天津大港不同枣树品种耐寒生理特性比较

2020-04-11 04:15任晓琴杨静慧通信作者刘铮刘洪岺宋科
天津农学院学报 2020年1期
关键词:丙二醛冬枣枣树

任晓琴,杨静慧,通信作者,刘铮,刘洪岺,宋科

(1.天津农学院 园艺园林学院,天津 300384;2.天津市滨海新区大港林果种苗站,天津 300270)

枣树为鼠李科枣属植物,枣果富含糖类、蛋白质、多种维生素、膳食纤维、微量元素等营养成分,是传统的药食兼用和滋补佳品的优良果品[1]。枣树在果树生产中占有很大比例,在天津地区的栽植面积为1.87万hm2,占果树栽植总面积的34%[2]。主要分布在静海、大港等滨海地区,常见的栽培品种有初代冬枣、二代冬枣、马牙枣、马奶枣等。目前,天津枣树生产中出现的问题主要是枣树抽条,特别是生长旺盛的幼树抽条比较严重,影响了枣树的产量和品质[3]。不同品种枣树耐寒性已有报道[4]。其中周岩认为,二代冬枣有较强的适应性和抗逆性[5]。但是,二代冬枣需要在疏松而肥沃地块栽培,在盐碱较重的地区成活率及生长发育情况欠佳,在管理技术方面要求高,抗冻性差,和初代冬枣的抗寒性相差不大[5]。因此,本研究从冬季不同品种枝条的贮藏营养和逆境胁迫生理指标的变化等方面着手,旨在为不同品种冬枣耐寒性的确定提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

初代冬枣、二代冬枣、马牙枣、马奶枣植株枝条全部选自于天津市滨海新区大港小王庄镇沈青庄枣园。每品种以“S”法随机选择5株样株(5次重复),然后剪取样株外侧第一主枝中部的枝条为测试材料,每个品种每株选取20枝。

1.2 试验方法

可溶性糖含量用蒽酮比色法测定;可溶性蛋白质含量用考马斯亮蓝G-250溶液法测定;这两个指标的测定步骤均是先分别进行可溶性提取,制作标曲,显色测定,最后进行计算。

丙二醛含量用硫代巴比妥酸(TBA)比色法测定,称取样品,研磨,离心,收集上清液,最后进行计算。含水量用称重法测定[6]。

分析采用综合隶属函数[7]进行分析。

隶属函数计算公式:

式中,Uij表示i种类j指标的品质隶属函数值,Xij表示i种类j指标的测定值,Xjmax和Xjmin分别表示各种类中指标的最大和最小测定值。各研究指标与枣树品种的耐寒性呈正比的用(1)式,呈反比的用(2)式。

2 结果与分析

2.1 不同枣品种枝条可溶性糖含量的变化

可溶性糖含量是许多植物合成其他有机物质的碳架和能量来源[2]。枣树枝条中可溶性糖含量反映枣树耐寒性的强弱[8]。所以枣树的耐寒性与枝条可溶性糖含量有着较为密切的关系。

图1显示,1月份马奶枣可溶性糖含量极显著高于其他品种,比初代冬枣高 32.9%,比二代冬枣高74.3%,比马牙枣高89.7%;2月份马奶枣可溶性糖含量也极显著高于其他3个品种,比初代冬枣高25.7%,比二代冬枣高31.3%,比马牙枣高42.3%。在低温胁迫下,可溶性糖含量的增加,更有利于过冬[9]。

图1 不同枣品种枝条可溶性糖含量的变化

2.2 不同枣品种枝条可溶性蛋白质含量的变化

可溶性蛋白质是众多植物体内酶的主要组成部分之一[10]。所以能反映不同品种之间耐寒性,在一定程度上反映组织内部代谢的活跃程度。

如图2所示,1月份马牙枣可溶性蛋白质含量极显著高于其他品种,是马奶枣的1.83倍,是二代冬枣和初代冬枣的5.8~6.5倍。其次是马奶枣、初代冬枣和二代冬枣,初代冬枣和二代冬枣无显著差异;2月份马牙枣可溶性蛋白质含量也极显著高于马奶枣和初代冬枣2个品种,显著高于二代冬枣,比马奶枣高8.6%,比初代冬枣高39.0%。不同品种在1月和2月的可溶性蛋白质含量变化有相同的趋势。

在冬季,植物体内正常的蛋白合成受抑制,往往会有一些被诱导出的新蛋白出现或原有蛋白质含量的明显增加[10]。有研究者认为,可溶性蛋白质含量高的耐寒性强[11]。

图2 不同枣品种枝条可溶性蛋白质含量的变化

2.3 不同枣品种枝条含水量的变化

植物的抗寒性与它体内代谢及生理过程有密切关系,而这些生理代谢活动都是在水的参与下进行的[12]。因此,不同品种枣树枝条组织水分状况的变化,是植物耐寒性生理指标的重要组成部分之一[3,13]。

如图3所示,1月份马奶枣含水量极显著高于其他品种,比马牙枣高 43.3%,比二代冬枣高47.2%,比初代冬枣高56.3%。其次是马牙枣,初代冬枣和二代冬枣含量最低,二者差异不显著。2月份马奶枣含水量也极显著高于其他3个品种,比马牙枣高26.1%,比二代冬枣高49.8%,比初代冬枣高 62.2%。马牙枣居于第二位,比二代冬枣高18.8%,比初代冬枣高28.0%。二代冬枣位于第3位,初代冬枣含水量最低。

在休眠过程中,枣树抗寒力的增加与组织含水量的减少和茎的成熟度有关[5,10]。有研究认为,休眠期枝条的含水量越高,耐寒性越强[14]。

图3 不同枣品种枝条含水量的变化

2.4 不同枣品种枝条丙二醛含量的变化

丙二醛是膜脂过氧化物的最终产物之一[15]。通过对枝条丙二醛含量变化的测定,可以反映其对逆境的反应和抵抗能力[13,16]。

如图4所示,1月份二代冬枣丙二醛的含量最高,且极显著高于其他3个品种;马奶枣居于第二位,显著高于初代冬枣和马牙枣。初代冬枣位于第三,马牙枣枝条中丙二醛含量最低。2月份初代冬枣和马牙枣差异不显著,且含量最低外,其余与1月份的相同。

关于休眠期细胞中丙二醛的含量变化,不同品种的植物表现不同。越冬期间对落叶枣树枝条进行丙二醛含量测定结果表明[10,17],不同品种的丙二醛含量越低,耐寒性越强,丙二醛含量越高,耐寒性越差。因此,二代冬枣的耐寒性最差。

图4 不同枣品种枝条丙二醛含量的变化

2.5 不同枣品种枝条生理指标隶属函数分析与耐寒性

表1、表2为不同品种枣树枝条生理指标的隶属函数值。由于耐寒性与可溶性含糖量、可溶性蛋白质含量、含水量呈正相关,因此采用(1)式计算。与丙二醛呈负相关,因此采用(2)式计算,并赋予相同的权重。结果显示,不同月份平均隶属函数最高的是马奶枣为0.676,0.858;其次是马牙枣为0.541,0.614;最低的是二代冬枣为0.056,0.274。因此根据耐寒性程度排序,马奶枣耐寒性最高。其次是马牙枣、初代冬枣,二代冬枣耐寒性最差。

表1 1月份枣树不同品种耐寒性的隶属函数值

表2 2月份枣树不同品种耐寒性的隶属函数值

3 讨论

3.1 相同品种不同类型的差异分析

综合隶属函数分析,一月份初代冬枣均值为0.290。二代冬枣均值为0.056。2月份初代冬枣均值为 0.301,二代冬枣均值为 0.274。从综合测定指标来看,初代冬枣均高于二代冬枣。说明二代冬枣耐寒性比初代冬枣耐寒性差。由于植物在不同的休眠阶段,可溶性糖和可溶性蛋白质含量有所不同。当进入深休眠时,可溶性糖含量会下降,但解除休眠时可能会增加[18]。所以生理指标的测定,只是作为一个参考,还需看植株的表征表象,表象就是症状,即主要看它的抽条比率和第二年的生长情况[19-20]。

3.2 马牙枣、马奶枣之间的差异

综合分析显示,一月份马牙枣的隶属函数值均值为0.541,马奶枣的均值为0.676;2月份马奶枣均值为 0.858,马牙枣均值为 0.614。说明马奶枣耐寒性高于马牙枣。有研究认为,马奶枣的耐寒性强于马牙枣,与本研究结果一致[21-22]。

4 结论

马奶枣的可溶性糖含量最高,初代冬枣次之,其次是二代冬枣,马牙枣可溶性糖含量最少。马牙枣可溶性蛋白质含量最高,马奶枣次之,其次是二代冬枣,初代冬枣含量最少。马奶枣含水量最高,马牙枣次之,其次是二代冬枣,初代冬枣含水量最少。二代冬枣丙二醛含量最高,马奶枣次之,其次是初代冬枣,马牙枣含量最少。综合隶属函数分析表明,耐寒性强弱依次是为马奶枣>马牙枣>初代冬枣>二代冬枣。

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