全 文 ：园 艺 学 报 2013，40（6）：1051–1060 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2013–01–05；修回日期：2013–05–02
基金项目：河北省自然科学基金项目（C2010000773）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：zzh@hebau.edu.cn；Tel：0312-7526346）
核桃属植物休眠期的抗寒性鉴定
田景花 1，王红霞 2，高 仪 1，张志华 2,*
（1 河北农业大学园艺学院，河北保定 071001；2 河北农业大学山区研究所，河北保定 071001）
摘 要：以核桃属（Juglans）中的普通核桃、核桃楸、河北核桃和黑核桃 4 个种的 18 份种质休眠期
的 1 年生枝条为试验材料，采用电解质渗出率法、组织褐变法及氯化三苯基四氮唑（TTC）染色法并配合
Logistic 方程确定枝条的低温半致死温度（LT50）；分析了 LT50 与枝条解剖结构之间的相关性。结果表明：
随着处理温度的降低，休眠期各核桃种质 1 年生枝条的相对电导率（REC）均呈上升趋势；供试种质间抗
寒性差异大，LT50 在–38 ~–22 ℃之间；种间抗寒性差异明显，依次为黑核桃 > 核桃楸、河北核桃 > 普
通核桃。电解质渗出率法、组织褐变法及 TTC 染色法均可用于休眠期核桃属植物的抗寒性鉴定，尤其以
电解质渗出率法准确度高。用略高于大部分核桃种质 LT50的温度（–24 ℃）处理枝条，其相对电导率与
LT50 之间达到极显著正相关，此温度处理下的相对电导率以及枝条的 LT50 均可作为休眠期核桃属抗寒性
鉴定的理化指标。核桃属 4 树种 1 年生茎粗大致相同的枝条中各组织的厚度差异显著，其中木栓层厚度
及其在茎结构中所占的比率与枝条的 LT50 之间达到极显著负相关，可作为休眠期核桃抗寒性鉴定的形态
结构指标。
关键词：核桃属；休眠期；抗寒性；电解质渗出率；组织褐变；TTC 染色；枝条解剖结构
中图分类号：S 664.1 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2013）06-1051-10
Assessment of Freezing Tolerance of Juglans Germplasms by Using Annual
Dormant Branches
TIAN Jing-hua1，WANG Hong-xia2，GAO Yi1，and ZHANG Zhi-hua2,*
（1College of Horticulture，Agricultural University of Hebei，Baoding，Hebei 071001，China；2Mountainous Areas Research
Institute，Agricultural University of Hebei，Baoding，Hebei 071001，China）
Abstract：The test materials were annual dormant branches of 18 Juglans germplasms that belong to
4 species including J. regia L.，J. hopeiensis Hu.，J. mandshurica Maxim.，and J. nigra L. The semi-lethal
temperatures（LT50）were assessed separately by electrolyte leakage，tissue browning，and triphenyl
tetrazolium chloride（TTC）dyeing method with Logistic equation. Branch anatomical structures were
observed with paraffin sections. The correlations between branch anatomical structures and freezing
tolerance were analyzed. The results showed that relative electrical conductivities（REC）of walnut annual
branches were rising with the temperature drop. The significant differences of LT50 of Juglans germplasms
were observed between –38 ℃ and –22 ℃. The interspecific differences were distinct，and the order of
freezing tolerance was J. nigra > J. mandshurica，J. hopeiensis > J. regia. Electrolyte leakage，tissue
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browning，and TTC dyeing method all could be used for assessment of the freezing tolerance in dormant
period，but LT50 assessed by electrolyte leakage was more accurate than the other methods. There was
significant positive correlation（P < 0.01）between LT50 and REC at–24 ℃，which was a little higher than
LT50 of the most Juglans germplasms. LT50 and REC at–24 ℃ could be used as physicochemical indexes
for freezing tolerance identification of Juglans in dormant period. In addition，the tissues thickness of
annual branches with roughly similar stem diameter had significant differences. The significant negative
correlation（P < 0.01）was showed between LT50 and phellem layer thickness or phellem layer ratio in the
branch，which provided morphological indexes to assess the freezing tolerance of Juglans in dormant
period.
Key words：Juglans；dormant period；freezing tolerance；electrolyte leakage；tissue browning；
TTC dyeing；branch anatomical structure
核桃是喜温树种，其幼树枝条髓心大、水分多、抗寒性差，在北方产区冻害时有发生，给生产
带来很大损失，选育并推广抗寒性强的品种是避免或减轻核桃冻害的有效途径之一。核桃属
（Juglans）种质资源丰富，而且各树种染色体数相等，能互相杂交结实，种间远缘杂交是核桃抗性
改良的重要途径（郗荣庭和张毅萍，1992）。
植物受到低温胁迫后，细胞膜透性增加，电解质大量外渗，电导率增大。电导率越高，说明细
胞膜受到的寒害越重，抗寒性越弱（Lyons & Raison，1970）。因此，测定低温胁迫后外渗液的电导
值变化可以比较、鉴定植物的抗寒性。电解质渗出率法是目前植物抗寒性鉴定中最常用的方法（Jalili，
1998；Burr et al.，2001；Azzarello et al.，2009；Liu et al.，2012），其鉴定结果与物种的田间表现或
冷害症状等基本一致，常被作为植物抗寒性鉴定的理化指标（缴丽莉 等，2006；谢晓金和郝日明，
2009）。TTC 染色法通过测定低温处理后的组织活力判断其抗寒性（Steponkus & Lanphear，1967），
在杜仲（张博勇 等，2003）、栎树（Thomas & Ahlers，1999）等的抗寒性研究中应用效果较好。利
用低温胁迫后组织的褐变情况来鉴定植物的抗寒性在柿（赵红星 等，2010）、扁桃（潘晓云 等，2002）
等树种上已有应用，方法简便，直观可靠。
有关核桃种质抗寒性鉴定研究报道少。Poirier 等（2006）利用电解质渗出率法比较了法国中南
部栽培的 7 个核桃品种及其与黑核桃的杂交种之间的抗寒性，结果表明杂交种 NG38 的抗寒性明显
强于普通核桃。相昆等（2011）通过测定低温逆境下核桃枝条的组织含水量、膜质过氧化系统等的
变化评价了鲁果 8 号、香玲、N13-1 等 6 个普通核桃品种（系）枝条的抗寒性。目前适用于核桃休
眠期抗寒性鉴定的方法尚不明确，对核桃属各种质资源的抗寒性强弱了解不足，影响了抗寒性种质
资源的开发利用。本研究中以核桃属 4 个树种的 18 份种质为试验材料，研究评价休眠期各种质的抗
寒性强弱，筛选出抗寒性强的种质资源，并分析核桃抗寒性与枝条组织结构之间的相关性，建立快
速鉴定休眠期核桃抗寒性的评价方法，为我国核桃种质资源的抗寒性鉴定、抗寒育种及种质资源的
合理开发利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以核桃属（Juglans）4 个树种的 18 份种质资源休眠期 1 年生枝条为试验材料，其中包括普通核
桃（J. regia L.）13 份，河北核桃（J. hopeiensis Hu.）1 份，核桃楸（J. mandshurica Maxim.）2 份，
6 期 田景花等：核桃属植物休眠期的抗寒性鉴定 1053
黑核桃（J. nigra L.）2 份（表 1）。于 2009 年 1 月 13 日从树体中部选取长 60 cm 左右、茎粗 0.9 cm
左右、长势中庸的 1 年生枝条。其中核桃楸采自河北省赞皇县嶂石岩，野生；其余均采自赞皇县核
桃种质资源圃。
表 1 供试核桃种质
Table 1 Juglans germplasm list applied in the test
种
Species
种质
Germplasm
特性
Characteristic
种
Species
种质
Germplasm
特性
Characteristic
普通核桃 清香 Qingxiang 晚实 Serotinous 爱米格 Amigo 晚实 Serotinous
J. regia L. 礼品 2 号 Lipin 2 晚实 Serotinous 晋龙 1 号 Jinlong 1 晚实 Serotinous
礼品短枝 Lipin Duanzhi 晚实 Serotinous 晋龙 2 号 Jinlong 2 晚实 Serotinous
辽宁 4 号 Liaoning 4 早实 Precocious
普通核桃 J. regia L.
哈特雷 Hartley 晚实 Serotinous
辽宁 8 号 Liaoning 8 早实 Precocious 河北核桃 J. hopeiensis Hu. 艺核 1 号 Yihe 1
寒丰 Hanfeng 早实 Precocious 核桃楸 1 号 J. mandshurica 1
绿波 Lübo 早实 Precocious
核桃楸
J. mandshurica Maxim. 核桃楸 2 号 J. mandshurica 2
维纳 Vina 早实 Precocious 黑核桃 J. nigra L. 黑核桃 1 号 J. nigra 1
福兰克蒂 Franquette 晚实 Serotinous 黑核桃 2 号 J. nigra 2
1.2 低温处理及相对电导率测定
普通核桃适宜生长的温度范围为年均温 9 ~ 16 ℃，极端最低气温–25 ℃（郗荣庭和张毅萍，
1992），因此设定枝条处理温度为 4、–16、–20、–24、–28、–32、–36 及–40 ℃。
将采集的枝条带回实验室，用自来水冲洗干净，剪成 15 cm 长的小段，再用去离子水冲洗 3 次，
滤纸吸干表面水分，液体石蜡封剪口。每份种质的枝段分成 8 组，每组 15 段，按种类、处理用干净
纱布包好，分装于塑料袋中封口。之后用梯度降温法分组置于海尔程控式低温冰箱中进行处理，分
别从 0 ℃开始（4 ℃除外），按 4 ℃ · h-1 的速度降温，至设定温度后保持 12 h，再按 4 ℃ · h-1 的
速度升温至 0 ℃，取出，在 4 ℃下放置 2 h 解冻。
将低温处理后的枝条随机取 3 根，用去离子水冲洗 3 次，滤纸吸干，切成 0.5 cm 长小段，各称
取约 5 g，分别置于三角瓶中加入去离子水 40 mL，真空渗入 15 min 后封口膜封口，于摇床上 25 ℃
振荡浸提 12 h，用 DDS-12A 型数显电导率仪测定各样品浸提液电导值（C1）。然后将样品浸提液在
82 ℃水浴中加热 25 min 杀死组织，25 ℃下浸提 12 h 后再测定电导值，作为总电导值（C2）。整个
处理过程中，三角瓶均以封口膜封口，以保持水量不变。计算相对电导率［REC（%）= C1/C2 × 100］。
1.3 氯化三苯基四氮唑（TTC）染色法测定枝条的组织活力
低温处理后，从各枝条上切取长 0.4 cm 的小段，每个种质取 10 段，放入 50 mL 0.5%的 TTC 溶
液中，于黑暗中静置 15 h，观察木质部着色情况。抗寒力以着色程度表示，着色越深，表示抗寒力
越强，未着色记为 0，淡红色记为 1，粉红色记为 2，红色记为 3（张博勇 等，2003）。总着色度 =
Σ（着色程度 × 枝段数）/枝段总数。
1.4 组织褐变法确定枝条冻害程度
将低温处理后的枝条在 4 ℃下解冻，然后放入 20 ℃、散射光照以及喷水保湿的培养室中水培
10 d，每个处理随机取 6 根枝条进行解剖。用解剖镜及目测记录枝条切面不同组织在低温处理后的
褐变情况，确定冻害级次。冻害级次分级标准为：0 级，无冻害；1 级，髓部变褐，木质部部分轻褐；
2 级，髓部与木质部均变褐；3 级，髓部、木质部及形成层均变褐，如果只有部分形成层变褐，记为
2.5 级。按级别进行统计，以冻害指数反映各种质的受冻程度。枝条冻害指数 = Σ（冻害级次 × 枝
段数）/（3 × 枝段总数）。同时统计叶芽及花芽的褐变率，芽褐变率（%）= 褐变的芽数/总芽数 × 100。
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1.5 枝条组织结构观测
每份种质分别从 3 个枝条的中部各取 1.0 cm 长的小段，用 FAA 固定液固定。用游标卡尺测定
枝段的直径及髓部直径；然后用滑走式木材切片机切片，切片厚 15 ~ 18 μm，番红—固绿染色，加
拿大树胶封片（林加涵 等，2000）。在 Olympus BH2 型显微镜下观察枝条横切面解剖结构并拍照，
以目镜测微尺分别测量木栓层、皮层、木质部及韧皮部厚度，每个枝段各测 2 组数据。计算木栓层
在茎结构中所占的比率，木栓层比率（%）= 木栓层厚度 / 枝条半径 × 100。
1.6 数据处理与分析
试验数据采用 Excel 2003 进行处理；以不同温度处理下的相对电导率、枝条冻害指数、芽褐变
率以及总着色度分别拟合改进的 Logistic 方程，用 SPSS 13.0 分析确定低温半致死温度（Zhang et al.，
2002）；数据的相关性分析和差异显著性测验采用 DPS 7.05 完成。
2 结果与分析
2.1 低温处理下枝条的相对电导率及其低温半致死温度
不同温度处理下枝条的相对电导率及其拟合的低温半致死温度（LT50）见表 2。可以看出，随
着处理温度的降低，各种质枝条的相对电导率均呈上升趋势，说明细胞膜损伤加重，膜透性增加。
除黑核桃外，其余种质的相对电导率均随处理温度的下降呈“S”型曲线变化，非线性回归分析结
合改进的 Logistic 方程拟合温度拐点，即为各种质枝条的 LT50。
表 2 低温处理下核桃枝条的相对电导率及其低温半致死温度
Table 2 Relative electrical conductivities of branches under different low temperatures and estimation of LT50
相对电导率/ % Relative electrical conductivities 种
Species
种质
Germplasm 4 ℃ –16 ℃ –20 ℃ –24 ℃ –28 ℃ –32 ℃ –36 ℃ –40 ℃
半致死温度/℃
LT50
清香 Qingxiang 24.63 23.51 35.77 44.39 44.66 65.37 61.44 66.65 –24.6 C
礼品 2 号 Lipin 2 19.59 19.08 28.09 32.99 38.00 52.53 50.60 55.18 –26.3 DE
礼品短枝 Lipin Duanzhi 22.52 23.11 28.75 43.13 43.52 64.61 64.48 72.99 –27.0 F
辽宁 4 号 Liaoning 4 25.36 26.83 47.67 53.05 56.45 75.56 68.69 73.14 –23.5 B
辽宁 8 号 Liaoning 8 19.64 20.73 29.89 40.41 41.28 50.92 58.29 61.69 –26.2 DE
寒丰 Hanfeng 24.37 25.35 42.41 45.60 49.82 62.15 65.50 71.03 –26.0 DE
绿波 Lübo 22.89 23.84 31.09 41.84 49.42 54.96 59.21 55.34 –23.1 AB
维纳 Vina 24.09 22.91 33.59 52.47 45.14 58.87 60.64 65.76 –22.9 A
福兰克蒂 Franquette 23.82 22.71 32.29 46.94 48.30 60.19 59.82 58.70 –22.8 A
爱米格 Amigo 24.25 20.76 41.22 45.44 45.13 62.65 66.65 64.88 –25.7 D
晋龙 1 号 Jinlong 1 31.68 27.42 37.74 44.04 48.43 70.23 70.84 74.07 –27.3 F
晋龙 2 号 Jinlong 2 23.38 19.96 34.03 38.28 37.38 60.28 58.56 65.13 –27.4 F
普通核桃
J. regia L.
哈特雷 Hartley 19.55 21.52 37.32 39.32 50.22 53.47 63.83 67.91 –26.4 E
河北核桃
J. hopeiensis Hu.
艺核 1 号 Yihe 1 26.59 29.29 31.80 32.23 32.98 51.82 56.73 62.94 –30.9 H
核桃楸 1 号
J. mandshurica 1
22.32 27.02 32.97 35.34 39.21 48.07 48.85 61.08 –31.3 H 核桃楸
J. mandshurica
Maxim. 核桃楸 2 号
J. mandshurica 2
25.05 24.67 30.67 38.01 42.10 61.33 64.33 65.66 –28.0 G
黑核桃 黑核桃 1 号 J. nigra 1 29.09 26.61 30.45 31.74 32.43 36.84 36.44 40.50 –35.1 I
J. nigra L. 黑核桃 2 号 J. nigra 2 25.36 27.19 29.55 31.06 32.92 37.87 33.89 44.48 –37.4 J
注：同列数字后的字母表示邓肯氏新复极差测验达到 1%的极显著水平。
Note：Different letters in the same column show significant differences at 1% level by Duncan’s test.
6 期 田景花等：核桃属植物休眠期的抗寒性鉴定 1055
由于黑核桃枝条在–40 ℃时相对电导率仍小于 50%，用 SPSS 13.0 拟合误差大，因此仅利用
Logistic 方程进行了估算。结果表明，18 份核桃种质休眠期抗寒性达到极显著差异，LT50 在–38 ~
–22 ℃之间。根据 LT50，将抗寒性大致分为 4 类：第 1 类为抗寒性最强的，LT50 在–35 ℃以下，
包括黑核桃 1 号和黑核桃 2 号；第 2 类为抗寒性强的，LT50 在–30 ℃以下，包括核桃楸 1 号和河北
核桃；第 3 类为抗寒性较强的，LT50 在–28 ~–25 ℃之间，包括核桃楸 2 号、晋龙 2 号、晋龙 1 号、
礼品短枝、哈特雷、辽宁 8 号、礼品 2 号、寒丰和爱米格；第 4 类为抗寒性较弱的，LT50高于–25 ℃，
包括清香、辽宁 4 号、绿波、维纳和福兰克蒂。可见，核桃属 4 树种在休眠期的抗寒性有明显差异，
依次为黑核桃 > 核桃楸、河北核桃 > 普通核桃。普通核桃品种的早实性和晚实性与其休眠期的抗
寒性不存在显著相关性。
同一温度处理下各种质间相对电导率差异大，对同一温度处理下各种质的相对电导率与其 LT50
进行线性回归分析表明，–24、–28、–32 和–36 ℃处理下的相对电导率与 LT50 之间均达到极显
著正相关，相关系数分别为：–24 ℃下，r = 0.8027**；–28 ℃下，r = 0.7830**；–32 ℃下，r = 0.7441**；
–36 ℃下，r = 0.7867**，其中–24 ℃处理下二者的相关系数最高。
2.2 TTC 染色法及组织褐变法确定枝条或芽的低温半致死温度
利用组织褐变法观察结果表明，梯度低温处理后，各种质枝条冻害程度不同，而且枝条不同组
织的抗寒力差异明显，依次为形成层 > 木质部 > 髓部，而且形成层褐变的处理温度与电解质渗出
率法估计的 LT50 较接近，表明髓部和木质部褐变可能不会使枝条致死。叶芽的抗寒性强于雄花芽。
数据统计表明，除黑核桃外，其余核桃种质枝段 TTC 染色的总着色度随处理温度的下降呈倒“S”
型曲线变化，而枝条的冻害指数和芽褐变率均随处理温度的下降呈“S”型曲线变化，用非线性回
归分析结合改进的 Logistic 方程拟合温度拐点，得到不同测定方法下各种质枝条的 LT50；黑核桃 1
号和黑核桃 2 号的 LT50 分别根据枝段总着色度、枝条冻害指数或芽褐变率的数值变化趋势进行了估
计。3 种方法测得的 LT50 列于表 3。
表 3 根据低温处理后核桃枝条的总着色度、冻害指数及芽褐变率拟合的 LT50
Table 3 LT50 estimated by dyeing degree，freeze injury index of branches and browning rate of buds under different low temperatures
种
Species
种质
Germplasm
枝条总着色度拟合/℃
By dyeing degree of branches
枝条冻害指数拟合/℃
By freeze injury index of branches
芽褐变率拟合/℃
By browning rate of buds
清香 Qingxiang –25.9 –22.1 –25.6
礼品 2 号 Lipin 2 –27.3 –27.4 –28.0
礼品短枝 Lipin Duanzhi –26.8 –28.4 –27.5
辽宁 4 号 Liaoning 4 –24.5 –28.8 –28.7
辽宁 8 号 Liaoning 8 –26.4 –28.6 –31.6
寒丰 Hanfeng –27.1 –23.4 –26.0
绿波 Lübo –26.6 –26.1 –25.8
维纳 Vina –23.7 –21.5 –22.1
福兰克蒂 Franquette –23.5 –24.1 –24.8
爱米格 Amigo –27.4 –26.2 –25.7
晋龙 1 号 Jinlong 1 –26.0 –25.9 –25.7
晋龙 2 号 Jinlong 2 –26.8 –27.5 –28.8
普通核桃
J. regia L.
哈特雷 Hartley –26.3 –26.4 –27.7
河北核桃
J. hopeiensis Hu.
艺核 1 号 Yihe 1 –32.0 –31.2 –32.1
核桃楸 1 号
J. mandshurica 1
–30.2 –28.4 –30.5 核桃楸
J. mandshurica
Maxim. 核桃楸 2 号
J. mandshurica 2
–28.1 –26.9 –27.5
黑核桃 黑核桃 1 号 J. nigra 1 –35.0 –38.0 –38.0
J. nigra L. 黑核桃 2 号 J. nigra 2 –40.0 –38.0 –40.0
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2.3 不同鉴定方法确定的低温半致死温度之间的一致性
对利用电解质渗出率法、TTC 染色法、枝条及芽褐变法确定的 LT50 分别进行线性回归分析，相
关系数见表 4。可以看出，不同鉴定方法确定的 LT50 之间均达到极显著正相关。说明利用电解质渗
出率法、TTC 染色法、枝条或芽褐变法评价核桃 1 年生枝条的抗寒性方法可行，结果可靠。
表 4 不同鉴定方法确定的 LT50 之间的相关系数
Table 4 The correlation coefficient of LT50 estimated by different methods
方法
Method
电解质渗出率法
Electrolyte leakage
TTC 染色法
TTC dyeing
枝条褐变法
Branch browning
TTC 染色法 TTC dyeing 0.96**
枝条褐变法 Branch browning 0.87** 0.88**
芽褐变法 Bud browning 0.90** 0.91** 0.96**
** P < 0.01.
2.4 不同核桃种质 1 年生枝条的解剖结构及其与抗寒性之间的关系
图 1 为核桃属 4 树种 1 年生枝条横切面的显微结构照片，种间 1 年生枝条的基本结构类似，但
各组织的厚度差异较大。
分别测定每份种质木质部、韧皮部、皮层、木栓层厚度以及髓和枝条的半径，计算木栓层在茎
结构中所占的比率，均取平均值列于表 5。可以看出，18 份核桃种质 1 年生枝条各组织的厚度等均
达到极显著差异。各种质木质部厚度在 1 165.79 ~ 2 420.18 μm 之间，皮层厚度为 180.26 ~ 387.22 μm，
相差约 2.1 倍；韧皮部厚度为 443.86 ~ 701.75 μm，髓半径 1.5000 ~ 2.3333 mm，枝条半径 3.5533 ~
5.5450 mm，相差约 1.6 倍；木栓层厚度为 35.79 ~ 124.91 μm，差异最大，约为 3.5 倍。
表 5 各种质 1 年生枝条组织结构测定结果
Table 5 The average values of anatomical structures of annual walnut branches
种
Species
种质
Germplasm
木质部/ μm
Xylem
韧皮部/ μm
Phloem
皮层/ μm
Cortex
木栓层/ μm
Phellem
髓半径/ mm
Pith radius
枝条半径/
mm
Branch radius
木栓层比率/
%
Phellem ratio
清香 Qingxiang 2210.53 BC 676.32 B 180.26 J 52.63 G 1.5500 G 4.6375 G 1.1352 E
礼品 2 号 Lipin 2 1165.79 J 473.68 J 258.77 E 37.02 N 1.5000 G 3.5533 J 1.0423 F
礼品短枝 Lipin Duanzhi 1968.05 EF 568.42 F 257.89 E 44.66 K 2.0700 B 4.9400 D 0.9073 H
辽宁 4 号 Liaoning 4 2375.00 A 662.28 C 352.11 B 54.04 F 2.1267 B 5.5450 A 1.0084 FG
辽宁 8 号 Liaoning 8 2145.86 CD 605.26 D 387.22 A 39.85 M 2.1143 B 5.2421 BC 0.7606 I
寒丰 Hanfeng 2241.23 B 606.84 D 237.89 F 50.00 H 1.5900 FG 4.7283 EFG 1.0664 EF
绿波 Lübo 2362.28 A 675.44 B 226.67 GH 35.79 O 1.5833 FG 4.7950 DEF 0.7463 I
维纳 Vina 1942.11 F 594.74 E 231.58 FG 40.00 M 1.6833 E 4.4917 H 0.8939 H
福兰克蒂 Franquette 2021.93 E 535.96 G 211.40 I 40.53 M 1.6467 EF 4.4400 H 0.9150 H
爱米格 Amigo 2241.23 B 655.26 C 223.68 H 48.25 I 1.9683 CD 5.1983 C 0.9386 GH
晋龙 1 号 Jinlong 1 2178.07 BCD 565.96 F 284.21 C 50.35 H 1.7400 E 4.8550 DE 1.0382 F
晋龙 2 号 Jinlong 2 1872.81 G 572.81 F 272.81 D 59.65 E 1.9100 D 4.6783 FG 1.2666 D
普通核桃
J. regia L.
哈特雷 Hartley 2226.32 B 593.03 E 276.45 D 43.68 L 2.0513 BC 5.1663 C 0.8669 H
河北核桃
J. hopeiensis
Hu.
艺核 1 号 Yihe 1 2420.18 A 527.19 H 285.96 C 46.49 J 1.9000 D 5.2483 BC 0.9090 H
核桃楸 1 号
J. mandshurica 1
1710.53 H 443.86 K 290.70 C 71.93 C 2.3333 A 4.9317 D 1.4632 C 核桃楸
J. mandshurica
Maxim. 核桃楸 2 号
J. mandshurica 2
2139.04 D 599.12 DE 286.49 C 61.05 D 2.0433 BC 5.1667 C 1.2731 D
黑核桃 黑核桃 1 号 J. nigra 1 1614.91 I 486.49 I 185.61 J 124.91 A 1.7100 E 4.1733 I 3.0095 A
J. nigra L. 黑核桃 2 号 J. nigra 2 2230.26 B 701.75 A 233.33 FG 112.28 B 2.0400 BC 5.3583 B 2.1726 B
注：同列数字后的字母表示邓肯氏新复极差测验达到 1%的极显著水平。
Note：Different letters in the same column show significant differences at 1% level by Duncan’s test.
6 期 田景花等：核桃属植物休眠期的抗寒性鉴定 1057
图 1 核桃属 4 树种休眠期 1 年生枝横切面显微结构
1 ~ 13：普通核桃（1：清香，2：礼品 2 号，3：礼品短枝，4：辽宁 4 号，5：辽宁 8 号，6：寒丰，7：绿波，8：维纳，
9：福兰克蒂，10：爱米格，11：晋龙 1 号，12：晋龙 2 号，13：哈特雷），14：河北核桃（艺核 1 号），15：核桃楸 1 号，
16：核桃楸 2 号，17：黑核桃 1 号，18：黑核桃 2 号。X：木质部；Ph：韧皮部；C：皮层；P：木栓层；Pi：髓。
Fig. 1 Anatomical structures of annual branches of Juglans germplasms in dormant period
1–13：J. regia L.（1：Qingxiang，2：Lipin 2，3：Lipin Duanzhi，4：Liaoning 4，5：Liaoning 8，6：Hanfeng，7：Lübo，8：Vina，
9：Franquette，10：Amigo，11：Jinlong 1，12：Jinlong 2，13：Hartley），14：J. hopeiensis Hu.（Yihe 1），15：J. mandshurica 1，
16：J. mandshurica 2，17：J. nigra 1，18：J. nigra 2. X：Xylem；Ph：Phloem；C：Cortex；P：Phellem；Pi：Pith.
1058 园 艺 学 报 40 卷
黑核桃（图 1，17、18）的木栓层厚度极显著大于其它种类；核桃楸（图 1，15、16）的木栓
层厚度仅次于黑核桃，极显著大于河北核桃品种艺核 1 号和普通核桃；艺核 1 号（图 1，14）的枝
条较粗，木质部厚，木栓层厚度接近普通核桃；普通核桃各品种间也存在极显著差异，其中晋龙 2
号（图 1，12）木栓层厚度最大，绿波（图 1，7）的木质部和韧皮部厚度大，但木栓层厚度最小。
线性回归分析表明，核桃属植物 1 年生枝条的木栓层厚度与其 LT50 之间呈极显著负相关（r =
–0.8594**），木栓层厚度在茎结构中所占比率与枝条 LT50 之间也呈极显著负相关（r =–0.8060**），
因此核桃 1 年生枝条木栓层厚度及其在茎结构中所占的比率可作为核桃属植物休眠期抗寒性鉴定的
形态结构指标。通常木栓层越厚、在茎结构中所占比率越大，种质抗寒性越强。
3 讨论
目前木本植物抗寒性的直接测定方法主要有组织褐变法、生长恢复法、电解质渗出率法、叶绿
素荧光法、热分析法、电阻抗图谱法等（张钢，2005）。植物抗寒机理复杂，这些测定方法原理不同，
各有优缺点，最好几种方法结合起来使用。目前电解质渗出率法是植物抗寒性鉴定中最常用的方法，
简便易行，准确度高，可以同时处理大量材料。本研究结果表明，–24 ℃（略高于大部分核桃种质
LT50 的温度）处理下核桃枝条的相对电导率与其 LT50 表现为极显著正相关，并且相关系数高，LT50
和–24 ℃下的相对电导率均可作为休眠期核桃抗寒性鉴定的物理指标。同时，电解质渗出率法、组
织褐变法及 TTC 染色法测定的核桃 1 年生枝条 LT50 之间均达到极显著正相关，说明这些方法均可
较准确的反应枝条的抗寒力，都可用于鉴定核桃种质的抗寒性。但组织褐变法及 TTC 染色法在目测
分级时主观性误差较大，因此以电解质渗出率法测定的结果更准确，组织褐变法和 TTC 染色法具有
直观性，可作为补充及确认方法，采用几种方法结合起来进行综合评定，结果更可靠。
果树抗寒性由微效多基因控制，目前对果树抗寒基因的了解较少（沈洪波 等，2002）。有研究
表明，普通核桃与抗寒性较强的黑核桃杂交后，获得了抗寒性明显强于普通核桃的子代（Poirier et al.，
2006）。本研究中，黑核桃、核桃楸和河北核桃冬季休眠期的抗寒性强于普通核桃，普通核桃中晋龙
2 号、晋龙 1 号、礼品短枝、哈特雷、辽宁 8 号、礼品 2 号、寒丰等品种抗寒性较强，可用作核桃
抗寒育种的亲本或作为抗寒品种进行推广。相比之前的研究（田景花 等，2012），核桃休眠期与展
叶期的抗寒性相关性不显著，如晋龙 2 号休眠期抗寒性较强，但展叶期抗寒性差。河北核桃为核桃
楸与普通核桃的天然杂交种，在核桃属植物分类中（核桃组、核桃楸组和黑核桃组）被归类为核桃
楸组（郗荣庭和张毅萍，1992）。有研究表明，河北核桃的净光合速率低于普通核桃，接近核桃楸（王
红霞 等，2005）。本研究中所选用的河北核桃品种艺核 1 号休眠期枝条的抗寒性也接近核桃楸。
植物形态结构是对环境长期适应的结果，在不同植物上的研究结果有差异。仁用杏枝条的木质
部比率与种质的抗寒性呈显著正相关，可作为抗寒性鉴定的形态结构指标（彭伟秀 等，2002）；而
抗寒性强的葡萄品种枝条木栓层厚，木栓化程度高（王丽雪 等，1994），但总体上有关枝条组织结
构与植物抗寒性的关系报道较少。木栓层是植物次生生长后处于体表的保护组织，细胞排列整齐紧
密，细胞壁栓质化，成熟后死亡。细胞腔内充满空气，因此木栓层可控制水分散失，并有隔热作用。
本研究表明，核桃 1 年生枝条的木栓层厚度及其在茎结构中所占的比率与枝条的 LT50 均达到极显著
负相关，木栓层厚度及其在茎结构中所占的比率可作为核桃 1 年生枝条抗寒性鉴定的形态结构指标。
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“中国园艺学会 2013 年学术年会”征文通知
“中国园艺学会 2013 年学术年会”将于 2013 年 10 月召开，即日起征集：①研究论文摘要，②有关园艺学进展
的综述。经审查合格的摘要将收入《园艺学报》2013 年增刊，综述将收入 2013 年第 9 期，均于会前出版。
征文内容：有关果树、蔬菜、西瓜甜瓜、观赏园艺植物及其它园艺植物的种质资源、遗传育种、生物技术、栽
培技术与生理、采后技术与生理等方面未曾发表过的研究论文摘要和文献综述。
投稿要求：请于 2013 年 7 月 15 日前将稿件一式两份寄送到：北京中关村南大街 12 号《园艺学报》编辑部（邮
编 100081），并发送电子文件至：ivfyyxb@caas.cn，同时请交纳审理费 300 元（汇款地址：北京中关村南大街 12 号
中国农业科学院蔬菜花卉研究所，邮编 100081，收款人《园艺学报》编辑部）。对于录用的稿件，将及时通知参会
作者，未录用的稿件恕不退稿。联系电话：010-62192388。
写作格式：
“综述”稿件，篇幅不限，写作格式与《园艺学报》文献综述类文章相同。
“摘要”，每篇限 A4 纸 1 页（单倍行距，标准字间距），不写英文和参考文献，不用图表，格式如下：
摘要题目□□□□□□□（黑体，2 号字）
作者姓名□□□，□□□，□□□（仿宋，4 号字）
（作者单位□□□□□□□□□□□，城市名□□ 邮编□□□□□□）（宋体，小 5 号字）
目的与意义□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
□□□□□□□□□□□□□□□□□□（宋体，5 号字）
材料与方法□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
□□□□□□□□□□□□□□□□□□（宋体，5 号字）
结果与分析□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
□□□□□□□□□□□□□□□□□□（宋体，5 号字）
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2013 年 3 月 12 日
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