全 文 :中 国 南 方 果 树 2014年 第43卷 第3期
5 份 金 柑 种 质 实 生 苗 的 抗 旱 性 评 价
欧智涛,杜明富,黄桂香,姜 新,何新华,玉新爱,龙安四
(广西大学农学院园艺系,南宁,530005)
收稿日期:2013-11-24;修回日期:2014-05-19
基金项目:国家现代农业(柑桔)产业技术体系广西创新团队;广西科学研究与技术开发计划资助项目(桂科攻
1123003-3C)资助。
作者简介:欧智涛(1987-),男,硕士研究生,从事果树种质资源与遗传育种研究。E-mail:ou_neo@126.com
通信作者:黄桂香。E-mail:hguixiang@163.com
摘 要:为评价长寿金柑、长安金柑、滑皮金柑、金枣(罗浮)、山金柑等5份金柑种质的抗旱性,以柑
桔栽培中常用砧木资源枳、软枝酸桔和广西土柠檬为对照,选各种质的1年生实生苗经过人工干旱
胁迫处理后,测定植株复水成活率、旱害指数等形态指标,以及叶片相对含水量、超氧化物歧化酶活
性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量、脯氨酸含量等生理指标,采用隶属函数法进行
综合分析。结果表明,供试种质实生苗的抗旱性强弱依次为滑皮金柑>长寿金柑>枳>金枣>长
安金柑>山金柑>软枝酸桔>广西土柠檬;划分抗旱类型,滑皮金柑、长寿金柑、金枣、长安金柑、山
金柑和枳为中抗,软枝酸桔和广西土柠檬为低抗。
关键词:金柑;实生苗;抗旱性;隶属函数法
中图分类号:S 666.9 文献标识码:A 文章编号:1007-1431(2014)03-0068-04
柑桔对干旱较为敏感[1]。我国柑桔主要以山地
种植为主,灌溉条件缺乏,又常出现季节性干旱,特
别是夏秋季节高温、少雨给柑桔生产带来了直接影
响。开发优良多抗砧木资源,对柑桔产业发展具有
重要意义。本课题组调查发现,金柑属植物在早实
性、矮化及抗黄化等方面有一定的优势,具有做柑桔
砧木的潜力[2]。本试验通过比较5个金柑属种质与
枳、软枝酸桔和广西土柠檬等常用砧木种质的实生
苗在人工干旱胁迫下的抗旱性指标,对供试金柑种
质的抗旱性进行评价,为利用金柑做砧木的研究提
供参考。
1 材料与方法
2013年8月中旬在广西大学试验基地防雨棚
内进行试验。试材为1年生多胚类型的长安金柑
(融安金柑)、滑皮金柑、长寿金柑、枳、软枝酸桔以及
单胚类型的山金柑(山桔)[3]、金枣(罗浮)、广西土柠
檬的实生苗。在田间选取生长良好、长势一致的植
株,移栽至高30cm、口径28cm的盆栽钵中,每钵
一株,每品种27株,共216株,随机排列。营养土的
构成为田园土∶鸡粪∶腐熟牛粪=3∶1∶1。树势
恢复后进行干旱胁迫处理,每组进行两种水分处理:
处理1为持续水分胁迫;处理2为对照,每天称重,
补充与失水重量相当的水分。控水当天计为第0
天,分别在第0天、第6天、第12天和第18天采叶
样,采样时间为早晨8:00—10:00。在枝条的第2~
5片叶中随机采集健康叶,混合后分别测量相关指
标,每样3次重复。
植株形态指标测定:每次采叶样时调查植株生
长状况。根据不同的旱害程度进行分级:0级,无明
显旱害症状;1级,轻度萎蔫,有1~2片叶萎蔫;2
级,中度萎蔫,有3~5片叶萎蔫;3级,轻重度萎蔫,
1/4~1/3叶片焦枯;4级,中重度萎蔫,1/2叶片焦
枯;5级,重度萎蔫,2/3以上叶片焦枯。按下式计算
每种处理的旱害指数[4]。旱害指数=∑(代表级值
×各级株数)/(最高级数值×处理总株数)[5]。在干
旱胁迫20天后复水,调查植株成活率。
叶片生理生化指标测定:相对含水量(RWC)为
烘干称重法,超氧化物歧化酶(SOD)活性为 NBT
法,过氧化物酶(POD)活性为愈创木酚法,过氧化氢
酶(CAT)活性为紫外吸收法,丙二醛(MDA)含量为
硫代巴比妥酸比色法,脯氨酸含量为茚三酮法,具体
测定方法参照文献[6]并稍作改良。
数据分析:数据采用Excel和SPSS软件分析,
再用隶属函数法对各品种的抗旱性强弱进行评价。
按照平均隶属度分为4种抗旱类型:0~0.25为不
抗,0.26~0.50为低抗,0.51~0.75为中抗,0.76~
1.00为高抗。某一指标隶属函数值的计算方法参
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DOI:10.13938/j.issn.1007-1431.2014.03.023
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考文献[7],平均隶属度为所有指标隶属函数值的算
数平均值。
2 结果与分析
2.1 形态指标
在干旱胁迫20天后复水,多胚类型中滑皮金柑
和长寿金柑的成活率为100.0%,长安金柑和枳为
96.3%,软枝酸桔为88.9%;单胚类型中金枣和广
西土柠檬成活率为92.6%,山金柑为96.3%。各供
试品种按复水成活率由高到低排序为滑皮金柑=长
寿金柑>长安金柑=枳=山金柑>金枣=广西土柠
檬>软枝酸桔。
旱害指数可以客观全面地反映植物在干旱胁迫
过程中受害程度以及抵抗旱害的能力[8]。各柑桔资
源的旱害指数均随胁迫时间延长而逐渐增加。胁迫
第18天,各供试品种按旱害指数由低到高排序为长
寿金柑<枳<滑皮金柑<长安金柑<金枣<广西土
柠檬<山金柑<软枝酸桔(见表1)。
2.2 叶片生理生化指标
叶片相对含水量(RWC):RWC是植物体内供
水、保水机制综合作用的结果。干旱条件下,RWC
高能较好地维持植物体内的水分平衡,是植物抗旱
能力较强的表现[9]。各柑桔资源的RWC均随干旱
胁迫时间延长而下降。胁迫第18天,各柑桔资源按
RWC由高到低排序为长寿金柑>枳>滑皮金柑>
长安金柑>金枣>山金柑>广西土柠檬>软枝酸桔
(见表1)。
SOD活性:抗旱性强的植株SOD活性变化幅
度较小,但在后期能维持在较高水平[8]。干旱胁迫
期间,长安金柑SOD活性持续升高,第18天有较大
幅度的提高;滑皮金柑、金枣和长寿金柑SOD活性
先升高后降低,其中单胚的金枣的变化幅度较大;山
金柑SOD活性先降低后升高,第18天明显升高;枳
和软枝酸桔SOD活性呈先降低再升高又降低的变
化趋势;广西土柠檬SOD活性呈先升高后下降再升
高的变化趋势,总体变化幅度不大(见表1)。
POD活性:随着干旱时间延长,长安金柑和广
西土柠檬POD活性先降后升,在第18天急剧升高;
滑皮金柑和山金柑POD活性先升后降,其中山金柑
的变化幅度更大;金枣POD活性先升后降再急剧升
高;长寿金柑POD活性先降后升再降,总体变化幅
度不 大;枳 和 软 枝 酸 桔 POD 活 性 先 升 后 降
(见表1)。
CAT活性;随干旱胁迫时间延长,除了广西土
柠檬CAT活性持续下降外,其他柑桔资源CAT活
性均为先降低后升高,其中软枝酸桔的变化幅度最
大(见表1)。
MDA含量:MDA为膜脂过氧化的重要产物,
其含量可反映逆境对植株的伤害程度。随干旱胁迫
时间延长,金枣 MDA含量先升后降,变化幅度较
大;枳、软枝酸桔和山金柑 MDA含量持续上升,其
中软枝酸桔升高幅度最大;广西土柠檬、长寿金柑、
长安金柑和滑皮金柑 MDA含量先降后升(见表1)。
脯氨酸含量:随着胁迫时间延长,各柑桔资源脯
氨酸含量均逐渐增加,其中,软枝酸桔、枳和金枣的
增幅较大。第18天,金枣脯氨酸含量与其他柑桔资
源达到极显著差异(见表1)。
2.3 抗旱性
植物抗旱性受多种因素影响,因此评价植物抗
旱性应采用尽可能多的生理生化及形态指标进行综
合评价[10]。采用隶属函数法对形态、生理生化等多
个指标进行综合评价的结果表明,各柑桔资源抗旱
指标隶属函数平均值由大到小排序为滑皮金柑>长
寿金柑>枳>金枣>长安金柑>山金柑>软枝酸桔
>广西土柠檬;按平均隶属度划分抗旱类型,长寿金
柑、长安金柑、滑皮金柑、枳、金枣和山金柑为中抗,
软枝酸桔和广西土柠檬为低抗(见表1),与植株外
部形态表现基本一致。
3 小结与讨论
干旱胁迫对植物的影响是一个复杂的过程[11],
在叶片上反应最直接。叶片相对含水量的高低,反
映着植物能否较好地维持体内水分的平衡,以及保
证代谢活动的正常进行[8],可作为植物抗旱性指标
之一[12]。干旱胁迫下,SOD、CAT、POD等保护酶
活性均会有不同程度的升高,脯氨酸和 MDA含量
也有变化,均可用于植物抗旱性评价[8,13-14]。隶属
函数法提供了在测定多个指标的基础上对抗旱性进
行综合评价的方法,比单一指标评价更科学和全面。
本研究利用隶属函数法对各供试品种干旱胁迫后的
形态和生理生化指标进行综合分析,得出多胚类型
的抗旱性强弱为滑皮金柑>长寿金柑>枳>长安金
柑>软枝酸桔,单胚类型的抗旱性强弱顺序顺序为
金枣>山金柑>广西土柠檬;划分抗旱类型,滑皮金
柑、长寿金柑、金枣、长安金柑、山金柑和枳为中抗,
软枝酸桔和广西土柠檬为低抗。柑桔主要采用嫁接
96
中 国 南 方 果 树 2014年 第43卷 第3期
表1 干旱胁迫下供试金柑种质及柑桔常用砧木种质实生苗的形态指标、叶片生理指标及抗旱性
种 质
复水成活
率/%
旱 害 指 数
第0天 第6天 第12天 第18天
相对含水量/%
第0天 第6天 第12天 第18天
滑皮金柑 100.0 0 0.07 0.21 0.33 64.71 63.97 60.09 54.67
长寿金柑 100.0 0 0.04 0.14 0.25 74.11 71.91 69.32 61.19
枳 96.3 0 0.04 0.11 0.30 77.63 75.19 69.99 57.43
金枣 92.6 0 0.10 0.26 0.45 67.37 63.55 58.29 51.33
长安金柑 96.3 0 0.06 0.23 0.36 75.08 69.3 56.94 53.84
山金柑 96.3 0 0.05 0.27 0.56 67.33 63.29 62.43 48.71
软枝酸桔 88.9 0 0.09 0.38 0.61 72.65 71.73 60.54 37.85
广西土柠檬 92.6 0 0.05 0.20 0.53 70.48 64.20 55.86 43.79
种 质
SOD/U·(g·min)-1
第0天 第6天 第12天 第18天
POD/U·(g·min)-1
第0天 第6天 第12天 第18天
滑皮金柑 128.6c 149.8cd 175.4a 151.5bc 1 278b 1 562b 1 477c 1 251bc
长寿金柑 153.7ab 187.4b 162.8a 162.4ab 1 096Cb 837d 1 249d 881e
枳 164.5a 133.7de 179.7a 154.8bc 1 732a 1 844a 3 402a 1 815a
金枣 125.2c 190.7a 148.3ab 132.5bc 691cd 739de 668g 1 365b
长安金柑 133.3bc 152.4c 158.4ab 172.4a 589d 430f 854f 1 132cd
山金柑 145.4abc 128.2e 135.4ab 167.0ab 775cd 1 036c 1 826b 1 351b
软枝酸桔 154.3ab 143.9cde 196.8a 166.7ab 635d 664e 1 088e 980de
广西土柠檬 132.8bc 134.5cde 100.1b 110.8c 865c 756de 762g 1 210bc
种 质
CAT/U·(g·min)-1
第0天 第6天 第12天 第18天
MDA/μg·g-1
第0天 第6天 第12天 第18天
滑皮金柑 16.92c 13.95a 12.90a 17.14a 9.43d 4.41f 8.16f 11.31f
长寿金柑 17.35bc 14.28a 10.22bc 16.50a 12.63bc 7.04e 17.06cd 19.08cd
枳 23.97a 13.42a 11.22ab 17.58a 28.41a 29.17a 53.63a 73.42a
金枣 17.14bc 13.60a 9.67bc 17.33a 14.37b 16.97b 26.98b 16.91de
长安金柑 17.09bc 14.09a 10.31bc 11.64b 9.97d 9.71d 14.26de 19.87bcd
山金柑 14.79d 11.90bc 8.47c 12.66b 12.07c 13.72c 19.09c 20.52bc
软枝酸桔 19.15b 10.86c 4.70d 8.24c 5.87e 6.51f 15.19d 23.11b
广西土柠檬 17.46bc 12.82ab 10.03bc 9.00c 7.10e 4.60f 11.67e 13.80ef
种 质
脯氨酸/μg·g-1
第0天 第6天 第12天 第18天
隶属函数值
1 2 3 4 5 6 7 8 SF
抗旱
类型
滑皮金柑 391.1b 507.5a 547.6cd 849.7cd 1.00 0.78 0.72 0.66 0.40 0.95 1.00 0.14 0.71 中抗
长寿金柑 391.8b 474.1c 563.3abc 765.3d 1.00 1.00 1.00 0.84 0.00 0.88 0.87 0.00 0.70 中抗
枳 282.0f 507.1a 529.2d 1057.3b 0.67 0.86 0.84 0.71 1.00 1.00 0.00 0.47 0.69 中抗
金枣 437.1a 518.5a 575.4ab 1382.5a 0.33 0.44 0.58 0.35 0.52 0.97 0.91 1.00 0.64 中抗
长安金柑 356.0cd 483.6bc 559.6bc 959.0bc 0.67 0.69 0.69 1.00 0.27 0.36 0.86 0.31 0.61 中抗
山金柑 379.6bc 479.0c 575.9ab 906.5c 0.67 0.14 0.47 0.91 0.50 0.47 0.85 0.13 0.53 中抗
软枝酸桔 342.6d 500.7ab 583.3a 1078.5b 0.00 0.00 0.00 0.91 0.11 0.00 0.81 0.52 0.29 低抗
广西土柠檬 317.8e 487.9bc 560.6bc 845.0cd 0.33 0.22 0.25 0.00 0.35 0.08 0.96 0.13 0.29 低抗
注:隶属函数值下1-8分别代表复水成活率及胁迫第18天的旱害指数、相对含水量、SOD、POD、CAT、MDA、脯氨
酸,SF为平均隶属度。同列不同小写字母表示经邓肯氏新复极差测验差异显著(P<0.05)。
繁殖,植株抗性强弱由砧木与接穗共同决定[15]。因
此,想要将抗旱性柑桔资源用做砧木用于生产,还需
嫁接接穗品种后,做进一步的评价。
参 考 文 献
[1] Pérez-Pérez J G,Romero P,Navarro J M,et al.Re-
sponse of sweet orange cv‘Lane late’to deficit irri-
gation in two rootstocks.I;water relations,leaf gas
exchange and vegetative growth[J].Irrigation Sci-
ence,2008,26(5):415-425
[2] 周开兵,夏仁学.中国柑桔砧木选择研究进展与展望
[J].中国农学通报,2005,21(1):213-218
(下转第73页)
07
2014年 第43卷 第3期 中 国 南 方 果 树
的脱毒率高达75%。因此,今后可采用热处理+茎
尖嫁接的方法来脱除柑桔黄脉病。
在防控柑桔黄脉病时,不能从发病果园采集接
穗进行苗木扩繁或高接换种,应全部使用无病毒苗
木。对田间少量发生的病树要及时挖除并烧毁。嫁
接刀、枝剪等农事工具须用1%次氯酸钠或20%漂
白粉液进行消毒。在苗木除萌蘖或果园抹芽放梢
时,应以拉扯方法去芽代替手指抹芽,以免在田间出
现发生交叉感染。另外,由于柑桔黄脉病还存在绣
线菊蚜Aphis spiraecola Patch和豆蚜A.craccivo-
ra Koch等昆虫传播媒介[9],故要对蚜虫、粉虱等田
间重要疑似传毒昆虫进行认真防治。
参 考 文 献
[1] 邓秀新,周常勇,张洪松,等.第九届国际柑桔苗木大
会简介及与会收获[J].中国果业信息,2011(10):
18-26
[2] Catara A,Azzaro A,Moghal S M,et al.Virus,vir-
oid and prokaryotic diseases of citrus in Pakistan[C].
Citriculture:proceedings of the sixth International
Citrus Congress,Middle-East,Tel Aviv,Israel,
March 6-11,1988:957-963
[3] BovéJ M.Virus and virus-like diseases of citrus in
Pakistan[M].FAO Report,1989:56
[4] Alshami A A A,Ahlawat Y S,Pant R P.A hitherto
unreported yelow vein clearing disease of citrus in
India and its viral etiology[J].Indian Phytopatholog-
ical Society.2003,56(4):422-427
[5] Catara A,Azzaro A,Davino M,et al.Yelow vein
clearing of lemon in Pakistan[C].Proceedings of the
Twelfth Conference of the International Organization
of Citrus Virologists,New Delhi,IOCV&University
of California,Riverside.1993:364-367
[6] nelge N.First report of yelow vein clearing of lem-
ons in Turkey[J].Journal of Turkish Phytopatholo-
gy.2002,32:53-55
[7] Ahlawat Y S.Virus,greening bacterium and viroids
associated with citrus(Citrus species)decline in In-
dia[J].Indian Journal of Agricultural Sciences,
1997,67(2):51-57
[8] 蒋元晖.谈谈柑桔茎尖嫁接技术[J].中国柑桔,
1987,16(2):15-16
[9] nelge N,Satar S,Elibüyük,et al.Transmission
studies on Citrus yelow vein clearing virus[C].Pro-
ceedings of the Eighteenth Conference of the Interna-
tional Organization of Citrus Virologists,.IOCV,
Riverside,CA,2011
本研究得到了云南省农业科学院热带亚热带经济作物
研究所岳建强研究员以及中国农业科学院柑桔研究所赵
学源研究员的大力支持与帮助,在此表示衷心的感谢!
(责任编辑:李治飞
檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷
)
(上接第70页)
[3] 黄桂香,郭丽英,张树伟,等.中越金柑种质资源的
ISSR分析[J].果树学报,2011,20(4):563-567
[4] 陈长兰,龚 欣,贾敬贤.梨树野生砧木的抗盐性和
抗旱性鉴定初报[J].作物品种资源,1996(4):30-31
[5] 方治军,杨义伶,黄春辉,等.几种柑桔砧木幼苗的耐
酸性分析[J].中国南方果树,2011,40(5):8-11
[6] 邹 琦.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业出
版社,2004
[7] 王跃进,杨亚州,张剑侠,等.中国葡萄属野生种及其
种间F1代抗旱性鉴定初探[J].园艺学报,2004,31
(6):711-714
[8] 赵秀明,王 飞,韩明玉,等.新引进苹果矮化中间砧
木的抗旱性评价[J].干旱地区农业研究,2012,30
(4):106-112
[9] 杨义伶,黄春辉,辜青青,等.不同抗旱性柑桔砧木相
关生理指标及基因表达差异分析[J].江西农业大学
学报,2012,34(6):1118-1123
[10]Oxborough K.Imaging of chlorophyl a fluorescence;
theoretical and practical aspects of an emerging tech-
nique for the monitoring of photosynthetic perform-
ance[J].Journal of Expires entails Botany,2004,55
(400):1195-1205
[11]宋家壮,李萍萍,付为国.水分胁迫及复水对虉草生
理生化特性的影响[J].草业学报.2012,21(2):62-69
[12]郑敏娜,李向林,万里强,等.四种暖季型禾草对水分
胁迫的生理响应[J].中国农学通报,2009,25(9):
114-119
[13]高 悦,朱永铸,杨志民,等.干旱胁迫和复水对冰草
相关抗性生理指标的影响[J].草地学报,2012,20
(2):336-341
[14]刘晓东,李洋洋,何 淼.PEG模拟干旱胁迫对玉带
草生理特性的影响[J].草业科学,2012,29(5):
687-693
[15]周开兵,郭文武,夏仁学,等.柑桔接穗对砧木生长与
某些生理生化特性的影响[J].亚热带植物科学,
2005,34(3):11-14 (责任编辑:李治飞)
37