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杜梨两个种源无性系抗寒性选优

2018-01-23孙彦珍

山西林业科技 2017年4期
关键词:历山杜梨源地

孙彦珍

(山西省桑干河杨树丰产林实验局,山西 大同 030007)

杜梨(PyrusbetulaefoliaBunge),蔷薇科(Rosaceae)梨属(PyrusL.)落叶乔木,株高10 m,枝具刺。其根系发达,适生性强,喜光、耐寒、耐旱、耐涝、耐瘠薄,是营造防风固沙林、水土保持林的重要树种,还可用于街道庭院及公园绿化。杜梨在我国分布较广,华北、西北、长江中下游流域及东北南部均有栽培。主要作梨树的砧木或果园的绿篱;其木材可做各种器具,果实、枝、叶可入药,有消食止泻(刘孟军,1999)的作用。笔者以相对电导率、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量3项指标为依据,对杜梨的抗寒性进行比较,选出抗寒性较好的品种,以期为林业生产选择抗寒性较强的杜梨树种提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 采集地概况

山西省林业厅实验苗圃,位于山西省阳曲县,地理坐标为东经112°12′~113°09′,北纬37°56′~38°09′.属暖温带大陆性季风气候,四季分明,年平均气温平川为8 ℃~9 ℃,山区为5 ℃~7 ℃.年平均降雨量为441.2 mm,无霜期约164 d.

1.2 试验材料

2014年4月中旬,在树液流动期前,采集2个种源地杜梨无性系叶芽。每个无性系采集2株,每株采集鲜重1.0 g以上。之后装入自封袋中,放在加有冰块的保温箱中保存带回。材料处理方法:将每袋芽分成3份,1份放入0 ℃冰箱中处理24 h,测电导率;1份放于-76 ℃超低温冰箱中冷冻24 h,测可溶性蛋白含量;1份放于68 ℃烘箱中烘干48 h,测可溶性糖含量。

1.3 参数测定

1.3.1 电导率的测定

采用电导法测定。试验材料用蒸馏水冲洗2次~3次,滤纸吸干水分后,放于具塞试管中,加入10 mL蒸馏水,置于震荡混合器内震荡30 min.用电导仪测定电导率,并记录外渗液的电导值(L1)。之后将试管放入沸水浴30 min,冷却至室温后,测定并记录外渗液的电导值(L2)。根据细胞电导率公式计算:

电导率(%)=L1/L2×100%.

1.3.2 可溶性蛋白的测定

称取0.2 g供试材料,置于研钵中研磨彻底,用蒸馏水定容到10 mL容量瓶中,作为原液待测。取2 mL原液,用0.1 mol/L pH 7.0的磷酸缓冲液定容到10 mL容量瓶中,用紫外分光光度计分别在波长280 nm和260 nm下测吸光度,以pH 7.0的磷酸缓冲液为空白对照。计算公式为:

蛋白质浓度(mg/mL)=1.45×A280-0.74×A260,蛋白质质量分数(mg/g)=(1.45×A280-0.74×A260)×n/试样重。

1.3.3 可溶性糖的测定

采用蒽酮比色法测定。称取0.2 g供试材料,置于研钵中研磨后放入离心管中,加5 mL分析纯80%乙醇,在80 ℃水浴锅中加热30 min,冷却后放入离心机,在3 500 r条件下离心10 min,留存上清液。在剩余的沉淀中加入5 mL 80%乙醇分析纯,重复以上步骤,3次以后把上清液定容至25 mL.取2 mL上层清液置于试管中,冷水浴下缓慢加入蒽酮硫酸,在100 ℃的水浴箱中加热10 min,冷却至室温后,在620 nm下测定吸光度,以蒽酮硫酸为对照。计算公式为:

可溶性糖含量(mg/g)=C×Vt×n/(W×Vs×1 000)×100%.

式中:C——标准曲线上查得样品测定管中葡萄糖含量,mg;

Vt——样品提取液总体积,mL;

Vs——测定时取样的体积,mL;

W——样品干重,g;

N——稀释倍数;

1 000——换算系数。

2 结果与分析

2.1 电导率的变化

对2个种源地杜梨无性系的相对电导率进行双因素方差分析,结果见表1.

根据表1可以看出,杜梨2个种源地之间电导率差异极显著,无性系之间差异不显著。

表1 历山杜梨与泗交杜梨无性系电导率显著性方差分析

对数据进行LSD分析,结果如图1.

图1 历山杜梨和泗交杜梨电导率

按电导值大小将无性系分为5组,a组:L7;b组:L8,L6,L4,L10,L9,L5;c组:L1,L3,L2,S2;d组:S1,S9,S4;e组:S5,S3,S10,S7,S6,S8.由图1可知,L7抗寒性最差,S8抗寒性最好,抗寒性较差的有L8,L6,L4,L10,L9,L5,抗寒性较好的有S5,S3,S10,S7,S6.

2.2 可溶性蛋白的变化

对2个种源地杜梨无性系的可溶性蛋白进行双因素方差分析,结果见表2.

表2 历山杜梨与泗交杜梨无性系可溶性蛋白显著性方差分析

由表2可以看出,杜梨2个种源地之间电导率差异不显著,无性系之间差异显著。

对杜梨2个种源地的数据进行LSD分析,结果如第21页图2.

图2 历山杜梨和泗交杜梨可溶性蛋白含量

按可溶性蛋白含量大小将无性系分为5组,a组:S1,L2;b组:S9,S4,S8,L3,L1;c组:S2,L4,S10,L5,S5,S6,S3;d组:S7,L10,L6;e组:L8,L9,L7.根据可溶性蛋白含量可知,抗寒性最好的有S1,L2,抗寒性较好的有S9,S4,S8,L3,L1,抗寒性最差的是L8,L9,L7.

2.3 可溶性糖的变化

对2个种源地杜梨无性系的可溶性糖含量进行双因素方差分析,结果见表3.

表3 历山杜梨与泗交杜梨无性系可溶性糖显著性方差分析

根据表3可以看出,杜梨2个种源地之间可溶性糖含量差异显著,无性系之间差异不显著。对杜梨无性系可溶性糖含量进行LSD分析,结果如图3.

由图3可知,按可溶性糖含量大小将无性系分为6组,a组:L3;b组:L1,L2;c组:L7,L10,L8,L6,L5,L4,L9;d组:S1,S5;e组:S4,S10,S2,S9,S3,S6,S7;f组:S8.根据可溶性糖含量可以看出,S1,S5,L3抗寒性最好,S4,S10,S2,L1抗寒性次之,L9,L4,L5,L6,L8,S8抗寒性最差。

图3 历山杜梨和泗交杜梨可溶性糖含量

3 结论与讨论

杜梨在低温逆境下,细胞膜透性增大,电解质大量外渗,胞间物质浓度增加,导致电导率变大;相对电导率的变化与杜梨抗寒性呈负相关关系。可溶性蛋白作为渗透调节物质、能量物质和信息传递物质,具有渗透调节、保水及降低冰点的作用,部分可溶性蛋白还是功能蛋白酶;可溶性蛋白含量与植物抗寒性呈正相关关系。在植物抗寒生理中,可溶性糖可以提高细胞液浓度,降低冰点,缓和细胞质过度脱水的现象,使细胞不致遇冷凝固,从而提高植物抗寒性;可溶性糖含量与抗寒性呈正相关关系。

综合电导率、可溶性蛋白、可溶性糖3项指标,判断泗交杜梨的抗寒性整体优于历山杜梨。其中,抗寒性最优良的品系是S1,S4,S9,L3,S10,抗寒性较优良的品系是L2,S9,L1,抗寒性最差的品系是L9,L7,L8,L6.

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