2016年辽宁兴城资源圃桃资源抗寒能力测定数据集

杨兴旺 王莹莹 时 梦 刘万春 王孝娣

（中国农业科学院果树研究所，兴城 125100）

数据库（集）基本信息汇总表

1 引言

在抗寒桃新品种培育中,亲本的选择及优系的抗寒性需要在田间自然条件下开展鉴定。相关研究依赖自然条件下极端低温的发生，在田间冻害发生后及时开展田间冻害调查。2009—2010 年1 月北京地区[1]持续低温（低于-15℃的时间累计53 h，低于20℃的时间累计9h，极端低温达到-22℃），在当地桃树发生不同程度的冻害后，研究人员对资源圃内380 份桃种质资源开展冻害调查，筛选出7 份未受冻害的种质并建议作为抗寒亲本材料。2021 年1 月河北省[2]发生几十年一遇的低温（各地区最低气温在-18～-27℃），全省各地桃树均有冻害发生，受冻的总面积达1 892.53hm2。研究人员对该省不同地区的主要桃品种进行冻害调查，为当地主要桃品种的适应栽植范围提出详细建议。2020—2022 年，研究人员对位于高海拔地区的兰州市皋兰县（该地区海拔1 870 m，年均温7.6℃，极端低温-25℃）示范园栽培的17 个桃品种进行冻害调查[3]，筛选出10 个当地较适宜种植的品种。2011 年1 月至2 月新墨西哥州的Alcalde 和Los Lunas地区[4]最低气温为-25.5℃和-24.06℃，经调查两地区栽植的12 个桃品种花蕾均发生严重冻害（未受冻率＜1%），不建议供试品种在新墨西哥州及相似的地理区域种植。受限于极端低温发生的区域性和不确定性，自然条件下进行抗寒鉴定具有周期长、成本高、区分度差等缺点，在一定程度上制约了桃抗寒新品种的培育。人工模拟低温条件对桃资源开展抗寒性鉴定能够快速初步确定桃资源的抗寒能力，挖掘优异抗寒种质，为引种和育种亲本的选择提供依据。这对于加快抗寒桃新品种的培育，促进中国东北等寒冷地区的桃产业发展具有重要意义。

在人工模拟低温条件下，运用电导法[5]、电阻抗法[6]结合Logistic方程确定半致死温度（LT50），通过组织褐变法计算冻害指数[7]等评价方法，在苹果[8-9]、梨[10]、桃[11-13]、葡萄[14]、猕猴桃[15]等果树的耐寒性评价中得到广泛应用。王小丽等[11]人对58 份桃种质枝条半致死温度测定发现有82.7%的参试种质半致死温度在-25～-35℃，10.3%参试种质半致死温度在-35～-45℃，远低于自然栽培的最低气温，认为大多数桃种质具有较强的抗寒潜力，并发掘出3 个高抗资源。刘天明等[12]对82 份桃品种抗寒性展开研究发现，桃一年生枝条抗寒性从高到低依次为一年生枝条＞叶芽＞花芽；枝条不同结构抗寒性从高到低依次为韧皮部＞木质部＞形成层＞髓，并提出将很少发生-23℃低温的地区作为桃适宜经济栽培区。

本研究以辽宁兴城中国农业科学院果树研究所桃资源圃的22 份桃资源为试验材料，测定其一年生枝条在不同低温下的电解质外渗率，结合Logistic 方程计算半致死温度LT50，评价各资源的抗寒能力，为抗寒桃品种选育提供科学依据。

2 数据采集与处理方法

2.1 枝条采集及预处理

本研究选用的22 份桃资源来自辽宁兴城中国农业科学院果树研究所桃资源圃。于2015 年12 月20日至2016 年1 月3 日，在供试品种的树冠外围随机剪取长势相近，树冠部位和方向一致的一年生枝条。迅速带回实验室，用自来水冲洗干净后用去离子水冲洗3 次，用干净纱布吸干表面水分，剪去两端留12 cm，石蜡封住剪口，放入4℃冰箱保存待测。

2.2 样品处理

每份种质取16 根枝条，分成4 组（对应4 个温度梯度），置于温度已稳定在4℃的低温恒温槽中。低温槽设置-13℃、-19℃、-25℃和-31℃共4 个温度梯度，人工控制恒温槽梯度降温（4℃/30 min），达设计温度后保持12 h，后按4℃/30 min 梯度升温至4℃后取出，室温放置12 h后测定电解质外渗率。

2.3 指标测定

将低温处理后的枝条剪成2 cm 小段（避开芽眼），均匀混合后用去离子水冲洗3遍，称取2g放入三角瓶（每批次留1 个空瓶），加入去离子水40 ml，封口，于摇床上以80 r/min 振荡浸提24 h。用电导率仪测定空瓶去离子水的电导率S0和各样品浸提液的电导率S1,然后封口沸水浴20～30 min，自然冷却12 h后测定电导率S2。计算电解质外渗率（细胞伤害率）和半致死温度LT50。

电解质外渗率：（S1-S0）/（S2-S0）×100%

Logistic 方程：y=k/(1+ae-bt)，k 为细胞饱和伤害率取值100[4-5]

LT50：t=lna/b

数据处理使用Excel 2021软件。

3 数据样本描述

3.1 22 份桃资源的Logistic 方程和半致死温度LT50

根据电解质外渗率结合Logistic 方程计算22 份桃资源的半致死温度，评价其抗寒性。结果表明，77.27% 参试资源半致死温度在-27.0～-32.0℃，22.73%参试资源半致死温度在-32.0～36℃，见表1。

表1 桃资源Logistic方程和半致死温度LT50Table 1 y=k/(1+ae-bt)and LT50 in peach accessions

3.2 22份桃资源电解质外渗率数据

本实验数据保存在1 个Excel 工作簿中，分为-13℃、-19℃、-25℃和-31℃共4 个工作表。例如命名为-13℃工作表中为-13℃处理后22 份桃资源的电导率和细胞伤害率（电解质外渗率）。部分数据如图1所示。

3.3 22份桃资源半致死温度相关数据

本实验数据保存在1 个Excel 工作簿中，分别以22份桃资源名称（编号）命名的22个工作表和命名为数据整合的工作表中。例如命名为望春的工作表中为计算桃资源望春半致死温度过程中输出的相关数据。部分数据如图2所示。

图2 部分半致死温度数据展示Fig.2 Example of some semi lethal temperature

4 数据质量控制与验证

本实验对辽宁省兴城市22 份桃资源进行抗寒性测定。质量控制主要从3 个方面进行：一是确保采集的22 份桃资源枝条为标准的各桃资源枝条，树冠部位和方向一致，粗度均匀（0.6～0.8 cm）。二是使用低温恒温槽进行实验处理，能够提供冷热受控，温度均匀的高精度恒温场源。三是测定电导率时每批次样品分别加入空白对照用于排除去离子水电导率本底值的干扰。

5 数据价值与使用建议

本数据为2016 年辽宁省兴城市中国农业科学院果树研究所桃资源圃22 份桃资源的半致死温度数据，对分析桃资源抗寒能力及抗寒桃育种中亲本的选择提供依据。

数据作者分工职责

杨兴旺（1996—），男，甘肃人，硕士，研究实习员，研究方向：桃栽培育种。主要承担工作：数据分析和论文撰写。

王莹莹（1988—），女，山东人，博士，助理研究员，研究方向：桃栽培育种。主要承担工作：数据整理和数据分析。

时梦（1996—），女，河南人，硕士，研究实习员，研究方向：桃栽培育种。主要承担工作：数据整理和数据分析。

刘万春（1963—），男，辽宁人，中专，技师，研究方向：桃栽培育种。主要承担工作：样品采集。

王孝娣（1977—），女，山东人，硕士，研究员，研究方向：桃栽培育种。主要承担工作：试验设计实施，质量控制。