全 文 :基金项目: 国家林业局 948 项目 “蛇皮果栽培品种及配套栽培技术引进” (No. 2007-4-11)资助。
作者简介: 曹红星, 博士, 副研究员, 从事植物生理与遗传育种方面的研究。 Tel: 0898-63330917。 E-mail: caohx@live.com。
* 通讯作者.E-mail: mzl900@163.com。
收稿日期: 2009-02-06 修回日期: 2009-05-22
第 30 卷 第 6 期 热 带 作 物 学 报 Vol.30 No.6
2009 年 6 月 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL CROPS Jun.2009
蛇皮果不同品种幼苗耐寒性比较的初步研究
曹红星 1, 孙程旭 1, 陈思婷 1, 冯美利 1, 李荣生 2, 张 军 1, 马子龙 1*
1中国热带农业科学院椰子研究所, 海南文昌 571339
2中国林业科学研究院热带林业研究所, 广州 510520
摘要 以蛇皮果[Salacca zalacca(Gaertner)Voss]Bali、 Pondoh、 Galing 和马来西亚(M)4 个品种的盆栽幼苗为材
料, 通过低温胁迫, 测定叶片伤害率、 叶片的可溶性糖、 丙二醛和脯氨酸等生理指标, 研究其抗寒性。 结果表
明, 叶片的伤害率和相对电导率随着处理温度的降低而增加, 变化强度为: Bali>马来西亚(M)>Gading>Pondoh;
叶片的半致死温度(LT50)在 4~6 ℃之间。 同时, 随着处理温度的降低, 可溶性糖、 脯氨酸和丙二醛等的含量均明
显增加。 综合结果表明, 4 个品种的耐寒性依次为: Pondoh>Gading>M>Bali。 该结果为进一步开展蛇皮果耐寒性
的研究和中国热区的引种和适应性栽培提供参考依据。
关键词 蛇皮果幼苗; 低温胁迫; 耐寒性; 生理指标
中图分类号 S311
蛇皮果[Salacca zalacca(Gaertner)Voss], 是东南亚著名水果, 风味鲜美, 营养丰富, 在国际市场上颇
受欢迎[1]。 属于地域性水果, 对于原产地的光、 温、 水等需求具有专一性, 周年生长最适宜温度范围是
20~30℃[1]。 若引种地温度低于 0~10 ℃, 就会发生冷害。 引种地区的低温冷害对蛇皮果是一种严重的自然
灾害, 研究它的耐寒性, 对蛇皮果的引种和适应性栽培, 判断它能否在引种地安全越冬, 具有重要的意
义。 植物的耐寒机制及耐寒性方面已有大量研究, 尤其是与耐寒性有关的叶片电导率、 可溶性糖、 丙二
醛、 脯氨酸等生理生化指标与耐寒性之间的关系一直是研究热点[2~6], 目前尚未见对蛇皮果耐寒性的研究
报道。 通过对蛇皮果 4 个不同品种的叶片电导率、 可溶性糖、 丙二醛、 脯氨酸等抗寒生理生化指标的测
定, 研究其抗寒性, 为蛇皮果在中国热区的耐寒性和适应性栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
4种蛇皮果品种的盆栽幼苗(9个月): 人工引种栽培于海南椰子大观园种质资源圃。 共 15盆, 45株。
1.2 方法
1.2.1试验设计 试验分为 5 组, 每组 3 盆, 每盆 3 株, 各组分别放在不同温度的光照培养箱中处理,
其温度分别设为 25(对照), 15, 10, 5和 0℃, 温度误差为±0.5℃。 培养 12 h 后, 室内静置 5~6 h 进行观
察。 每组处理重复 3 次, 取生长基本一致的蛇皮果成熟功能叶(距地面10 cm)1~2 片, 每盆 3 株幼苗混合
取样后进行测定。
1.2.2叶片相对电导率 用DDS-11A型电导仪测定电导值。 称取各样品0.50 g, 分别放入50 mL三角瓶
中, 加入40 mL蒸馏水, 于室内静置10 h, 测得的电导值为煮沸前电导值。 再沸水浴15 min, 静置2 h,
测得的电导值为煮沸后电导值。
用以下公式求得相对电导率: 电解质渗出率(相对电导率)=煮沸前电导值/煮沸后电导值 × 100; 叶片
热 带 作 物 学 报 30 卷
伤害率=(Lt-Lck) × 100/(1-Lck)
式中: Lt-处理叶片的相对电导值; Lck-对照叶片的相对电导值
按朱根海等 [7]的方法, 应用 Logistic 方程确定不同蛇皮果品种叶片组织的低温半致死温度。 Logistic 回
归方程为: y=K/(1+ae-bx)。 其中 y 代表细胞伤害率, x 代表处理温度, K 为细胞伤害率的饱和容量, a、 b
为方程参数。 通过直线回归的方法求得 a, b 值及相关系数 R, 即半致死温度 LT50= ln[(1/a)]/b[8,9]。
1.2.3生理指标测试 可溶性糖测试采用李合生等[10]方法, 脯氨酸测定采用 Bates[11]等的方法以及丙二醛
测试采用文献[12]的方法。
1.2.4数据处理 采用 SPSS13.0 软件数据统计分析, EXCEL 制作图表。 数据均采用单因素方差分析,
LSD 法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 低温胁迫处理对相对电导率与伤害率的影响
2.1.1低温胁迫后蛇皮果成熟叶片
受害程度变化 低温处理后不同品
种的蛇皮果样品于室内静置 12 h 后
分析结果见表 1。 从表 1 可知, 不
同品种的蛇皮果所受伤害程度不同,
其受伤害程度大小顺序: Bali>M>Gading>Pondoh。 植物受伤害程度越大, 表明其忍受伤害的能力越低。
2.1.2成熟叶片相对电导率变化规律 由不同品种蛇皮果叶片相对电导率 (图1)可以看出, 在试验处理
时间(12 h)内随着处理梯度的变化, 蛇皮果叶片的相对电导率逐渐增高, 处理前期呈快速上升而后期呈缓
慢递增的趋势, 其中 15 ℃和 10 ℃处理 12 h 后相对电导率与 25 ℃处理的相比变化不明显; 5 ℃和 0 ℃处
理, 相对电导率与 25 ℃的相比增加幅度较大。 表明蛇皮果叶片在低温胁迫下随处理梯度的变化电导率逐
渐增大。 不同低温处理叶片相对电导率的变化趋势明显不同, 处理温度越低相对电导率渗出越高, 叶片
质膜所受的冻害越严重。 Bali和 M、 Pondoh和 Gading品种间的相对导电率差异均不显著, 而 Bali 和 M 品
种与 Pondoh和 Gading品种之间相对电导率差异显著。
2.1.3成熟叶片伤害率变化规律 成熟叶片伤害率变化结果见图 2。 由图 2 可知, 0 ℃和 5 ℃处理各品
种伤害程度变化非常明显。 各品种整体变化强度为: Bali>M>Gading>Pondoh。 伤害率在显著性差异方面的
变化与叶片相对电导率相似。
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2$3% )*,+456789, ! :
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0 5 10 15 25
Bali Pondoh Gading M
蛇
皮
果
叶
片
相
对
电
导
率
/%
温度/℃
同一温度下不同品种之间不同字母表示差异显著, 下同。
图 1 低温胁迫对蛇皮果叶片相对电导率的影响
ab c
ab
c aa
ab
c
aab
c
aab
c
a
bcbc
bc
bc
bc
25
20
15
10
5
0
0 5 10 15
Bali Pondoh Gading M
蛇
皮
果
叶
片
伤
害
率
/%
温度/℃
图 2 低温胁迫对蛇皮果叶片伤害率的影响
ab
a
ab
a
ab
a
bb
bb
b
b
aba bb
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6期 曹红星等: 蛇皮果不同品种幼苗耐寒性比较的初步研究
Bali Pondoh Gading M
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0 5 10 15 20 25 30
丙
二
醛
含
量
/(
μm
ol
/g
)
温度/℃
图 5 低温胁迫处理对丙二醛含量的影响
2.1.4蛇皮果半致死温度分析 利用 Logistic 方程
计算蛇皮果的半致死温度(LT50)结果见表 2。
根据半致死温度计算结果, 得出不同蛇皮果耐
寒性顺序为: Pondoh>Gading>M>Bali。
2.2 低温胁迫对蛇皮果可溶性糖含量的影响
不同品种的蛇皮果随着处理温度的降低可溶性糖含量明显升高, 品种 Bali, Pondoh, Gading 和 M 在
0℃的可溶性含糖量分别是对照温度 (25 ℃)的 3.79, 2.13, 1.49, 7.34 倍。 表明不同品种蛇皮果对低温胁
迫的反应表现不同, 耐寒性强的品种, 可溶性糖含量高, 反之含量低; 无论耐寒性强或弱的蛇皮果品种
可溶性糖含量均随温度的下降而增加。
2.3 低温胁迫对蛇皮果脯氨酸含量的影响
在逆境条件下, 植物体内脯氨酸的含量明显增加, 植物体内脯氨酸含量在一定程度上反映了植物的
抗逆性, 脯氨酸含量高低亦可作为抗寒性的生理指标。 脯氨酸含量越高, 说明植株抗寒性越强; 反之,
则越弱。 从图 4 可见, 不同品种蛇皮果随着温度的降低, 脯氨酸含量明显增多, 品种 Bali, Pondoh,
Gading 和 M 在 0 ℃处理时脯氨酸含量分别是对照温度 (25 ℃)的 1.55, 1.79, 1.76, 1.65 倍 。 Pondoh、
Gading 的脯氨酸含量明显高于 Bali和 M品种的。
2.4 低温胁迫对蛇皮果丙二醛含量的影响
在低温胁迫下, 自由基产生和清除反应之间
平衡遭到破坏, 致使膜脂过氧化作用加剧, 膜脂
过氧化物丙二醛(MDA)积累。 不同蛇皮果随着温
度的降低, 丙二醛含量总体呈上升的趋势(图5),
其遭受逆境伤害的程度也不同。
当温度降低到 0 ℃时, Bali, Pondoh, Gading
和 M品种的丙二醛含量与对照温度(25 ℃)的相比
分别增加了 4.01, 2.14, 3.51, 3.69 μmol/g。 Bali
品种 MDA 含量上升的幅度最大, 遭受低温伤害
程度最大; M 和 Gading 品种次之; Pondoh 品种
受低温伤害程度最小。
Bali Pondoh Gading M
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0 5 10 15 20 25 30
蛇
皮
果
可
溶
性
糖
含
量
/%
温度/℃
图 3 低温胁迫处理对可溶性糖含量的影响
Bali Pondoh Gading M
14
12
10
8
6
4
2
0 0 5 10 15 20 25 30
蛇
皮
果
脯
氨
酸
含
量
/%
温度/℃
图 4 低温胁迫处理对蛇皮果脯氨酸含量的影响
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热 带 作 物 学 报 30 卷
3 讨论
利用电导率研究蛇皮果不同品种耐寒性的结果表明, 随着处理温度的降低, 叶片相对电导率增加,
在 5℃和 0℃处理时变化明显, 叶片伤害率的变化与其相似。 根据半致死温度(LT50)的计算结果, 不同品
种蛇皮果 LT50温度在 4.0~6.0℃之间。 虽然海南最冷 1 月份月平均气温在 18℃[13], 但在引种生产中也要特
别注意加强 Bali 和 M 这 2 个品种的防寒措施, 由于不同的低温和极端低温及其持续时间等不同会限制其
正常的生长发育。 与耐寒性密切相关的可溶性糖含量、 脯氨酸含量和丙二醛含量在低温处理后明显增强,
耐寒性强的蛇皮果品种 Pondoh、 Gading 的含量高, 耐寒性差的 Bali 和 M 品种含量低。 根据对蛇皮果幼苗
耐寒性的综合评价表明, 耐寒性的强弱顺序依次是 Pondoh>Gading>M>Bali。
对引进的 4 个不同品种的蛇皮果耐寒性进行研究和鉴定, 研究结果表明蛇皮果可以在热带或亚热带
引种栽培, 对于开拓更广泛的认知和利用蛇皮果资源具有重要意义。 由于只是对蛇皮果幼苗的叶片组织
耐寒性进行了初步研究, 其结果是否与田间观测结果一致还有待进一步验证。 另外, 对蛇皮果不同部位,
不同生育时期的耐寒性及其它抗寒指标、 抗寒机制、 抗寒的分子生物学等方面也有待深入研究。
参 考 文 献
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6期
Cold-tolerance of Seedlings of Different Snake Fruit
[Salacca zalacca (Gaertner) Voss] Varieties
Cao Hongxing1, Sun Chengxu1, Chen Siting 1, Feng Meili1, Li Rongsheng 2, Zhang Jun1, Ma Zilong1
1 Coconut Research Institute, CATAS, Wenchang, Hainan 571339;
2 Institute of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou, Guangdong 510520
Abstract Seedling of four different varieties snake fruit [Salacca zalacca(Gaertner) Voss] : Bali, Pondoh, Gading
and Malaysia(M) pot cultured were tested under culture incubator at low temperatures, and their leaf injury rate and
physiological parameters such as soluble sugar, proline and MDA in leaves were detected to analyze their cold
tolerance. The leaf injury rate and relative electrical conductivity were increased in the order of Bali>Malaysia(M)>
Gading >Pondoh with the decreasing temperature; the leaf semi -lethal temperature (LT50) for these varieties was
calculated ranging from 4 ℃ to 6 ℃ . At the same time, the leaf contents of soluble sugars, proline and MDA
significantly increased with the decline of the temperature. Analysis of these physiological parameters and cold
injury rate of the leaves of all the varieties showed that these varieties performed cold tolerance in the order of
Pondoh > Gading > Malaysia(M)> Bali. This result could provide references for the further study in cold tolerance of
snake fruit and for the introduction and adaptive cultivation of these varieties in the tropical areas in China.
Key words snake fruit seedling; cold stress; cold tolerance; physiological parameter.
责任编辑: 赵军明
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