楊興旺 王瑩瑩 時(shí) 夢(mèng) 劉萬春 王孝娣

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，興城 125100）

數(shù)據(jù)庫（集）基本信息匯總表

1 引言

在抗寒桃新品種培育中,親本的選擇及優(yōu)系的抗寒性需要在田間自然條件下開展鑒定。相關(guān)研究依賴自然條件下極端低溫的發(fā)生，在田間凍害發(fā)生后及時(shí)開展田間凍害調(diào)查。2009—2010 年1 月北京地區(qū)[1]持續(xù)低溫（低于-15℃的時(shí)間累計(jì)53 h，低于20℃的時(shí)間累計(jì)9h，極端低溫達(dá)到-22℃），在當(dāng)?shù)靥覙浒l(fā)生不同程度的凍害后，研究人員對(duì)資源圃內(nèi)380 份桃種質(zhì)資源開展凍害調(diào)查，篩選出7 份未受凍害的種質(zhì)并建議作為抗寒親本材料。2021 年1 月河北省[2]發(fā)生幾十年一遇的低溫（各地區(qū)最低氣溫在-18～-27℃），全省各地桃樹均有凍害發(fā)生，受凍的總面積達(dá)1 892.53hm2。研究人員對(duì)該省不同地區(qū)的主要桃品種進(jìn)行凍害調(diào)查，為當(dāng)?shù)刂饕移贩N的適應(yīng)栽植范圍提出詳細(xì)建議。2020—2022 年，研究人員對(duì)位于高海拔地區(qū)的蘭州市皋蘭縣（該地區(qū)海拔1 870 m，年均溫7.6℃，極端低溫-25℃）示范園栽培的17 個(gè)桃品種進(jìn)行凍害調(diào)查[3]，篩選出10 個(gè)當(dāng)?shù)剌^適宜種植的品種。2011 年1 月至2 月新墨西哥州的Alcalde 和Los Lunas地區(qū)[4]最低氣溫為-25.5℃和-24.06℃，經(jīng)調(diào)查兩地區(qū)栽植的12 個(gè)桃品種花蕾均發(fā)生嚴(yán)重凍害（未受凍率＜1%），不建議供試品種在新墨西哥州及相似的地理區(qū)域種植。受限于極端低溫發(fā)生的區(qū)域性和不確定性，自然條件下進(jìn)行抗寒鑒定具有周期長、成本高、區(qū)分度差等缺點(diǎn)，在一定程度上制約了桃抗寒新品種的培育。人工模擬低溫條件對(duì)桃資源開展抗寒性鑒定能夠快速初步確定桃資源的抗寒能力，挖掘優(yōu)異抗寒種質(zhì)，為引種和育種親本的選擇提供依據(jù)。這對(duì)于加快抗寒桃新品種的培育，促進(jìn)中國東北等寒冷地區(qū)的桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

在人工模擬低溫條件下，運(yùn)用電導(dǎo)法[5]、電阻抗法[6]結(jié)合Logistic方程確定半致死溫度（LT50），通過組織褐變法計(jì)算凍害指數(shù)[7]等評(píng)價(jià)方法，在蘋果[8-9]、梨[10]、桃[11-13]、葡萄[14]、獼猴桃[15]等果樹的耐寒性評(píng)價(jià)中得到廣泛應(yīng)用。王小麗等[11]人對(duì)58 份桃種質(zhì)枝條半致死溫度測(cè)定發(fā)現(xiàn)有82.7%的參試種質(zhì)半致死溫度在-25～-35℃，10.3%參試種質(zhì)半致死溫度在-35～-45℃，遠(yuǎn)低于自然栽培的最低氣溫，認(rèn)為大多數(shù)桃種質(zhì)具有較強(qiáng)的抗寒潛力，并發(fā)掘出3 個(gè)高抗資源。劉天明等[12]對(duì)82 份桃品種抗寒性展開研究發(fā)現(xiàn)，桃一年生枝條抗寒性從高到低依次為一年生枝條＞葉芽＞花芽；枝條不同結(jié)構(gòu)抗寒性從高到低依次為韌皮部＞木質(zhì)部＞形成層＞髓，并提出將很少發(fā)生-23℃低溫的地區(qū)作為桃適宜經(jīng)濟(jì)栽培區(qū)。

本研究以遼寧興城中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所桃資源圃的22 份桃資源為試驗(yàn)材料，測(cè)定其一年生枝條在不同低溫下的電解質(zhì)外滲率，結(jié)合Logistic 方程計(jì)算半致死溫度LT50，評(píng)價(jià)各資源的抗寒能力，為抗寒桃品種選育提供科學(xué)依據(jù)。

2 數(shù)據(jù)采集與處理方法

2.1 枝條采集及預(yù)處理

本研究選用的22 份桃資源來自遼寧興城中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所桃資源圃。于2015 年12 月20日至2016 年1 月3 日，在供試品種的樹冠外圍隨機(jī)剪取長勢(shì)相近，樹冠部位和方向一致的一年生枝條。迅速帶回實(shí)驗(yàn)室，用自來水沖洗干凈后用去離子水沖洗3 次，用干凈紗布吸干表面水分，剪去兩端留12 cm，石蠟封住剪口，放入4℃冰箱保存待測(cè)。

2.2 樣品處理

每份種質(zhì)取16 根枝條，分成4 組（對(duì)應(yīng)4 個(gè)溫度梯度），置于溫度已穩(wěn)定在4℃的低溫恒溫槽中。低溫槽設(shè)置-13℃、-19℃、-25℃和-31℃共4 個(gè)溫度梯度，人工控制恒溫槽梯度降溫（4℃/30 min），達(dá)設(shè)計(jì)溫度后保持12 h，后按4℃/30 min 梯度升溫至4℃后取出，室溫放置12 h后測(cè)定電解質(zhì)外滲率。

2.3 指標(biāo)測(cè)定

將低溫處理后的枝條剪成2 cm 小段（避開芽眼），均勻混合后用去離子水沖洗3遍，稱取2g放入三角瓶（每批次留1 個(gè)空瓶），加入去離子水40 ml，封口，于搖床上以80 r/min 振蕩浸提24 h。用電導(dǎo)率儀測(cè)定空瓶去離子水的電導(dǎo)率S0和各樣品浸提液的電導(dǎo)率S1,然后封口沸水浴20～30 min，自然冷卻12 h后測(cè)定電導(dǎo)率S2。計(jì)算電解質(zhì)外滲率（細(xì)胞傷害率）和半致死溫度LT50。

電解質(zhì)外滲率：（S1-S0）/（S2-S0）×100%

Logistic 方程：y=k/(1+ae-bt)，k 為細(xì)胞飽和傷害率取值100[4-5]

LT50：t=lna/b

數(shù)據(jù)處理使用Excel 2021軟件。

3 數(shù)據(jù)樣本描述

3.1 22 份桃資源的Logistic 方程和半致死溫度LT50

根據(jù)電解質(zhì)外滲率結(jié)合Logistic 方程計(jì)算22 份桃資源的半致死溫度，評(píng)價(jià)其抗寒性。結(jié)果表明，77.27% 參試資源半致死溫度在-27.0～-32.0℃，22.73%參試資源半致死溫度在-32.0～36℃，見表1。

表1 桃資源Logistic方程和半致死溫度LT50Table 1 y=k/(1+ae-bt)and LT50 in peach accessions

3.2 22份桃資源電解質(zhì)外滲率數(shù)據(jù)

本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保存在1 個(gè)Excel 工作簿中，分為-13℃、-19℃、-25℃和-31℃共4 個(gè)工作表。例如命名為-13℃工作表中為-13℃處理后22 份桃資源的電導(dǎo)率和細(xì)胞傷害率（電解質(zhì)外滲率）。部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖1所示。

3.3 22份桃資源半致死溫度相關(guān)數(shù)據(jù)

本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保存在1 個(gè)Excel 工作簿中，分別以22份桃資源名稱（編號(hào)）命名的22個(gè)工作表和命名為數(shù)據(jù)整合的工作表中。例如命名為望春的工作表中為計(jì)算桃資源望春半致死溫度過程中輸出的相關(guān)數(shù)據(jù)。部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖2所示。

圖2 部分半致死溫度數(shù)據(jù)展示Fig.2 Example of some semi lethal temperature

4 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與驗(yàn)證

本實(shí)驗(yàn)對(duì)遼寧省興城市22 份桃資源進(jìn)行抗寒性測(cè)定。質(zhì)量控制主要從3 個(gè)方面進(jìn)行：一是確保采集的22 份桃資源枝條為標(biāo)準(zhǔn)的各桃資源枝條，樹冠部位和方向一致，粗度均勻（0.6～0.8 cm）。二是使用低溫恒溫槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，能夠提供冷熱受控，溫度均勻的高精度恒溫場(chǎng)源。三是測(cè)定電導(dǎo)率時(shí)每批次樣品分別加入空白對(duì)照用于排除去離子水電導(dǎo)率本底值的干擾。

5 數(shù)據(jù)價(jià)值與使用建議

本數(shù)據(jù)為2016 年遼寧省興城市中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所桃資源圃22 份桃資源的半致死溫度數(shù)據(jù)，對(duì)分析桃資源抗寒能力及抗寒桃育種中親本的選擇提供依據(jù)。

數(shù)據(jù)作者分工職責(zé)

楊興旺（1996—），男，甘肅人，碩士，研究實(shí)習(xí)員，研究方向：桃栽培育種。主要承擔(dān)工作：數(shù)據(jù)分析和論文撰寫。

王瑩瑩（1988—），女，山東人，博士，助理研究員，研究方向：桃栽培育種。主要承擔(dān)工作：數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)分析。

時(shí)夢(mèng)（1996—），女，河南人，碩士，研究實(shí)習(xí)員，研究方向：桃栽培育種。主要承擔(dān)工作：數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)分析。

劉萬春（1963—），男，遼寧人，中專，技師，研究方向：桃栽培育種。主要承擔(dān)工作：樣品采集。

王孝娣（1977—），女，山東人，碩士，研究員，研究方向：桃栽培育種。主要承擔(dān)工作：試驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)施，質(zhì)量控制。