孫彥珍
(山西省桑干河楊樹豐產(chǎn)林實驗局,山西 大同 030007)
杜梨(PyrusbetulaefoliaBunge),薔薇科(Rosaceae)梨屬(PyrusL.)落葉喬木,株高10 m,枝具刺。其根系發(fā)達,適生性強,喜光、耐寒、耐旱、耐澇、耐瘠薄,是營造防風(fēng)固沙林、水土保持林的重要樹種,還可用于街道庭院及公園綠化。杜梨在我國分布較廣,華北、西北、長江中下游流域及東北南部均有栽培。主要作梨樹的砧木或果園的綠籬;其木材可做各種器具,果實、枝、葉可入藥,有消食止瀉(劉孟軍,1999)的作用。筆者以相對電導(dǎo)率、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量3項指標為依據(jù),對杜梨的抗寒性進行比較,選出抗寒性較好的品種,以期為林業(yè)生產(chǎn)選擇抗寒性較強的杜梨樹種提供科學(xué)依據(jù)。
山西省林業(yè)廳實驗苗圃,位于山西省陽曲縣,地理坐標為東經(jīng)112°12′~113°09′,北緯37°56′~38°09′.屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,年平均氣溫平川為8 ℃~9 ℃,山區(qū)為5 ℃~7 ℃.年平均降雨量為441.2 mm,無霜期約164 d.
2014年4月中旬,在樹液流動期前,采集2個種源地杜梨無性系葉芽。每個無性系采集2株,每株采集鮮重1.0 g以上。之后裝入自封袋中,放在加有冰塊的保溫箱中保存帶回。材料處理方法:將每袋芽分成3份,1份放入0 ℃冰箱中處理24 h,測電導(dǎo)率;1份放于-76 ℃超低溫冰箱中冷凍24 h,測可溶性蛋白含量;1份放于68 ℃烘箱中烘干48 h,測可溶性糖含量。
1.3.1 電導(dǎo)率的測定
采用電導(dǎo)法測定。試驗材料用蒸餾水沖洗2次~3次,濾紙吸干水分后,放于具塞試管中,加入10 mL蒸餾水,置于震蕩混合器內(nèi)震蕩30 min.用電導(dǎo)儀測定電導(dǎo)率,并記錄外滲液的電導(dǎo)值(L1)。之后將試管放入沸水浴30 min,冷卻至室溫后,測定并記錄外滲液的電導(dǎo)值(L2)。根據(jù)細胞電導(dǎo)率公式計算:
電導(dǎo)率(%)=L1/L2×100%.
1.3.2 可溶性蛋白的測定
稱取0.2 g供試材料,置于研缽中研磨徹底,用蒸餾水定容到10 mL容量瓶中,作為原液待測。取2 mL原液,用0.1 mol/L pH 7.0的磷酸緩沖液定容到10 mL容量瓶中,用紫外分光光度計分別在波長280 nm和260 nm下測吸光度,以pH 7.0的磷酸緩沖液為空白對照。計算公式為:
蛋白質(zhì)濃度(mg/mL)=1.45×A280-0.74×A260,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)(mg/g)=(1.45×A280-0.74×A260)×n/試樣重。
1.3.3 可溶性糖的測定
采用蒽酮比色法測定。稱取0.2 g供試材料,置于研缽中研磨后放入離心管中,加5 mL分析純80%乙醇,在80 ℃水浴鍋中加熱30 min,冷卻后放入離心機,在3 500 r條件下離心10 min,留存上清液。在剩余的沉淀中加入5 mL 80%乙醇分析純,重復(fù)以上步驟,3次以后把上清液定容至25 mL.取2 mL上層清液置于試管中,冷水浴下緩慢加入蒽酮硫酸,在100 ℃的水浴箱中加熱10 min,冷卻至室溫后,在620 nm下測定吸光度,以蒽酮硫酸為對照。計算公式為:
可溶性糖含量(mg/g)=C×Vt×n/(W×Vs×1 000)×100%.
式中:C——標準曲線上查得樣品測定管中葡萄糖含量,mg;
Vt——樣品提取液總體積,mL;
Vs——測定時取樣的體積,mL;
W——樣品干重,g;
N——稀釋倍數(shù);
1 000——換算系數(shù)。
對2個種源地杜梨無性系的相對電導(dǎo)率進行雙因素方差分析,結(jié)果見表1.
根據(jù)表1可以看出,杜梨2個種源地之間電導(dǎo)率差異極顯著,無性系之間差異不顯著。
表1 歷山杜梨與泗交杜梨無性系電導(dǎo)率顯著性方差分析
對數(shù)據(jù)進行LSD分析,結(jié)果如圖1.
圖1 歷山杜梨和泗交杜梨電導(dǎo)率
按電導(dǎo)值大小將無性系分為5組,a組:L7;b組:L8,L6,L4,L10,L9,L5;c組:L1,L3,L2,S2;d組:S1,S9,S4;e組:S5,S3,S10,S7,S6,S8.由圖1可知,L7抗寒性最差,S8抗寒性最好,抗寒性較差的有L8,L6,L4,L10,L9,L5,抗寒性較好的有S5,S3,S10,S7,S6.
對2個種源地杜梨無性系的可溶性蛋白進行雙因素方差分析,結(jié)果見表2.
表2 歷山杜梨與泗交杜梨無性系可溶性蛋白顯著性方差分析
由表2可以看出,杜梨2個種源地之間電導(dǎo)率差異不顯著,無性系之間差異顯著。
對杜梨2個種源地的數(shù)據(jù)進行LSD分析,結(jié)果如第21頁圖2.
圖2 歷山杜梨和泗交杜梨可溶性蛋白含量
按可溶性蛋白含量大小將無性系分為5組,a組:S1,L2;b組:S9,S4,S8,L3,L1;c組:S2,L4,S10,L5,S5,S6,S3;d組:S7,L10,L6;e組:L8,L9,L7.根據(jù)可溶性蛋白含量可知,抗寒性最好的有S1,L2,抗寒性較好的有S9,S4,S8,L3,L1,抗寒性最差的是L8,L9,L7.
對2個種源地杜梨無性系的可溶性糖含量進行雙因素方差分析,結(jié)果見表3.
表3 歷山杜梨與泗交杜梨無性系可溶性糖顯著性方差分析
根據(jù)表3可以看出,杜梨2個種源地之間可溶性糖含量差異顯著,無性系之間差異不顯著。對杜梨無性系可溶性糖含量進行LSD分析,結(jié)果如圖3.
由圖3可知,按可溶性糖含量大小將無性系分為6組,a組:L3;b組:L1,L2;c組:L7,L10,L8,L6,L5,L4,L9;d組:S1,S5;e組:S4,S10,S2,S9,S3,S6,S7;f組:S8.根據(jù)可溶性糖含量可以看出,S1,S5,L3抗寒性最好,S4,S10,S2,L1抗寒性次之,L9,L4,L5,L6,L8,S8抗寒性最差。
圖3 歷山杜梨和泗交杜梨可溶性糖含量
杜梨在低溫逆境下,細胞膜透性增大,電解質(zhì)大量外滲,胞間物質(zhì)濃度增加,導(dǎo)致電導(dǎo)率變大;相對電導(dǎo)率的變化與杜梨抗寒性呈負相關(guān)關(guān)系??扇苄缘鞍鬃鳛闈B透調(diào)節(jié)物質(zhì)、能量物質(zhì)和信息傳遞物質(zhì),具有滲透調(diào)節(jié)、保水及降低冰點的作用,部分可溶性蛋白還是功能蛋白酶;可溶性蛋白含量與植物抗寒性呈正相關(guān)關(guān)系。在植物抗寒生理中,可溶性糖可以提高細胞液濃度,降低冰點,緩和細胞質(zhì)過度脫水的現(xiàn)象,使細胞不致遇冷凝固,從而提高植物抗寒性;可溶性糖含量與抗寒性呈正相關(guān)關(guān)系。
綜合電導(dǎo)率、可溶性蛋白、可溶性糖3項指標,判斷泗交杜梨的抗寒性整體優(yōu)于歷山杜梨。其中,抗寒性最優(yōu)良的品系是S1,S4,S9,L3,S10,抗寒性較優(yōu)良的品系是L2,S9,L1,抗寒性最差的品系是L9,L7,L8,L6.
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