42份橡胶树种质资源的耐寒性比较_李小琴.pdf

热带农业科技Tropical Agricultural Science&Technology2023,46(3)：49-5342份橡胶树种质资源的耐寒性比较李小琴1,2，张凤良1,2*，吴裕1,2，毛常丽1,2，杨湉1,2，赵祺1,2（1.云南省热带作物科学研究所，云南景洪 666100；2.西双版纳云垦澳洲坚果科技开发有限公司，云南景洪 666100）摘要摘要：为筛选出耐寒性强的种质资源作为育种材料，以 42 份橡胶树魏克汉种质资源的一年生枝条为试材，按同一低温不同处理时长人工模拟低温寒害，测定相对电导率并结合半致死时间、树皮厚度对各种质耐寒性进行比较。结果表明：持续低温处理 18 h，相对电导率的均值已近 50%，群体开始表现对低温的不耐受性；树皮厚度变幅较大，与半致死时间呈显著正相关；42 份种质的半致死时间变幅为 9.3430.49 h，聚类分析分为 3 大类，耐寒性最强的 2 份，最差的 6 份，总群体中耐寒性强的种质占比较少。在橡胶树大批量种质鉴定时，可选用同一低温下不同时长处理的方法来快速筛选耐寒性较强的种质。关键词关键词：橡胶树；种质资源；耐寒性；相对电导率中图分类号：S794.108文献标识码：A文章编号：1672-450X（2023）03-0049-05Comparison of Cold Tolerance ofComparison of Cold Tolerance of 4242Hevea brasiliensisHevea brasiliensisGermplasm ResourcesGermplasm ResourcesLI Xiaoqin1,2,ZHANG Fengliang1,2*,WU Yu1,2,MAO Changli1,2,YANG Tian1,2,ZHAO Qi1,21.Yunnan Institute of Tropical Crops,Jinghong 666100,China;2.Xishuangbanna Yunken Macadamia(integrifolia)Science&Technology Development Co.,Ltd.,Jinghong 666100,ChinaAbstract:Abstract:In order to select germplasm resources with strong cold resistance as breeding materials,42 annual branches ofHeveaWeikehan germplasm resources were selected as test materials.Under the same low temperature with different dura-tion,the change of relative conductivity was measured,and the cold tolerance of germplasm resources was compared bycombining the semi-lethal time and bark thickness.The results showed that the mean value of the relative conductivity wasnearly 50%after continuous low temperature treatment for 18h,and the population began to show intolerance to low tem-perature.The bark thickness had a large variation,and was significantly positively correlated with the semi-lethal time.The semi-lethal time of 42 resources ranged from 9.34 h to 30.49h.Cluster analysis divided them into three categories:2 re-sources with the strongest cold resistance and 6 resources with the worst cold resistance.Few resources with strong coldtolerance were found in the total population.In the identification of a large number ofHeveagermplasm resources,themethod of different duration at the same low temperature can be used to quickly screen the germplasm resource with strongcold tolerance.Key wordsKey words:Hevea brasiliensis;germplasm resource;cold tolerance;relative conductivity收稿日期：2023-03-14基金项目：云南省热带作物科技创新体系建设专项资金项目（RF2022-2）；农业农村部热带作物种质资源保护项目（18220024）；云南省现代农业橡胶产业技术体系建设育种与繁育研究室（2022KJTX008-02）作者简介：李小琴（1987），女，副研究员，研究方向为橡胶树种质资源评价及遗传育种。E-mail：通讯作者：张凤良（1984），男，副研究员，研究方向为橡胶树遗传育种。E-mail：278540721 DOI:10.16005/ki.tast.2023.03.009橡胶树（Hevea brasiliensis）原产于高温、高湿、静风的亚马逊河流域热带雨林1，适宜生长温度为 2030。当温度低于 15时，橡胶树生长基本停止；低于 5时，会出现枝枯、茎枯、爆皮等寒害症状；低于 0时，受寒严重，甚至死亡2-4。我国自上个世纪 50 年代植胶以来，冬季寒潮低温对橡胶树的危害不时发生，1961 年起至今我国一直在开展橡胶树抗寒高产选育种工作5。开展此项工作首先面对的问题是如何鉴定橡胶树抗寒力，目前最常用的室内抗寒鉴定方法为电导法，热带农业科技Tropical Agricultural Science&Technology2023,Vol.46,No.3该 方 法 具 有 应 用 广 泛、简 便、结 果 显 著 等 特点6-11。本研究选用橡胶树对低温伤害表现最直观的树皮组织作为材料，在同一低温处理下设置不同处理时长，测定 42 份橡胶树魏克汉种质资源树皮组织在低温胁迫后的相对电导率，结合树皮厚度，对持续低温下橡胶树种质的耐寒力进行鉴定评价，旨在短期内筛选出耐寒力强的橡胶树种质资源，同时为加快橡胶树抗寒性选育种、降低选育种成本提供一定理论依据。1 材料和方法1.1 试验材料选用“农业部景洪橡胶树种质资源圃”苗圃地内 42 份橡胶树魏克汉种质资源一年生嫁接无性系作为试验材料。所有苗木均为 2020 年采集芽条，以 GT1 开放授粉实生苗为砧木芽接繁殖成无性系，并于 2021 年 4 月锯干，按株行距 0.6 m0.8m 育苗保留。苗圃地按照常规育苗管理，苗木生长良好。试验于 2022 年 2 月下旬进行，每个无性系选取长势基本一致的由顶部向下第三个叶蓬所在的枝条（生长状态处于半木质化）作为材料。1.2 方法1.2.1 样品采集及低温处理方法每份橡胶树种质选取 3 株长势均匀且健康的植株进行采样及编号，采集好的枝条随即放到便携式冷藏箱内。带回实验室后先用洗洁精将枝条上的杂质快速清洗干净，再用双蒸水冲洗干净后吸干水分，随即测定枝条韧皮部的相对电导率及树皮厚度。将所有取过样的枝条放入设定温度为-2的人工低温培养箱内，按照低温处理时间设置 5 个时间梯度：8 h、16 h、18 h、21 h 和 24 h。为保证取样的相对一致性，所有处理均用同一批枝条，每个处理设 3 个重复，以未经处理的作为对照。1.2.2 相对电导率及树皮厚度测定方法相对电导率测定：取样时注意避开枝条上的芽眼，用美工刀准确裁取 0.5 cm1.0 cm 的小方块树皮，同一时间处理的每个无性系共裁取 6 个小片，一个试管中放入 2 片，加入超纯水 20 mL，盖上试管盖后混合均匀，室温放置 24 h，期间注意摇匀数次。采用 SG3-ELK 型便携式电导率仪测出浸提液的初始电导值（E1），再盖上试管盖放入沸水浴，煮沸 0.5 h 取出，冷却至室温测其终电导值（E2），同时测出双蒸水的电导值（E0）。按以下计算公式计算出相对电导率：相对电导率 REC（%）=（E1E0）/（E2E0）100%树皮厚度测量：从枝条中部裁取小块树皮，用游标卡尺测量树皮厚度，重复 3 次，测量时避开芽眼。1.2.3 数据分析采 用 Excel 2003 对 试 验 数 据 进 行 整 理，用SPSS 23.0 对数据进行非线性回归拟合、相关性及聚类分析。按 Logistic 方程Y=K/(1+ae-bt)进行非线性回归拟合，其中：Y为低温处理下的橡胶树组织相对电导率，t为处理时间，K、a、b 为参数，K 为Y的最大极限值。由拟合出的方程计算出当Y为50%时对应的时间t值，即为橡胶树枝条树皮组织半致死时间 LT50。半致死时间越长，该树种耐寒性越强。2 结果与分析2.1 相对电导率变化情况及耐寒性比较所测 42 份种质相对电导率的变化情况详见表 1，-2低温下，随着低温处理时间的延长，橡胶树树皮组织细胞的膜透性增大，电解质渗透率随之增加，相对电导率呈不同程度的“S”型上升趋势。在 8 h 时，相对电导率均值为 32.79%，与对照相比，相对电导率值增加了 6.08 个百分点，受寒害程度较小；16 h 时，已有 6 份种质（占总种质14.28%）相对电导率超过 50%，其中最大的已达到82.00%（64 号种质），说明这 6 份种质的耐寒性表现最差；在 18 h 时，相对电导率均值为 49.89%，已接近 50%，且 21 h 时，有 17 份种质相对电导率超过 50%，1821 h 时间段为多数种质的耐寒能力敏感期；在 24 h 时，40 份种质的相对电导率已超过 50%，且均值已高达 85.02%，表现出对此低温时长的极不耐受，仅 19 号（44.13%）和 20 号（49.28%）种质表现出较强的耐寒能力。502023,46(3)李小琴等：42 份橡胶树种质资源的耐寒性比较表 1 4 2 份橡胶树种质持续低温处理下相对电导率变化、耐寒性及树皮厚度比较 编号 种质号 不同处理时间下相对电导率/%拟合度 R2 半致死时间/h 耐寒性 排序 树皮厚 度/m m C K 8 h 1 6 h 1 8 h 2 1 h 2 4 h 1 2 2 9 2 3.0 3 3 5.1 9 3 2.9 3 4 1.5 7 3 6.2 1 8 9.5 4 0.5 9 5 1 9.0 3 1 0 0.6 8 2 1 0 4 3 0.6 4 3 2.3 8 3 9.3 2 4 4.2 5 4 3.9 6 8 4.6 2 0.6 5 9 1 7.9 7 1 6 0.6 2 3 7 6 2 6.6 4 3 7.3 0 4 1.0 7 4 4.1 7 4 4.0 3 8 7.7 7 0.6 7 1 1 7.5 5 2 3 0.5 9 4 9 4 2 1.8 8 3 0.6 5 4 1.7 8 3 9.5 8 3 8.1 4 9 4.3 7 0.6 7 2 1 8.6 1 1 1 0.5 6 5 6 2 3 0.0 9 3 3.7 6 4 6.1 2 4 8.0 1 4 9.3 4 9 3.0 9 0