李桂榮 程珊珊 張少偉 扈惠靈連艷會周瑞金朱自果

(河南科技學(xué)院，河南省·新鄉(xiāng)，453003) (河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院) (河南科技學(xué)院)

The branches of 10 grapes (Manicure Finger, Red Globe, Baixiangjiao, Aromatic of Pecs, Mascat Plevenski, Christmas Rose, Yatomi Rosa, Beta, Vitis amurensis and Beichun) were dealt with different low temperatures (-30 ℃-4 ℃). The relative conductivity, content of malondialdehyde (MDA), soluble sugar content, soluble protein content, free proline content, SOD activity, POD activity and CAT activity were measured. Semi lethal temperature (LT50) was fitted by Logistic equation, the germination rate was determined by recovery growth method, and screening the cold resistance index which was the most associated with the cold resistance by grey correlation analysis. The relative electrical conductivity, MDA, soluble sugar content, soluble protein content and free proline content of all the grape branches were increased. The activity of SOD, POD and CAT increased first and then decreased, and the cold resistance index of these ten grapes with the highest correlation degree was MDA and SOD, the second was POD and soluble sugar. The cold resistance capacity of these ten grapes was sorted in descending order of Vitis amurensis, Beta, Beichun, Red Globe, Baixiangjiao, Manicure Finger, Aromatic of Pecs, Mascat Plevenski, Christmas Rose, and Yatomi Rosa.

葡萄(VitisviniferaL.)為葡萄科葡萄屬木質(zhì)藤本植物，具有營養(yǎng)價(jià)值豐富、產(chǎn)量高、經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)，深受廣大消費(fèi)者的喜愛[1]。除鮮食外，其他大量用于釀酒、制干、加工等，已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的一個(gè)重要組成部分[2]。但由于我國北方冬季氣候異常寒冷干燥，使得葡萄栽培地區(qū)頻頻發(fā)生凍害，導(dǎo)致葡萄產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降，果農(nóng)經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重，在一定程度上影響和制約了葡萄的種植和發(fā)展[3]。因此，抗寒性指標(biāo)的測定成為葡萄抗寒性研究的熱點(diǎn)問題之一[4]。目前對植物抗寒性的研究越來越多，都認(rèn)為半致死溫度、超氧化物歧化酶(SOD)活性、過氧化物酶(POD)活性、過氧化氫酶(CAT)活性等可以作為鑒定植物抗寒性強(qiáng)弱的指標(biāo)[5-7]。本試驗(yàn)選取了10個(gè)葡萄品種1年生休眠枝條為材料，進(jìn)行相對電導(dǎo)率、丙二醛(MDA)質(zhì)量摩爾濃度、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、游離脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、SOD活性、POD活性、CAT活性的測定；結(jié)合Logistic方程擬合出半致死溫度，運(yùn)用恢復(fù)生長法測定萌芽率；通過灰色關(guān)聯(lián)，研究不同抗寒指標(biāo)和抗寒性關(guān)聯(lián)程度，分析不同葡萄品種的抗寒性。旨在為葡萄抗寒品種資源的合理規(guī)劃分布、優(yōu)良品種的抗寒栽培管理及抗寒性強(qiáng)品種的推廣提供參考。

1 材料與方法

供試材料采集于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所葡萄種質(zhì)資源圃內(nèi)。以美人指(Manicure Finger)、紅地球(Red Globe)、白香蕉(Baixiangjiao)、派克斯(Aromatic of Pecs)、普列文玫瑰(Mascat Plevenski)、圣誕玫瑰(Christmas Rose)、粉紅亞都蜜(Yatomi Rosa)、貝達(dá)(Beta)、山葡萄(Vitisamurensis)、北醇(Beichun)等10個(gè)葡萄品種的1年生休眠枝條為試材。剪取位于中上部、粗0.5～1.0 cm、長度20～50 cm，長勢較好的健壯、無病蟲害的枝條；標(biāo)記后，帶回進(jìn)行沙藏。以較耐寒的山葡萄、貝達(dá)、北醇作為對照，在河南科技學(xué)院園藝植物遺傳育種實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)。

將帶回的試驗(yàn)材料，先用流水處理干凈，最后用去離子水沖洗3～4次，晾干后再用保鮮膜將枝條按品種分開包好，并做好標(biāo)記，置于冰箱內(nèi)進(jìn)行低溫脅迫處理。溫度設(shè)定梯度依次為4、-5、-10、-15、-20、-25、-30 ℃共7個(gè)梯度；4 ℃/h的速率降溫，到達(dá)處理溫度后保持24 h，再以4 ℃/h的速率解凍。取出后置于冰箱中4 ℃保存，用于測定其相關(guān)指標(biāo)，測定時(shí)重復(fù)3次。

相對電導(dǎo)率用DDSJ-308A型電導(dǎo)儀測定，并用Origin8.0軟件進(jìn)行Logistic方程擬合，根據(jù)初電導(dǎo)值和終電導(dǎo)值，求出電解質(zhì)滲出率，將處理溫度和電解質(zhì)滲出率間的關(guān)系用Logistic方程進(jìn)行擬合，計(jì)算半致死溫度[8]；丙二醛(MDA)質(zhì)量摩爾濃度的測定采用硫代巴比妥酸(TBA)法，可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用蒽酮法測定，可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用考馬斯亮藍(lán)法測定，游離脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用茚三酮比色法測定，超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮藍(lán)四唑(NBT)光還原法測定，過氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚比色法測定、過氧化氫酶(CAT)活性采用紫外吸收法測定[9]。對葡萄枝條不同抗寒指標(biāo)和抗寒性關(guān)聯(lián)程度做灰色關(guān)聯(lián)分析，采用DPS9.50軟件進(jìn)行關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算：

式中：minΔi(k)、maxΔi(k)分別為所有比較數(shù)列絕對差值的最小值和最大值，本研究中minΔi(k)為0、maxΔi(k)為0.499 5；Δi(k)為第i個(gè)比較數(shù)列絕對差值；ρ為分辨系數(shù)，0<ρ<1，通常取0.5。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010、Origin8.0、DPS9.50軟件進(jìn)行方差統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)整理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫脅迫時(shí)葡萄枝條電導(dǎo)率的測定

電解質(zhì)滲出率與處理溫度的高低、持續(xù)時(shí)間密切相關(guān)[10]。相對電導(dǎo)率變化的幅度與葡萄品種的抗寒性呈反比，變化幅度大，抗寒性差，變化幅度小，抗寒性強(qiáng)[11]。由表1可見：隨著溫度下降，葡萄枝條相對電導(dǎo)率的總體趨勢在增加。在-20～-30 ℃低溫脅迫處理后，貝達(dá)、山葡萄、北醇的相對電導(dǎo)率顯著低于其他品種，貝達(dá)相對電導(dǎo)率從(43.59±0.04)%上升至(50.17±0.35)%，山葡萄相對電導(dǎo)率從(37.66±0.02)%上升至(42.23±0.39)%，北醇相對電導(dǎo)率從(45.21±0.06)%上升至(54.70±0.66)%。且貝達(dá)、山葡萄、北醇相對電導(dǎo)率的變化幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他品種，故其抗寒性大于其他品種。-30 ℃低溫脅迫處理時(shí)，各品種達(dá)到最高值，與其他溫度相比差異極顯著(P<0.01)。

表1 不同低溫脅迫處理下葡萄枝條相對電導(dǎo)率變化

溫度/℃相對電導(dǎo)率/%白香蕉普列文玫瑰派可斯粉紅亞都蜜圣誕玫瑰4(41.40±0.56)G(48.28±0.30)F(42.53±0.50)F(51.31±0.42)E(45.37±0.18)E-5(43.58±0.20)F(46.51±0.30)G(43.07±0.19)F(50.98±0.40)F(41.85±0.47)F-10(45.21±0.60)E(55.27±0.45)D(45.46±0.20)E(50.31±0.47)F(36.31±0.36)G-15(48.81±0.25)D(51.47±0.31)E(52.31±0.52)C(59.37±0.21)D(54.18±0.26)D-20(59.36±0.28)C(63.41±0.38)B(50.20±0.34)D(77.66±0.27)B(73.98±0.44)B-25(65.53±0.25)B(57.69±0.56)C(63.57±0.28)B(61.26±0.29)C(72.21±0.31)C-30(75.81±0.39)A(79.04±0.41)A(75.95±0.28)A(80.26±0.36)A(76.73±0.39)A

注：表中數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”；數(shù)據(jù)后同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

2.2 Logistic方程擬合葡萄低溫半致死溫度

10個(gè)葡萄品種的半致死溫度用Logistic方程擬合結(jié)果如表2所示，求得的半致死溫度會因材料耐寒性不同而不同。半致死溫度作為植物忍受的臨界值，如果處理溫度低于半致死溫度，膜的透性就會增強(qiáng)，電解質(zhì)滲出率也會隨之增大。反之，處理溫度高于半致死溫度，膜的透性就會降低，電解質(zhì)滲出率也就會隨之降低。根據(jù)Logistic方程計(jì)算出的半致死溫度可知，粉紅亞都蜜的半致死溫度為-9.85 ℃，抵御外界低溫能力最低；山葡萄的半致死溫度為-37.83 ℃，抵御外界低溫能力最強(qiáng)。10個(gè)葡萄品種的抗寒性，從強(qiáng)到弱依次為：山葡萄、貝達(dá)、北醇、紅地球、白香蕉、美人指、派克斯、普列文玫瑰、圣誕玫瑰、粉紅亞都蜜。

表2 低溫脅迫時(shí)不同葡萄枝條半致死溫度

注：pe為電解質(zhì)滲出率，t為脅迫溫度。

2.3 低溫脅迫時(shí)葡萄枝條生理指標(biāo)的測定

MDA質(zhì)量摩爾濃度的增加，是植物受到逆境脅迫后細(xì)胞膜透性增加的一個(gè)重要標(biāo)志，其質(zhì)量摩爾濃度可以反映植物膜系統(tǒng)的受傷程度[12]。由表3可見：不同葡萄品種的MDA質(zhì)量摩爾濃度，隨著溫度下降呈現(xiàn)出上升趨勢，但上升的幅度因品種的不同而有一定的差異。各品種在-15～-20 ℃劇增之后緩慢增加，溫度降到-20 ℃時(shí)，粉紅亞都蜜和圣誕玫瑰出現(xiàn)了明顯的躍升。粉紅亞都蜜MDA質(zhì)量摩爾濃度從4 ℃時(shí)的(0.29±0.01)μmol·g-1上升到-20 ℃的(0.66±0.01)μmol·g-1，圣誕玫瑰MDA質(zhì)量摩爾濃度從4 ℃時(shí)的(0.29±0.01)μmol·g-1上升到-20 ℃的(0.64±0.01)μmol·g-1。在-30 ℃時(shí)，MDA質(zhì)量摩爾濃度達(dá)到最大值的美人指為(0.67±0.02)μmol·g-1、紅地球?yàn)?0.55±0.02)μmol·g-1、白香蕉為(0.65±0.03)μmol·g-1、粉紅亞都蜜為(0.74±0.01)μmol·g-1、圣誕玫瑰為(0.71±0.01)μmol·g-1。而山葡萄和貝達(dá)增加的幅度較小，上升也比較平緩，兩者在-30 ℃時(shí)達(dá)到最大值，山葡萄MDA質(zhì)量摩爾濃度為(0.38±0.01)μmol·g-1，貝達(dá)的MDA質(zhì)量摩爾濃度為(0.39±0.02)μmol·g-1。在逆境的脅迫時(shí)，植物器官常發(fā)生膜脂過氧化作用，過氧化作用的產(chǎn)物是MDA，MDA對生物膜的穩(wěn)定性具有損害作用。MDA質(zhì)量摩爾濃度高且增加幅度快的，則其抗寒性弱；MDA質(zhì)量摩爾濃度低且增加幅度小的，則其抗寒性強(qiáng)。

可溶性糖對植物能否安全越冬有著重要作用，在低溫脅迫時(shí)隨著溫度的降低，淀粉水解，導(dǎo)致可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加[13]。由表3可見：不同葡萄品種可溶性糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，隨著溫度下降逐漸升高。各品種在-15～-20 ℃，劇增之后緩慢增加，粉紅亞都蜜和圣誕玫瑰的可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在-20 ℃時(shí)急劇上升，分別達(dá)到了(2.89±0.08)%、(3.94±0.03)%；而在-20 ℃時(shí)，山葡萄和貝達(dá)可溶性糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為(5.43±0.09)%、(4.97±0.17)%，在-30 ℃時(shí)達(dá)到最大值，分別為(7.32±0.11)%、(6.96±0.14)%，且與其他溫度相比差異極顯著(P<0.01)。在-30 ℃時(shí)，可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到最高值的美人指為(5.87±0.19)%、紅地球?yàn)?6.34±0.05)%、白香蕉為(6.13±0.05)%、粉紅亞都蜜為(5.14±0.02)%、圣誕玫瑰為(5.23±0.07)%，且與其他溫度相比差異顯著(P<0.01)。對不同品種之間不同低溫脅迫時(shí)可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行方差分析表明，抗寒性強(qiáng)的山葡萄和貝達(dá)，比抗寒性弱的粉紅亞都蜜和圣誕玫瑰的增幅大；山葡萄和貝達(dá)可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)與其他8個(gè)葡萄品種差異極顯著(P<0.01)。

可溶性蛋白是植物組織的保護(hù)物質(zhì)，能顯著增強(qiáng)細(xì)胞的保水能力，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，可以起到降低植物受到傷害的作用[14]。由表3可見：可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著溫度下降而逐漸升高。山葡萄可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從4 ℃的(0.25±0.02)mg·g-1上升到-25 ℃的(0.81±0.02)mg·g-1，達(dá)到-30 ℃的(0.84±0.03)mg·g-1時(shí)差異極顯著(P<0.01)；貝達(dá)可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)從4 ℃的(0.23±0.01)mg·g-1上升到-25 ℃的(0.80±0.02)mg·g-1，達(dá)到-30 ℃的(0.81±0.02)mg·g-1時(shí)差異極顯著(P<0.01)；北醇可溶性蛋白的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從4 ℃的(0.23±0.04)mg·g-1上升到-25 ℃的(0.71±0.01)mg·g-1，達(dá)到-30 ℃的(0.72±0.01)mg·g-1時(shí)差異極顯著(P<0.01)。粉紅亞都蜜、圣誕玫瑰、普列文玫瑰、派克斯4種葡萄的可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)在-15～-25 ℃時(shí)緩慢上升，在-30 ℃時(shí)差異極顯著(P<0.01)，粉紅亞都蜜的為(0.47±0.01)mg·g-1、圣誕玫瑰的為(0.48±0.01)mg·g-1、普列文玫瑰的為(0.50±0.01)mg·g-1、派克斯的為(0.52±0.01)mg·g-1。白香蕉和美人指可溶性蛋白的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，均在-10 ℃出現(xiàn)最高值，分別為(0.85±0.03)mg·g-1、(0.95±0.01)mg·g-1，與其他溫度相比差異極顯著(P<0.01)。紅地球可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)在-15 ℃時(shí)出現(xiàn)最高值(0.85±0.01)mg·g-1，與其他溫度相比差異極顯著(P<0.01)?？扇苄缘鞍子休^強(qiáng)的親水性，可以增強(qiáng)植物細(xì)胞的持水力，減輕植物體內(nèi)因原生質(zhì)結(jié)冰所造成的傷害[15]。

由表3可見：游離脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，隨著溫度下降，呈現(xiàn)出上升趨勢，但上升的幅度，因品種不同而表現(xiàn)出一定的差異。對于抗寒性較強(qiáng)的山葡萄和貝達(dá)，當(dāng)溫度降低到-25 ℃時(shí)，游離脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到最大值，分別為(63.28±0.17)μg·g-1、(59.28±0.18)μg·g-1，此時(shí)P<0.01。對于抗寒性較弱的粉紅亞都蜜和圣誕玫瑰，在溫度下降到-5 ℃時(shí)，粉紅亞都蜜游離脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到最大值，為(33.80±0.15)μg·g-1；在溫度下降到-10 ℃時(shí)，圣誕玫瑰游離脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到最大值，為(36.05±0.22)μg·g-1。白香蕉和美人指游離脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均在-10 ℃時(shí)出現(xiàn)最高值，分別為(42.54±0.14)μg·g-1、(40.98±0.07)μg·g-1，與其他溫度相比差異極顯著(P<0.01)。紅地球游離脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，在-20 ℃時(shí)出現(xiàn)最高值，為(45.93±0.37)μg·g-1。在低溫脅迫時(shí)，植物體內(nèi)的游離脯氨酸大量積累，表明葡萄枝條可以通過降低滲透勢維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性。

由此可得出，供試品種的抗寒性由強(qiáng)到弱依次為山葡萄、貝達(dá)、北醇、紅地球、白香蕉、美人指、派克斯、普列文玫瑰、圣誕玫瑰、粉紅亞都蜜。

表3 低溫脅迫時(shí)葡萄枝條生理指標(biāo)的測定

續(xù)(表3)

注：表中數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”； 同一葡萄品種，數(shù)據(jù)后同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

2.4 低溫脅迫時(shí)葡萄枝條酶活性的測定

由表4可見：隨著溫度下降，葡萄枝條內(nèi)SOD活性的變化趨勢先上升后下降；各品種均在-25 ℃時(shí)SOD活性達(dá)到最高值，與其他溫度相比差異極顯著(P<0.01)；說明在-25 ℃時(shí)，酶抵御低溫的能力達(dá)到最大，之后酶活性喪失。葡萄枝條內(nèi)POD活性的變化趨勢為先上升后下降；各品種均在-20 ℃時(shí)POD活性達(dá)到最高值，與其他溫度相比差異極顯著(P<0.01)。葡萄枝條內(nèi)CAT活性的變化趨勢為先上升后下降，且在-25～-30 ℃各品種又有不同幅度的上升；各品種均在-20 ℃時(shí)CAT活性達(dá)到最高值，與其他溫度相比差異極顯著(P<0.01)。其中，貝達(dá)、山葡萄、北醇的SOD活性、POD活性、CAT活性顯著大于其他品種，且其變化的幅度小于其他品種，說明其抗寒性高于其他品種。

由此可知，不同葡萄品種所測的酶活性總體趨勢呈S型曲線上升。SOD在-25 ℃時(shí)達(dá)到峰值，增加幅度最大，在4～-25 ℃時(shí)細(xì)胞系統(tǒng)產(chǎn)生了自我保護(hù)功能，這種保護(hù)能力逐漸上升，超過-25 ℃時(shí)，這種保護(hù)能力喪失；而POD和CAT在-20 ℃時(shí)達(dá)到峰值，增加幅度最大，超過-20 ℃時(shí)，細(xì)胞膜造成了嚴(yán)重傷害，膜系統(tǒng)受到破壞。因此得出，供試品種抗寒性由強(qiáng)到弱依次為山葡萄、貝達(dá)、北醇、紅地球、白香蕉、美人指、派克斯、普列文玫瑰、圣誕玫瑰、粉紅亞都蜜。

表4 低溫脅迫時(shí)葡萄枝條酶活性的測定

續(xù)(表4)

注：表中數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”；同一葡萄品種，數(shù)據(jù)后同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

2.5 不同抗寒指標(biāo)灰色關(guān)聯(lián)分析

為了研究葡萄枝條不同抗寒指標(biāo)和抗寒性關(guān)聯(lián)程度，做灰色關(guān)聯(lián)分析。依據(jù)色系統(tǒng)理論，將不同抗寒指標(biāo)的平均值和不同處理溫度視為一個(gè)整體，即灰色系統(tǒng)，進(jìn)行分析。

對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理之后，由表5可知：和山葡萄抗寒性關(guān)聯(lián)最大的抗寒指標(biāo)是MDA(0.73)，其次是POD(0.72)和可溶性糖(0.72)，其他指標(biāo)均在0.60以上；和粉紅亞都蜜抗寒性關(guān)聯(lián)最大的抗寒指標(biāo)是SOD(0.72)，并且和粉紅亞都蜜關(guān)聯(lián)最高的溫度是-15 ℃。

綜上可知，10個(gè)葡萄品種關(guān)聯(lián)度最高的抗寒指標(biāo)分別是MDA、SOD，其次是POD、可溶性糖。

表5 山葡萄、粉紅亞都蜜生理生化指標(biāo)與抗寒性的灰色關(guān)聯(lián)度

2.6 不同低溫脅迫處理時(shí)葡萄枝條的萌芽率變化

由表6可見：隨著溫度下降，葡萄枝條萌芽率的變化趨勢為持續(xù)上升，4 ℃時(shí)各品種的萌芽率均為100%，與其他溫度下的萌芽率相比差異極顯著(P<0.01)。經(jīng)-15 ℃處理后，除美人指、粉紅亞都蜜、白香蕉外，其他各品種萌芽率均在50%以上，其中貝達(dá)、山葡萄、北醇的萌芽率，分別為(79.64±0.19)%、(82.28±0.39)%、(72.59±0.05)%，顯著大于其他品種。經(jīng)-20 ℃處理后，除貝達(dá)、山葡萄外，其他各品種的萌芽率均低于50%，其中粉紅亞都蜜最小，僅為(6.71±0.05)%。經(jīng)-25 ℃處理后，僅粉紅亞都蜜萌芽率為0，表明粉紅亞都蜜的抗寒性不如其他品種，這與酶活性和相對電導(dǎo)率以及生理指標(biāo)的測定結(jié)果一致。

表6 不同低溫脅迫處理時(shí)葡萄枝條的萌芽率

注：表中數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”；數(shù)據(jù)后同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

由圖1可見：經(jīng)-25 ℃處理的山葡萄與粉紅亞都蜜，通過恢復(fù)生長后，山葡萄仍能萌發(fā)生葉，且生出較長的須根；而粉紅亞都蜜則沒有萌發(fā)生葉，也沒有生根。

3 結(jié)論與討論

通過人工控溫，對試材進(jìn)行低溫脅迫處理。半致死溫度測定結(jié)果表明，隨著溫度下降，相對電導(dǎo)率呈不斷上升趨勢。10種葡萄的半致死溫度，用Logistic方程擬合結(jié)果：美人指為-15.30 ℃、紅地球?yàn)?20.78 ℃、白香蕉為-18.42 ℃、普列文玫瑰為-12.31 ℃、派克斯為-13.80 ℃、山葡萄為-37.83 ℃、貝達(dá)為-36.01 ℃、粉紅亞都蜜為-9.85 ℃、圣誕玫瑰為-11.65 ℃、北醇為-31.88 ℃。山葡萄的半致死溫度最低，細(xì)胞傷害率最小，因此抗寒性最高；而粉紅亞都蜜的半致死溫度最高，細(xì)胞傷害率最大，因此抗寒性最低。綜合低溫脅迫處理后的SOD活性、CAT活性、POD活性、MDA質(zhì)量摩爾濃度、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、游離脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)及通過恢復(fù)生長法測出的萌芽率，對抗寒指標(biāo)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析表明，10個(gè)葡萄品種關(guān)聯(lián)度最高的抗寒指標(biāo)分別是MDA、SOD，其次是POD、可溶性糖。綜合結(jié)果分析表明，10種葡萄抗寒性由強(qiáng)到弱依次為山葡萄、貝達(dá)、北醇、紅地球、白香蕉、美人指、派克斯、普列文玫瑰、圣誕玫瑰、粉紅亞都蜜。

圖1 不同低溫脅迫處理時(shí)恢復(fù)生長后山葡萄與粉紅亞都蜜的萌發(fā)情況

世界上多數(shù)植物都會受到低溫影響而發(fā)生凍害，這種低溫傷害也是葡萄育種、生產(chǎn)栽培中經(jīng)常發(fā)生的一種自然災(zāi)害。葡萄具有營養(yǎng)價(jià)值豐富、產(chǎn)量高、經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)，廣受人民的喜愛。但受到低溫傷害后，品質(zhì)下降，產(chǎn)量降低，果農(nóng)經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。因此，葡萄抗寒性測定評價(jià)成為當(dāng)今熱點(diǎn)研究問題之一[16-17]。為了選育出抗寒性高，適宜不同地區(qū)生產(chǎn)栽培的耐寒葡萄品種，本試驗(yàn)優(yōu)選了10個(gè)葡萄品種作為研究對象。通過Logistic方程擬合得出不同葡萄品種的半致死溫度，結(jié)合不同葡萄品種在不同溫度處理下的相對電導(dǎo)率和MDA質(zhì)量摩爾濃度可知，相對電導(dǎo)率和MDA質(zhì)量摩爾濃度低并隨溫度的下降升高幅度小，說明半致死溫度越低的葡萄品種，抵御外界低溫的能力越強(qiáng)，抗寒性越高，這與張鵬翀[18]研究結(jié)果一致。不同葡萄品種的MDA質(zhì)量摩爾濃度、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、游離脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)等均隨溫度下降而逐漸升高，這與文獻(xiàn)[19]、[20]研究的結(jié)果相一致。低溫脅迫時(shí)，植物脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛大量積累，對細(xì)胞膜和細(xì)胞造成一定的損傷[21]，其質(zhì)量摩爾濃度越高植物受到的傷害越大。曲凌慧等[22]通過低溫脅迫對各種不同葡萄的酶活性進(jìn)行測定，研究表明各種酶活性(SOD、POD、CAT)，在一定低溫范圍內(nèi)，均表現(xiàn)為酶活性越高，抗寒性越強(qiáng)。超過一定的低溫范圍，則其酶活性逐漸下降至最終喪失，失去對細(xì)胞膜的保護(hù)功能。

綜上所述，相對電導(dǎo)率、MDA質(zhì)量摩爾濃度、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、游離脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、SOD活性、POD活性、CAT活性，可作為判定植物抗寒性強(qiáng)弱的生理生化指標(biāo)。本試驗(yàn)是在人工模擬低溫的條件下進(jìn)行的，與室外自然條件存在著一定的差異和局限性，后續(xù)研究中將在室外低溫的條件下進(jìn)行抗寒鑒定，并對各個(gè)葡萄品種全面做好后期恢復(fù)生長的研究。