自然越冬过程中冬荷抗寒及休眠生理生化特性研究

摘要

本试验以自然越冬过程中的冬荷3品种‘冬红花’、‘雪里红’、‘傲霜’为供试材料，碗莲品种‘玉楼人醉’为对照，研究了冬荷形态、生理生化变化情况，分析了冬荷各品种越冬抗寒特性和休眠特性，并对其抗寒力和休眠程度进行了综合评定，为冬荷的引种栽培推广和周年生产提供了一定的理论依据。本研究的主要结论如下：
　　 (1)试验结果表明，随着气温的不断下降，与对照‘玉楼人醉’相比，冬荷品种叶、芽消失明显要晚，其地下茎未出现膨大而一直呈鞭状，说明冬荷品种对低温的适应范围较广，且地下茎一直呈鞭状生长的习性较稳定，不因低温和休眠而出现明显膨大。
　　 (2)在整个越冬过程中，可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白及游离脯氨酸4种渗透调节物质在冬荷的抗寒机制中共同发挥着作用。与对照相比，冬荷各品种的这4种渗透调节物质水平明显要低，其御寒能力不强，且各品种间4种渗透调节物质变化趋势总体一致，可溶性糖和可溶性蛋白含量呈降-升-降变化，淀粉和游离脯氨酸含量呈先升后降变化。
　　 冬荷各品种的SOD、POD、CAT三大保护酶相互协调，清除其体内过多的自由基，减少地下茎的受害程度。各冬荷品种的保护酶在总体水平上存在极显著差异，与对照相比，冬荷的SOD、CAT活性明显要低，其中品种‘傲霜’的POD活性明显要高；其中SOD和CAT基本呈先升后降变化，POD大致呈先升后降再升变化。
　　 在整个越冬过程中，冬荷各品种的MDA含量呈先升后降变化，冬荷品种的MDA水平极显著高于对照，其受伤害程度要深；总体水平上，冬荷各品种间存在极显著差异，‘冬红花’MDA含量最低，受伤害程度最浅，‘傲霜’较浅，‘雪里红’最深。
　　 经抗寒性综合评价发现，与对照‘玉楼人醉’相比，冬荷抗寒能力要弱，而冬荷各品种中抗寒力大小关系为‘傲霜’>‘冬红花’>‘雪里红’；聚类分析结果将该4品种分为2大类，即抗寒性强的碗莲‘玉楼人醉’和抗寒性弱的冬荷，3小类，即抗寒性最弱的‘冬红花’和‘雪里红’、抗寒性中等的‘傲霜’、抗寒性最强的‘玉楼人醉’。
　　 (3)11月上半月是冬荷淀粉快速积累期，Pro含量迅速上升，而可溶性糖含量水平很低，蛋白质含量水平大体也出现下降；随着淀粉积累完成和低温的到来，淀粉不断被水解，可溶性糖和蛋白质含量先是不同程度上升后又下降，该4种物质均住12月底下降至最低点。
　　 冬荷越冬期间，其体内酶类物质活性不断发生变化，其各品种SOD和CAT活性均在12月1日达到最大值后下降，POD和PPO活性二者均在11月15日出现第一个波峰，随后POD活性义迅速上升，而PPO活性上升十分缓慢。
　　 经休眠程度综合评价发现，与对照‘玉楼人醉’相比，冬荷品种的休眠程度浅，而冬荷各品种休眠程度大小关系为‘傲霜’>‘冬红花’>‘雪里红’；聚类分析结果表明，该4品种可分为2大类，即深休眠的碗莲‘玉楼人醉’和浅休眠的冬荷，3小类，即休眠最浅的‘冬红花’利‘雪里红’、休眠较浅的‘傲霜’、休眠最深的‘玉楼人醉’。