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应用Logistic方程测定葡萄品种的耐热性 [2018/12/30 11:29:35] 来源: 作者:Admin

制干鲜食兼用品种改良

李玉玲 王勇 孙锋 伍国红 骆强伟

 

  吐鲁番地处盆地之中,属于温带大陆性干旱荒漠气候,增热迅速,散热慢,形成了日照长、气温高、昼夜温差大、降水少的气候特点。有资料统计,吐鲁番全年高于35℃的炎热天气,平均为99d;高于40℃的极端高温天气平均为28d。在吐鲁番地区研究葡萄品种的耐热性 ,判断能否安全越夏 ,在葡萄栽培上具有一定的指导意义。关于植物的耐热性,前人已做过大量的研究,利用电导法测定相对电导率 ,判断电解质外渗与高温伤害程度,是研究植物耐热性最常用的方法。本试验通过测定5个葡萄品种在梯度高温下的叶片相对电导率,配合 Logistic方程 ,确定高温半致死温度(LT50),结合其在吐鲁番夏季自然生态条件下的生长状况 ,评价葡萄品种的耐热性,为葡萄品种在吐鲁番地区的栽培提供理论支持。

 

  1 材料与方法

 

  1.1 试验材料

 

  以新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所定植的昆香无核,无核白鸡心,新郁,新雅,无核紫为试验材料,品种材料及其基本特征见表1

 

 

  1.2 试验方法

 

  高温半致死温度的测定采用电导率法。采集生长健壮的、无病虫害的中部完全展开的功能叶片,用去离子水将所采集的功能叶片清洗干净后,剪成0. 5cm2的小片,每次称取 0.1g,装入盛有去离子水的试管中,分别在 35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃的水浴锅中放置 30min,取出静置冷却2h 后测定电导值(Ta) 。然后,全部放人沸水浴加热30min,静置冷却后测定电导值(Tb) 。每组重复3次,以室温下植物叶片的电导值作为对照(TCK)。

 

  细胞伤害率(%)=(Ta+TCK)/(TbTCK)×100%

 

  2 结果与分析

 

  2.1 处理温度与细胞伤害率的关系

 

  由图1可见。随着处理温度的升高,5种葡萄叶片细胞伤害率表现出的规律一致,只是经高温处理后细胞伤害率增加的速率因为种类不同而存在一定的差异。随着温度的升高,葡萄植物叶片的伤害率表现出先缓慢增加,然后40℃到60℃之间迅速增加,最后又缓慢增加。可见,在经过一系列高温处理后,葡萄叶片组织细胞膜伤害率与处理温度间呈明显的“S”型曲线。当温度35-40℃时,细胞伤害率变化较为平缓,在40℃以上时细胞伤害率变化较大,开始温度升至 60℃时,各葡萄叶片细胞伤害率变化趋于平缓,表明脂膜损伤程度较重。

 

  2.2 Logistic方程的参数及半致死高温的确定

 

  将叶片组织在不同高温处理下的相对电导率随温度的变化用 Logistic方程:y=k/(1+ae-bt)来拟合,其中y代表叶片的相对电导率,t代表处理温度,ky的最大极限值,ab为方程参数。为了确定 ab的值,将方程进行线性化处理,ln{(k-y)/y}=lna-bt,令y1=ln{(k-y)/y},则变成转化为相对电导率 (y1)与处理温度 (t)的直线方程 。通过直线回归的方法求得 ab值及相关系数 r,通过显著性测定,均达到极显著水平,表明转化相对电导率(y)与处理温度 (t)之间存在显著的直线相关关系 。 Logistic方程的二阶导数,并令其等于零,则可获得曲线的拐点t=lna/b,此时的 t值即为半致死温度 (LT50)。根据公式得出5种葡萄品种的半致死温度(2)

 

 

 

  根据公式得出5 个葡萄品种的高温半致死温度,从表2中可以看出, 无核紫和昆香无核的耐热性较强,其LT50()分别为49.97℃和49.75℃,其次为新雅其LT50()47.74℃,无核白鸡心

LT50()46.18℃,新郁的耐热性相对最低,其LT50()45.19℃。

 

  3 结论与讨论

 

  电导法配合 Logistic 方程计算植物半致死温度(LT50)的测定方法简便、灵敏,现已应用于多种植物材料。本试验运用测定相对电导率的方法,评价5个葡萄品种的耐热性,5个葡萄品种的叶片经梯度高温处理后,得出处理温度与细胞伤害率之间呈现“S”型曲线,通过显著性检验,符合 Logistic方程。根据 5个葡萄品种的半致死温度,其耐热性强弱依次为:无核紫 >昆香无核>新雅>无核白鸡心>新郁。经过此次测定,5 个葡萄品种高温半致死温度都在 45℃以上,5个葡萄品种均具有较强的耐热性,在吐鲁番地区基本可以安全越夏。