桃树抗寒性研究毕业论文.doc

本科生毕业论文桃树抗寒性研究院 系食品与生物工程学院 专 业 食品科学与工程程 班 级 2014级专升本2班 学 号 5603140009 学 生 姓 名 王阳 联 系 方 式指 导 教 师张晓伟 职称：讲师 2016 年 5 月B. S. Thesis Study on Cold Resistance of PeachWang YangDirected by Zhang XiaoweiXuchang UniversityMay, 2016独 创 性 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业论文是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名： 2016年5月5日授权声明本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业论文的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文的复印件和磁盘，允许毕业论文被查阅和借阅。本人授权许昌学院可以将毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文。本人论文中有原创性数据需要保密的部分为:无签名： 2016年5月5日指导教师签名： 年月日摘 要本文以选育抗寒性最优的桃树品种为目的。通过制造人为的低温环境来让桃树枝受到冰冻伤害，利用浸提法测定受到冰冻伤害后的桃树枝的电导率，电导率的数值反映细胞膜在不同温度下受到冰冻伤害的损害程度。结果表明：不同桃树品种对低温的抵抗力有所不同。“吉林8701”和“古城大红袍”在所试验的温度范围内抗寒性较好,“秦王13-9”和“望漠小米桃”在六个桃树品种中抗寒性居中，“泽普6号”和“上山大玉露”抗寒性较弱。本文通过对“上山大玉露”、“古城大红袍”、“望漠小米桃”、“泽普6号”、“秦王13-9”和“吉林8701”六个桃树品种进行抗寒性分析，对选育抗寒性较好的桃树品种提供理论技术依据。关键词：抗寒性；桃树；电导率ABSTRACTThe purpose of this paper is to select cold resistant varieties of peach. The degree of cell membrane damage was reflected by the low temperature conductivity. The conductivity was measured by the method of extraction. Low temperature was resistant to different peach varieties. The cold resistance of six different peach varieties is listed. The cold resistance of Jilin 8701 and The ancient city of Dahongpao were more resistant than Qinwang 13-9 and Wang Mo millet peach. Zep No. 6 and big mountain dew had the worst cold resistance. The cold resistance of these six peach cultivars was analyzed in this paper. Order to The theoretical and technical basis for the selection of the peach tree with good cold resistance is provided. Key words: cold resistance; peach; electrical conductivity 目 录1引言11.1 概述11.2影响桃树生长的因素11.3桃树抗寒性研究进展21.4研究内容及研究意义22材料、仪器与方法22.1 材料22.2 主要仪器22.3 方法32.3.1 样品采集32.3.2 样品清洗封蜡32.3.3 样品低温处理32.3.4 剪样，加水42.3.5 电解质渗出率的测定42.3.6相对电解质渗出率计算42.3.7 低温对桃树伤害率的计算53结果分析53.1温度对不同品种桃树相对电解质渗出率的影响73.2低温对不同品种桃树伤害率的影响84结论与讨论95展望10参考文献10致 谢12桃树抗寒性研究1引言 1.1 概述桃树是大家熟知最有研究价值的果树之一。中南民族大学张绪焰学者研究发现桃是我国诸多历史文化传播和发扬的载体，诸如：再生传说，门神传说，辟邪养生等1。是不可多得非物质文化遗产。李国强等人通过研究古代文献发现，桃与古时婚俗、祝寿等喜庆场合有密切联系2。桃树不仅在我国传统文化上有着非凡的影响，并且桃树本身也有极高的观赏和医学价值。2002年，国内首家桃木工艺制造厂在肥城起步，桃树的工艺价值得到突飞猛进的上升，桃木价格从0.8元/斤迅速上涨到1.5元/斤3。春季桃花盛开时节，寿星、垂枝、直枝、龙游等形态各异的观赏桃类争相斗艳，游玩赏花又成了大家修性养心的好去处4。桃核做的精美的工艺品，深受国内外人们的喜爱5。甚至于桃树上流出的树胶，既可以用作胶类粘合剂使用，又可以入药，有调合血液，补气益气的功能6。有其产品桃更是家喻户晓极富营养价值的水果，富含多种维生素、蛋白质和人体必需营养素。桃的再加工产品也很多，例如：罐头7、果酱、果酒8、果脯、果汁9、腌制品以及蒸桃等。给我们带来极为诱人的味觉感受。但是追本溯源，优质的桃品需要更优质的桃树来支持依靠。如何培育使得桃树成为更优质，能带来越多的生产和经济效益是目前研究的重点。1.2影响桃树生长的因素影响桃树生长的因素大而繁杂，包括抗病性、抗虫性、耐涝性、抗寒性、抗旱性、施肥量等。王春华等人在进行了桃树病害研究后，发现褐腐病是影响桃树生长最严重的病害。另外细菌性穿孔和缩叶病也常有发生，但可以通过隔离，清除，焚烧等措施防治10。天津农学院高梅秀在2001年时指出Y字树型更利于高密度种植11。在虫害因素中，冯玉增， 胡清坡在研究桃病虫害诊治原色谱图时指出蛀螟，剑纹夜蛾，天蛾，红颈天牛等对桃树生长危害最大。可通过农药，天敌等进行防治12。在抗旱因素上，国家农林局龚玉梅，中国农业大学王青华、侯玉霞，中国农业科学院王豁然一起对桃树抗寒基因性表达进行了研究，并提出了利用酵母单杂交系统选出桃树抗旱基因因子13。由于近些年来气候的不稳定和环境污染的加重，在桃树选育中，冰冻严寒造成的伤害尤为严重。桃树种植过程中冰冻伤害常常出现，使得某些品种产量骤降，造成了不可估量的经济损失。这些品种对冰冻伤害抵抗力弱的缺陷暴露无遗，急需改良优化。低温损害对桃树的影响面极广，尤其是品质、产量、种植规模、地理分布等。种植人员在没有取得对低温损害有良好适应性的桃树进行种对桃树的种植植时，常常因低温损害造成大规模的减产、甚至死亡,严重影响了种植人员的经济收入和信心。因此如何选育抗寒性最优的桃树品种也成为一个持续的研究方向。1.3桃树抗寒性研究进展目前国内外还未研究出根治低温损害的确切方法。对于其他植物的抗寒性研究也多种多样。现今国内外对于桃树抗寒性研究大致是：利用基因库里寻找抗寒性基因；抗寒生物酶；冻害过程中生物膜的变化与功能；抗寒锻炼的分子基础，膜的变化及细胞学与生理学特性；避免细胞内结冰和抗寒生态学；抗寒育种;种质的冰冻保存等14。对于桃树的抗寒性研究的过程，最早重点是对比冷敏感桃树和抗冷桃树或经历抗寒桃树和未抗寒桃树的试验想法开始，在桃树内水的分布、多糖类物质、氨基酸、DNA、细胞膜构造变化、细胞内液及细胞壁等项目进行研究分析。研究发现。桃树抗寒性强弱与多糖类物质、细胞膜、氨基酸有较大联系。尤其和细胞膜的结构变化关联密切。20世纪后期，对于细胞膜和桃树抗寒性的关系研究越来越受到重视。随着高新技术的发展，对于抗寒性研究的方向趋向于生命科学方向。通过桃树对于低温接受反馈的结构，筛选和利用抗寒性基因的表达。虽然基因工程是桃树抗寒性未来研究方向，但是要找到抗寒性较为突出的基因仍需要大量的筛选和研究。目前对于这方面的研究还未取得实质上的进展15。1.4研究内容及研究意义 种植过程不同地区的桃树品种分布和所产生的效益与桃树品种的抗寒性有极大关联。可是现阶段各地区选取种植的桃树品种并不合理，因为国内外对于桃树品种的筛选性研究较少，致使桃树的抗寒育种研究较为滞后。所以通过对桃树抗寒性研究来促进优良品种的培育显得尤为关键16。本论文通过对桃树低温下电导率的测量分析，对“上山大玉露”、“古城大红袍”、“望漠小米桃”、“泽普6号”、“秦王13-9”和“吉林8701”六个桃树品种的抗寒性进行了研究。2材料、仪器与方法 2.1 材料本论文所用试验材料：“上山大玉露”、“古城大红袍”、“望漠小米桃”、“泽普6号”、“秦王13-9”和“吉林8701”桃树品种均来自中国农业科学院郑州果树研究所的桃树园区内。2.2 主要仪器试验主要仪器如表1所示。表1试验主要仪器仪器名称型号生产厂家电导仪DDS-307A1上海仪电科学仪器股份有限公司低温冰箱DW-86L290上海向帆仪器有限公司试管30mm*200mm慕尚教学仪器有限公司水浴锅SHHW21.600上海沪粤明科学仪器有限公司剪刀LJH20008B宁波锦霸机电实业有限公司天平BSM1204上海卓精电子科技有限公司量筒50ml广州卓以升化工有限公司标签纸2.9*2cm广州石创纸品标签印刷厂2.3 方法2.3.1 样品采集于郑州果树所东桃园取所培养的样品枝条。每个品种均用专用剪刀剪取生长性、粗细大小均相近的一年生枝条11根。然后再把不同种的桃树枝分装在一起17。 2.3.2 样品清洗封蜡在郑州果树所东桃园里采取“上山大玉露”、“古城大红袍”、“望漠小米桃”、“泽普6号”、“秦王13-9”、和“吉林8701”桃树品种66根桃枝进行清洗，先用清水冲洗干净后，再用蒸馏水冲洗3遍，放置室内自然晾干。待彻底晾干后，再用提前融化好的石蜡封住枝条两端伤口，防止水汽蒸发。2.3.3 样品低温处理准备好11只聚乙烯袋，用2.9*2cm标签纸标注好温度梯度，温度梯度范围是：4、-6、-9、-12、-15、-18、-21、-24、-27、-30、-33。再把用石蜡封好伤口的桃树枝用2.9*2cm标签纸进行品种标注，品种标注分别是“上山大玉露”、“古城大红袍”、“望漠小米桃”、“泽普6号”、“秦王13-9”、和“吉林8701”。然后把不同品种的桃树枝放在一起装进袋子里。把4标注的一份放置室温，其余的全部放入DW-86L290低温冰箱中。这时的低温冰箱温度为-6。放置时间为12小时。放置时间到后在低温冰箱中取出-6标注的样品放入0冰箱中。放置时间为12小时。0冰箱放置时间到后取出放室温中12小时。除4温度梯度样品一直放置室温48小时外，其他温度梯度样品的低温处理和-6样品的一致。2.3.4 剪样，加水如表2所示，把低温处理结束后的样品用专用LJH20008B型号的剪刀剪成约0.2cm均匀小段，注意避开花芽叶芽和石蜡。同一个桃树品种再用天平精确称量3份，每份1g。准备好18支大试管用于装取样品，大试管上要提前做好温度梯度和样品的标注。在相同温度梯度下的同一品种对应3支大试管。在把剪好称好的样品放入大试管中。用量筒称取40ml蒸馏水，倒入装好样品的大试管内浸提，浸提温度为4，浸提时间为12小时。室温对照组也需要做上述处理。表2样品主要添加量品种试管试管内品种量蒸馏水量浸提时间泽普6号3支1g40ml12h秦王13-93支1g40ml12h吉林87013支1g40ml12h上山大玉露3支1g40ml12h古城大红袍3支1g40ml12h望漠小米桃3支1g40ml12h2.3.5 电解质渗出率的测定用DDS-307A1电导仪测量蒸馏水的电解质渗出率，记为E0。浸提12小时后把样品摇匀，测量浸提12小时后的样品的电解质渗出率。记为E1。待E1测量完毕后，再放入水浴锅中煮沸20分钟。待放凉后再测一遍电解质渗出率，记为E2。2.3.6相对电解质渗出率计算相对电解质渗出率按公式1进行计算：（1） 其中 Q：相对电解质渗出率（%） E0：蒸馏水电导率 E1：样品煮前电导率 E2：样品煮后电导率再把各个品种计算好的数值相加求平均值。2.3.7 低温对桃树伤害率的计算低温对桃树伤害率的计算按公式2进行计算。（2）其中 W：冰冻伤害率（%） Q：相对电解质渗出率（%） E3：室温样品相对电解质渗出率（%）3结果分析 3.1温度对桃树内部的影响低温对桃树产生损害可以从表观变化看出。为了使变化可以更加直观的看到，本次试验还对不同温度处理下桃树横截面做了对照。把低温处理后未浸提的桃树品种用LJH20008B型号的剪刀剪成约0.5cm均匀小段。以横截面一段朝上摆放整齐，用佳能EOS 80D套机拍摄处理。图1至图6便是处理后的结果。图1 室温下横截面图2 -6下横截面图5 -21下横截面图6 -27下横截面图3 -12下横截面图4 -18下横截面如图1是桃树枝在室温4截面图时，从图中可以看出4时桃树枝木质结实，白皙，有一定的光泽。年轮清晰可见。树皮内部呈绿色，与木质衔接紧密，外部呈桃树皮特有的红色，总体是健康正常的状态。图2中是-6下的桃树枝截面，不难看出在-6时桃树枝木质发生可细微的变化，木质由白色逐渐发暗，略显粗糙。树皮也出现暗枯色。说明桃树枝受到了一定的低温伤害。在图3中是-12下的桃树枝的横截面，可以明显的看到桃树枝木质层出现褐色纹理，这是由于桃树细胞受到冰冻伤害加重造成。图4是-18下的桃树枝横截面，木质层的颜色加重，开始往内层渗透，出现外层褐色包围内层白圈现象。这一现象的出现更加证明的冷冻伤害的加深。为了让现象更加明显，让温度出现大的梯度。在图5中跨越到-21时的桃树枝横截面，这个时候桃树基本上已经失去生命力，桃树的细胞膜结构涣散，大量细胞液流出，树皮中的色素进入木质层中。颜色渗透加深，褐色包围白圈的现象更加明显。到-27时桃树枝已经完全不具备抗性，从图6中可以看出，-27时木质层颜色完全改变，呈现铜钱形状，有的木质层甚至出现皲裂。树皮也完全失去原来特有的红色。3.2温度对不同品种桃树相对电解质渗出率的影响随着冰冻处理温度的降低，桃树细胞膜会发生损害，通透性变大，细胞液外渗，导致溶液的电解质渗出率增加。用DDS-307A1电导仪测量好电解质渗出率，通过公式1进行计算。用Excel数据处理软件做好图表后如图7、图8所示。图7 温度与电解质渗出率的关系图8 温度与相对电解质渗出率的关系从图7、图8可以看出，“泽普6号”、“秦王13-9”、“吉林8701”“上山大玉露”、“古城大红袍”和“望漠小米桃”六个桃树品种的电解质渗出率随着冰冻温度的降低而增加，基本上出现“S”型走势18。在所试验的温度范围内“上山大玉露”相对电解质渗出率一直较其他品种高，说明该桃树品种在对低温的抵抗性上较弱。图7、图8中表明当冰冻处理温度从-6减至 -12的时候，细胞膜透性发生变化，细胞液开始渗出，“泽普6号”和“望漠小米桃”的抗寒性要弱于“古城大红袍”。随着继续降温，等温度降至-15时，“望漠小米桃”的抗寒性反而略有增加，甚至超过了“古城大红袍”。在该温度梯度下“望漠小米桃”表现异常，可能与该品种的某些抗寒机理有关，也有可能是试验误差所致，异常的真正原因还待进一步的试验论证。从-18减至 -24的时，细胞液渗出达到高峰，电解质渗出率以“泽普6号”和“上山大玉露”为代表产生最高峰。“望漠小米桃”表现出的抗寒性依然弱于“古城大红袍”。而在-27时，“望漠小米桃”又出现一个异常点。之后在-30和-33时都是正常。冰冻温度梯度的改变影响着相对电解质渗出率的改变。温度下降越低，电解质渗出率随着温度梯度的下降而改变加剧，冰冻给桃树带来的伤害增加。观察到的结果和研究结果相吻合。总体来看“泽普6号”和“上山大玉露”电解质渗出率较高，抗寒性较差，“秦王13-9”和“望漠小米桃”抗寒性居中，“吉林8701”和“古城大红袍”抗寒性最好。在温度较高地区可以选育泽普6号”和“上山大玉露”桃树品种。在寒冷地区鼓励多加种植“吉林8701”和“古城大红袍”桃树品种。可对其进行基因工程研究，筛选抗寒性基因。3.3低温对不同品种桃树伤害率的影响 低温对桃树的伤害呈渗透性变化，温度越低伤害率就越高。通过公式2计算出低温下不同桃树品种的伤害率，用Excel数据处理软件做好图表后如图9、图10所示。图9 低温对桃树伤害率的影响图10 低温对桃树伤害率的影响如图9、图10所示，冰冻温度的下降会导致不同种的桃树枝的细胞伤害率的上升，上升的趋势呈“S”型变化19。温度梯度的下降带来伤害率的提高，在-6时，“古城大红袍”的伤害率就达到35%，而“上山大玉露”的伤害率是2%，“望漠小米桃”的伤害率为8%。这与相对电解质渗出率的结果有所出入，可能由于桃树品种对低温信号的接收处理的差异所致。“秦王13-9”在-9到-15时伤害率最高，该品种在-24时伤害率达到峰值。在-6到-9之间，“吉林8701”的伤害率最低，温度下降至-12时，“上山大玉露”和“望漠小米桃”都出现一个峰值。说明在该温度下，两个桃树品种抗寒性有所下降。“吉林8701”受到的伤害突然上升，说明在这个阶段“吉林8701”对该温度的抗性下降。“泽普6号”在所试验的温度范围内随温度下降伤害率上升趋势无太大变化，所受到的低温伤害呈现一路上升的走势。在-33时六个桃树品种所受到到的低温伤害都达到了90%以上，说明在该温度下，所试验的桃树品种已经完全丧失了生命力。总体来看，“吉林8701”在受到低温伤害时抵抗力较强，伤害率较低。“泽普6号”和“秦王13-9”受到的低温伤害基本一致。 4结论与讨论由于细胞膜会被冰冻低温造成严重影响，以致于破裂导致细胞液流出，溶液中电导率就会升高。所以桃树在经历冰冻伤害和抵抗冰冻伤害的重要组成就是细胞膜。本次试验的结果与此观点相符合。随着冰冻温度的降低，桃树的细胞膜受到损害逐步加重，细胞液大部分流出，电解质渗出率表现总的走势升高。本次研究对“上山大玉露”、“古城大红袍”“望漠小米桃”、“泽普6号”、“秦王13-9”、和“吉林8701”六个桃树品种进行抗寒性的浅显性分析，发现在较为严寒的环境中，桃树品种“吉林8701”和“古城大红袍”耐得住考验，能够适应寒冷的艰苦环境，从而带来优质的果实。在种植和抗寒性育种中要对这两个桃树品种多加关注。而“秦王13-9”和“望漠小米桃”在六个桃树品种中抗寒性居中，“泽普6号”和“上山大玉露”抗寒性较弱。当严寒的气候出现时，种植户可以适当增加“吉林8701”和“古城大红袍”这两个个桃树品种的种植量。在抗寒性的基因工程研究中，也可以筛选出“吉林8701”和“古城大红袍”抗寒性基因，与其他产量较好的桃树品种进行对接。也可以选取这两个桃树品种作为杂交亲本，选育具有较高抗寒性的杂交品种。5展望 抗寒性研究的重要性不言而喻，对于桃树的抗寒性研究任重而道远，本文只是对六个桃树品种进行了浅显性试验分析。在以后的研究道路上，要更加重视利用基因工程，生命科学等高新技术的试验，用以突破抗寒性研究的屏障。相信随着科技的发展进步，抗寒性研究的世界性难题终会被彻底解决。参考文献1 张绪焰. 中国桃文化的神话解析J. 边疆经济与文化, 2008, (2): 50-51.2 李国强. 论桃民俗J. 中国文化研究, 1994, (3): 102-108.3 王冲. 桃木雕刻把吉祥带回家J. 园艺学报, 2012, (4): 104-107.4 陈霁, 马瑞娟, 俞明亮. 观赏桃种质资源与创新利用研究进展J. 江苏农业科学, 2010, (5):237-240.5 徐帆. 民间一绝桃核雕花J. 农家参谋, 2012, (3): 34-35.6 刘丽, 何勇, 王占和, 等. 扁桃价值综述J. 安徽农学通报, 2007, 12(5): 68-69. 7 胡云红, 陈合, 马齐, 等. 黄桃罐头果肉硬化研究J. 食品工业, 2008, (1): 64-65. 8 韩丹, 吴铭, 汪鸿, 等. 软枣猕猴桃果酒发酵工艺优化J. 中国酿造, 2016, 35(1): 145-148. 9 毕金峰, 阮卫红, 刘璇, 等. 桃汁贮藏期间的品质变化研究J. 现代食品科技, 2014, 30(7): 117-125. 10 王春华. 桃树常见病害防治措施J. 果农之友, 2014, (1): 30-38.11 高梅秀. 不同整形和密度对桃树生长和结果的影响J. 西北农林科技大学学报, 2001, 29(1): 47-49.12 张萧, 张苹, 刘琳琳, 等. 桃树主要虫害及防治技术J. 植物保护, 2013, (3): 27-28.13 龚玉梅, 王青华, 侯玉霞, 等. 调控桃树抗旱反应的转录因子PpDREB1的克隆及功能鉴定J. 宁夏 大学学报, 2008, 29(1): 66-70. 14 Wu