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茶树无性系品种抗寒性的LT50研究

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作者简介:张翠玲(1971- ),女,副研究员,从事茶树无性系良种选育与推广工作。

摘要:植物的半致死温度(LT50)能较确切地反映植物的抗寒能力。本研究对13个茶树无性系品种及1个黄山群体种进行电导法配合Logistic方程求拐点温度,确定植物组织半致死温度,以确定各品种的抗寒性强弱。通过聚类分析, 浙农113、农抗早两个品种属高抗寒种质资源, 可作为耐寒性育种的基因材料,而仙寓早、平阳特早、春波绿3个品种的抗寒性较差,属不抗寒品种。

关键词:茶树;无性系;抗寒性;LT50

中图分类号:S571.101 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2013)06-0024-02

植物抗寒性的强弱是其自身对低温胁迫的一种反应,很大程度取决于遗传特性,但是也会随着外界条件的变化而产生变化。植物的抗寒性受多种因素影响,它的研究是一个复杂的过程。但是植物的半致死温度(lt50)能较确切地反映植物的抗寒能力。Lyons(1973)[1]指出,膜脂相变是低温胁迫的普遍反应。低温对膜的伤害可以导致电解质透出率的增加。Dexter等(1932)[2]采用电导法测定了植物抗寒性,该方法经过改进现已被广泛应用。目前用电导法配合Logistic方程求拐点温度,确定植物组织半致死温度,已成为普遍采用的试验方法[3,4]。本研究对13个无性系品种及1个黄山群体种[5~7]进行电导法配合Logistic方程求拐点温度,确定植物组织半致死温度,以确定各品种的抗寒性强弱,供茶农在生产实践中参考。 1 材料与方法

试验于2009年12月进行,每隔10天随机采集13个无性系品种及1个黄山群体种的顶芽下的第四片老叶,剪成约1 cm长的样段,用去离子水漂洗3次,每次15 min,用滤纸吸干水分。称取01 g装入试管,先在0℃下预冷10 min,然后接种冰晶,放于冰瓶内做系列低温处理。处理温度设置为0、-3、-6、-9、-12、-15、-18、-21℃。 处理1 h后取出,加4 ml去离子水,真空渗入15 min,振荡。加塞后于25℃静置3 h,再振荡,静置后在DDS-11A型电导率仪上测第1次电导率。然后置沸水浴中5 min,冷却后测第2次电导率。按下列公式计算相对电导率:

相对电导率(%)=(冰冻电导率/煮沸电导率)×100

相对电导率拟合Logistic回归方程为:

式中:y为细胞伤害率;K 为 细胞伤害率的饱和容量;a、b为方程参数。

21 不同低温处理下不同无性系品种叶片Logistic方程与LT50

2009年12月测定14个品种叶片的相对电导率,根据不同温度处理下的相对电导率、Logistic方程与拟合度,计算出各品种的半致死温度,见表1。

从表1可以看出,各品种模拟的Logistic方程拟合度均达到显著水平,以其作为半致死温度的模型是可靠的。14个茶树品种的半致死温度(LT50)为-684~-1152℃,差别比较大。其中抗寒性最强的品种是浙农113,其次是农抗早、中茶102等;抗寒性最差的是仙寓早、平阳特早。

22 茶树LT50的聚类分析

对茶树半致死温度进行系统聚类分析,结果见图1。

从图1可以看出,浙农113、农抗早分为一类,属抗寒性强的品种,中茶102、龙井43、中茶108、浙农117、浙农139、龙井长叶、福鼎大白茶、黄山群体种、乌牛早属于抗寒性中等的品种,而春波绿、平阳特早、仙寓早属于抗寒性差的品种。

3 结论

茶树原产于云南,其野生资源均属乔木、大叶型,而引种到北方地区的大面积栽培的却是灌木型中、小叶种。本试验中的13个无性系品种及1个黄山群体种其抗寒性是有差异的,半致死温度(LT50)为-684~-1152℃,差别比较大。电导法配合Logistic方程对13个茶树无性系及1个黄山群体种的抗寒性鉴定结果, 能较准确地反映出茶树的抗寒性强弱, 非常适用于茶树种质资源抗寒性基因筛选、茶树大量育种材料的早期抗寒性鉴定。通过聚类分析, 浙农113、农抗早两个品种属高抗寒种质资源, 可作为耐寒性育种的基因材料,而仙寓早、平阳特早、春波绿3个品种的抗寒性较差,属不抗寒品种,这对于生产实践以及抗寒育种均具有重要参考价值。

参 考 文 献:

[1] Lyons J M Chilling injury in plants[J]Annu RevPlant Physiol,1973,24:445-446

[2] Dexter S T,Tottingham W E , Graber L F Investigations of the hardiness of plants by measurement of electrical condictivity[J] Plant Physiol,1932,7(1): 63-78

[3] 许 宁 模糊综合评判在茶树种质资源抗寒性鉴定中的应用研究[J] 福建茶叶, 1993,3:16-19

[4] 王文举, 张亚红, 牛锦凤, 等 电导法测定鲜食葡萄的抗寒性[J]果树学报, 2007, 24(1): 34-37

[5] 张翠玲,侯君合,王芝云,等青岛地区茶树无性系品种抗寒性比较试验[J]山东林业科技,2008,2:30-31

[6] 张翠玲,侯君合,胡维军,等几个适制卷茶的无性系茶树品种比较试验[J]山东农业科学,2009,12:40-42

[7] 张翠玲,胡维军,刘学才,等几个适制扁茶的无性系茶树品种引种试验[J] 山东农业科学,2009,3:51-54 山 东 农 业 科 学 2013,45(6):26~29