全 文 ：收稿日期：2010－10－21
中原牡丹是我国牡丹最大的栽培品种群，也是我国栽培历
史最悠久，分布面积最广的品种群之一。 中原牡丹品种群为矮
牡丹 (Paeonia spontanea)和紫斑牡丹 (P. rockii)及杨山牡丹 (P.
ostii) 的杂交种，其主要特征：植株较矮 (1.5m 以下 )；花大色艳，
高度重瓣化；花型齐全，花色丰富，有白、粉、红、紫、绿、淡黄、
雪青等色。 中国牡丹的主要栽培中心位于中原地区，主要分布
于黄河中、下游地区，河南、山东、河北、山西、北京等地。 近年
来，关于中原牡丹的引种也频见报道。 中原牡丹在我国北移的
最大障碍是冬季低温，深入探究中原牡丹的抗寒特性，对牡丹
在北方地区的成功引种及选育优质抗寒牡丹品种具有重要的
参考意义。 本研究从内因出发，结合环境条件对 5 个中原牡丹
品种的抗寒性进行了比较研究，以期筛选出抗寒品种和为牡丹
在寒地的栽培提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
选取 2007 年从山东菏泽引种的中原牡丹种群中的‘昆山夜
光’、‘胭红’、‘首案红’、‘十八号’和‘墨撒金’两年生嫁接苗为试
验材料，进行抗寒性研究。
1.2 抗寒性生理指标的测定
低温处理：于 2008 年 7 月中旬，取发育正常的 2 年生植
株，将整个植株用聚乙烯袋包裹，按试验设计的胁迫温度 0 ℃、
－10 ℃、－20 ℃和－30 ℃等 4 等级分组置于低温恒温程控培养
箱中进行人工冷冻胁迫，试验的对照为 25 ℃恒温处理。冷冻时
降温速度为 3 ℃/ h， 当达到所要求的冰冻温度后继续维持 12
h，然后解除冷冻，解冻时以 3 ℃/h 的速度缓慢升温到 0 ℃, 取
出后置于 0～4 ℃冰箱中缓慢解冻 6 h 后置于室温，按照取材部
位和取材时间一致的标准，取植物中部生长充实的枝条测定其
细胞膜透性 、POD 酶的活性 、PPO 酶的活性 、SOD 酶的活性 、
MDA 的含量。
测定方法： 膜透性的测定采用电导率法测定； 半致死温度
(LT50 ) 确定采用电解质渗透率回归分析法； 超氧化物歧化酶
(SOD) 活性采用 NBT 光化还原法测定；丙二醛(MDA) 含量采用
硫代巴比妥酸（TBA）法；可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法。
2 结果与分析
2.1 低温胁迫对脂膜透性的影响
植物在低温胁迫下，细胞膜透性受伤害，胞内电解质的外
渗量增加，胞间物质浓度增大 ，从而导致电导率变大 ，因此电
解质渗出率可用于反映组织的伤害程度和植物细胞的抗性大
小，常用低温伤害前后的相对电导率来表示膜内电解质的渗漏
率。 低温处理后，从牡丹各品种相对电导率变化可以看出（图
1），随着冷冻胁迫温度的不断降低，所有供试的 5 个品种的相
对电导率均呈增加的趋势。 在 0～－20℃ 的处理条件下，各品种
中原牡丹在包头市的抗寒性研究
周永明 1,2， 肖 斌 1
（1. 西北农林科技大学 园艺学院 陕西 杨凌 712100；2．包头市九原区园林绿化市政设施管理站，内蒙古 包头 014060）
摘 要：对在包头市引种的 5 个中原牡丹品种‘昆山夜光’、‘胭红’、‘首案红’、‘十八号’和‘墨撒金’进行低温处理，并分别测定各品种的
细胞膜相对透性、SOD活性、MDA 和可溶性糖含量的变化，得出各项生理指标的变化规律。 研究表明，细胞膜相对透性、SOD 活性、MDA
和可溶性糖含量均与牡丹的抗寒性显著相关，综合评价得出抗寒性顺序为：‘昆山夜光’＞‘胭红’＞‘首案红’＞‘十八号’＞‘墨撒金’。
关键词：中原牡丹；抗寒性；半致死温度；生理指标
中图分类号:S685.11 文献标识码:A 10.3969/j.jssn.1007-0907.2010.06.028 文章编号:1007-0907(2010)06-0050-03
Cold Resistance of Chinese Peony in Baotou City
ZHOU Yong－ming
(College of Horticulture,North West A &F University,Yangling 712100,China)
Abstract:By cold stress treatment on five central plains tree peony cultivars including ‘Kunshan Yeguang’, ‘Yanhong’,
‘Shouanhong’,‘Shibahao’ and ‘Mosajin’, the relative conductivity, the activities of SOD, the content of malonaldehyde and
soluble sugar were measured, and the dynamic change law of physiological index were obtained. Research indicated the relative
conductivity, the activities of SOD, the content of malonaldehyde and soluble sugar were all related to cold resistance of central
plains tree peony. Comprehensive evaluation can draw strength in the order of the cold resistance: ‘Kunshan Yeguang’ ＞
‘Yanhong’＞‘Shouanhong’＞‘Shibahao’＞‘Mosajin’.This research can provide theoretical basis for popularization and application
of central plains tree peony cultivars in cold area.
Key words:Central plains tree peony;Cold resistance;Semi-lethal temperature;Physiological index
内蒙古农业科技 2010（6）：50~52
Inner Mongolia Agricultural Science And Technology
图 4 不同温度处理中原牡丹可溶性糖含量变化
的相对电导率虽逐渐增加，但变化幅度较小；当处理温度下降
到－30 ℃时，各品种的相对电导率增加幅度增大，测试的牡丹
品种受冻害严重。
以相对电导率达到 50 %时为临界致死温度 L T50， 利用
Logistic 方程 Y= K/(1+ ae–bx)，求出曲线拐点 X= ln(a)/ b，X 即为
LT50， 根据计算可知测试牡丹品种 ‘昆山夜光’、‘胭红’、‘首案
红’、‘十八号’和‘墨撒金’的枝条半致死温度 LT50 为分别为：－
27.23℃、－24.12℃、－23.42℃、－22.61℃ 和－20.16℃。 依据供试品
种的半致死临界温度(LT50) 可知，其抗寒性顺序‘昆山夜光’＞‘胭
红’＞‘首案红’＞‘十八号’＞‘墨撒金’。
2.2 低温胁迫对供试牡丹品种 SOD 活性的影响
低温处理过程中，5 个牡丹品种枝条的 SOD 活性随温度的
变化规律相似，都表现为先下降后上升再下降的“S”型变化趋势
（图 2）。 ‘十八号’和‘墨撒金’枝条的 SOD 活性在－10℃ 时达到
峰值，分别为 115.46μg/g 和 140.32μg/g ，表明在 0～－10℃，‘墨撒
金’清除超氧化物阴离子自由基，保护细胞膜免受伤害的能力比
‘十八号’强。‘昆山夜光’、‘胭红’和‘首案红’在低温下保护细胞
膜免受伤害的能力比‘十八号’和‘墨撒金’较强，其枝条的 SOD
活性在－20℃ 时达到峰值， 分别为 130.41μg/g 、112.47μg/g 和
127.15μg/g ，表明在同等低温的条件下，‘昆山夜光’清除超氧化
物阴离子自由基，保护细胞膜免受伤害的能力较强，‘胭红’清除
超氧化物阴离子自由基， 保护细胞膜免受伤害的能力较弱，‘首
案红’清除超氧化物阴离子自由基，保护细胞膜免受伤害的能力
居中。
2.3 低温胁迫对供试牡丹品种 MDA 含量的影响
随着胁迫温度的降低，各牡丹品种枝条丙二醛（MDA）的含
量逐渐增加（图 3），低温胁迫加剧了植株叶片的膜质过氧化作
用，使其 MDA 含量增加，MDA 含量随着温度降低而逐渐增大，
表明细胞膜脂过氧化作用增强，细胞膜系统的透性增大，细胞膜
受到的伤害程度增大。 尽管各牡丹品种的 MDA 含量均呈增加
趋势，但在不同的温度范围内，增加幅度不同。 在 0～－10℃，‘墨
撒金’枝条 MDA 含量的变化幅度最大，说明在该温度下，细胞
膜即受到伤害；在－10～－20℃，‘昆山夜光’、‘胭红’和‘十八号’枝
条 MDA 含量的变化幅度最大，在该温度范围内，细胞膜系统的
透性增大， 牡丹受到冻害严重； 在－20～－30℃，‘首案红’ 枝条
MDA 含量的变化幅度最大，受冻害严重。
2.4 低温胁迫对供试牡丹品种可溶性糖含量的影响
在低温胁迫过程中， 不同中原牡丹品种枝条内可溶性糖含
量均随着气温的降低而呈规律性变化（图 4）。 在低温处理过程
中，可溶性糖开始积极参与防御反应，含量不断增加 (图 4) 。
‘昆山夜光’、‘胭红’、‘首案红’、‘十八号’和‘墨撒金’枝条可溶
性糖含量在 0℃时分别为 ：10.26%、14.51%、12.46%、15.36% 和
11.23%；在－30℃时分别为：34.48%、30.63%、27.23%、29.68% 和
25.36%。 可溶性糖含量的最高增加量‘昆山夜光’为 3.36 倍，‘十
八号’最低为 1.93 倍， ‘胭红’、‘首案红’和‘墨撒金’居中。 可溶
性糖是植物抵御低温的重要保护性物质， 可溶性糖含量的变化
与植物抗寒性呈正相关。 可溶性糖含量的增加可以减低质膜受
低温的伤害程度，从而增强了植物对低温的适应能力。
3 结论与讨论
对‘昆山夜光’、‘胭红’、‘首案红’、‘十八号’和‘墨撒金’五
种中原牡丹进行耐寒性试验， 通过测定其相对膜透性、SOD 活
性、MDA 含量和可溶性糖含量在低温处理过程中的变化， 综合
评价得出其抗寒性顺序为：‘昆山夜光’＞‘胭红’＞‘首案红’＞‘十
八号’＞‘墨撒金’。
图 1 不同低温处理中原牡丹相对导电率的变化
图 2 不同温度处理中原牡丹 SOD 活性变化
图 3 不同温度处理中原牡丹MDA含量变化
6 期 周永明等：中原牡丹在包头市的抗寒性研究 51
项目
小区产量（kg）
产量（kg/hm2） 比 ck 增减（%） 位次
Ⅰ Ⅱ Ⅲ 平均
9418 1.43 1.47 1.51 1.47 1470 54.74 3
定莜 2 号 0.80 0.50 0.40 0.57 570 -40.00 7
白燕 2 号 0.70 0.70 0.45 0.62 620 -34.74 6
农大 360 0.60 0.35 0.15 0.37 370 -61.11 8
坝莜八号 1.55 1.45 1.50 1.50 1500 57.89 2
坝莜十号 0.30 0.30 0.25 0.28 2800 -70.53 9
蒙 H-8631 1.60 1.35 1.60 1.52 1520 60.00 1
蒙燕 7304 1.40 1.42 1.47 1.43 1430 50.53 4
宁莜 1 号（ck） 1.20 0.95 0.70 0.95 950 5
宁莜 1 号（ck），在 17.9～25.6g，较宁莜 1 号（ck）低
0.8～8.5g。 单株产量较宁莜 1 号（ck）高的是 9418、坝莜八号、蒙
H-8631 和蒙燕 7304，分别为 2.1g 和 2.0g，较宁莜 1 号 （ck）高
0.2g 和 0.1g，其余 4 个品种的单株产量均低于宁莜 1 号（ck），为
表 2 参试燕麦各品种的经济性状
项目 株高(cm) 主穗长(cm) 单株产量(g) 千粒重(g) 分蘖力（个） 成穗率（%）
9418 111.8 23.4 2.1 17.9 2.6 82.1
定莜 2 号 93.8 17.1 1.0 24.9 1.9 80.2
白燕 2 号 102.3 20.4 1.4 23.5 1.1 83.4
农大 360 81.1 16.9 1.3 23.9 2.5 80.6
坝莜八号 97.9 20.0 2.0 24.7 3.1 86.0
坝莜十号 96.0 20.1 1.4 21.1 2.1 80.3
蒙 H-8631 106.5 21.5 2.0 24.5 3.3 87.1
蒙燕 7304 84.7 20.0 2.0 25.6 2.7 86.2
宁莜 1 号（ck） 97.5 20.8 1.9 26.4 3.0 85.4
表 3 参试燕麦各品种的产量结果
1.0～1.4g，较宁莜 1 号（ck）低 0.5～0.9g。
2.4 产量结果
由表 3 可以看出，参试的 8 个品种中，蒙 H-8631、坝莜八
号、9418 和蒙燕 7304 这 4 个品种分别较宁莜 1 号 （ck） 增产
60.00％、57.89%、54.74%和 50.53%，白燕 2 号、定莜 2 号 、农大
360 和坝莜十号分别较对照减产 34.74% 、40.0% 、61.11%和
70.53%。经方差分析结果表明，蒙 H-8631 和坝莜八号较对照增
产达到极显著水平，9418 和蒙燕 7304 较对照增产达到显著水
平，白燕 2 号和定莜 2 号较对照减产，不显著，农大 360 和坝莜
十号较对照减产达到极显著水平。
3 小结
引种试验结果表明，在 8 个参试品种中，蒙 H-8631、坝莜八
号、9418 和蒙燕 7304 这 4 个品种株型紧凑，生长整齐，丰产性
状好，生育期适中，抗逆性强，蒙 H-8631 和坝莜八号比对照增
产达到极显著水平，9418 和蒙燕 7304 比对照增产达到显著水
平，建议推荐下年参加宁夏南部山区区域试验；白燕 2 号和定莜
2 号较对照减产，不显著，建议继续试验；农大 360 和坝莜十号
较对照减产达到极显著水平，建议作为种质资源予以保存，不再
参加试验。
参考文献：
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通过对抗寒相关生理指标的测定， 得出可溶性糖和 SOD
与中原牡丹的抗寒性呈极显著正相关， 相对电导率与中原牡
丹的抗寒性呈极显著负相关，MDA 含量与中原牡丹的抗寒性
呈显著负相关。
近年来， 抗寒性研究结果表明植物组织相对电导率、SOD、
MDA、 可溶性糖和可溶性蛋白含量皆与植物抗寒性密切相关，
并且随着植物种类的不同， 其抗寒性与各项生理指标的相关度
也存在很大的差异。植物的抗寒机制非常复杂，虽然植物生理指
标的测定可作为植物抗寒性鉴定和抗寒种质筛选的重要指标，
但目前尚存在许多不确定的因素。 通过低温胁迫研究植物体各
项生理指标的变化，只是作为筛选抗寒种质的一项辅助手段，植
物抗寒机制仍有待于进一步的研究。
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（责任编辑 敦惠霞）
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