杏枝芽内MDA含量和电导率值变化与抗寒性关系的研究

1、生 物 技 术杏枝芽内 MDA 含量和电导率值变化与抗寒性关系的研究陈 钰 1, 郭爱华 2, 姚延涛2(1. 云 南 农 业 大 学 资 源 与 环 境 学 院 , 云 南 昆 明 650000; 2. 山 西 农 业 大 学 林 学 院 , 山 西 太 谷 030801文 献 标 识 码 :A文 章 编 号 :1006-6500(2007 04-0004-03Study on Relationship Between Cold Resistance and MDA Content and Electric Conductivity in the Budsof Apricot Branche

2、sCHENG Yu 1, GUO Ai-hua 2, YAO Yan-tao 2(1.College of Resources and Environment, Yunnan Agricultural University, Kunming, Yunnan 650000, China; 2.College of Forestry, Shanxi Agri-cultural University, Taigu, Shanxi 030801, China Abstract :Using five different cold-resistant apricot varieties as the t

3、esting materials, the electric conductivity and MDA content in the buds of apricot branches was measured in order to study their correlation with cold resistance during the process of natural dor-mancy. Through variance analysis and multiple comparisons, the results showed that Shanhuang apricot had

4、 the strongest cold resis-tance while Daxing plum was the weakest. The five testing materials had the following order of cold resistance from the strongest to the weakest:Shanhuang apricot, Honghebao, Jidan apricot, Zhupishuixing and Daxing plum. Key words:apricot ; cold resistance ; electric conduc

5、tivity ; MDA收 稿 日 期 :2007-05-05; 修 订 日 期 :2007-11-05基 金 项 目 :山 西 省 自 然 基 金 (20051075作 者 简 介 :陈 钰 (1983- , 女 , 山 西 大 同 人 , 在 读 硕 士 生 , 主 要 从 事 植 物 生 理 方 面 研 究 。2007, 13(4 :4-6天津农业科学 Tianjin Agricultural Sciences 杏树是我国北方主要栽植的果树之一 , 它适 应 性 强 、 结 果 早 、 抗 旱 、 耐 寒 、 耐 瘠 薄 、 木 质 好 , 发 展前景广阔 , 种植意义非常重大 1。但由

6、于杏花芽 萌 动 、 开 花 较 早 , 易 出 现 冻 花 现 象 , 且 雌 蕊 败 育 率 较高 , 因此 , 在我国杏的主要产区花期经常遭受晚 霜危害 , 给生产带来巨大的经 济 损 失 。 近 年 来 , 许 多学者在田间自然条件下对杏品种的抗寒动态进 行了全面的调查 , 确定了部分 抗 寒 品 种 , 为 引 种 和 育 种 提 供 了 选 材 的 依 据 2。 本 试 验 在 借 鉴 前 人 经 验的基础上 , 重点研究了自然休眠期低温逆境下 杏 枝 芽 中 电 导 率 值 和 MDA (丙 二 醛 含 量 的 变 化 对抗寒性的影响 , 旨在为探讨抗寒的生理机制、 栽 培和育种

7、提供理论依据。1材料和方法 1.1材 料试材于 2005年 12月 17日、 2006年 1月 9日 和 2月 28日 , 分 3次采自山西省农科院果树科学 研 究 所 杏 种 质 资 源 圃 , 选 取 816年 生 的 5个 杏 品 种 (大 杏 梅 、 猪 皮 水 杏 、 鸡 蛋 杏 、 红 荷 包 和 山 黄 杏 的一年生枝芽。 取材时注意枝条在树冠上的部 位与方向尽可能一致。将枝条剪成 40cm 左右的 长 度 , 贴 上 标 签 装 入 聚 乙 烯 袋 , 带 回 实 验 室 , 枝 条 用自来水冲洗数遍 , 再用无离子水冲洗 3次 , 吸水 纸吸干 , 放入 (04 冰箱备用。对

8、电导率值 , 都随温度逐渐降低而逐渐变大 , 但增 幅各异 , 这种差异反映了品种间的抗寒性大小。 1月份 , 在 5个参试品种中 , 大杏梅的电导率值变化 幅 度 最 大 , 从 12月 的 92.04%增 加 到 1月 的 129.3%, 上 升 37.26个 百 分 点 , 电 导 率 值 也 最 高 , 是山黄杏 (73.80% 的 1.75倍。这表明 , 低温使细 胞膜的受损程度加重 , 由数据显示 , 品种山黄杏的 相对电导率值低于其它几个品种 , 膜系统受害程 度较轻 , 所以山黄杏的抗寒性最强 , 而大杏梅的抗 寒性最弱。 该结果与陈建白 6在植物研究、 卜庆雁 7在苹果研究时

9、的结论一致。方 差 分 析 结 果 表 明 :不 同 杏 品 种 枝 芽 内 相 对 电导率值不同。 品种间差异极显著 (P<0.01 , 各月 份间差异显著 (P<0.05 。进一步做多重比较结果 表明 :大杏梅分别与山黄杏、红荷包、鸡蛋杏之 间 , 猪 皮 水 杏 与 山 黄 杏 之 间 存 在 极 显 著 差 异 (P< 0.01 , 大 杏 梅 与 猪 皮 水 杏 之 间 存 在 显 著 差 异 (P< 0.05 , 而 鸡 蛋 杏 与 山 黄 杏 、 红 荷 包 与 山 黄 杏 、 猪 皮 水杏与红荷包、 鸡蛋杏与红荷包、 猪皮水杏与鸡蛋 杏之间不存在差异。从

10、不同品种不同月份相对电 导率值和品种间差异极显著可知 , 杏品种枝芽内 相对电导率值与品种间抗寒性密切相关 , 可作为 鉴定杏品种抗寒性的方法之一 4, 6。2.2低温逆境对不同杏品种 MDA 含量的影响 植物器官在逆境条件下遭受伤害 , 往往发生 膜脂过氧化作用 , MDA 是 膜 脂 过 氧 化 的 最 终 分 解 产物 , 对质膜有毒害作用 , 破坏体内多种反应的正 常进行。通过测定 MDA 含量的变化 , 来反映植物 细胞发生膜质过氧化的剧烈程度和植物对逆境条 件反应的强弱 8。1.2方 法1.2.1电 导 率 测 定 3在 室 温 条 件 下 , 称 取 0.5g 待测样剪碎 , 放

11、入具塞试管中 , 加入 10mL 蒸馏 水 , 振 荡 30min 后 , 静 置 30min , 再 用 DDS-11A 型 电 导 仪 测 定 初 始 电 导 率 , 然 后 将 其 30 水 浴 10min , 冷却至室温测 最 终 电 导 率 , 测 定 结 果 按 下 列公式计算 :电 导 率 =(初 电 导 -蒸 馏 水 电 导 /(终 电 导 -蒸 馏水电导 ×100%1.2.2MDA 含 量 测 定 3在 室 温 条 件 下 , 称 取 0.4 g 材料 , 加少许 石 英 砂 , 加 入 2mL 0.1%TAC 冰 浴 研 磨 成 匀 浆 , 放 于 试 管 中 ,

12、 再 加 入 3mL 0.1% TAC 。 提取酶液中加入 5mL 0.5%TBA (硫代巴比 妥 酸 溶 液 , 摇 匀 。 将 试 管 放 入 沸 水 浴 中 煮 沸 10 min (有气泡产生开始计时 后 , 取出放入冷水浴中 冷却。 3000r/min 冷冻离心 15min , 取上清液并量 体积。以 0.5%TBA 溶液为对照 , 用 722型分光 光 度计测 532, 600nm 波长处吸光值。依公式计算 : MDA 含量 (mmol/g =A ×N/155×W式 中 :A 为 A 532和 A 600的 差 ; N 为 上 清 液 总 体积 (mL ; W 为

13、鲜样品质量 (g ; 155为 1mmol 三 甲川在 532nm 的吸光系数。2结果与分析2.1低温逆境对不同杏品种相对电导率值的影响 植物细胞是一种半透性生物膜 , 逆境条件下 可反映膜系统的稳定性。当植物组织遇到低温影 响时 , 其透性增大 , 细胞内各种可溶性物质包括电 解质将有不同程度的外渗 , 外渗愈多 , 电解质渗出 比率就越高 , 电导率值就越大 , 表明质膜受冻损伤 的程度越大。故可用电导率值的高低比较抗寒力 的大小 4, 5。由表 1可知 :在低温逆境时 , 所有参试品种相品 种大 杏 梅 猪 皮 水 杏 鸡 蛋 杏 红 荷 包 山 黄 杏 2005-12-172006-0

14、1-192006-02-28平 均 值1%AABBCBCC5% a b bc bc c 显 著 水 平 表 1不 同 杏 品 种 枝 条 中 电 解 质 渗 透 率 的 差 异 (% 陈钰等 :杏枝芽内 MDA 含量和电导率值变化与抗寒性关系的研究第 4期 5第 13卷 天津农业科学表 2不 同 杏 品 种 枝 条 中 MDA 含 量 的 差 异 品 种大 杏 梅猪 皮 水 杏鸡 蛋 杏红 荷 包山 黄 杏 (mol/g2005-12-17105.13 98.66 93.73 89.31 75.60 2006-01-192006-02-28平 均 值1%AABBCBCC5% a b bc bc

15、 c 显 著 水 平是 山 黄 杏 (76.80mol/g 的 1.90倍 , 这 种 差 异 表 明 山 黄 杏 MDA 含 量 低 、 变 化 幅 度 小 , 对 低 温 耐 受 力 强 ; 而 大 杏 梅 MDA 含 量 高 、 变 化 幅 度 大 , 对 低 温耐受力弱。 这说明 MDA 含量与植物的抗寒性呈 负相关。由此 , 得出它们的抗寒性排序为山黄杏 >红荷包 >鸡蛋杏 >猪皮水杏 >大杏梅。方差 分 析 结 果 表 明 :不 同 杏 品 种 枝 芽 内 MDA 含 量 不 同 。 品 种 间 MDA 含 量 差 异 极 显 著 (P < 0.01

16、, 各月份间 MDA 含量差异显著 (P<0.05 。多 重比较结果显示 :大杏梅与山黄杏、 大杏梅与红荷 包、 大杏梅与鸡蛋杏、 猪皮水杏与山黄杏之间存在 极显著差异 (P<0.01 , 而鸡蛋杏与山黄杏、 红荷包 与 山 黄 杏 、 猪 皮 水 杏 与 红 荷 包 、 鸡 蛋 杏 与 红 荷 包 、 猪皮水杏与鸡蛋杏、大杏梅与猪皮水杏之间无差 异 (P>0.05 。 从不同月份 MDA 含量和品种间差异 显著性可知 , 杏品种枝芽内 MDA 含量与品种间抗 寒性密切相关。 结合 MDA 含量与电解质渗出率关 系研究表明 , MDA 含量也 可 以 作 为 一 个 测 定

17、杏 品 种抗寒性的指标 8。3结 论在 低 温 逆 境 下 , 不 同 品 种 相 对 电 导 率 值 和 MDA 含量增加的幅度不同 , 且 与 植 物 的 抗 寒 性 呈 负相关 , 抗寒性强的品种 , MDA 含量增加 较 少 、 电 解质渗出比率低 , 相对电导率值上升较低 ; 抗寒性 弱 的 品 种 反 之 。 本 试 验 在 低 温 逆 境 下 , 测 定 的 MDA 含 量 和 电 解 质 外 渗 率 在 枝 芽 中 变 化 结 果 基 本 一 致 , 因 此 , 可 以 将 二 者 结 合 起 来 , 作 为 衡 量 植 物 耐 低 温 的 参 考 依 据 和 鉴 定 杏 品

18、种 抗 寒 性 的 方 法。参 考 文 献 :1王 淑 杰 . 果 树 抗 寒 生 理 研 究 进 展 J. 北 方 园 艺 , 1998(5 :28-29.2陈 长 兰 , 贾 敬 贤 . 梨 种 和 品 种 抗 寒 性 的 测 定 J. 北 方 果 树 , 1989(3 :12-14.3李 合 生 . 植 物 生 理 生 化 实 验 原 理 和 技 术 M. 北 京 :高 等 教 育 出 版 社 , 1999:18-19.4孙 秉 钧 , 黄 礼 森 , 李 树 玲 , 等 . 利 用 电 解 质 渗 出 率 方 法 测 定 梨 的 耐 寒 性 J. 中 国 果 树 , 1987(1 :15-17.5曲 柏 宏 . 利 用 电 导 法