利用电导率法测定7 个品种系榛子枝条的抗寒性

刘彬昕 张桂琴 陈显锋 李晔男

(黑龙江省带岭林业科学研究所, 伊春 150030)

摘要: 以7个品种(系)榛子的1年生枝条为试验材料,利用电导率法对其在不同自然温度下的电解质渗出率的变化情况进行测定。结果显示,在不同自然低温条件下,电解质的渗出率随着温度的不断降低而升高,同时电解质渗出率随着温度的降低而呈现显著及极显著差异水平。由此推测,7个榛子品种(系)的抗寒性强弱顺序为:84-254>82-11>82-4>B-11>82-15>84-237>84-226。

关键词: 榛子; 电导率; 抗寒性; 差异

中图分类号: S 664. 4, S 621 文献标识码: A

榛子(Corylus heterophylla)为榛科(Corylaceae)榛属(Corylus)植物,是我国北方重要的坚果树种之一,果实具有较高的营养价值和经济价值,有“坚果之王”的美誉。20世纪初期,我国种植的榛子品种为平榛(C.heterophylla)和欧洲榛(C. abellana),但平榛的产量低,而欧榛的抗逆性弱,这些问题严重制约着榛子市场的迅猛发展。由于我国北方地区气候寒冷,导致榛子品种严重匮乏,树种单一,各地对榛树的研究和发展均高度重视,所以引进抗寒品种(系)并对其进行抗寒筛选显得尤为重要。

针对上述情况,结合黑龙江省冬季寒冷而漫长的气候条件,从沈阳新城子平欧杂种榛育苗基地引进了20个平欧杂种榛品种(系),并经过初步种植筛选得到了7个榛子品种,为了更加准确的评价榛子树各品种的抗寒性,以增强引育种工作的目的性,避免盲目性及重复性,本试验采用电导率法对7个榛树品种的抗寒性进行更为精细的测定。试验测定了7个品种(系)榛树枝条的含水率和电导率,进而探讨了7个品种(系)榛树的抗寒性与电导率的关系,以了解其对栽培地低温的适应性,以期为林业生产实践选择抗寒性较强的榛树品种提供科学的依据和可靠的方法。

1 试验地概况

试验树选自黑龙江省伊春市带岭林业科学研究所榛子园区,地处黑龙江省东北部,伊春市南部,小兴安岭南麓,属中温带、大陆性湿润季风气候。年平均气温1.4℃,极端最高气温37℃,极端最低气温可达-40℃,一般1月份为全年最冷月份,无霜期115天。

2 试验材料与方法

2. 1 材料的选择和处理

在榛子园区中,以抗寒性较好、具有推广前景的7个优良抗寒平欧杂交榛品种(系)为试材,包括B-11、82-4、82-11、82-15、84-226、84-237和84-

254共7个品种(系)。于2015年10月至2016年3月,每月采样一次,按品系贴上标签装入聚乙烯自封袋中,带回实验室。

试验树为 6年生,每个品种选取长势一致、树龄相同的3棵树,分别采取粗细均匀、生长健壮的1年生枝条作为试材,将采回的1年生枝条在自来水下冲洗,除去表面污垢,再用去离子水冲洗2~3遍,用吸水纸吸干水分,备用。

2. 2 含水率的测定

采用常压恒温干燥法,称取试验试材鲜重后,将其置于温度为105℃的烘干箱中恒温烘至恒重,计算其含水率。

2. 3 电导率的测定

将处理好的枝条剪成2~3 cm长的小段,避开芽眼,称取1 g样品放入三角瓶中,加入20 mL去离子水,于室温下浸泡12 h,用FE30型电导率仪测定浸提液的初电导率C1,然后将三角瓶置于沸水中煮沸15 min,再将浸提液定容至20 mL,待浸提液冷却至室温时,摇匀,测定终电导率C2 ,每个处理重复3次,计算相对电导率。

枝条相对电导率=(C1/C2)×100%

2. 4 数据处理

用Excel2007进行数据处理,SPSS19.0软件进行方差分析等。

3 结果与分析

3. 1 含水率测定

通过对各品系榛子不同时期含水率测定可知,随着温度的降低,枝条失水率升高,这说明枝条受低温伤害后细胞保水力降低失水率越多,枝条表皮保水力越差,抗寒性越弱。1月份时在东北最冷月份枝条的失水率最高,随着2月份起外界气温的回升,枝条失水率逐渐降低。

3. 2 自然低温条件下榛子枝条相对电导率的变化

电导率的大小是植物对外界寒冷环境的一种反应,一般用于区别植物间抗寒力的差异性,通常植物的抗寒力越强,其电导率越低。

研究显示,7个榛子品种(系)在经过冬季的自然低温后,其相对电导率随温度而变化,呈现了S型曲线,各个品种( 系) 的相对电导率在12月份之前,呈缓慢上升趋势;在冬季最冷的1月份,表现为急剧上升状态;而在 2、3 月份温度回升后电导率又趋下降。由表1可知,7个品种( 系) 在相同自然低温条件下的相对电导率差异较大,而且随着外界温度的降低,相对电导率的上升速度并不均匀,这可能与品种( 系) 间的抗寒差异性有关。由此可知,7个榛子品种(系)的抗寒性强弱顺序为:84-254>82-11>82-4>B-11>84-237>82-15>84-226。

4 结论与讨论

4. 1 植物的抗寒性是在一定的生长状态和特定的环境条件下,通过自身的一系列生理生化特性的变化以及原生质体特性的变化而表现出的特性。应用电导率的方法可科学的测定植物的抗寒特性,还可以直接测定细胞膜忍耐低温的能力,以及组织的电解质渗出率。细胞膜是植物冻害的原初部位之一,低温对膜的伤害会使电解质渗出率增高,细胞膜受破坏,糖、氨基酸、有机物、简单的氮化物和其他溶解质外渗使膜内电解质自由流出,电解质的外渗将与细胞膜受损程度呈正相关状态,主要是对植物细胞原生质膜[ 1 ]的稳定性的反应。试验表明,在自然低温下84-254与84-237、84-226间存在极显著性差异,其中84-254的抗寒性最强,而84-226的抗寒性最弱,其抗寒性强弱顺序为:84-254>82-11>82-4>B-11>82-15>84-237>84-226。

4. 2 本试验电导率测定是在自然低温环境下进行的,结果呈现出“S”形曲线关系,且在1月份相对电导率急剧增大,说明枝条组织已经受到严重伤害,膜透性增加,细胞内电解质大量外渗。故推测榛子品种的冻害多发生在1月,一般东北地区1月份的室外温度在-25~-40℃之间。

4. 3 植物的抗寒性受多种因素的影响,其抗寒生理过程错综复杂,且抗寒能力大小只是相对而言的。本文通过电导率法对高寒地区榛子的抗寒性进行初探,初步解析了7个品种的抗寒性关系,但要更进一步综合总结,更为准确的反应其各无性系的抗寒性应从植物生态学、植物生理学、植物生物化学等多项指标进行综合评判,以期更全面的评价其抗寒能力[ 2 - 5 ]。

参考文献

[1] 杨青林, 王艳芝, 季志强, 等. 电导率法测定玉米种子活力试验初报[J]. 内蒙古农业科技, 2011(4): 33.

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[4] 张玲. 杂交榛子体细胞胚发生研究[J]. 林业科技, 2015, 40(2): 1 - 4.

[5] 孙建文.抚顺地区杂交榛子产业发展分析[J].林业科技, 2016, 41(2): 58 - 60.

第1作者简介: 刘彬昕(1988-), 女, 工程师, 研究方向为森林经营。

浏览次数:  更新时间:2017-11-01 14:01:09
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