張婷 趙林 李剛波

摘要：以章姬、妙香3號(hào)、妙香7號(hào)、圣誕紅、京藏香5個(gè)草莓品種作為試驗(yàn)材料，以自然降溫陰天為試驗(yàn)處理，測(cè)定其相對(duì)電導(dǎo)率、MDA含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性，篩選出適合徐州地區(qū)栽植的耐低溫弱光的草莓品種。試驗(yàn)結(jié)果表明，草莓品種圣誕紅在低溫弱光脅迫下，相對(duì)電導(dǎo)率、MDA含量、SOD和POD活性顯著或極顯著低于其他品種，可溶性糖含量、可溶性蛋白含量及CAT活性極顯著高于其他品種，其他品種間無(wú)顯著差異。用隸屬函數(shù)法得出5種草莓品種耐低溫弱光順序?yàn)槭フQ紅>妙香3號(hào)>京藏香>章姬>妙香7號(hào)。綜上可知，圣誕紅屬于耐低溫耐弱光的草莓品種。

關(guān)鍵詞：低溫;弱光;草莓;隸屬函數(shù)法

中圖分類號(hào)： S668.403.3 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2020）11-0121-04

收稿日期：2019-05-15

基金項(xiàng)目：徐州市農(nóng)科院院基金（編號(hào)：XK2017001）。

作者簡(jiǎn)介：張 婷（1989—）女，碩士，助理研究員，主要從事果樹種質(zhì)資源及適應(yīng)性方面的研究。E-mail：tingzhang322@163.com。

通信作者：楊 峰，博士，研究員，主要從事園藝作物育種改良研究。E-mail：xz-yangfeg@163.com。 ?草莓栽培以日光溫室為主，進(jìn)行冬春反季節(jié)栽培，但是設(shè)施比較簡(jiǎn)陋、可控程度低、缺乏設(shè)施栽培專用品種等原因，造成設(shè)施草莓產(chǎn)量和品質(zhì)低等問(wèn)題。首先，因覆蓋物的存在導(dǎo)致光照強(qiáng)度降低，有時(shí)設(shè)施內(nèi)的光照僅為自然光照的10%左右[1]，生產(chǎn)光照時(shí)間和光照強(qiáng)度明顯不足，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足植物生長(zhǎng)的需要[2]。另外，若遇連續(xù)的陰、雨、雪等極端天氣，低溫和光照不足使設(shè)施內(nèi)植株的生長(zhǎng)發(fā)育受到很大的影響，導(dǎo)致作物產(chǎn)量和品質(zhì)的下降，果農(nóng)經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重，在一定程度上影響和制約了草莓的種植和發(fā)展。所以，篩選和培育耐低溫弱光品種已成為草莓育種的目標(biāo)之一。有關(guān)植物的抗寒性和耐弱光性，人們已在黃瓜、番茄、辣椒等作物上做了大量研究[3-6]，在生理指標(biāo)方面主要集中于電解質(zhì)外滲率、抗氧化物酶活性、葉綠素含量等方面[7-9]。本試驗(yàn)以5種草莓品種為試材，監(jiān)測(cè)秋冬季連續(xù)陰雪天草莓葉片各項(xiàng)生理生化指標(biāo)，以此來(lái)比較不同草莓品種間的抗寒力和耐弱光差異，從而初步篩選出適合徐州地區(qū)栽植的耐低溫弱光的草莓品種。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為章姬、妙香3號(hào)、妙香7號(hào)、圣誕紅、京藏香，2018年10月盆栽，每個(gè)品種6株，生長(zhǎng)于日光溫室內(nèi)，水肥管理一致。

1.2 低溫弱光處理

采用室外自然低溫及弱光作為處理，于2018年12月28日（最高溫度-2 ℃，最低溫度-7 ℃，光照度為50 lx），把供試材料放于室外，持續(xù)24 h，分別采集各品種植株無(wú)病蟲、無(wú)畸形的成熟葉片，測(cè)定植株葉片生理生化指標(biāo)。

1.3 測(cè)定方法

細(xì)胞膜透性采用電導(dǎo)法[10]測(cè)定，硫代巴比妥酸（TBA）反應(yīng)法測(cè)定MDA含量，氮藍(lán)四唑（NBT）法測(cè)定SOD活性，考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定可溶性蛋白含量，蒽酮法測(cè)定可溶性糖含量，愈創(chuàng)木酚法測(cè)定POD活性，過(guò)氧化氫法測(cè)定CAT活性[11]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用隸屬函數(shù)法對(duì)5個(gè)草莓品種的抗性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫弱光對(duì)草莓葉片相對(duì)電導(dǎo)率的影響

電導(dǎo)法測(cè)定低溫脅迫后作物組織的電解質(zhì)滲透率是目前鑒定植物耐冷性最常用的方法之一。當(dāng)植物受到低溫傷害時(shí)，細(xì)胞的質(zhì)膜透性會(huì)發(fā)生較大改變，電解質(zhì)會(huì)有不同程度外滲。由圖1可知，5種草莓品種受到低溫弱光脅迫后的葉片相對(duì)電導(dǎo)率順序依次為妙香7號(hào)>章姬>妙香3號(hào)>京藏香>圣誕紅，其中妙香7號(hào)、章姬的相對(duì)電導(dǎo)率顯著高于圣誕紅，其他品種間無(wú)顯著差異，妙香7號(hào)相對(duì)電導(dǎo)率達(dá)到了44.754%，圣誕紅僅為19.285%。

2.2 低溫弱光對(duì)草莓葉片MDA含量的影響

5種草莓品種在受到持續(xù)的低溫弱光脅迫后，葉片MDA含量無(wú)顯著差異，但圣誕紅MDA含量稍低于其他品種（圖2），妙香3號(hào)和妙香7號(hào)MDA含量較高，MDA含量品種排序?yàn)槭フQ紅<章姬<京藏香<妙香7號(hào)<妙香3號(hào)。

2.3 低溫弱光脅迫對(duì)不同草莓品種葉片可溶性糖和可溶性蛋白含量的影響

由表1可知，5個(gè)草莓品種受到低溫弱光脅迫后，圣誕紅和妙香7號(hào)葉片可溶性糖含量達(dá)到了極顯著水平，圣誕紅極顯著高于妙香7號(hào)，妙香7號(hào)可溶性糖含量最低;在可溶性蛋白含量方面，5種草莓品種無(wú)顯著差異，但圣誕紅的可溶性蛋白含量最高。

2.4 低溫弱光對(duì)草莓葉片保護(hù)酶的影響

低溫弱光等逆境脅迫均會(huì)引起植物體內(nèi)產(chǎn)生過(guò)量的活性氧。而活性氧在植物體內(nèi)過(guò)多會(huì)引發(fā)和加劇生物膜脂過(guò)氧化作用，使膜系統(tǒng)遭受破壞，細(xì)胞內(nèi)生理生化反應(yīng)紊亂，植株受到傷害。為防御這些活性氧的傷害作用，植物體內(nèi)存在著抗氧化酶防御系統(tǒng)，對(duì)植物起著保護(hù)作用。本試驗(yàn)中，在逆

境脅迫下，妙香7號(hào)和圣誕紅的SOD活性達(dá)到顯著差異，圣誕紅顯著低于妙香7號(hào)，其他品種差異不明顯;在POD活性方面，圣誕紅最低，妙香7號(hào)最高，其他品種間無(wú)顯著差異;在過(guò)氧化氫酶活性方面，圣誕紅極顯著高于其他品種，其他4種草莓品種無(wú)顯著差異（表2）。

2.5 不同草莓品種各指標(biāo)隸屬函數(shù)分析

采用隸屬函數(shù)公式得出5個(gè)草莓品種的隸屬函數(shù)度，根據(jù)隸屬函數(shù)度判斷其抗性強(qiáng)弱，即隸屬度值越大其抗性越強(qiáng)。由表3可知，5個(gè)草莓品種的耐低溫耐弱光順序?yàn)槭フQ紅>妙香3號(hào)>京藏香>章姬>妙香7號(hào)。

3 討論與結(jié)論

植物受到冬季低溫弱光等環(huán)境脅迫，形成了一套抗氧化保護(hù)系統(tǒng)來(lái)清除過(guò)量的活性氧自由基，以忍受逆境脅迫造成的傷害，研究發(fā)現(xiàn)植物在低溫和弱光雙重脅迫下，多以低溫為主導(dǎo)產(chǎn)生脅迫[13]。在逆境脅迫下，使其細(xì)胞和組織受害，細(xì)胞膜遭到破壞，膜透性增大，細(xì)胞內(nèi)的電解質(zhì)大量外滲[5，14]，使植物細(xì)胞浸提液的電導(dǎo)率增大，外滲量反映了膜的傷害程度，所以評(píng)價(jià)植物耐寒性的生理生化指標(biāo)中，相對(duì)電導(dǎo)率的大小是植物抗寒性強(qiáng)弱的重要指標(biāo)[15-16]，并且呈正相關(guān)的線性關(guān)系[17-18]。本試驗(yàn)中，圣誕紅草莓品種的相對(duì)電導(dǎo)率（REC值）最低，其次是京藏香、妙香3號(hào)、章姬，妙香7號(hào)最高，說(shuō)明圣誕紅耐寒性優(yōu)于其他品種，本試驗(yàn)結(jié)果與宋尚偉等的研究結(jié)果[19]一致。

MDA含量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，其含量可以反映植物膜系統(tǒng)的受傷程度[20]，植物的抗寒性與MDA含量呈負(fù)相關(guān)，即抗寒性越強(qiáng)，MDA含量越低，本試驗(yàn)中，圣誕紅MDA含量最低，此結(jié)果與王騰飛等的研究結(jié)果[21-22]一致。

植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)包括脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白等，它們對(duì)于降低植物細(xì)胞水勢(shì)、減少脅迫對(duì)植物的傷害、對(duì)植物細(xì)胞滲透勢(shì)的調(diào)節(jié)和生物膜系統(tǒng)的維持具有重要的生理意義。低溫下品種的可溶性糖和可溶性蛋白含量與品種的耐冷性成正相關(guān)[3]。本試驗(yàn)中圣誕紅的可溶性糖含量和可溶性蛋白含量最高，說(shuō)明此品種在低溫弱光脅迫時(shí)，可溶性糖和可溶性蛋白含量的積累，提高了細(xì)胞液濃度，降低了滲透勢(shì)，增加了保水能力，從而使冰點(diǎn)下降，保持細(xì)胞不致遇冷凝固，提高了植物機(jī)體抗寒能力，此結(jié)果與王沖等的研究結(jié)果[23]一致。

在植物遭受低溫脅迫時(shí)，植物體中具有保護(hù)植物生長(zhǎng)的保護(hù)酶，它們活性的強(qiáng)弱決定了植物抵御低溫傷害的能力[24]。曲凌慧等通過(guò)低溫脅迫對(duì)各種不同葡萄的酶活性進(jìn)行測(cè)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)[25]。本試驗(yàn)中抗性較強(qiáng)的品種SOD、POD活性最低，CAT活性最高，可能的原因是植物處于自然低溫弱光下，該溫度未達(dá)到圣誕紅草莓的極限溫度。另外，采用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)法分析得到的5個(gè)草莓品種的耐低溫弱光的順序?yàn)槭フQ紅>妙香3號(hào)>京藏香>章姬>妙香7號(hào)，此結(jié)果與相關(guān)生理指標(biāo)相一致，所以綜上可知，草莓品種圣誕紅耐低溫弱光能力最強(qiáng)，妙香7號(hào)最弱。

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