全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
, , , 一
李树种质资源抗性生理指标的研究 ‘
朱立武
’ ‘
李绍稳 刘加法 王 健 张 玲 按徽农业大学园艺系洽肥
【摘要 在人工模拟逆境生态条件下 , 测定了李 个种 个品种 系 细胞质膜差别透性 、 同工酶活
性及叶片中可溶性糖含量 结果表明 , 叶片可溶性糖含量与枝皮细胞质膜低温伤害程度之间呈极显著负相
关 , 枝皮 同工酶活性与叶片细胞质膜高温伤害程度之间存在显著负相关性 根据 综合评判 , 对
不同种类品种的综合抗逆性进行了评价
关键词 李树 抗性 生理性状 综合评判
文章编号 一 一 一 中图分类号 文献标识码
雌 渭 献 , 伙 解泛伪
, , , , 上冰 厅 于肠汀比材众赵
, 儿王人 八乡公必
御落之 , 从斤￡ 一以 滋产阿 由
·
, , 一
, , ,
,
,
二
阻 , 眼 。
斗 ,
八泛 , , 邓 娘 , 扣
引 言
李树在我国栽培历史悠久 全国各地栽培的李
树种类有 种 、 变种 , 约有 余个品种类型 李
树分布范围广泛 , 北 自黑龙江
‘ , 南至海南
’ , 西起新疆 , 东达浙江 , 均有李
树的栽培 、 半栽培及野生资源分布 一 〕李树在核
果类生产中占有重要地位 目前 , 有关李属资源分
类 、 生物学特性 、性状遗传规律 、经济性状评价 、 引种
栽培试验研究不少 「’
, · , ’”〕, 但针对李属资源抗逆性
的生理生化研究尚无系统报道 本文采取植物抗逆
性诱导鉴定方法 , 测定了李树在渍水 、 低温 、 高温等
人工模拟的逆境条件下细胞质膜透性的变化 , 并对
正常生长条件下叶片可溶性糖含量 、 叶片及休眠枝
皮中 同工酶活性进行分析测定 , 研究李树不同
种类的抗寒 、 耐湿和耐热性差异及组织含糖量 、
同工酶活性与其抗逆性的关系 , 为李属资源的综合
评价及李抗性育种提供新的依据
研究地区与研究方法
地区概况
研究地位于江淮之间的合肥市 , 属北亚热带季风气候
全年 太 阳 辐 射 总 量 为
· 一 , 年 平 均 日 照 时 数
年平均气温 一 巧 ℃ , 最冷月 月 平均气温
一 ℃ , 极端最低气温 一 ℃ , 最热月 一 月 平
均气温 一 ℃ , 极端最高气温 ℃ 全年 ℃的
积温为 一 ℃ , 无箱期 以上 年降水量
左右 , 降水主要集中在夏季 , 常出现伏秋干早
研究方法
试验材料 试材均取自安徽农业大学果园 李属 种为
加拿大李 乃切王‘ 勿 、 欧洲 李 凌阴‘初 、 乌 苏里李
尸 、黑刺李 尸 尽后脚
、中国李 尸魂“女云犯 、樱桃李
尸 必公赶汤 , 个变种为奈李 尸 刻交云扣 改勿翔 , 共
个生物类型
,
其中除早黄李 尸 翻肠公故 乙幻 召 、 蜜思李
尸 又而龙护故 目 、 辫子李 尸魂汉奴汕 且 此 、 安农
美李 尸 侧毓 ,故 川 聊话 外 , 其余试材均为 从 年自国
家李杏种质资源圃引进枝条嫁接的 试验于 卯 一 】年进
行
试验方法 细胞质膜透性测定 取新梢中部第 一
片成熟叶片 , 洗净后再用去离子水冲洗 次 , 以洁净滤纸吸
去叶表附着水分 , 分别进行渍水 、 热害处理 演水处理是在
℃条件下 以 水浸 泡
热害处理在 ℃恒温箱内处理 休眠枝冻害处理经
一 ℃低温冷冻 再用直径 的打孔器于叶主脉两
侧打取小园片 , 每份称取小园片 , 休眠枝切取直径 、
长 的一年生枝段 , 用 水浸提 以
, 安徽省教育厅 自然科学基金资助项目
, , 通讯联系人
一 一 收稿 , 一 一 接受
应 用 生 态 学 报 卷
型电导仪测定浸提液与煮沸 后的电导值 , 次重
复 , 以相对电导率表示膜透性大小 可溶性糖测定采用葱
酮法 , 在 分光光度计 处 比色侧定 过氧化物同工
酶 活性侧定采用愈创木酚法 , 以每 蛋白的酶活单
位数表示 活性大小 对李抗性进行相关性分析和 路
综合评判〔
,
结果与分析
逆境伤害与细胞质膜透性的变化
模拟渍水 、高温逆境处理李树叶片 , 低温处理李
树休眠枝 , 其细胞质膜透性有不同程度的改变 表
从不同种类李树的细胞质膜逆境伤害程度来看 ,
表 李树细胞质腆透性 、可溶性枯含 活性测定平均值
欧洲李和樱桃李耐湿性强 乌苏里李和中国李耐湿
性中等 加拿大李 、 黑刺李和奈李耐湿性较弱 抗寒
性强的种类是乌苏里李 、 欧洲李 、 加拿大李和樱桃
李 中国李 、黑刺李和奈李抗寒性相对较弱 欧洲李 、
中国李 、樱桃李和奈李耐高温能力较强 加拿大李 、
乌苏里李和 黑刺李耐高温能力较弱 从不 同品种
系 细胞质膜伤害变化趋势来看 , 李抗寒类型一般
不耐热 , 耐热类型的抗寒性较差 , 但有少数例外 , 如
红叶李与甘李对低温和高温均表现出较强的抗性
李树耐湿与耐高温性能变化无一定规律可循 , 甘李
既耐湿又耐高温 , 辫子李耐湿性中等但耐高温性差 ,
伴 面屹 七 优 砚 比 , 咭
种类 品种 相对电导率 叶片
日
枝皮
演水
一 训犯
低沮 高温
日
·
含搪量
与
以
· 一 ’
‘
︵‘二
”‘,‘几二飞︸七一
,且泊护勺,‘
八,一狱内,︼
,
矛而‘︼﹃︸门二,且气工﹄,‘尸一气材︸飞︶乙
‘内、︸︺飞丹
⋯
,
气︸月飞一,,佗飞︸月,哎︼戈气一叼亡」盖气﹄飞︸门︶,八
⋯
,一石飞︺通,、︶吕︸几飞︺凡加拿大李 乃 , 。 盆乡心
欧洲李 尸 凌脱翻如
乌苏里李 尸
·
黑刺李 尸 俩加犯
中国李 尸 犯 沉皿
,
,
孟二︸舟马︸,门气︸
樱桃李 尸 ‘翻 诱
尼格拉 山
甘李
香耶尔
大玫瑰
香蕉李 因
黑刺李
澳洲 号 司
美丽李
大石中生
早黄李
蜜思李
醉李
辫子李
安农美李
红心李
红叶李
油紊
奈李耐湿性差而耐高温性能较强
李树资源抗逆性理化性状相关性分析
李叶片可溶性糖含量与质膜伤害关系 根据
个品种 系 的生理生化性状测定结果进行相关
分析 , 得出李树资源抗逆性理化性状之间的相关系
数矩阵 表 显著性检验表明 , 李树叶片可溶性糖
含量与叶片渍水 、 高温质膜伤害无显著相关性 叶片
可溶性糖含量与休眠枝皮细胞质膜低温伤害程度呈
极显著负相关 二 , 。, 即叶片含糖量越
高 , 休眠枝皮细胞质膜低温伤害相对电导率越小 , 相
关系数为 一 , 两者直线 回归方程为 夕
低温冻害对植物的影响主要是由于细胞间 、 细
胞内结冰 , 造成细胞膜半透性丧失 , 原生质过度脱
水 , 蛋白质分子空间构型破坏 , 原生质凝固变性等
植物叶片含糖量高的类型 , 其休眠枝皮细胞糖份积
累较多 , 提高了细胞液的浓度 , 既使冰点降低 , 又可
缓冲原生质过度脱水 , 并保护原生质胶体不易遇冷
凝固 因此 , 李树叶片含糖量越高 , 休眠枝皮细胞质
膜低温伤害相对电导率越小 , 其抗寒能力越强 本研
究结果使植物对不良环境反应的机理得到进一步的
验证
表 李树资源抗逆性理化性状之间的相关系数矩阵
代 。吧叮月晓 心 峋 陀
·
” , 叼 记 而 口 卜 二
劝火 冷冻 高沮 叶片只刃 含摘 枝皮氏刃
妞‘ 吹 口 园代刃 纯留 只】
城呀
演水 血睁鲡吨
冷冻丽 朋
离沮枷 加 。
叶片 园叮 一 。脚 份 一 。期 , 一 。知
含 甲 一 。 佣 一 。叫 二 。 嘛
技皮毗代】 。晰 一 。乃 一 。 犯 加
。二 , 』 , 二 · , ,
活性与抗逆性的关系 叶片 活性
与枝皮低温 、 叶片高温处理质膜伤害程度呈负相关 ,
与叶片可溶性糖含量 、 枝皮 活性呈正相关 然
而经 检验 , 这些相关系数及相关关系均未达到显
著水平 。 , 。
期 朱立武等 李树种质资源抗性生理指标的研究
但是 , 叶片 活性与叶片渍水质膜伤害程度
呈显著负相关 “ 一 , 。 , 凡 。 即
叶片 活性越强 , 叶片渍水质膜伤害程度越小 ,
两者直线回归方程为 夕 一
· 十 · ·
休眠枝皮 同工酶活性与叶片质膜高温伤
害程度存在显著负相关性 一 , 。 ,
。 即休眠枝皮 同工酶活性越高 , 其生
长季节叶片耐高温能力越强 两者直线回归方程为
夕 一 一
叶片渍水状态可导致无氧呼吸 , 产生大量 自由
基 , 引起膜脂过氧化作用 , 直接造成细胞质膜伤害
大量的 自由基还会氧化破坏植物生长所必需的抗坏
血酸 、 谷胧甘肤等物质 高温对植物的生理伤害比较
复杂 , 高温能抑制酶的活性 , 使得植物缺少某些代谢
产物 , 影响植物生长甚至导致植株死亡 另外 , 高温
也可导致大量 自由基的产生
、 、 同工酶是重要的保护酶 , 它们
在植物体内活性的大小与植物的抗逆性密切相关
同工酶活性高 , 增强了植物体对 自由基的清除
能力 , 植物的抗逆性即增强
李抗逆性 综合评判
根据模糊数学综合决策原理 , 采用加权平均和
最大原则 , 对李树不同种类及中国李不同品种的抗
逆性进行综合评价 表 中各品种 系 生理生化性
状测定结果作为评判原始矩阵 , 二 尹
· 二
, 原始数据矩阵经标准化处理 , 得到评判模
糊矩阵 表 , , 一 。
一 。 任 ,
·
表 李树资源抗逆性 缘合评判标准化矩阵
砚 社皿 心
竺竖 已竺 稗丝塑竺
一
样品 演水 低温 高温 叶片 犯 含糖 枝皮代又〕
】无 加 ‘
飞呢 吨
按专家评判确定权重矩阵 , 评判因素 渍水 、低
温 、高温质膜伤害 , 叶片含糖量 , 叶片 、休眠枝皮
活性 权 重矩 阵
,
, 评判结果矩阵 二
· ‘
按最大原则排序 , 李树不 同种的综合抗逆性强
弱平均值顺序为樱桃李 欧洲李 乌苏里李 加拿
大李 中国李 黑刺李 亲李 图
“嘴,一织。﹃七妞反阴怡争乃
睁书家维
品种 系 场的砌
图 李树种间抗逆性综合评判
” 吧
·
樱桃李 开“ ‘诱 ” , 欧洲李 山移记以衣召
, 乌苏里索
尸 ,
·
加拿大李 尸 之 暇 , 中国李 ““滋加 , 黑刺
李 尸
·
俩
,
·
奈李 尸 介‘朋 倔由匆
中国李中不同品种的综合抗逆性强弱顺序为醉
李 早黄李 红心李 澳洲 号 蜜思李 大石
中生 安农美李 美丽李 辫子李 图
,
、‘,且
,
生物型 外
瑞右。一招毛反的怡军叹曰
斗关买啥
洲
肠璐
月
侧洲
、
洲
以洲〕
仪以
、
仪以
洲巧
侧 洲】
以到洲」
仪众
仪日
侧洲刃
〕服幻
《洲 ,
研
仪洲
’
图 中国李不同生物类型抗逆性综合评判
“二 ”
·
醉李 乃初 , 二饭绍加 , 早黄李 邵石 朋 。 乙幻
沙 , 红心李 乃工 “ , 义汉女泛朋 叹 , , 欧洲 号 尸恻月。
, 在 加 。 , , 蜜思李 乃侧 团心蕊油 , 大石
中生 乃工 二 女云‘ 助 功 , 安农美李 翻而瓦加 。
, 美丽李 乃 ‘ 。二 奴脚 氏 , 辫子李尸 翻泊滋栩
, 团
讨 论
不同生态条件下李树栽培品种的选择
本试验表明 , 李树细胞质膜差别透性测定结果 ,
与种类品种抗逆性的生产实际表现基本相符 , 为不
同生态环境下栽培品种的选择提供了试验依据
应 用 生 态 学 报 卷
李抗寒性大小与其叶片可溶性糖含量极显著相
关 故建议华北栽培区 , 在今后的抗寒品种筛选和杂
交育种抗寒性的预先选择中 , 直接测定叶片可溶性
搪的含量 , 作为李抗寒性选择的重要指标
由于李树在南方栽培均以根系抗热 、 耐湿性强
的毛桃作为砧木 , 李树树体叶片是否耐湿成为生产
中的关键问题 李树休眠枝皮 同工酶活性与生
长季节叶片的抗热性 、耐湿性有显著的相关性 , 可作
为华南栽培区李树耐热性选择的间接指标
李树抗逆性表现与生态环境的作用
乌苏里李在东北地区可抗 一 ℃的低温 , 为李
树资源中最抗寒的种类 , 而在本试验 区 , 其枝皮
细胞质膜低温伤害程度并不是最小 , 说明李树资源
的抗逆性表现是其遗传基因与环境条件共同作用的
结果 奈李是 由桃和李经种间杂交而来的川 , 但 由
于它起源于气候温暖的华南地区 , 因此在抗寒性方
面没有表现出远缘杂种优势 , 而耐高温性能表现较
强
此 让 娜 凡乙守
匀 与珑
, 一
孙 升 叩
目 二 ‘七勿 于白材 月 园艺学
报 , ‘ 一
一 刘威生 〕, 一 张加延 , 唐士勇
加 , 份动价王
凡 北方果树 , 一
田钦漠 ”
·
凡刀岁 叹声艺切 几白认 模糊系统与数学
, 一
一
薛应龙 , 。 各 夏镇澳
卜刀 邓 吨
甲 一 二
俞德浚 叱
纯
一 张加延 , 抽 周 恩
一 叮
, 昭 一 张加延 ‘ ,
切 节 。
一 钟秀芬 , 一 张立彬 , 于凤
鸣 吧 卿
·
户比匆 子肠厅 园艺学报 , , 一
参考文献
景士西 以妇 司
、
纯 』
作者简介 朱立武 , 男 , 年 月生 , 副教授 , 硕士生导
师 , 获国务院政府津贴 主要从事果树学教学 、 科学研究工
作 , 已发表论文 余篇 一
《农业生态学 》新书介绍
由中国生态学会副理事长 、华南农业大学热带亚热带生态研究所所长骆世明教授主编的普通高等教育
“ 九五 ” 国家级重点教材和面向 世纪课程教材 农业生态学 已于 年 月 由中国农业出版社出版 全
书 万字 , 共分十章 第一章概述农业生态学的发展背景和研究内容 , 第二 、三章介绍农业生态系统的结构
基本生物结构和综合结构 , 第四 、五章阐述农业生态系统的基本功能 能流和物流 , 第六章讲述农业的资
源和效益 , 第七章介绍农业生态系统的调节和控制 第八 、 九章利用农业生态学的基本概念和基本原理剖析
农业发展的实际 , 探讨世界农业发展的道路 可持续发展 和中国农业发展的道路 生态农业 第十章农业生
态工程着重介绍 比较实用的农业生态系统评价 、分析和设计方法 该教材注重吸收最新的有关农业生态学的
研究进展和研究热点 , 例如全球变化 、可持续发展 、生物多样性 、 中国生态农业发展 、 化感作用 、 分子生态学 、
景观生态学 、资源经济学 、环境经济学等内容 教材的最后还列举了农业生态学一些常用的实验和实习 , 有关
生态农业的一些幻灯片和录象资料以及一些常用的能流 、物流参数和计算机程序 该教材可供农学 、 土化 、气
象 、农经 、环保等专业的学生作为教材使用 , 也可作为教师 、科研人员的教学参考书或工具书 出版社 、各新华
书店等有售
华南农业大学热带亚热带生态研究所 蔡昆争