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新疆蔷薇属植物的抗寒性研究



全 文 :·园林花卉·植物 北方园艺2013(08):80~82
第一作者简介:杨帆(1982-),男,硕士,讲师,研究方向为园林植物
育种,现主要从事园林专业教学工作。E-mail:young1982@
126.com.
责任作者:郭润华(1962-),女,硕士,教授,研究方向为园林植物育
种,现主要从事园林专业教学工作。E-mail:grhkt@sina.com.
基金项目:新疆维吾尔自治区科技支疆资助项目(201191229)。
收稿日期:2012-12-13
新疆蔷薇属植物的抗寒性研究
杨   帆1,隋 云 吉1,杨 逢 玉1,罗   乐2,刘   红3,郭 润 华1
(1.新疆应用职业技术学院,新疆 奎屯833200;2.北京林业大学,北京100083;3.奎屯市园林科研所,新疆 奎屯833200)
  摘 要:以11种新疆蔷薇属植物为试材,测定不同温度冰冻处理下的相对电导率(REC),运
用Logistic方程计算其半致死温度(LT50),并结合第2年自然冻梢程度,对新疆蔷薇属植物的抗
寒性进行对比评价。结果表明:刺蔷薇(R.acicularis)的抗寒性最强,异味蔷薇(R.foetida)的抗寒性
最弱。第2年的自然冻梢程度与测定的半致死温度(LT50)呈强且为正的直线相关关系,验证了
半致死温度(LT50)作为蔷薇属植物抗寒性指标的可靠性。
关键词:蔷薇属植物;半致死温度;抗寒性
中图分类号:S 685.12(245) 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2013)08-0080-03
  蔷薇属(Rosa L.)植物除果实具有可食性外,还
有较好的观赏特性,其开花密,色彩艳,香气浓郁,秋
果红艳,是极好的园林绿化材料。全世界约有蔷薇属
植物200种,其中82种原产于中国[1],新疆地处西
北,地域广,地形复杂,有丰富的蔷薇属植物分布,总
计有22种3个变种,其中野生13种1个变种,仅分
布于北疆的有11种,仅分布于南疆的有2种,南北疆
均产的有1种[2]。低温是限制蔷薇属植物分布的重
要因子,许多地区冬季温度较低,常常导致植物自然
越冬失败。鉴定蔷薇属植物的抗寒性可以形成客观
参照依据,指导人们对这类植物的引种与栽培养护。
该研究使用电导法对新疆蔷薇属植物的7个野生种、
1个引种和2个杂交种的抗寒性进行了初步测
定[3-6],并根据第2年的冻梢情况进行相互验证,最终
对新疆蔷薇属植物的抗寒性进行评价。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为新疆野生蔷薇:疏花蔷薇(R.laxa)、密
刺蔷薇(R.spinoslssima)、大花密刺蔷薇(R.spinosissima
var.altalca)、弯刺蔷薇(R.beggeriana)、宽刺蔷薇(R.
platyacantha)、刺蔷薇 (R.acicularis)和尖刺蔷薇(R.
oxyacantha)以及外地引种异味蔷薇(R.foetida)和当地
自育的杂交抗寒品种‘天山祥云’与‘天山霞光’。
1.2 试验方法
试验于2011年12月至2012年4月在新疆应用职
业技术学院校内园林科研所进行。
1.2.1 试验样品采集 入冬前0℃左右,分别将11种
新疆蔷薇属植株标记剪取,每种蔷薇植物随机选30根
枝条,选取粗细相近的1a生茎段,分上、中、下3个部位
截取。每段长约15cm,标记后封袋保存。
1.2.2 冰冻处理 剪取的材料立即放入0℃的超低温
冰箱中,进行降温处理。当温度降低到-20℃时使冰箱
保持恒温,24h后取出一批枝条进行电导率测定。之后
每降低5℃后保持24h,再取出一批枝条进行电导率测
定,直至降到-35℃时为止。试验共设定-20、-25、-30
和-35℃共4个低温梯度。
1.2.3 电导率测定 每次取出冰冻后的茎段立即从纵
向切成1mm的薄片,称取1.2g薄片放入盛有12mL
    
Abstract:After four years of introduction from Xiaoshan of Hangzhou into Lanzhou area and domestication,Weigela flor-
ida(Bunge)A.DC,Weigela floridacv.Red Prince and Weigela‘Red Prince’+vat.3 Weigelacultivated varieties of or-
namental characteristics and reproductive technology were studied.The results showed that 3 Weigelavarieties grew wel
in Lanzhou area,they had long flowering period,leaf color in appearance,color colorful landscape efect,was an excelent
flowering shrubs,in the botanical garden aforestation was worthy of popularization and application.
Key words:Weigela florida;introduction;cultivation;Lanzhou
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北方园艺2013(08):80~82 植物·园林花卉·
去离子水的试管中。密封后标记,放入摇床中振荡24h
直到电解质释放稳定,然后用数字电导率仪测定初电导
值(C1)。再将试管置于水浴锅沸水中20min,再放入摇
床中振荡24h后测终电导值(C2)。电解质渗出率=
C1/C2[7]。
1.2.4 低温半致死温度的测定 Logistic方程的表达
式为: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。为了确定a、b的值,将方程进行线性化处理,
ln[(K-y)/y]=lna-bx,令y1=ln[(K-y)/y],则变成转
化为细胞伤害率(y1)与处理温度(x)的直线方程。通过
直线回归的方法求得a、b值及相关系数R。半致死温度
LT50=ln[(1/a)]/b[8]。
1.2.5 自然冻梢率观察 于第2年春天,蔷薇开始萌芽
展叶时观察其枝条的冻梢情况。通过测量冻梢枝条中
冻梢部位长度占该枝条总长度的比值。将蔷薇冻梢程
度与测算出的低温半致死温度进行相关分析,以此验证
测算出的低温半致死温度的可靠性。
1.3 数据分析
运用SPSS 18.0软件对新疆蔷薇属植物的半致死
温度和冻梢率进行相关性分析。
2 结果与分析
各种试验材料经过冰箱低温处理后测出的相对电
导率求得的Logistic方程、半致死温度、差异显著性及冻
梢率见表1。
  表1  蔷薇属植物的半致死温度(LT50)及冻梢率
  Table 1 The semi-lethal temperature(LT50)and the rate of freezing tips for Rosaspecies
植物材料 枝条部位 回归方程
半致死
温度/℃
平均值
/℃
差异显
著性
冻梢率
/%
刺蔷薇
上部电导率 y=-4.896+3.132x -36.6 -36.8 a 2.27
中部电导率 y=-3.675+2.303x -39.4
下部电导率 y=-5.266+3.43x -34.3
大花密刺蔷薇
上部电导率 y=-5.781+3.823x -32.5 -33.3 ab  7.71
中部电导率 y=-6.299+4.192x -31.8
下部电导率 y=-7.292+4.698x -35.7
尖刺蔷薇
上部电导率 y=-4.203+2.807x -31.4 -32.9 abc  0.00
中部电导率 y=-4.142+2.727x -33.0
下部电导率 y=-4.285+2.79x -34.4
弯刺蔷薇
上部电导率 y=-7.009+4.655x -32.0 -31.6 abc  4.95
中部电导率 y=-6.367+4.201x -32.8
下部电导率 y=-5.74+3.888x -30.0
密刺蔷薇
上部电导率 y=-6.786+4.56x -30.8 -30.3 abc  8.08
中部电导率 y=-4.894+3.384x -27.9
下部电导率 y=-3.985+2.64x -32.3
疏花蔷薇
上部电导率 y=-5.544+3.752x -30.0 -29.6 abc  0.00
中部电导率 y=-7.301+4.971x -29.4
下部电导率 y=-7.997+5.44x -29.5
宽刺蔷薇
上部电导率 y=-7.122+4.93x -27.8 -28.0 bc  17.94
中部电导率 y=-5.172+3.586x -27.7
下部电导率 y=-8.753+6.022x -28.4
‘天山祥云’
上部电导率 y=-9.373+6.532x -27.2 -26.6 bc  14.50
中部电导率 y=-9.838+6.889x -26.8
下部电导率 y=-10.133+7.187x -25.7
‘天山霞光’
上部电导率 y=-8.034+5.558x -27.9 -26.5 bc  14.60
中部电导率 y=-8.26+5.879x -25.4
下部电导率 y=-10.647+7.507x -26.2
异味蔷薇
上部电导率 y=-6.051+4.317x -25.2 -25.7 c 22.47
中部电导率 y=-11.036+7.762x -26.4
下部电导率 y=-5.777+4.101x -25.6
  注:a、b、c分别代表在置信区间为0.05水平下的差异显著性。
  由表1可以看出,抗寒性方面由强到弱的顺序为:
刺蔷薇>大花密刺蔷薇>尖刺蔷薇>弯刺蔷薇>密刺
蔷薇>疏花蔷薇>宽刺蔷薇>‘天山祥云’>‘天山霞
光’>异味蔷薇。其中,刺蔷薇的抗寒性最强,其半致死
温度为-36.8℃,异味蔷薇的抗寒性最弱为-25.7℃。
抗寒性差异显著性方面,当置信区间在0.05水平时,刺
蔷薇分别与宽刺蔷薇、‘天山祥云’、‘天山霞光’和异味蔷
薇存在显著差异;异味蔷薇分别与刺蔷薇、大花密刺蔷
薇之间差异显著;对新疆蔷薇属植物的半致死温度和冻
梢率进行相关性分析得出在显著水平为1%的情况下,
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·园林花卉·植物 北方园艺2013(08):80~82
Pearson相关系数为0.768,P=0.006。由于相关系数介
于0.6~0.8之间,故可以认为蔷薇资源的半致死温度与
冻梢率之间呈强且为正的直线相关(图1)。
图1 蔷薇属植物半致死温度(LT50)与冻梢率的相关性
Fig.1 The relation between the semi-lethal temperature
(LT50)and the rate of frozen tips for Rosaspecies
3 结论与讨论
11种供试植物中,刺蔷薇的抗寒性最强,异味蔷薇
的抗寒性最弱。推测产生这种抗寒性差异的原因是刺蔷
薇原产于新疆阿勒泰地区,冬季最低气温可达到-40℃
左右;异味蔷薇原产于西亚,冬季最低气温远高于阿勒
泰地区。2个杂交抗寒月季品种‘天山祥云’和‘天山霞
光’的抗寒性除与刺蔷薇有显著差异外,与其它新疆野
生蔷薇并无显著差异。因此,这2个杂交品种的抗寒性
应具备在新疆的园林景观中推广应用的能力。
  电导法是快速测定植物抗寒性的有效方法,经过
Logistic方程计算出的50%的电解质外渗率作为临界致
死低温的生理指标与试验材料的冻梢率呈强的直线相
关关系。但是在自然环境中,植物遭遇低温时间的长短
对植物的抗寒性也有一定的影响,据许瑛等[9]相关研
究,植物经受一段时间的低温能够增强其抗寒性,而该
项研究所采用的方法是冰箱急速降温,这就使试验材料
经受低温积累的时间少于当地冬季自然环境,会对蔷薇
属植物的抗寒性鉴定造成一定影响。因此,在后续的抗
寒性研究中应充分考虑低温积温对蔷薇属植物的抗寒
性影响。
参考文献
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园艺学报,2008,35(4):559-564.
Study on Cold Resistance of RosaSpecies in Xinjiang
YANG Fan1,SUI Yun-ji 1,YANG Feng-yu1,LUO Le2,LIU Hong3,GUO Run-hua1
(1.Xinjiang Career Technical Colege,Kuitun,Xinjiang 833200;2.Beijing Forestry University,Beijing 100083;3.Kuitun Research Institute of
Landscape,Kuitun,Xinjiang 833200)
Abstract:Taking 11 Rosaspecies in Xinjiang as test materials,the relative electric conductivity(REC)with diferent
temperature freezing was determined.The logistic equation was constructed based on the relationship between REC and
temperature,then the semi-lethal temperature(LT50)was determined.The relation between the extent of frozen tips in
the second year and the(LT50)was calculated.The results showed that R.acicularis was defined as the hardiest species
and R.hugonis was defined as the most cold sensitive one in the experiment.The relation between the extent of frozen
tips in the second year and the LT50was showed a strong and positive linear correlation,that has proved the(LT50)was
a credible indicator to evaluate the cold resistance for Rosaspecies.
Key words:Rosaspecies;semi-lethal temperature(LT50);cold resistance
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