植物抗寒性鑒定

我國植物種類繁多，分布區域廣，在晚秋和早春時期發生的凍害和冷害兩種低溫危害，常常給越冬作物和果木造成嚴重傷害。凍害由0℃以下低溫造成，冷害由0℃以上低溫引起，冷害對植物的傷害程度，除取決于低溫外，還取決于低溫維持時間的長短。植物抗寒性的強弱決定其生長季節，因此蔬菜作物利用抗寒品種，可以將露地栽培提前，提早供應市場；而選育抗寒性強的果樹品種，不僅是寒帶果樹育種者的主攻方向，而且也是溫帶甚至熱帶果樹育種者重要育種目標之一。

本實驗重點學習實驗室間接鑒定果樹抗寒性的方法和步驟。

一、試材及用具

1．試材及處理：植物枝條或花朵，將采回的枝條剪成40cm左右的長度，用自來水沖洗數遍（洗掉泥土、灰塵、蟲卵），再用蒸餾水沖洗三次，然后用吸水紙吸干水分，最后將枝條末端進行蠟封。將每個品種蠟封后的枝條分成相等的6份，其中一份作為對照，其余每份作為一個低溫處理，放于冰箱中（0℃～4℃）保存備用。每次處理時，各取參試品種的一份枝條放于超低溫冰箱或程控冰箱內進行低溫處理，處理溫度梯度為：CK（0℃），-20℃，-25℃，-30℃，-35℃，-40℃。降溫速度為4℃/h，達到目的處理溫度后維持12h，然后逐步升溫，升溫速度亦為4℃/h。花朵的處理溫度梯度為：CK（0℃），-1℃，-3℃，-5℃，-6℃，-7℃，-8℃。

2． 儀器 烘箱，發芽箱，培養皿，標牌，電導儀，具塞刻度試管（20ml），恒溫水浴鍋，溫度計，玻璃棒，天平，研缽，石英砂，高速臺式離心機，分光光度計，微量進樣器，熒光燈（4000lx），容量瓶（250ml、25ml），聚丙烯酰胺凝膠垂直板電泳槽，刻度吸管（10ml、5ml），離心管等。

二、內容說明

植物的抗寒性鑒定可分為田間鑒定和實驗室間接鑒定兩種方法。

1．田間鑒定 田間自然鑒定就是在凍害發生期（早春及晚秋）對受凍的田間植株一定器官、組織以一定的標準進行評價、比較，然后根據凍害情況評價抗寒性。

陳學森等（2001）對山東省春季“倒春寒”發生后，受害的核果類果樹的花器官的抗寒性進行了調查，選出了當地花期抗寒性較強的紅荷包、紅豐等杏品種，證明種間的抗寒力大小順序是：桃﹥杏﹥李﹥大櫻桃。

趙玉田（1993）對不同生態型玉米的抗寒性進行了田間鑒定，測定的項目包括３個抗冷指標：

相對出苗率（%）（RER）：

幼苗干物重（SDW），取地上部三葉期10株幼苗，烘至恒重。

三個抗冷特性以總指數值（TIV）表示，即占各自等級順序之和。其值反應了低溫下種子出苗生長和干物質積累能力。

田間鑒定能最直接的反映不同品種在同一條件下的抗寒性差異。該法直接、簡單，可進行大范圍、大群體的評價，但受地域、品種數量的限制，只能比較少數幾個同一地段的品種之間的抗寒力差異，不能對他們的抗寒能力進行量化。

2．實驗室間接鑒定 實驗室間接鑒定，就是根據作物某些生理生化指標及物理指標間接推斷供試材料的抗寒性。

物理指標Lyons和Raison（1970）證明植物低溫發生時，生物膜首先發生膜脂的物相變化，膜的外形和厚度發生變化，膜上產生龜裂，因而膜的透性增大，電解質大量外滲。抗寒性強的品種細胞膜透性增大程度輕，抗寒性差的品種與之相反。因此，測量電解質外滲量變化可以比較植物的抗寒性。在黑穗醋栗、梨、獼猴桃（Shaoli Lu，1990）等許多種果樹的不同器官，如花、枝、葉等都有相似結論。另外，通過電導率值配以Logistic方程，可以求出半致死溫度，確定植物的臨界致死溫度。

常用差示溫度分析來測量深過冷。以DTA法測定，一般植物在零下幾度即散熱結冰，稱為高溫散熱。經過低溫鍛煉的抗寒木本植物，在連續降溫過程中，可見到有多次散熱，第一次在零下幾度，主要是細胞外結冰，最后一次散熱可達-20～-45℃的低溫以下，叫低溫散熱。在低溫散熱前一霎那的溫度，即深過冷溫度，用LTE溫度表示。深過冷低溫散熱時，可出現細胞內結冰而使組織死亡。日本京都大學S.K.Kang（1998）等對蘋果、桃、梨、柿子和葡萄5種落葉果樹通過溫度分析測定了兩種散熱HTE和LTE，發現柿子與葡萄僅有LTE，所有樹種的低溫散熱溫度與花芽的半致死溫度一致。

生理生化指標主要包括超氧物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）活性測定及同工酶分析、丙二醛（MDA）及可溶性糖含量等方法。