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以17个秋子梨品种资源为试材,进行了梨抗寒生物学表现和抗寒性鉴定方法的研究。通过田间枝条冻害和物候期调查,叶片、一年生枝条组织解剖结构观测和秋季早霜来临前后叶绿素荧光测定,以及休眠枝条离体状态下低温胁迫电解质渗出率与抗寒性关系研究,旨在发现抗寒性不同的梨品种生物学表现差异,筛选出科学、有效的梨品种资源抗寒性鉴定方法,为抗寒梨育种效率提高、梨品种抗寒水平确立和寒冷地区梨产业高效可持续发展提供依据。主要研究结果如下:
1.田间冻害调查结果显示,参试梨品种资源抗寒性存在显著差异。抗寒性由高到低的排序是山梨、大香水、小香水、尖把、花盖、金香水>伏香>南果>寒雅>苹果梨>早梨18>苹香>寒香>寒酥>寒露>蔗梨>寒红。根据参试梨品种资源冻害指数及分布情况,将梨抗寒性分为极抗、高抗、中抗、抗寒和不抗5个级别。其中:“山梨、大香水、小香水、尖把、花盖”为极抗寒类;伏香梨为高抗寒类;“南果、寒雅、苹果梨、早梨18”为中抗寒和抗寒类;“苹香、寒香、寒酥、寒露、蔗梨、寒红”为中抗寒和抗寒类。
2.参试的梨品种资源叶片组织解剖显微观察结果显示:叶片厚度、叶肉栅栏组织厚度及CTR值和栅海比值与梨抗寒性存在一定正相关,叶肉组织的疏松度(SR)与梨抗寒性呈负相关,可以作为梨抗寒性强弱评价辅助指标。参试的梨品种资源枝条组织解剖显微观察结果显示:木质部比率与其田间冻害指数呈极显著负相关,相关系数达到-0.931,髓部比率和导管直径与其田间冻害指数呈极显著正相关,相关系数分别为0.813、0.816,可以作为梨抗寒性强弱评价辅助指标。皮层比率与其冻害指数的相关性不大,说明皮层不是影响梨枝条抗寒性的主要指标。
3.参试的梨品种资源萌芽期和花期与其抗寒性相关,高抗品种资源的萌芽期和初花期较早,抗寒等级低的相对较晚。新梢停止生长期和落叶期与其抗寒性关联较小,早晚的顺序无规律可循。所以萌芽期和初花期可以作为梨品种抗寒性评价的辅助指标。秋季早霜来临前后自然降温过程中,参试梨品种资源叶绿素荧光参数均有不同程度的降低,但Fv/Fm值和Fv/Fo值的下降幅度与冻害指数没有表现出很大的相关性,初步判定秋季降温中Fv/Fm值和Fv/Fo值的下降幅度并不能够准确的反映出品种之间的抗寒性强弱。
4.对电导率法评价梨抗寒性进行了研究,发现剪取枝条的长度、水浴前静置时间、振荡时间以及水浴后静置时间的长短都会对测定的相对电导率数值产生影响。
5.休眠枝条经-12℃~43℃低温处理后的测定结果显示:参试的梨品种资源相对电导率与低温胁迫呈现极显著负相关。可以根据枝条电导率大幅增加对应的温度点高低,定性判断不同梨的抗寒水平。低温点出现的越早,梨的抗寒性越差。参试梨品种资源的低温半致死温度与其田间冻害调查结果显示:电导法结合Logistic方程计算的半致死温度,可以作为一种评价方法在杂种后代和引种材料抗寒性鉴定应用,定性反映梨抗寒性差异。
1.田间冻害调查结果显示,参试梨品种资源抗寒性存在显著差异。抗寒性由高到低的排序是山梨、大香水、小香水、尖把、花盖、金香水>伏香>南果>寒雅>苹果梨>早梨18>苹香>寒香>寒酥>寒露>蔗梨>寒红。根据参试梨品种资源冻害指数及分布情况,将梨抗寒性分为极抗、高抗、中抗、抗寒和不抗5个级别。其中:“山梨、大香水、小香水、尖把、花盖”为极抗寒类;伏香梨为高抗寒类;“南果、寒雅、苹果梨、早梨18”为中抗寒和抗寒类;“苹香、寒香、寒酥、寒露、蔗梨、寒红”为中抗寒和抗寒类。
2.参试的梨品种资源叶片组织解剖显微观察结果显示:叶片厚度、叶肉栅栏组织厚度及CTR值和栅海比值与梨抗寒性存在一定正相关,叶肉组织的疏松度(SR)与梨抗寒性呈负相关,可以作为梨抗寒性强弱评价辅助指标。参试的梨品种资源枝条组织解剖显微观察结果显示:木质部比率与其田间冻害指数呈极显著负相关,相关系数达到-0.931,髓部比率和导管直径与其田间冻害指数呈极显著正相关,相关系数分别为0.813、0.816,可以作为梨抗寒性强弱评价辅助指标。皮层比率与其冻害指数的相关性不大,说明皮层不是影响梨枝条抗寒性的主要指标。
3.参试的梨品种资源萌芽期和花期与其抗寒性相关,高抗品种资源的萌芽期和初花期较早,抗寒等级低的相对较晚。新梢停止生长期和落叶期与其抗寒性关联较小,早晚的顺序无规律可循。所以萌芽期和初花期可以作为梨品种抗寒性评价的辅助指标。秋季早霜来临前后自然降温过程中,参试梨品种资源叶绿素荧光参数均有不同程度的降低,但Fv/Fm值和Fv/Fo值的下降幅度与冻害指数没有表现出很大的相关性,初步判定秋季降温中Fv/Fm值和Fv/Fo值的下降幅度并不能够准确的反映出品种之间的抗寒性强弱。
4.对电导率法评价梨抗寒性进行了研究,发现剪取枝条的长度、水浴前静置时间、振荡时间以及水浴后静置时间的长短都会对测定的相对电导率数值产生影响。
5.休眠枝条经-12℃~43℃低温处理后的测定结果显示:参试的梨品种资源相对电导率与低温胁迫呈现极显著负相关。可以根据枝条电导率大幅增加对应的温度点高低,定性判断不同梨的抗寒水平。低温点出现的越早,梨的抗寒性越差。参试梨品种资源的低温半致死温度与其田间冻害调查结果显示:电导法结合Logistic方程计算的半致死温度,可以作为一种评价方法在杂种后代和引种材料抗寒性鉴定应用,定性反映梨抗寒性差异。