杨梅对低温胁迫的生理响应与抗寒性评价

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20201241

摘要/Abstract

摘要：

杨梅常遭受低温冻害,本研究以东魁、荸荠种、早佳3个品种杨梅幼苗为材料,分别在6 ℃(对照)、3 ℃、0 ℃、-3 ℃、-6 ℃和-9 ℃处理24 h后,分析相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和可溶性蛋白(SP)含量;恢复培养30 d后观察表型变化,为揭示3种杨梅品种抗寒型差异提供参考。结果表明:随着处理温度的降低,杨梅出现叶片黄化、枯斑或者边缘变红,直至干枯死亡;东魁和早佳的REC在实验温度内保持持续上升,-6 ℃处理24 h时荸荠种的REC达到峰值,随后随处理温度的下降开始下降。东魁和早佳的MDA含量随温度下降呈现降—升—降的趋势,而荸荠种则呈升—降趋势。东魁的SOD活性随温度下降呈升—降—升趋势,荸荠种则呈降—升—降趋势,早佳保持持续下降趋势。东魁和荸荠种的SP随温度下降呈升—降—升—降趋势,早佳呈升—降—升—降—升趋势。3个品种的可溶性糖(SS)含量变化趋势基本一致,均随温度下降呈升—降趋势,但是出现峰值的低温胁迫温度和变化幅度不一样。应用隶属函数法对3个杨梅品种各抗寒性生理指标进行综合分析,3个品种的抗寒性强弱顺序为早佳>荸荠种>东魁,与低温伤害表型一致。本研究将为杨梅果园品种规划、低温胁迫机制与抗低温育种研究提供理论基础。

关键词: 杨梅, 低温胁迫, 生理响应, 抗寒性评价

中图分类号:

S667.6

任海英, 程龙军, 胡丹, 郑锡良, 张淑文, 俞浙萍, 戚行江. 杨梅对低温胁迫的生理响应与抗寒性评价[J]. 浙江农业科学, 2020, 61(12): 2577-2582.

图/表 8

表1 不同低温处理后恢复培养30 d杨梅植株的冻害指数

品种	不同处理温度(℃)的冻害指数
品种	6	3	0	-3	-6	-9
东魁	0	14.8	33.3	40.7	63.0	100.0
荸荠种	0	0	3.7	18.6	40.7	100.0
早佳	0	0	3.7	11.1	40.7	92.6

图1 不同低温处理后恢复培养30 d的杨梅植株冻害情况 A、B、C行分别为东魁、荸荠种、早佳品种。a、b、c、d、e、f分别为6、3、0、-3、-6、-9 ℃处理的杨梅幼苗。

图2 低温胁迫对杨梅幼苗相对电导率的影响

图3 低温胁迫对杨梅幼苗丙二醛含量的影响图中数据以鲜重计。图4~6同。

图4 低温胁迫对杨梅幼苗SOD活性的影响

图5 低温胁迫对杨梅幼苗可溶性蛋白含量的影响

图6 低温胁迫对杨梅幼苗可溶性糖含量的影响

表2 低温胁迫下3个品种杨梅各指标隶属函数值与抗寒性综合评价

品种	REC	MDA	SOD	SP	SS	平均值
东魁	0.68	0.55	0.39	0.48	0.31	0.482
荸荠种	0.68	0.43	0.48	0.53	0.48	0.520
早佳	0.70	0.56	0.57	0.48	0.57	0.576

参考文献 35

[1]	徐婷婷 . 光与低温复合胁迫下杨梅叶片光抑制的分子调控机理研究[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2015.
[2]	钱巧琴 . 杨梅冻害调查及其挽救措施[J]. 西南园艺, 2006(5):32-33.
[3]	梁森苗, 宋玉强, 钱巧琴 . 杨梅树冻害的调查分析及防治对策[J]. 中国南方果树, 2007,36(2):35-36.
[4]	侯茹平, 蒋景龙, 阳妮 , 等. 低温胁迫下8种柑橘的生理响应与抗寒性评价[J/OL]. 分子植物育种, 2020. ( 2020-03-19)[2020-05-13]. https://kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20200319.1228.008.html
[5]	全怡吉, 樊仙, 李如丹 , 等. 不同甘蔗品种对低温胁迫的生理响应及耐寒性综合评价[J]. 热带作物学报, 2020,41(1):63-68.
[6]	邓化冰, 车芳璐, 肖应辉 , 等. 开花期低温胁迫对水稻花粉性状及剑叶理化特性的影响[J]. 应用生态学报, 2011,22(1):66-72.
[7]	王新欣, 赵晶晶, 冯乃杰 , 等. 低温胁迫对大豆花期不同冠层叶片生理活性及产量的影响[J]. 大豆科学, 2020,39(2):252-259.
[8]	戴昀, 袁凌云, 张淑江 ,等.低温胁迫下不同乌菜光合及荧光特性的变化及耐寒性评价[J/OL].分子植物育种,2019. (2019-12-27) [2020-05-13]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20191226.1325.014.html .
[9]	刘贝贝, 陈利娜, 李好先 , 等. 果树响应低温胁迫的分子机制及抗寒性鉴定方法研究进展[J]. 北方园艺, 2017(15):174-179.
[10]	潘翠萍, 谢红江, 王永清 , 等. 6个枇杷品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价[J]. 热带作物学报, 2019,40(12):2369-2374.
[11]	刘炳妤, 梁坤南, 黄桂华, 等. 柚木(Tectona grandis)无性系对低温胁迫的生理响应及耐寒性评价[J]. 分子植物育种, 2019,17(24):8245-8254.
[12]	范宗民, 孙军利, 赵宝龙 , 等. 不同砧木‘赤霞珠’葡萄枝条抗寒性比较[J]. 果树学报, 2020,37(2):215-225.
[13]	刘育梅, 金亮, 宋志瑜 , 等. 5种山榄科果树的耐寒性研究[J]. 果树学报, 2019,36(2):195-202.
[14]	ZHANG H N, SHEN J Y, WEI Y Z , et al. Transcriptome profiling of Litchi leaves in response to low temperature reveals candidate regulatory genes and key metabolic events during floral induction[J]. BMC Genomics, 2017,18(1):1-14. DOI URL PMID
[15]	REN X X, XUE J Q, WANG S L, et al. Proteomic analysis of tree peony (Paeonia ostii ‘Feng Dan’)seed germination affected by low temperature[J]. Journal of Plant Physiology, 2018,224/225:56-67. DOI URL
[16]	WISNIEWSKI M, BASSETT C, NORELLI J , et al. Expressed sequence tag analysis of the response of apple (Malus×domestica ‘Royal Gala’) to low temperature and water deficit[J]. Physiologia Plantarum, 2008,133(2):298-317. DOI URL PMID
[17]	WISNIEWSKI M E, BASSETT C L, RENAUT J , et al. Differential regulation of two dehydrin genes from peach (Prunus persica) by photoperiod, low temperature and water deficit[J]. Tree Physiology, 2006,26(5):575-584. DOI URL PMID
[18]	唐秀英, 王会民, 龙起樟 , 等. 低温胁迫对水稻苗期根系影响的蛋白质组学研究[J]. 华北农学报, 2019,34(6):82-88.
[19]	蔡庆生 . 植物生理学实验[M]. 北京: 中国农业大学出版社, 2013.
[20]	王学奎 . 植物生理生化实验原理和技术 [M]. 2版.北京: 高等教育出版社, 2006.
[21]	张文娥, 王飞, 潘学军 . 应用隶属函数法综合评价葡萄种间抗寒性[J]. 果树学报, 2007,24(6):849-853.
[22]	王芳, 王淇, 赵曦阳 . 低温胁迫下植物的表型及生理响应机制研究进展[J]. 分子植物育种, 2019,17(15):5144-5153.
[23]	邓仁菊, 范建新, 王永清 , 等. 火龙果幼苗对低温胁迫的生理响应及其抗寒性综合评价[J]. 植物生理学报, 2014,50(10):1529-1534.
[24]	钟鹏, 刘杰, 王建丽 , 等. 花生对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价[J]. 核农学报, 2018,32(6):1195-1202.
[25]	李清亚, 路斌, 赵佳伟 , 等. 不同豆梨品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2020,48(1):86-94.
[26]	李瑞雪, 金晓玲, 胡希军 , 等. 低温胁迫下6种木兰科植物的生理响应及抗寒相关基因差异表达[J]. 生态学报, 2019,39(8):2883-2898. DOI URL
[27]	惠竹梅, 王智真, 胡勇 , 等. 24-表油菜素内酯对低温胁迫下葡萄幼苗抗氧化系统及渗透调节物质的影响[J]. 中国农业科学, 2013,46(5):1005-1013. DOI URL
[28]	罗桂杰, 刘博, 谭军 , 等. 不同防冻剂对三角梅低温胁迫下生理特性的影响[J]. 青岛农业大学学报(自然科学版), 2020,37(1):20-26.
[29]	王晓琪, 姚媛媛, 陈宝成 , 等. 宛氏拟青霉提取物增强水稻抗低温胁迫的最佳施用水平[J]. 植物营养与肥料学报, 2019,25(12):2133-2141.
[30]	张永吉, 苏芃, 祁建波 , 等. 外源一氧化氮对低温胁迫下茄子幼苗抗性的影响[J]. 植物生理学报, 2020,56(1):66-72.
[31]	相昆, 徐颖, 李国田 , 等. 外源NO对低温胁迫下核桃幼苗活性氧代谢的影响[J]. 林业科学, 2016,52(1):143-149. DOI URL
[32]	刘艳菊, 周丽霞, 曹红星 . 低温胁迫下不同浓度ABA对4个油棕新品种幼苗生理特性的影响[J]. 热带作物学报, 2020(6):1124-1131.
[33]	NISHIKAWA F, ENDO T, SHIMADA T , et al. Increased CiFT abundance in the stem correlates with floral induction by low temperature in Satsuma mandarin (Citrus unshiu Marc.)[J]. Journal of Experimental Botany, 2007,58(14):3915-3927. DOI URL PMID
[34]	SONG T T, LI K T, WU T , et al. Identification of new regulators through transcriptome analysis that regulate anthocyanin biosynjournal in apple leaves at low temperatures[J]. PLoS One, 2019,14(1):e0210672. DOI URL PMID
[35]	MENG J, HU B, YI G J , et al. Genome-wide analyses of banana fasciclin-like AGP genes and their differential expression under low-temperature stress in chilling sensitive and tolerant cultivars[J]. Plant Cell Reports, 2020,39(6):693-708. DOI URL PMID