全 文 ：北方园艺 2008(2):1～ 3 ·试验研究 ·
第一作者简介:王文举(1953-),男 ,宁夏青铜峡人,副教授 ,主要从
事果树栽培学研究。 E-mail:wwj5318@163.com。
基金项目:宁夏大学自然科学基金资助项目(ZR0518)。
收稿日期:2007-08-08
电 导 法 测 定 西 洋 梨 的 抗 寒 性 研 究
王 文举 , 李小 伟 , 顾 文龙
(宁夏大学 农学院,宁夏 银川 750021)
　　摘　要:以1 a生枝条为试材 ,对 6个西洋梨品种进行了电解质渗出率测定 ,应用 Logistic方
程建立回归模型;确定半致死温度在低温持续 24 h为-23.42 ～ -26.86℃;48 h 为-27.32 ～
-33.21℃;72 h为-28.27 ～ -32.23℃之间 ,6个西洋梨的抗寒性由强到弱依次为:八月红>巴
梨>早巴梨>红巴梨>五九香>红安久;相关系数介于 0.9527 ～ 0.9909之间 ,表明不同低温持续
时间的电解质渗出率遵循 Logistic方程的变化规律 ,且与半致死温度呈线性关系。
关键词:西洋梨;电解质外渗率;抗寒性;半致死温度
中图分类号:S 661.2　文献标识码:A　文章编号:1001-0009(2008)02-0001-03
　　西洋梨广泛分布于中国华北地区 ,具有易丰产 、稳
产、品质优等特点 ,深受消费者欢迎。宁夏地区 20世纪
70年代就有巴梨(香蕉梨)栽培 ,但因其抗寒性较弱 ,遇
个别低温年份易发生冻害。近年来银川灌区又从山东
引入部分西洋梨品种 ,这些品种能否在宁夏栽培 ,科技
工作者对其抗寒性持怀疑态度。为此 ,探讨西洋梨在不
同低温胁迫下的生命活动规律 ,为早期鉴定 、选择与利
用相关种质资源提供依据 ,同时对调控和改善栽培技术
及栽培环境 ,减少生产损失 、加快良种繁育和推广步伐
具有重要意义。
抗寒性是植物在对低温环境长期适应中通过本身
的遗传变异和自然选择而获得的一种抗寒能力。当受
到寒害等逆境胁迫时 ,细胞膜受到损害 ,膜透性增加 ,从
而导致细胞内的物质外渗 ,使植物细胞浸取液的电解质
浓度增大 ,电导率提高。不同的品种 ,膜结构的稳定性
不同 ,所以用电导法测定不同作物或同一作物不同品种
在相同胁迫下膜透性的增大程度 ,根据细胞导电性的差
异 ,确定膜透性大小 ,推测膜的受伤程度和对寒冷的抗
性强弱[ 1] 。高爱农等[ 2] 研究了苹果品种在不同低温处
理与处理时间下的电导率与抗寒能力的关系。贺普超
等[ 3] 用电导法测定了果树的抗寒性 ,并对其方法与计量
单位的选择做了进一步的研究 ,认为采用电解质外渗率
法来计量所反映的结果比较客观实际。相关研究结果
也显示了用电导率计算分析多种果树抗寒力的简便易
行性和可靠性 ,但通过低温胁迫持续不同时间测定枝条
的电导率 ,结合恢复生长法来判断西洋梨品种(系)的抗
寒性的研究尚未见报道。现以 6个西洋梨品种 1 a生枝
条为试材 ,对其进行不同低温处理和低温持续时间 ,采
用电导法配合 Logistic方程和水培观察比较 ,旨在探讨
西洋梨不同品种的抗寒性。
1　材料与方法
1.1　材料
试材于 2007年 2月 10日取自宁夏银川市园林场
(树龄8 a生)的早巴梨(Early Bart lett),巴梨(Bartlet t),
红巴梨(Red Bartlet t),八月红(Bayuehong),五九香(Wu-
jiuxiang),红安久(Red D′Anjou)6个梨品种1 a生成熟枝
条。将枝条剪成25 cm 的枝段 ,用蒸馏水冲洗 2次 ,再用
无离子水冲洗 1次 ,贴上标签 ,包裹聚乙烯膜 ,放入冰箱
(0 ～ 4℃)中备用。处理温度为-15℃、-18℃、-21℃、
-24℃、-27℃、-30℃、-33℃、-36℃、-39℃。冷冻
处理时 ,以3℃/h速度降温。每个温度梯度处理时间为
24 、48 、72 h。每处理取20个枝进行水培萌芽观察。
1.2　恢复生长法
将冷冻后的枝段每处理取 20个 ,在25℃条件下进
行水培试验 ,每天换水1次 ,20 d后调查发芽枝数和累计
发芽数。待发芽数恒定后 ,计算存活枝的百分率。
1.3　测定方法
每个处理选择粗细较一致的枝条 ,剪成 1 ～ 2.0 mm
的小段 ,充分混匀后称取 2.0 g 放入试管中 ,加入 20 mL
蒸馏水 ,真空抽气20 min。将其取出在室温下静置 10 h ,
用电导率仪 DDS-11C 型测其初电导率值 ,之后放入
100℃沸水浴中30min ,以杀死植物组织 ,取出冷却10 h ,
测其水浴后的终电导率值。每处理重复 3次。电解质
透出率(%)=处理电导率(B)/煮沸电导率(C)×100%。
　　根据处理电导率和煮沸电导率 ,求出电解质透出
率 ,并对其进行回归分析 ,将温度(T)和电解质透出率
(%)间的关系用 Logistic方程 y =k/(1+ae-bx)进行拟
1
·试验研究 · 北方园艺 2008(2):1～ 3
合 ,再计算拐点温度(IP T),所有数据均借助计算机完
成。以上测定每处理重复3次。
2　结果与分析
2.1　低温胁迫与持续时间对西洋梨不同品种电解质外
渗率的影响
由图 1可见 ,所有参试品种随温度下降 ,细胞膜伤
害加重而电解质渗出率上升 ,且呈明显的 S形曲线。当
温度持续下降到-30℃时 ,电解质渗出率上升缓慢且趋
于平稳 ,表明随着温度的降低主动运输机制受到破坏的
程度增大[ 4] 。从图 2中看出 ,品种之间在相同温度不同
时间下 ,在-27℃时 ,经 72 h持续低温处理 ,红安久、红
巴梨 、早巴梨 、八月红、巴梨 、五九香电解质渗出率较
24 h分别相差13.71%、12.03%、9.78%、5.96%、5.21%
和2.89%,经方差分析差异极显著。相同处理温度下同
一品种随时间的延长 ,电解质外渗程度增加 ,膜损伤程
度增大 ,与水培结果吻合。根据王钦等[ 5] 的研究 ,细胞
的抗寒力与电解质外渗率呈负相关 ,在相同时间(72 h)
下早巴梨电解质外渗最少 ,脂膜损伤程度最轻 ,抗寒性
最强 ,其次为巴梨、八月红、红巴梨、五九香和红安久。
在温度降至-30 ～ -39℃范围内 ,6个品种电解质外渗
变化趋于平缓状态 ,此时膜透性已经完全被破坏 ,主动
运输功能完全丧失。
　　　图 1　不同低温 24 h 对西洋梨电解渗出率的影响　　　　　图 2　同低温(-27℃)不同时间对西洋梨的电解质渗出率的影响
2.2　水培扦插
为了更准确的确定西洋梨的抗寒性 ,将低温处理的
枝条进行水培法恢复生长试验 ,20 d后调查各品种的萌
芽情况(-18℃的全部成活 , -36℃以下全部死亡 ,故略
去不述),结果与电导率测得结果基本吻合(表 1)。
-21℃处理的所有品种均发芽 ,萌芽率高且正常 ,说明
此温度没有对枝条组织和芽造成不可逆的伤害。
-24℃低温持续 24 h ,除八月红和早巴梨没有受冻外 ,其
余品种均有不同程度受冻;至-27℃时随低温持续时间
的延长冻害加重 ,受冻率为红巴梨(50%)、巴梨(50%)、
五九香(40%)、红安久(40%)、早巴梨(30%)和八月红
(10%),此时受冻组织尚可恢复逆转;-30℃低温胁迫
24 h ,除八月红 、早巴梨萌芽率分别为 80%和 50%外 ,其
余品种为 25%、20%、10%、10%,说明此温度对大部分
品种枝条及芽已造成不可逆的伤害 ,是临界温度的范
围;-33℃低温胁迫24 h ,八月红尚有40%的萌芽率 ,萌
芽后表现不正常 ,叶小 、生长缓慢且很短时间内就开始
萎蔫 ,其余品种全部死亡。
　　表 1 西洋梨不同低温处理水培扦插成活率 %
温度/ ℃
八月红
萌芽率
早巴黎
萌芽率
巴梨
萌芽率
红巴梨
萌芽率
红安久
萌芽率
五九香
萌芽率
24 h 48 h 72 h 24 h 48 h 72 h 24 h 48 h 72 h 24 h 48 h 72 h 24 h 48 h 72 h 24 h 48 h 72 h
-21 100 100 100 100 100 100 95 90 80 100 95 90 100 100 90 90 80 75
-24 100 95 90 90 75 60 75 65 60 75 70 60 75 65 50 65 60 50
-27 90 90 85 70 55 50 50 40 30 50 40 30 40 30 25 40 30 20
-30 80 75 60 50 40 5 25 20 10 20 10 5 10 5 0 10 5 0
-33 40 30 20 25 5 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
-36 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
-39 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2.3　电解质外渗率变化的 Logistic模拟
根据陈长兰等[ 6]研究 ,细胞的抗寒性与电解质外渗
率呈负相关 ,并且在电解质外渗率增大过程中品种间的
变化系数明显 ,其规律遵循 Logistic曲线的变化规律。
西洋梨休眠枝条在不同低温胁迫下电解质外渗率经
logistic回归分析 ,相对电解质外渗率与温度之间的关系
曲线 ,能较好地用 Logistic曲线方程Y =k/(1+ae-bx)进
行拟合 , r值介于 0.9527 ～ 0.9909之间 ,进行 F值检验
表明 ,供试西洋梨品种的拟合值均大于相关系数显著性
临界值 r0.01 =0.874 ,呈极显著水平 ,说明在该抗寒性研
究中 ,不同低温胁迫电解质外渗率遵循 Logistic方程的
变化规律 ,其拟合结果十分可靠 ,精确度比较高(表 2)。
因此 ,降温对膜透性破坏效应的最大值 ,在“S”曲线上为
拐点所对应的数值即为低温半致死温度(LT50)。
2
北方园艺 2008(2):1～ 3 ·试验研究 ·
　　表 2　　西洋梨枝细胞膜伤害率用 Logistic
方程配合及半致死温度
品种 低温持续时间/h
Y = k/(1+ae-bx)
K a b
拐点温度
LT50/ ℃
符合度
r
24 56.5471 11.304 -0.0920 -26.36 0.9845＊＊
巴　梨 48 52.1092 19.808 -0.1093 -27.32 0.9904＊＊
72 51.8204 20.530 -0.0997 -30.31 0.9938＊＊
24 52.5737 13.169 -0.0998 -25.83 0.9741＊＊
早巴梨 48 69.5688 21.706 -0.0949 -32.43 0.9544＊＊
72 68.3802 20.307 -0.1005 -29.96 0.9527＊＊
24 54.3796 11.055 -0.1026 -23.42 0.9847＊＊
红巴梨 48 54.1249 15.013 -0.0963 -28.13 0.9745＊＊
72 54.1374 11.502 -0.0864 -28.27 0.9735＊＊
24 66.9511 11.566 -0.1026 -23.86 0.9879＊＊
八月红 48 65.9893 11.972 -0.0854 -29.07 0.9794＊＊
72 61.3554 19.516 -0.1020 -29.13 0.9551＊＊
24 56.9929 15.229 -0.1065 -25.57 0.9726＊＊
五九香 48 55.7045 18.902 -0.1022 -28.76 0.9593＊＊
72 55.5100 17.395 -0.0962 -29.69 0.9872＊＊
24 65.3547 14.508 -0.1121 -23.86 0.9909＊＊
红安久 48 66.9078 18.160 -0.0873 -33.21 0.9887＊＊
72 66.7048 19.088 -0.0915 -32.23 0.9807＊＊
3　讨论与结论
试验在模拟环境下测定的 6个西洋梨品种临界致
死温度略高于王震星[ 7] 的结果 ,各品种在相同低温胁迫
下电导率值和理论计算的拐点温度与恢复生长法的结
果基本一致 ,但同品种在相同低温不同处理时间水培观
察的萌芽率略高于电解质渗出率拐点温度。原因可能
与测试中人为读数 、添加试剂时产生的误差及试材降温
的速度 、低温持续时间的长短和解冻的快慢等有关。自
然界的冻害发生条件复杂多变的 ,室内模拟测定不可能
完全反映出自然条件下的冻害情况 ,但试验测定是在同
一条件下进行的 ,其结果在品种间具有可比性 ,可以排
列出品种间的相对抗寒性。
西洋梨各品种休眠枝低温处理表明 ,电解质外渗率
遵循 Logistic拟合方程且与半致死温度呈线性关系 ,半
致死温度在低温持续 24 h为-23.42 ～ -26.86℃;48 h
为-27.32 ～ -33.21℃;72 h为-28.27 ～ -32.23℃之
间。6个西洋梨的抗寒性由强到弱依次为:八月红>早
巴梨>巴梨>红巴梨>五九香>红安久。
低温持续时间的增加对电解质外渗率的变化起决
定性的作用 ,其相关性呈极显著水平 ,与王文举等[ 8] 对
鲜食葡萄抗寒性研究结果相一致。通过研究 ,确立了西
洋梨半致死温度 ,用以评价其抗寒力 ,选择适宜的栽培
品种以及确定有效控制温度的栽培技术措施。
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学报, 2007, 24(1):34-37.
Conductance Method Determination to the Cold Tolerance
of Six Occidental Pear-Pyrus Communis
WANG Wen-ju , LI Xiao-wei , GU Wen-long
(Agricultural College of Ningxia University , Yinchuan , Ningxia 750021 , China)
Abstract:The elect roly te leakage of 6 Occidental Pear-Pyrus communis cultivars were determined ,1 year old dormant
shoots were taken as the materials , and regression model was established by using Logistic quation.It was determined
that lethal dose -50 temperature 24 h was -23.42 to -26.86℃,48 h was -27.32 to -33.21℃,72 h w as -28.27 to
-32.23℃,and the order of cold resistance ability was Bayuehong , Early Bartlet t , Bartlet t , Red Bartlett , Wujiuxiang ,
Red D′Anjou.Correlation coefficient was 0.9527 ～ 0.9909l.The results showed that the change of elect roly te leakage
under different low temperature and low temperature treating time followed variation regular of Logistic quation , and had
a linear relationship with lethal dose -50 temperature.
Keywords:Occidental Pear-Pyrus communis;Electrolyte leakage;Cold tolerance;Lethal dose -50 temperature
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