第、东刘一号、状元红、大红袍、乌叶、宋家香、陈紫和大锦钟,共11份,占总数的12.09%。综上所述,以上结果基于低温相关指标的测定,通过因子分析对荔枝抗寒性程度进行综合评价和分级,建立了比较客观准确的抗寒性鉴定方法,探索出评价荔枝种质抗寒性的量化评价标准,为荔枝抗寒种质资源的发掘和筛选提供了有效的参考依据。
依据系统聚类划分的5个类群,分别对5个不同耐冷性材料类群的各性状抗寒系数和综合D值进行分析。由图4可知,低温对Pro含量、RWC、Fv/Fm、MDA含量和REC有显著影响,表现为随着抗寒性的增强,在低温胁迫后Pro含量、RWC和Fv/Fm呈显著升高的趋势,REC和MDA含量呈显著降低的趋势。同时,5个耐冷性类群由Ⅰ~Ⅴ综合D值依次呈现升高的趋势。
3 讨 论
3.1 荔枝种质抗寒性资源的发掘与利用
中国荔枝种质资源十分丰富,主要分布于南亚热带地区,由于其在长期发育中对温度有较高的要求,使其不能在全国进行推广栽培,故选育抗寒性强的荔枝种质显得尤为重要[26]。随着全球极端低温气候事件频发,华南地区冬季也常常伴随着连续出现的霜冻天气,在冬季气温降至4 ℃,会造成大面积的荔枝冻害[27],在低温降到0 ℃以下时,会使荔枝叶片和枝条受害,甚至使树干受损,整株死亡[28]。随着中国大力发展农业,对农业结构进行不断调整,鼓励特色农业发展,荔枝种植面积逐年增加,目前全国种植面积稳定在58万hm2,面积和产量均占全世界总量的70%以上[29]。由此可见,对荔枝抗寒性种质资源的发掘与利用对培育耐寒性荔枝品种或砧木具有十分重要的意义。
3.2 果树抗寒资源的鉴定与评价
近年来,果树抗寒性预选指标在大量研究中被报道[30-31],Fv/Fm反映PSⅡ反应中心内原初光能的转化效率[32],进一步反映叶片光合作用受低温影响的情况,直接影响其抗寒能力[33-34];RWC值可以很好地反映植物抗逆性,通常其值越高,对应的渗透调节功能和抗性就越强[35],用REC值大小直接反映果树在低温下细胞膜受伤害程度[36-38];MDA是膜脂过氧化的终产物[39],其含量高低代表质膜受损伤的程度,与果树抗寒能力密切相关[40];Pro是一种维持膜稳定的物质,其积累量越多,果树抗寒性越强[41]。另外在形态、生理、生化等方面也都进行了详细报道[42-44],相关研究表明这些指标与植物抗寒性都存在直接或者间接的联系。实际上,果树抗寒是一个复杂的过程,在低温下其表型性状受多种因素影响,且不同物种对低温响应的机制差异很大,使用单一指标无法准确地评价其对低温的耐受能力,因此进行果树种质低温抗寒性评价需要将各个指标进行综合考虑[45]。同时针对不同物种选择适宜的指标,结合隶属函数法、主成分分析和聚类分析法,可以更好地对不同物种耐寒性进行评价,为选育抗寒性强的种质资源提供基础[46-47]。
低温下叶绿素荧光特性的变化在梨[48]、小麦[49]、咖啡[50]中均被证明。在对不同基因型的白鸡冠F1代抗寒性研究中,林郑和等[51]通过测定叶綠素荧光动力学可区分不同后代的抗寒水平。Fv/Fm值降低的程度与不同品种的抗冷性之间呈现较显著的相关性,在老芒麦[52]的抗寒性鉴定中已有报道。除此之外,低温其他相关指标差异也均有报道[53-55],对葡萄抗寒性进行全面评价时,孙艳等[56]测定6个葡萄品种根系RWC以进行抗寒性鉴定,而在荔枝种质上的研究未见报道。另外,在低温下对5个梨品种分别测定多个生理生化指标,其中包括REC、MDA和Pro含量,结合隶属函数分析法得出新梨七号是其中抗寒性最强的[35]。在对树上干杏不同株系抗寒性的鉴定评价中,于庆帆等[57]也选择了REC、MDA和Pro含量这些指标,建立了较为可靠的树上干杏抗寒性评价方法。在石榴[58]、苹果[59]和猕猴桃[60]的抗寒性评价研究中,也将REC和MDA含量作为抗寒性评价指标。蔡汝鹏等[61]对三月红(♀)和紫娘喜(♂)的杂交后代进行10个枝叶性状指标鉴定,分析各性状变幅、分布频率、变异系数等。由此可见,通过Fv/Fm、RWC、REC、MDA和Pro含量5个指标的测定,对鉴定评价荔枝抗寒性具有一定的可行性。
3.3 荔枝种质抗寒性综合评价
在对荔枝种质抗寒性研究中,通过对5个指标进行相关性分析,发现Fv/Fm、RWC、REC和Pro含量存在极显著的相关性,能够共同反映荔枝的抗寒性程度。再经过主成分和灰度关联分析,结果显示5个指标与D值的密切程度均高于0.7,进一步明确低温相关指标,为荔枝种质抗寒性评价提供依据。同时,相关分析方法在葡萄[62]、石榴[63]和桃[64]的综合评价中多有报道。通过正态检测和系统聚类分析,笔者在本研究中参考低温下205份玉米种质抗寒性评价分级类型[25],结合D值大小,将91份荔枝种质资源划分为高度冷敏感(Ⅰ)、冷敏感(Ⅱ)、中度耐冷性(Ⅲ)、耐冷性(Ⅳ)和高度耐冷性(Ⅴ)5个等级,并确定了每个等级的典型代表品种。依据该分级方法,明确了大锦钟、陈紫和紫娘喜为高度耐冷性品种,这与前人研究一致[6,65]。说明该评价方法具有较高的可靠性,为荔枝抗寒种质资源的搜集发掘、鉴定评价及抗寒品种的培育等提供了可行的技术方案和参考依据。
4 结 论
本试验中选取5个指标的相对测定值进行抗寒性的综合评价,结果显示低温对Fv/Fm、RWC、REC、MDA和Pro含量有显著影响,这5个指标是评价荔枝种质抗寒性较理想的生理指标。测定91份荔枝种质在自然低温胁迫下生理生化指标的变化情况,并结合一系列相关分析进行综合评价,将荔枝种质资源抗寒性分为5个等级,即高度冷敏感(Ⅰ)、冷敏感(Ⅱ)、中度耐冷性(Ⅲ)、耐冷性(Ⅳ)和高度耐冷性(Ⅴ)。同时,筛选出大锦钟、陈紫等为相对抗寒性高的荔枝种质,以及冷敏感种质金线果,为荔枝的育种改良和遗传研究提供材料基础。
参考文献 References:
[1] HU G B,FENG J T,XIANG X,WANG J B,SALOJ?RVI J,LIU C M,WU Z X,ZHANG J S,LIANG X M,JIANG Z D,LIU W,OU L X,LI J W,FAN G Y,MAI Y X,CHEN C J,ZHANG X T,ZHENG J K,ZHANG Y Q,PENG H X,YAO L X,WAI C M,LUO X P,FU J X,TANG H B,LAN T Y,LAI B,SUN J H,WEI Y Z,LI H L,CHEN J Z,HUANG X M,YAN Q,LIU X,MCHALE L K,ROLLING W,GUYOT R,SANKOFF D,ZHENG C F,ALBERT V A,MING R,CHEN H B,XIA R,LI J G. Two divergent haplotypes from a highly heterozygous lychee genome suggest independent domestication events for early and late-maturing cultivars[J]. Nature Genetics,2022,54(1):73-83.
[2] ZHAO L,WANG K,WANG K,ZHU J,HU Z Y. Nutrient components,health benefits,and safety of litchi (Litchi chinensis Sonn.):A review[J]. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety,2020,19(4):2139-2163.
[3] GUO L,WANG J H,LI M J,LIU L,XU J C,CHENG J M,GANG C C,YU Q,CHEN J,PENG C H,LUEDELING E. Distribution margins as natural laboratories to infer species flowering responses to climate warming and implications for frost risk[J]. Agricultural and Forest Meteorology,2019,268:299-307.
[4] YANG Y,WU Z F,GUO L,HE H S,LING Y H,WANG L,ZONG S W,NA R S,DU H B,LI M H. Effects of winter chilling vs. spring forcing on the spring phenology of trees in a cold region and a warmer reference region[J]. The Science of the Total Environment,2020,725:138323.
[5] ALBERTOS P,WAGNER K,POPPENBERGER B. Cold stress signalling in female reproductive tissues[J]. Plant,Cell & Environment,2019,42(3):846-853.
[6] 佘文琴,刘星辉. 荔枝叶片细胞结构紧密度与耐寒性的关系[J]. 园艺学报,1995,22(2):185-186.
SHE Wenqin,LIU Xinghui. The Relationship between leaf cell structure in litchi and its cold tolerance[J]. Acta Horticulturae Sinica,1995,22(2):185-186.
[7] 张永福,刘成明. 荔枝珍稀种质耐寒性鉴定及安全越冬的生理机制[J]. 中国南方果树,2015,44(4):60-66.
ZHANG Yongfu,LIU Chengming. Identification of cold hardiness and physiological mechanisms for safe overwintering of rare litchi germplasm[J]. South China Fruits,2015,44(4):60-66.
[8] 沈耀文,王伟,何秀恋. 荔枝冻(寒)害指标在诏安县农业气象服务中应用探讨[J]. 福建热作科技,2017,42(1):62-65.
SHEN Yaowen,WANG Wei,HE Xiulian. Discussion on the application of litchi freezing (cold) damage indicators in Zhaoan Countys agricultural meteorological services[J]. Fujian Science & Technology of Tropical Crops,2017,42(1):62-65.
[9] 丁思悦,王雨婷,赵佳琪,王文,惠竹梅. 葡萄种质抗寒性鉴定及综合评价[J/OL].西北农林科技大学学报(自然科学版),2024,52(6):1-15. [2023-09-15]. https://doi.org/10.13207/j.cnki.jnwafu.2024.06.011.
DING Siyue,WANG Yuting,ZHAO Jiaqi,WANG Wen,HUI Zhumei. Identification and comprehensive evaluation of cold resistance among grape germplasm[J/OL]. Journal of Northwest A & F University (Natural Science Edition),2024,52(6):1-15. [2023-09-15]. https://doi.org/10.13207/j.cnki.jnwafu.2024.06.011.
[10] 张赞培,谷月营,尚旭岚,王纪,方佐. 自然低温下23个青钱柳家系耐寒性初步评价[J/OL].南京林业大学学报(自然科学版),2023:1-13. [2023-09-15]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1161.S.20231227.1456.007.html.
ZHANG Zanpei,GU Yueying,SHANG Xulan,WANG Ji,FANG Zuo. A preliminary evaluation on cold tolerance of twenty-three Cyclocarya paliurus families under natural low temperature[J/OL]. Journal of Nanjing Forestry University (Natural Sciences Edition),2023:1-13. [2023-09-15]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1161.S.20231227.1456.007.html.
[11] 焦雪輝,乔雨轩,申潇潇,史喜兵,孙毅宁,周小娟,刘杰. 9种青冈属植物抗寒性综合评价[J]. 分子植物育种,2024,22(2):561-570.
JIAO Xuehui,QIAO Yuxuan,SHEN Xiaoxiao,SHI Xibing,SUN Yining,ZHOU Xiaojuan,LIU Jie. Comprehensive evaluation of cold resistance of nine Cyclobalanopsis species[J]. Molecular Plant Breeding,2024,22(2):561-570.
[12] 贾蓝溪,郭延亮,宋希梅,白如意,张显. 不同浓度海藻糖处理对西瓜幼苗低温抗性的影响[J]. 中国瓜菜,2023,36(8):27-32.
JIA Lanxi,GUO Yanliang,SONG Ximei,BAI Ruyi,ZHANG Xian. Effects of different concentrations of trehalose on the cold tolerance of watermelon seedlings[J]. China Cucurbits and Vegetables,2023,36(8):27-32.
[13] 罗鑫辉,刘明月,黄科,刘玉兵,彭淼,王军伟. 不同品种番茄幼苗低温适应性评价及光合特性分析[J]. 中国瓜菜,2021,34(8):49-55.
LUO Xinhui,LIU Mingyue,HUANG Ke,LIU Yubing,PENG Miao,WANG Junwei. Evaluation of low temperature adaptability and analysis of photosynthetic characteristics in different tomato varieties[J]. China Cucurbits and Vegetables,2021,34(8):49-55.
[14] 李建国. 荔枝学[M]. 北京:中国农业出版社,2008.
LI Jianguo. The litchi[M]. Beijing:China Agriculture Press,2008.
[15] 吴淑娴. 中国果树志-荔枝卷[M]. 北京:中国林业出版社,1998.
WU Shuxian. Chinese fruit·Litchi volume[M]. Beijing:China Forestry Publishing House,1998.
[16] 郝再彬,苍晶,徐仲. 植物生理实验[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004:22-108.
HAO Zaibin,CANG Jing,XU Zhong. Plant physiology experimental[M]. Harbin:Harbin Institute of Technology Press,2004:22-108.
[17] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京:高等教育出版社,2000:184-263.
LI Hesheng. Principles and techniques of plant physiological biochemical experiment[M]. Beijing:Higher Education Press,2000:184-263.
[18] 张治安,陈展宇. 植物生理学实验技术[M]. 长春:吉林大学出版社,2008.
ZHANG Zhian,CHEN Zhanyu. Experimental techniques of plant physiology[M]. Changchun:Jilin University Press,2008.
[19] 汪灿,周棱波,张国兵,张立异,徐燕,高旭,姜讷,邵明波. 薏苡种质资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选[J]. 作物学报,2017,43(9):1381-1394.
WANG Can,ZHOU Lingbo,ZHANG Guobing,ZHANG Liyi,XU Yan,GAO Xu,JIANG Ne,SHAO Mingbo. Identification and indices screening of drought resistance at adult plant stage in Jobs tears germplasm resources[J]. Acta Agronomica Sinica,2017,43(9):1381-1394.
[20] 汪灿,周棱波,张国兵,徐燕,张立异,高旭,高杰,姜讷,邵明波. 酒用糯高粱资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选[J]. 中国农业科学,2017,50(8):1388-1402.
WANG Can,ZHOU Lingbo,ZHANG Guobing,XU Yan,ZHANG Liyi,GAO Xu,GAO Jie,JIANG Ne,SHAO Mingbo. Drought resistance identification and drought resistance indices screening of liquor-making waxy Sorghum resources at adult plant stage[J]. Scientia Agricultura Sinica,2017,50(8):1388-1402.
[21] 欧巧明,叶春雷,李进京,陈军,崔文娟,王立光,罗俊杰. 胡麻种质资源成株期抗旱性综合评价及其指标筛选[J]. 干旱区研究,2017,34(5):1083-1092.
OU Qiaoming,YE Chunlei,LI Jinjing,CHEN Jun,CUI Wenjuan,WANG Liguang,LUO Junjie. Comprehensive valuation and screening of drought resistance of flax germplasms[J]. Arid Zone Research,2017,34(5):1083-1092.
[22] 于萍,李克. 使用Microsoft Excel進行数据的灰关联分析[J]. 微型电脑应用,2011,27(3):29-30.
YU Ping,LI Ke. Grey correlation analysis of data on microsoft excel[J]. Microcomputer Applications,2011,27(3):29-30.
[23] AZZEH M,NEAGU D,COWLING P I. Fuzzy grey relational analysis for software effort estimation[J]. Empirical Software Engineering,2010,15(1):60-90.
[24] 胡福初,陈哲,赵杰堂,冯学杰,吴凤芝,范鸿雁,王祥和,胡桂兵. 荔枝种质资源矮化相关形态指标的鉴定及综合评价[J]. 植物遗传资源学报,2020,21(3):775-784.
HU Fuchu,CHEN Zhe,ZHAO Jietang,FENG Xuejie,WU Fengzhi,FAN Hongyan,WANG Xianghe,HU Guibing. Identification and comprehensive evaluation of dwarfing-related morphological indicators in Litchi germplasm resources[J]. Journal of Plant Genetic Resources,2020,21(3):775-784.
[25] 靳亚楠. 玉米苗期耐冷性评价及禾本科COLD1蛋白功能与进化分析[D]. 沈阳:沈阳农业大学,2019.
JIN Yanan. Evaluation of maize (Zea may L.) cold tolerance at seedling stage,and functional and evolutionary analyses of crops COLD1 proteins[D]. Shenyang:Shenyang Agricultural University,2019.
[26] 张君圻. 荔枝冻害与抗寒栽培[J]. 中国果树,1979(2):12-16.
ZHANG Junqi. Frost damage and cold-resistant cultivation in litchi[J]. China Fruits,1979(2):12-16.
[27] 朱建华,彭宏祥,尧金燕,龙兴,秦献泉,黄凤珠,陆贵锋,徐宁. 荔枝龙眼冻寒害果园的综合管理技术[J]. 中国热带农业,2011(1):60-61.
ZHU Jianhua,PENG Hongxiang,YAO Jinyan,LONG Xing,QIN Xianquan,HUANG Fengzhu,LU Guifeng,XU Ning. Comprehensive management techniques in litchi and lonyan for freezing and chilling damaged orchards[J]. China Tropical Agriculture,2011(1):60-61.
[28] 吴少华,杨国永,方海峰,薛春容,赵永,郑诚乐,林切. 1999年漳州荔枝冻害调查与分析[J]. 福建农业科技,2000(3):7-9.
WU Shaohua,YANG Guoyong,FANG Haifeng,XUE Chunrong,ZHAO Yong,ZHENG Chengle,LIN Qie. Investigation and analysis of freeze damage to litchi in Zhangzhou in 1999[J]. Fujian Agricrltural Science and Technology,2000(3):7-9.
[29] 胡桂兵. 不同熟期优质荔枝系列新品种选育及应用[R]. 广州:华南农业大学(2019-03-31)[2023-09-15]. https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=HboJJBuTKtRyzjl5JLHTu4lpjK9C5O-A5SDEEt7z2xAGq6KpRlVK0wSfNFwOXM_JRsZOiyCMfD-fX051hdOz5t3lUvcDdRBpIyv-1PruzIJ9Ma9J5or7Hg24rYt5uk-hciuHUp6VCTehHvV-iMaoC7AZg==&uniplatform=NZKPT&-language=CHS.
HU Guibing. Selection and application of new varieties of high-quality litchi series with different ripening periods[R]. Guang州:South China Agricultural University(2019-03-31)[2023-09-15]. https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=HboJJBuTKtRyzjl5JLHTu4lpjK9C5OA5SDEEt7z2xAGq6KpRlVK0wSfNFwOXM_JRsZOiyCMfDfX051hdOz5t3lUvcDdRBpIyv-1PruzIJ9Ma9J5or7Hg24rYt5ukhciuHUp6VCTehHvV-iMaoC7AZg==&uniplatform=NZKPT&language=CHS.
[30] 郭琦,毛可欣,安淼,王海榮,吕巍,王世金,李健,李国田. 4种猕猴桃在山东越冬期生理响应及耐寒性评价[J]. 江苏农业科学,2023,51(12):141-148.
GUO Qi,MAO Kexin,AN Miao,WANG Hairong,L? Wei,WANG Shijin,LI Jian,LI Guotian. Physiological response and cold tolerance evaluation of four kiwifruit varieties during overwintering in Shandong Province[J]. Jiangsu Agricultural Sciences,2023,51(12):141-148.
[31] 金君,韦欣霈,宋任锋,钟宛儒,辛树权. 软枣猕猴桃抗寒性研究进展[J]. 北方园艺,2023(12):137-143.
JIN Jun,WEI Xinpei,SONG Renfeng,ZHONG Wanru,XIN Shuquan. Research progress on cold resistance of Actinidia arguta[J]. Northern Horticulture,2023(12):137-143.
[32] 邹娅,米文博,徐明霞,徐春梅,刘自刚,赵彩霞,米超. 低温胁迫下北方强冬性区甘蓝型冬油菜的低温光合生理特征[J]. 甘肃农业大学学报,2021,56(2):105-113.
ZOU Ya,MI Wenbo,XU Mingxia,XU Chunmei,LIU Zigang,ZHAO Caixia,MI Chao. Physiological and photosynthetic characteristics of winter rapeseeds under low temperature stress in northern strong winterness region[J]. Journal of Gansu Agricultural University,2021,56(2):105-113.
[33] GAN P,LIU F,LI R B,WANG S K,LUO J J. Chloroplasts- beyond energy capture and carbon fixation:Tuning of photosynthesis in response to chilling stress[J]. International Journal of Molecular Sciences,2019,20(20):5046.
[34] 崔波,程邵丽,袁秀云,周一冉,郝平安,李俊霖,马杰. 低温胁迫对白及光合作用及叶绿素荧光参数的影响[J]. 热带作物学报,2019,40(5):891-897.
CUI Bo,CHENG Shaoli,YUAN Xiuyun,ZHOU Yiran,HAO Pingan,LI Junlin,MA Jie. Effects of low temperature stress on the photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence parameters of Bletilla striata[J]. Chinese Journal of Tropical Crops,2019,40(5):891-897.
[35] 王睿哲,張蓓,郭铁群,何天明,崔慧敏,王枝梅,曼苏尔·那斯尔. 5个梨品种在低温胁迫下的生理响应及抗寒性评价[J]. 山东农业科学,2023,55(2):57-63.
WANG Ruizhe,ZHANG Bei,GUO Tiequn,HE Tianming,CUI Huimin,WANG Zhimei,MANSUR Nasr. Physiological responses to low temperature stress of five Pyrus spp. species and their cold resistance evaluation[J]. Shandong Agricultural Sciences,2023,55(2):57-63.
[36] 丁久玲,孟海涛,郑凯. 铜对低温胁迫下空气凤梨抗寒生理特征的影响[J]. 安徽农业科学,2022,50(21):129-134.
DING Jiuling,MENG Haitao,ZHENG Kai. Effect of copper on physiological characteristics of cold resistance of Tillandsia in low temperature stress[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences,2022,50(21):129-134.
[37] 刘聪,陆思羽,涂淑萍,姜雪茹. 野鸦椿和圆齿野鸦椿对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价[J]. 南方农业学报,2022,53(6):1685-1692.
LIU Cong,LU Siyu,TU Shuping,JIANG Xueru. Physiological response and cold-resistance evaluation of Euscaphis japonica and Euscaphis konishii under low temperature stress[J]. Journal of Southern Agriculture,2022,53(6):1685-1692.
[38] 坎智勇,张德辉,李中兴,余思思,钱谦,樊天乐,李雪薇,马锋旺,管清美. 90个苹果品种耐寒性评价和全基因组关联分析[J]. 园艺学报,2023,50(5):921-932.
KAN Zhiyong,ZHANG Dehui,LI Zhongxing,YU Sisi,QIAN Qian,FAN Tianle,LI Xuewei,MA Fengwang,GUAN Qingmei. Evaluation of cold tolerance of 90 apple cultivars and genome wide association analysis[J]. Acta Horticulturae Sinica,2023,50(5):921-932.
[39] 楊复康,杨燕君,宋永宏,李静江,吕振兵. 不同杏品种抗寒性及生理指标[J]. 北方园艺,2021(3):27-32.
YANG Fukang,YANG Yanjun,SONG Yonghong,LI Jingjiang,L? Zhenbing. Cold resistance and physiological indexes of different apricot cultivars[J]. Northern Horticulture,2021(3):27-32.
[40] 赵云燕,孙建,梁俊超,王郅琪,颜廷献,颜小文,危文亮,乐美旺. 低温胁迫对芝麻芽期幼苗生长的影响与耐低温材料筛选[J]. 浙江农业学报,2023,35(4):752-768.
ZHAO Yunyan,SUN Jian,LIANG Junchao,WANG Zhiqi,YAN Tingxian,YAN Xiaowen,WEI Wenliang,LE Meiwang. Effects of low temperature on seedling growth at sesame early seedling period and screening of low-temperature tolerant materials[J]. Acta Agriculturae Zhejiangensis,2023,35(4):752-768.
[41] 贾祥,多吉格桑,赵爱民,张文才,曲尼加措,拉巴卓玛,普布次仁,苗彦军. 4种禾本科牧草苗期抗寒性综合评价[J]. 草地学报,2020,28(5):1372-1378.
JIA Xiang,DUOJI Gesang,ZHAO Aimin,ZHANG Wencai,QUNI Jiacuo,LABA Zhuoma,PUBU Ciren,MIAO Yanjun. Comprehensive evaluation of cold resistance of 4 species of gramineae at seedling stage[J]. Acta Agrestia Sinica,2020,28(5):1372-1378.
[42] 王芳,王淇,赵曦阳. 低温胁迫下植物的表型及生理响应机制研究进展[J]. 分子植物育种,2019,17(15):5144-5153.
WANG Fang,WANG Qi,ZHAO Xiyang. Research progress of phenotype and physiological response mechanism of plants under low temperature stress[J]. Molecular Plant Breeding,2019,17(15):5144-5153.
[43] KUCZY?SKI J,TWARDOWSKI T,NAWRACA?A J,GRACZ-BERNACIAK J,TYCZEWSKA A. Chilling stress tolerance of two soya bean cultivars:Phenotypic and molecular responses[J]. Journal of Agronomy and Crop Science,2020,206(6):759-772.
[44] 徐洋,赵峥畑,吴雨桐,申建双,张启翔,程堂仁,王佳,潘会堂,杨晓辉. 连翘属种质资源抗寒性评价[J]. 东北林业大学学报,2023,51(6):33-39.
XU Yang,ZHAO Zhengtian,WU Yutong,SHEN Jianshuang,ZHANG Qixiang,CHENG Tangren,WANG Jia,PAN Huitang,YANG Xiaohui. Evaluation of cold resistance of Forsythia germplasm resources[J]. Journal of Northeast Forestry University,2023,51(6):33-39.
[45] 丁红映,熊兴耀,王万兴,胡新喜,田宇豪,秦玉芝. 103份马铃薯种质资源的耐寒性评价[J]. 中国蔬菜,2019(12):46-55.
DING Hongying,XIONG Xingyao,WANG Wanxing,HU Xinxi,TIAN Yuhao,QIN Yuzhi. Evaluation of freezing tolerance of 103 potato germplasm resources[J]. China Vegetables,2019(12):46-55.
[46] 曹晓敏,迟馨,弟豆豆,胡慧,宋来庆,姜中武,赵玲玲. 6种苹果砧木的抗寒性比较研究[J]. 中国果树,2020(4):12-17.
CAO Xiaomin,CHI Xin,DI Doudou,HU Hui,SONG Laiqing,JIANG Zhongwu,ZHAO Lingling. Preliminary identification of cold resistance of six apple rootstocks[J]. China Fruits,2020(4):12-17.
[47] 范宗民,孙军利,赵宝龙,刘怀锋,于坤,章智钧,刘晶晶. 不同砧木‘赤霞珠葡萄枝条抗寒性比较[J].果树学报,2020,37(2):215-225.
FAN Zongmin,SUN Junli,ZHAO Baolong,LIU Huaifeng,YU Kun,ZHANG Zhijun,LIU Jingjing. Evaluation of cold resistance of one-year shoots from ‘Cabernet Sauvignon grape vine grafted on different rootstocks[J]. Journal of Fruit Science,2020,37(2):215-225.
[48] 闫兴凯,卢明艳,武春昊,赵滢,张茂君,王强. 抗寒梨品种资源秋季叶片叶绿素荧光参数日变化比较[J]. 北方园艺,2022(19):41-46.
YAN Xingkai,LU Mingyan,WU Chunhao,ZHAO Ying,ZHANG Maojun,WANG Qiang. Comparsion on chlorophyll fluorescence characteristics on the cold-resistant pear varieties in autumn[J]. Northern Horticulture,2022(19):41-46.
[49] 岳俊芹,张素瑜,李向东,邵运辉,方保停,葛胜修,王汉芳,张德奇,杨程,时艳华,秦峰. 低温胁迫对小麦叶绿素荧光参数及产量的响应[J]. 麦类作物学报,2021,41(1):105-110.
YUE Junqin,ZHANG Suyu,LI Xiangdong,SHAO Yunhui,FANG Baoting,GE Shengxiu,WANG Hanfang,ZHANG Deqi,YANG Cheng,SHI Yanhua,QIN Feng. Effect of low temperature stress on chlorophyll fluorescence parameters and yield of wheat[J]. Journal of Triticeae Crops,2021,41(1):105-110.
[50] 黄丽芳,李金芹,王晓阳,董云萍,龙宇宙,段志强,陈婷,闫林. 基于幼苗光合及叶绿素荧光参数的3种咖啡耐低温胁迫的综合评判[J]. 福建农业学报,2020,35(10):1063-1070.
HUANG Lifang,LI Jinqin,WANG Xiaoyang,DONG Yunping,LONG Yuzhou,DUAN Zhiqiang,CHEN Ting,YAN Lin. Low-temp tolerance of Coffea seedlings evaluated by photosynthesis and chlorophyll fluorescence indices[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2020,35(10):1063-1070.
[51] 林郑和,钟秋生,游小妹,陈志辉,陈常颂,单睿阳,阮其春. 低温对不同基因型‘白鸡冠F1代叶绿素荧光的影响[J]. 茶叶学报,2018,59(2):57-66.
LIN Zhenghe,ZHONG Qiusheng,YOU Xiaomei,CHEN Zhihui,CHEN Changshong,DAN Ruiyang,RUAN Qichun. Effect of low temperature on chlorophyll fluorescence of tea of different genotypes[J]. Acta Tea Sinica,2018,59(2):57-66.
[52] 周蕴薇,刘艳萍,戴思兰. 用叶绿素荧光分析技术鉴定植物抗寒性的剖析[J]. 植物生理学通讯,2006,42(5):945-950.
ZHOU Yunwei,LIU Yanping,DAI Silan. Identification of cold resistant plants by chlorophyll fluorescence analysis technique[J]. Plant Physiology Communications,2006,42(5):945-950.
[53] 劉畅,杜羽晨,李宁辉,陆霄光,赵烈,付连双,刘鑫,刘君,王晓楠. 不同抗寒性小麦品种生长点发育进程及生理指标差异分析[J]. 麦类作物学报,2023,43(6):721-728.
LIU Chang,DU Yuchen,LI Ninghui,LU Xiaoguang,ZHAO Lie,FU Lianshuang,LIU Xin,LIU Jun,WANG Xiaonan. Difference analysis of development process of growing point and physiological index in wheats with different cold resistance[J]. Journal of Triticeae Crops,2023,43(6):721-728.
[54] 孙明雪,张玉霞,夏全超,王显国,张庆昕,刘庭玉,张永亮. 钾肥种类及用量对低温胁迫下苜蓿根颈含氮保护物质含量及抗寒性的影响[J]. 中国草地学报,2023,45(3):78-86.
SUN Mingxue,ZHANG Yuxia,XIA Quanchao,WANG Xianguo,ZHANG Qingxin,LIU Tingyu,ZHANG Yongliang. Effects of potassium fertilizer types and amounts on nitrogen protective substances in alfalfa root crown and cold resistance under low temperature stress[J]. Chinese Journal of Grassland,2023,45(3):78-86.
[55] 海光辉,张正武,王茜,雍巧宁,邓煜,海宏. 不同海拔油橄榄对自然低温的生理响应及抗寒性差异[J]. 经济林研究,2022,40(4):182-190.
HAI Guanghui,ZHANG Zhengwu,WANG Qian,YONG Qiaoning,DENG Yu,HAI Hong. Physiological response and cold resistance differences of olive at different altitudes under natural low temperature[J]. Non-wood Forest Research,2022,40(4):182-190.
[56] 孙艳,李敏敏,韩斌,尹勇刚,赵胜建,郭紫娟. 六个葡萄品种根系抗寒性鉴定及综合评价[J]. 北方园艺,2021(17):30-37.
SUN Yan,LI Minmin,HAN Bin,YIN Yonggang,ZHAO Shengjian,GUO Zijuan. Identification and comprehensive evaluation on root cold resistance of six grape varieties[J]. Northern Horticulture,2021(17):30-37.
[57] 于庆帆,王海琪,白茹,唐永清,冯建荣. 隶属函数法对伊犁地区‘树上干杏不同株系抗寒性的评价[J]. 分子植物育种,2018,16(8):2671-2676.
YU Qingfan,WANG Haiqi,BAI Ru,TANG Yongqing,FENG Jianrong. Evaluation of cold resistance of different species in ‘Shushanggan apricot in Yili region by membership function method[J]. Molecular Plant Breeding,2018,16(8):2671-2676.
[58] 唐海霞,楊雪梅,冯立娟,朱峰,周继磊,尹燕雷. 3个石榴品种越冬抗寒性及生理差异分析[J]. 园艺学报,2023,50(7):1563-1573.
TANG Haixia,YANG Xuemei,FENG Lijuan,ZHU Feng,ZHOU Jilei,YIN Yanlei. Analysis of freezing tolerances and physiological differences of three pomegranate cultivars during the overwintering[J]. Acta Horticulturae Sinica,2023,50(7):1563-1573.
[59] 徐功勋,周佳,吕德国,秦嗣军. 4个苹果品种的抗寒性评价[J]. 果树学报,2023,40(4):669-679.
XU Gongxun,ZHOU Jia,L? Deguo,QIN Sijun. Cold resistance evaluation of four apple varieties[J]. Journal of Fruit Science,2023,40(4):669-679.
[60] 金君,辛树权,韦欣霈,宋任锋,万楚. 自然越冬期软枣猕猴桃雌雄株的生理生化响应差异[J]. 长春师范大学学报,2023,42(10):86-91.
JIN Jun,XIN Shuquan,WEI Xinpei,SONG Renfeng,WAN Chu. Analysis of cold resistance difference between male and female plants of Actinidia arguta during over-wintering period[J]. Journal of Changchun Normal University,2023,42(10):86-91.
[61] 蔡汝鹏,张蕾,李芳,姜成东,李焕苓,王家保. 荔枝杂交F1代群体部分枝叶性状的遗传变异分析[J]. 福建农业学报,2023,38(1):23-30.
CAI Rupeng,ZHANG Lei,LI Fang,JIANG Chengdong,LI Huanling,WANG Jiabao. Genetic variations on traits of F1 Litchi chinensis leaves and branches[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2023,38(1):23-30.
[62] YILMAZ T,ALAHAKOON D,FENNELL A. Freezing tolerance and chilling fulfillment differences in cold climate grape cultivars[J]. Horticulturae,2020,7(1):4.
[63] CHEN L,PAN Y F,LI H D,JIA X Y,GUO Y L,LUO J S,LI X H. Methyl jasmonate alleviates chilling injury and keeps intact pericarp structure of pomegranate during low temperature storage[J]. Food Science and Technology International,2021,27(1):22-31.
[64] 王玉玲,周晨浩,肖金平,古咸彬,张慧琴,李南羿,张岚岚. 3个桃品种对淹水胁迫的生理响应及耐涝性评价[J]. 福建农业学报,2022,37(1):49-58.
WANG Yuling,ZHOU Chenhao,XIAO Jinping,GU Xianbin,ZHANG Huiqin,LI Nanyi,ZHANG Lanlan. Responses and tolerance of three peach cultivars to waterlogging[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2022,37(1):49-58.
[65] 刘星辉,佘文琴,张惠斌. 龙眼、荔枝叶片膜脂脂肪酸与耐寒性的研究[J]. 福建农业大学学报,1996,25(3):48-52.
LIU Xinghui,SHE Wenqin,ZHANG Huibin. Relationship between membrane fatty acid in leaves and cold resistance of longan and litchi[J]. Journal of Fujian Agriculture and Forestry University,1996,25(3):48-52.