王新宇++胡青霞++冯梦晨++刘真真++胡悦++陈延惠

摘 要：以‘突尼斯软子石榴的1年生休眠期扦插苗为材料，置于-6 ℃低温条件下，进行不同时间（0，6，12，18，24，30，36，42，48，54 h）的低温胁迫处理，测定其根颈部的相对电导率、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）等抗寒性相关指标，分析‘突尼斯软子石榴1年生休眠期扦插苗木对低温的忍耐程度。结果表明，在0～30 h低温胁迫时间内，相对电导率和MDA含量缓慢升高，可溶性蛋白含量以及CAT，SOD，POD活性基本不变，成活率均高于40%；在-6 ℃下胁迫36 h时，其相对电导率、可溶性蛋白含量、MDA含量以及CAT，SOD，POD活性均显著升高，且CAT，SOD和POD活性达到峰值，成活率仅为5%；过长的胁迫时间（42，48，54 h）则使CAT，SOD，POD活性降低，成活率为0。因此，‘突尼斯软子石榴1年生休眠期苗木由于其根系浅，置于-6 ℃低温条件下只能忍受36 h的处理时间，时间过长会导致死亡。

关键词：石榴；突尼斯软子；低温胁迫

中图分类号：S665.4 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.10.017

Study on Low Temperature Tolerance of 'Tunisian Soft-seeded' Pomegranate Varieties

WANG Xinyu， HU Qingxia， FENG Mengchen， LIU Zhenzhen， HU Yue， CHEN Yanhui

（College of Horticulture， Henan Agricultural University， Zhengzhou， Henan 450002， China）

Abstract： Taking one year old green cuttings of 'Tunisian soft-seeded' pomegranate as materials， the indexes such as conductivity， catalase （CAT）， superoxide dismutase （SOD） and peroxidase （POD） was assayed for the root crown of 'Tunisian Soft-seeded pomegranate at -6 ℃ for different time stress（0， 6， 12， 18， 24， 30， 36， 42， 48， 54 h）. The results showed that the contents of soluble protein， CAT， SOD and POD were almost the same， and the survival rate was higher than 40% for 0～30 h at -6 ℃. Howerver ，the contents of CAT， SOD and POD were higher than those of CAT， SOD and POD， and the survival rate was only 5% for 36 at -6 ℃. Overexpression time （42， 48， 54 h） decreased the activity of CAT， SOD and POD， and the survival rate was 0. Therefore， the results of the study indicated that the 'Tunisian Soft-seeded' pomegranate one year old dormant seedlings placed at -6 ℃ could only endure 36 h of treatment time， too long time could lead to death because of its shallow roots.

Key words： pomegranate； 'Tunisian Soft-seeded'； low temperature stress

‘突尼斯软子石榴原产于突尼斯等地中海气候类型国家，在20世纪80年代被引种于郑州荥阳市，由于其综合性状表现优良，从而成为石榴中的精品，广受消费者的喜爱[1]。但‘突尼斯软子石榴喜温惧寒，引种郑州后的冻害问题很严峻，由此给种植户造成的经济损失不容小觑。关于解决‘突尼斯软子石榴的冻害问题，有许多相关的报道。LUKATKIN等[2]对冻害的机理进行了综述，杨雪梅等[3]通过测电导率等指标对不同品种石榴的抗寒性进行了评价，郭晓丽[4]通过根癌农杆菌介导抗寒基因来提高‘突尼斯软子石榴的抗寒力。有研究表明，冻害与低温和低温持续时间均有关系[5]，石榴在气温低于-10 ℃超过0.5 d就会发生冻害[6]，电导率和半致死温度是研究石榴冻害的主要指标[7]。但是，目前关于具体的低温及其持续时间对石榴冻害的影响尚未见报道。

本试验主要研究了在石榴主产区的常见最低温（-6 ℃）条件下，不同时间处理对‘突尼斯软子石榴冻害的影响，旨在为其他地区引种栽培提供一定参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料为1年生‘突尼斯软子石榴扦插苗。选择粗度为0.7～0.8 cm、高度为120～130 cm、生长状况相对一致的幼苗，于2016年12月假植到河南农业大学果树试验园，随用随取。

1.2 试验方法

將所选幼苗栽植在盆（直径30 cm，高40 cm）中，土与基质比例是2∶1，盆外层包裹厚度0.3 cm的植物保护被，然后放入（-6±1）℃冷库。每个处理30株苗，每隔6 h取出一组，共取9组，解冻12 h后取样进行拍照和生理生化分析。取出后即进行电导率测定，其他生理生化指标测定前可将幼苗的根颈部剪成长15 cm的颈段，放入自封袋中并做好标记，液氮预冷后，立即放入-80 ℃的超低温冰箱内保存待测。endprint

1.3 测定项目及方法

1.3.1 成活率调查 将处理过的苗木栽植于河南农业大学果树试验园，宽窄行种植，每个处理20株，于2017年3月进行成活率调查。

1.3.2 生理生化指标测定 相对电导率参考贺普超等[8]的方法进行，可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法测定，MDA含量及CAT，SOD，POD活性采用比色法测定[9-11]，3次重复。

1.4 数据分析

数据采用Microsoft Excel软件进行处理，采用SPSS 19.0软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同持续时间对‘突尼斯软子石榴根颈部相对电导率的影响

将休眠期1年生‘突尼斯软子石榴苗木置于-6 ℃低温下，通过不同胁迫时间处理，解冻后测其根颈部枝条的相对电导率，结果如图1所示。从图1可以看出，随着胁迫时间的延长，相对电导率逐渐上升；其中，在低温胁迫30 h内，相对电导率随着胁迫时间的加长，相对电导率缓慢上升；在低温胁迫36 h时，相对电导率显著升高至73.84%；在54 h时，相对电导率达到最大值80%。可见，从电导率来看，-6 ℃低温胁迫36 h为‘突尼斯软子石榴的低温忍耐极限。

2.2 不同持续时间对‘突尼斯软子石榴根颈部可溶性蛋白含量的影响

从图2可以看出，随着胁迫时间的延长，可溶性蛋白在24 h内先保持平稳，后又急剧上升。其中，低温胁迫0～30 h内，可溶性蛋白含量基本不变，均维持在140 g·g -1左右；在处理时间达到36 h时，可溶性蛋白含量显著升高。可见，从可溶性蛋白这个指标来看，-6 ℃低温胁迫36 h为‘突尼斯软子石榴的低温忍耐极限。

2.3 不同持续时间对‘突尼斯软子石榴根颈部丙二醛含量的影响

从图3可以看出，随着胁迫时间的延长，丙二醛含量呈逐渐上升的趋势。其中，在低温胁迫30 h内，随着胁迫时间的延长，丙二醛含量缓慢上升。在低温胁迫36 h时，丙二醛含量显著升高。可见，从丙二醛来看，-6 ℃低温胁迫36 h为‘突尼斯软子石榴的低温忍耐极限。

2.4 不同持续时间对‘突尼斯软子石榴根颈部中CAT活性的影响

从图4可以看出，随着胁迫时间的延长，CAT活性呈现先升高后下降的趋势。在低温胁迫0～24 h内，CAT活性基本保持不变；低温胁迫30 h时，CAT活性缓慢升高；在低温胁迫36 h时，CAT活性显著升高且达到最大，之后又急剧下降。可见，从CAT来看，-6 ℃低温胁迫36 h为‘突尼斯软子石榴的低温忍耐极限。

2.5 不同持续时间对‘突尼斯软子石榴根颈部SOD活性的影响

从图5可以看出，随着胁迫时间的增加，SOD活性呈现先升高后下降的趋势。其中，在30 h之前，SOD活性基本不变；36 h突然增加并达到最大值，显著高于其他处理，之后又下降。可见，从SOD活性的变化来看，-6 ℃低温胁迫36 h为‘突尼斯软子石榴的低温忍耐极限。

2.6 不同持续时间对‘突尼斯软子石榴根颈部POD活性的影响

从图6可以看出，随着胁迫时间的增加，POD活性呈现先升高后下降的趋势。其中，在30 h之前，POD活性基本不变；36 h突然增加并达到最大值，显著高于其他处理；之后又下降。可见，从POD活性的变化来看，-6 ℃低温胁迫36 h为‘突尼斯软子石榴的低温忍耐极限。

2.7 不同持续时间对‘突尼斯软子石榴成活率的影响

从表1可以看出，随着低温胁迫时间的延长，成活率逐渐下降。其中，在0～30 h时，成活率下降较为缓慢；在处理36 h时，成活率急剧下降，由处理30 h时的40%降到5%；之后的处理其成活率为0。可能是因为低温导致‘突尼斯软子石榴各种代谢失调，无法正常生长。可见，从成活率来看，-6 ℃低温胁迫36 h为‘突尼斯软子石榴的低温忍耐极限。

3 结论与讨论

当冷害、冻害发生时，对低温敏感的植物细胞就会发生多重紊乱，其高尔基体、线粒体、叶绿体、核糖体、淀粉粒均会发生显著改变，膜也会发生膨胀。低温过后，由于细胞的自身调节能力有限，无法恢复原状，则会导致膜破裂。这使细胞质的流动速度发生明显改变，为维持稳定，细胞里的溶质会透过细胞膜，在一定的时间内，这些溶质可溶于外界的水中，从而可以通过电导法测出[2]。本研究结果表明，随着胁迫时间的延长，相对电导率逐渐上升，这与前人在葡萄[12]、核桃[13]、杏[14]、梨[15]、香蕉[16]、菊花[17]、连翘[18]、石榴[3]上的研究结果相似。在36 h时相对电导率显著上升，表明‘突尼斯软子石榴在持续胁迫36 h时，其细胞膜破损程度明显加重，无法再忍受更长时间的低温胁迫。

植物在遭受低温时，体内的物质分解大于物质合成，体内淀粉水解为葡萄糖，同时蛋白质的水解能力加强，可溶性蛋白的含量增加[19]。本试验在36 h时，可溶性蛋白含量显著升高，在54 h时达到最大值，表明‘突尼斯软子石榴可通过增加可溶性蛋白含量来抵御冻害。

在逆境条件下，植物体内的氧代谢失调，致使活性氧增多，从而导致膜脂过氧化，MDA作为膜脂过氧化产物之一，其含量应增加[20]。本试验结果表明，随着胁迫时间的延长，MDA含量逐渐上升，这与大多数有关抗寒性相关研究的结果一致，但有的研究却表明，MDA呈现先上升下降的趋势[12-18，21]。这可能与所研究的植物种类、树龄、树体营养状况、低温条件以及低温胁迫时间等因素有关。

SOD，POD，CAT是三大保护酶，在抗寒方面具有无可替代的作用[22]。其中，SOD主要清除超氧阴离子自由基，与其反应生成过氧化氢（H2O2）[23]。虽然過氧化氢可作为第2信使激活植物体内的防御基因进行抗寒，但过多的过氧化氢在植物体内是有毒性的，因此，植物中过多的过氧化氢将主要由CAT和POD清除[24]。前人在研究葡萄[12]、杏[14]、梨[15]等植物的抗寒性时，随胁迫时间的延长，SOD， POD，CAT三大保护酶活性均有随胁迫时间的延长呈先升高后下降的变化趋势，将其视作评判抗寒性的重要指标。在本研究中，石榴的这3种酶同样反映了石榴自身的抗寒水平。endprint

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