藍(lán)莓品種為主題的論文
摘要
為了選擇嚴(yán)格的具有越冬能力的一年生抗寒藍(lán)莓品種，促進(jìn)選育優(yōu)質(zhì)品種，研究已進(jìn)行到在人工降溫的過程中對七種不同的藍(lán)莓品種進(jìn)行實地越冬能力的觀察和相對電導(dǎo)率，MDA含量的測定。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，在野外條件下，藍(lán)莓不同品種表現(xiàn)差異顯著，從Bluegold品種的 56.67％至Darrow品種的12.80％。隨著溫度的降低，相對電導(dǎo)率的改變，一年生枝條中MDA含量和SOD有規(guī)律性的變化，他們的抗寒性是：Northland > Chippewa > Coville > Bluecroup > Darrow > Bluegold > Powderblue.
關(guān)鍵詞：藍(lán)莓;品種;越冬能力;一年生枝
1.簡介
藍(lán)莓的越冬與冬季的低溫和早春的生理干旱密切相關(guān)，它的越冬能力顯示了廣泛的差異歸因于多種自然氣候條件和人工栽培措施。即使在同一類型的氣候，在不同品種間有著顯著差異。 越冬能力是衡量植物環(huán)境適應(yīng)性的重要指標(biāo)。因此，通過實地調(diào)查和測定生理生化指標(biāo)來評估果樹越冬能力被廣泛應(yīng)用在種類中實驗中。目前，國內(nèi)外已經(jīng)深入進(jìn)行了美國杏仁[1]，紅樹莓越冬能力[2]，黑茶藨子[3]，杏[4]，核桃[5]，辣椒[6]，等越冬能力的研究。
藍(lán)莓是杜鵑花科的越橘屬植物，大部分是灌木和小部分是喬木。藍(lán)莓成熟后果實為深藍(lán)色至紫色，，并且它是極少數(shù)產(chǎn)生真正藍(lán)色果實的水果。藍(lán)莓因其獨特的保健營養(yǎng)價值在國際市場上收到了廣泛的關(guān)注，它一直被聯(lián)合國糧食和農(nóng)業(yè)組織列為五個主要的健康食品之一，被戲稱為第三代水果中的王者。然而，國內(nèi)大多數(shù)品種屬于 北美品種;雖然在中國的山東和美國是它們的主要種植區(qū)，但是它們的氣候顯著不同，特別是部分引入的品種不能很好適應(yīng)山東半島冬季氣溫。為了這個目的，這項研究設(shè)計和完成一個模型關(guān)于7種不同的品種的抗寒性在青島遼南區(qū)，為進(jìn)一步種植和養(yǎng)殖打下基礎(chǔ)，并為藍(lán)莓的可持續(xù)和健康發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。
2.材料與方法
2.1。材料和抽樣方法
2.1.1。測試站點和選擇材料概況
測試材料是從沃林農(nóng)業(yè)（青島）有限公司潘家莊基地取得的，測試地在山東省青島市膠南地區(qū)，那里是海洋性季風(fēng)氣候，有著溫和的年降水量，夏季和冬季都很冷和潮濕，四季分明，202天的無霜期，每年日照2447.1小時。年平均降雨量為798.3毫米，每年的梅雨天是83 - 97和溫度≥10?C;平均暴雨日數(shù)為2 - 4年平均濕度 是70％以上，相對濕度位居全省最高。年均氣溫是12.1?C，最低氣溫在一年內(nèi)為-10℃，最高溫度為36℃。
對越冬能力的調(diào)查從2011年3月在潘家莊基地開始。 2011年，最低溫度達(dá)到13.0?C，這出現(xiàn)在1月16日，比2010的最低氣溫11.9℃低了1.1℃，比2009年最低氣10.5℃低了2.5℃。測試對象包括Bluecroup ((Jersey × Pioneer) × (Stanley × June)),Bluegold (), Coville (GM37 × Stanley), Chippewa (), Darrow ((Wareham × Pioneer) × Bluecroup), Northland (Berkeley × (Lowbush X Pioneer)) and Powderblue (Tifblue × Menditoo). 抽樣對象是5到6年長勢良好的樹木。
2.1.2。抽樣方法
在2011年3月，進(jìn)行了一個對該領(lǐng)域的所有品種的越冬情況的調(diào)查和分級。在2010年12月下旬，隨機選擇正在生長的，溫和的一年生30CM長的沒有病蟲害，沒有頂端組織，將他們帶回實驗室進(jìn)行低溫逆性和抗寒性的實驗。
2.2。測試方法
2.2.1。對不同品種的進(jìn)行現(xiàn)場越冬調(diào)查
該試驗的選擇完全隨機的個體植物，反復(fù)進(jìn)行15次，調(diào)查對象是5 - 6歲的樹木。該測試采用了“z”的抽樣方法，只有一個分支從每棵樹的四個方向選擇（東，西，南，北，）。具體分級損傷率標(biāo)準(zhǔn)如下：0級：無萌芽; 1級：一年生枝部分皺; 2級：一年生枝大部分皺，干燥; 3級：一年生枝條全部干枯; 4級：地面之上部分全部萌發(fā)。根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)，在調(diào)查之后一個關(guān)于所有品種的枝條發(fā)芽狀況被建立。
2.2.2。低溫脅迫過程
該試驗設(shè)計采用完全隨機的方法，每個處理重復(fù)3次。抽樣對象是5-6年長勢良好的一年生枝條。用蒸餾水清理挑取的枝條;水分被蒸干后，將他們分裝，并將它們放置于冰箱中人工模擬冷卻過程。該加工溫度分別為-8℃，-16℃和-24℃。冷卻速度為2℃·H -1，冷卻12h后，每次取20g測定相關(guān)指標(biāo)。
2.2.3。指數(shù)測定
電解液的滲透率：測定方法采用電導(dǎo)法
MDA含量：MDA含量采用TBA法測定
SOD活性：SOD活性采用NBT法進(jìn)行測定
數(shù)據(jù)分析：Excel中采用的原始數(shù)據(jù)的處理和利用SPSS19.0進(jìn)行分析。
3.結(jié)果與分析
3.1。在藍(lán)莓枝條發(fā)芽調(diào)查
入冬后，不同品種的藍(lán)莓受傷的癥狀不同。其中，一年生分支受害最深。那些遭受傷害的部位至少在干癟的芽上會有一些褶皺的皮，更糟糕的嚴(yán)重的褶皺會覆蓋整個枝條使其變成灰棕色，使其花蕾干癟死亡，甚至危害兩年和三年的分支機構(gòu)。從冬天到春天凍害變得越來越嚴(yán)重，并且，由凍害引發(fā)的萎凋是發(fā)生在冬天的從下部到上部的。萌發(fā)也可能導(dǎo)致死亡，但它是從上部到下部，這恰好從二月中下旬到三月中下旬當(dāng)溫度升高時，它變干，多風(fēng)和曲折再冷后突然變暖[12]。風(fēng)力現(xiàn)場試驗可達(dá)到7級，大多數(shù)藍(lán)莓死亡從上部到下部，這也恰好發(fā)生在2- 3月。從這一點，我們可以做一個判斷，即發(fā)芽是主要的
在藍(lán)莓越冬過程中造成傷害的原因。
2011年3月對于7種不同藍(lán)莓受損傷的程度品種的調(diào)查，參見圖1和表1。通過方差分析，不同品種的萌發(fā)是顯著不同。其中，Bluegold 受到最多，達(dá)56.67％。bluegold 的萌芽常發(fā)生于一年生干涸的枝條。Bluecroup發(fā)芽的百分?jǐn)?shù)僅為25.00％而它出現(xiàn)在許多主要分支是完全干涸。萌芽其中，百分比達(dá)羅的是最少的，這是只有12.80％。
3.2．低溫脅迫在一年生藍(lán)莓枝條上對電導(dǎo)率的影響
隨著低溫脅迫的加強，植物細(xì)胞膜的脂質(zhì)氧化性與膜通透性增加，從而導(dǎo)致溶質(zhì)滲透，和導(dǎo)電性的增加。相對電導(dǎo)率反映了多少細(xì)胞膜受到影響。相對導(dǎo)電性越高，受到的影響越大。因此，電導(dǎo)率滲透值方法已經(jīng)成為果樹抗寒性研究的重要方法。
在0℃，-8℃，-16℃和-24℃條件下，已經(jīng)測得7種不同品種藍(lán)莓的電導(dǎo)率，選見圖2和表2。
隨著溫度的降低，所有品種的一年生枝條遭受的傷害越來越嚴(yán)重，電導(dǎo)率也顯著增加，但是不同的品種在不同的溫度下存在一定不同的差別。當(dāng)溫度達(dá)到-16℃ ---- -24℃，由于低溫所造成的損傷對所有的品種都下降，一年生枝條沒有死，但是所有品種的電導(dǎo)率已經(jīng)達(dá)到57.82％- 75.29％。
從圖2中，我們可以看到，當(dāng)它為0℃ - 8C，低溫所導(dǎo)致的傷害和電導(dǎo)率的增加對Northland 和Chippewa是最高的，這高達(dá)0.5842倍和0.5454倍，而在 Powderblue的增加是最少的，只有0.0008倍;當(dāng)它是-8℃ - 16C時，低溫導(dǎo)致的傷害對Northland 和Chippewa是最少的，只有0.4885倍和0.2294倍，但低溫對其他品種造成的傷害很大，其中的Powderblue的電導(dǎo)率的增加是最大的，高達(dá)0.8554倍;當(dāng)它是-8℃ - -16℃，多數(shù)品種受損最嚴(yán)重的;當(dāng)它是-16℃ - -24℃，由于溫度所導(dǎo)致的傷害對所有的品種下降，但是不同品種的導(dǎo)電性已經(jīng)高達(dá)57.82％- 75.29％，這表明，當(dāng)它是-24℃時，所有品種的體外組織已經(jīng)受了重傷，膜的滲透性被破壞，電解質(zhì)的滲透率特別是Powderblue and Bluegold電解質(zhì)的滲透率已經(jīng)達(dá)到70％以上。通過對凍害進(jìn)行方差分析，所有的品種有顯著不同�；趫D1中所述的電導(dǎo)率值，我們可以得出一個結(jié)論，即7個品種的藍(lán)莓抗性是不同的，從高到低的排列是Northland > Chippewa > Coville > Bluecroup > Darrow > Bluegold > Powderblue.
3.3．不同品種的一年生枝MDA測定
MDA是膜脂過氧化的最終產(chǎn)物它的含量為膜脂過氧化的重要指標(biāo)。研究表明在植物材料中MDA含量，可作為植物抗寒性的重要指標(biāo)。
參見圖3和表3的在不同溫度水平下7種不同品種的MDA含量結(jié)果差異（CK），0℃，-8℃，-16℃和-24℃。MDA含量方差分析結(jié)果表明每個品種在不同低溫下有顯著不同。 。他們所有的含量的增加特別是Bluegold�？梢詮谋�2中看出，隨著溫度在0?C to ?8?C之間快速的'升高降低，不同品種的MDA含量增加不同, 其中Bluegold具有最大的增長速度達(dá)到153％。在-8℃至 - 16C，除了Northland，所有的品種MDA含量增加顯著。 Bluegold擁有的最大增幅達(dá)到271％。每一個品種在-8℃至 - 16C的時候受破壞的程度最高。Bluegold的MDA含量在-16℃-- -24℃仍然增加最迅速并且達(dá)81.44％。但是，Powderblue有最高的MDA含量達(dá)到0.5688 μmol·g?1。經(jīng)過方差分析和多重比較， Powderblue, Bluegold, Darrow, Bluecroup, Coville, Chippewa and Northland的一年生枝條MDA含量有四種水平的逐步減少，植物細(xì)胞膜的不飽和脂肪酸含量直接關(guān)系到植物的抗寒性。在低溫條件下活性氧氧化不飽和脂肪酸致使過氧化。植物細(xì)胞的過氧化通常發(fā)生在植物器官老化或者在不良條件下時，并且在受傷嚴(yán)重時會產(chǎn)生
MDA，常常采用測量細(xì)胞的MDA值來作為衡量細(xì)胞過氧化程度的指標(biāo)。MDA含量越高，植物的抗寒性越弱，反之亦然。表2表明，7種不同品種的MDA含量是不同的。因此，它們的抗寒是：Northland > Chippewa > Coville > Bluecroup > Darrow > Bluegold > Powderblue.
3.4。不同品種一年生枝條的SOD含量測定
在正常條件下，在植物細(xì)胞中生產(chǎn)和消除游離基（O -, ·O2, ·OH and H2O2. 等）是平衡的，從而保持細(xì)胞膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性和維持正常的生理代謝活動。當(dāng)植物細(xì)胞處于多種嚴(yán)峻的壓力時，這種平衡將被破壞，自由基將會累積，進(jìn)而導(dǎo)致加劇膜脂過氧化，導(dǎo)致膜系統(tǒng)的損害，嚴(yán)重的致細(xì)胞死亡。 SOD是植物中消除自由基的主要酶。它的活性體現(xiàn)了植物對不良環(huán)境和植物抗寒性的適應(yīng)性。
參見圖4和表4在不同溫度水平下7種不同品種的SOD含量結(jié)果差異（CK），0℃，-8℃，-16℃和-24℃。在植物細(xì)胞中，超氧化物歧化酶主要用來消除超氧自由基。經(jīng)過方差分析，同一品種的SOD含量在不同溫度下是顯著不同的。如從圖3可以看出，每一個品種SOD含量的變化規(guī)律隨著溫度的改變而變化是不同的。Bluegold 和 Darrow的超氧化物歧化酶含量在-8℃至-16℃時增長最迅速，分別達(dá)41.79％和24.39％，而在0℃至-8℃增長相對比較緩慢。然而，其他5種品種的一年生枝條SOD含量在-16℃和-24℃增長最為迅速。從品種的角度來看，在-24℃時Chippewa的一年生枝條SOD含量可達(dá)12.872 U·g而Powderblue只有5.4907 U·g因此，在低溫脅迫下，超氧化物歧化酶活性與不同品種的抗寒性呈正相關(guān)，即抗寒性越高，SOD的活性越強。 7種品種的抗寒性是：Chippewa > Nort- hland > Coville > Bluecroup > Darrow > Bluegold > Powderblue.
4.討論
發(fā)芽是因為春天多風(fēng)，干燥。初春變得溫暖后，果樹蒸騰作用強烈。然而，土壤解凍晚，根部吸水困難，這因此引起根部吸水和植物蒸騰的嚴(yán)重失衡。在藍(lán)莓的實驗中發(fā)芽常發(fā)生于一年生的枝條中，藍(lán)莓的芽分離早在先前的年份已經(jīng)完成。，發(fā)芽對來年的開花與結(jié)果具有相對的不利的影響.
涂抹抗萌劑，在秋季加強水肥管理，在冬季進(jìn)行防風(fēng)可以有效的阻止芽的萌發(fā)。在該實驗中，對所有實驗品種相對電導(dǎo)率變化的總趨勢是隨著溫度的降低相對電導(dǎo)率增加。低溫可以對原來的質(zhì)膜位置造成損傷。細(xì)胞膜通透性的變化是低溫脅迫的關(guān)鍵，低溫導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷，導(dǎo)致膜的通透性變化，導(dǎo)致物質(zhì)大量流失，最后導(dǎo)致細(xì)胞死亡。因此，植物受危害程度和耐寒性可以通過的通透性變化反映。膜內(nèi)電導(dǎo)率可以通過相對電導(dǎo)率表示。在實驗中發(fā)現(xiàn)Northland 和Chippewa在-8℃到-16℃受損傷最小，而其它品種的損傷增加，這反映了這兩個品種對于低溫和強寒條件具有較強的環(huán)境適應(yīng)性。此外，在實驗中發(fā)現(xiàn)對于大多數(shù)品種當(dāng)溫度到達(dá)?16?C這個臨界溫度是能力急劇增加。
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