短光周期与CaCl2对金叶女贞抗寒性的影响张彦杰施娴李玉珠杨颖指导老师：张钢赵斌摘要：以当年生金叶女贞(Ligustrum vicaryi)扦插苗为试材，从2006年9月6日至10月18日分别对其进行不同短光周期和CaCl2处理，处理前后采用电导法并配以Logistic方程DeAyxCB++=-∙)(1对茎的抗寒性进行测定分析并比较。
结果表明：对金叶女贞进行短光周期处理和CaCl2处理，可以不同程度的提高金叶女贞的抗寒性，改变其抗寒锻炼速率。
关键词：金叶女贞；抗寒性；电导法Effect of short photoperiod and CaCl2 on cold hardiness of Ligustrum vicaryiZhangyanjie Shixian Liyuzhu YangyingAbstract：The current year Ligustrum vicaryi was treated using short photoperiodand CaCl2 from September 6 to October 18 in 2006. The cold hardiness of stems inLigustrum vicaryi was measured and compared by means of the conductivity witha Logistic function. The results showed that short photoperiod and CaCl2mightenhance cold hardiness of Ligustrum vicaryi，and change the rate of coldhardening in stems of Ligustrum vicaryi.Key words：Ligustrum vicaryi；Cold hardiness；Conductivity method 木本植物的抗寒性呈季节性变化，抗寒性的年发育主要受环境因子影响，而光周期是诱导抗寒性的最主要环境因子之一[1]。
木本植物在春季芽萌发前后对冻害最为敏感，因为越接近芽萌发，其抗寒性就越低[18]。
金叶女贞（Ligustrum vicaryi），属木犀科，观叶植物，由加州金边女贞与欧洲女贞杂交育成。
自80年代末引入我国以来，已在全国广泛栽培。
金叶女贞性喜光、稍耐荫、较耐寒，但小苗抗寒性较差，在北京、河北一带冬季易受冻害，需采取措施防寒。
对树木进行短光周期处理，会提高其抗寒性[13]。
本文检测当年生金叶女贞在秋季经短光周期和CaCl2处理后，其抗寒性变化，为我国观赏植物越冬防寒提供一项新的技术措施。
1材料与方法1.1实验材料实验材料取自河北农业大学标本园内当年生金叶女贞，从2006年9月6日开始进行2种短光周期处理。
短光周期设定为白天10 h（8：00--18：00）/夜长14 h和白天8 h（9：00--17：00）/夜长16 h，处理三周。
后随光照时间变短，短光周期分别调整为，白天9 h（8：30--17：30）/夜长15 h和白天7 h（9：30--14：30）/夜长17 h，处理三周。
CaCl2从9月13号开始喷施，每周一次，共4次，以叶片上下表面都湿透为准。
文中、表中和图中的A、B、C、D处理分别代表对照、10（9）h 短光周期处理、8(7)h短光周期、CaCl2处理。
CaCl2浓度为20mmol/L。
测定仪器有DDS-12A型电导仪，冷冻仪（冰箱：0～-18℃；冰柜：-20～-40℃）。
1.2实验方法1.2.1电导法原理抗寒性（cold hardiness）是指植物不受冻害所能忍耐的冷冻温度[2]。
植物组织受到逆境伤害时，由于膜的功能受损或结构破坏，使其透性增大，细胞内各种水溶性物质包括电解质将有不同程度的外渗。
健康组织被臵于去离子水中时，会有少量的细胞内含物(包括离子，主要是K+)渗到水中，如果细胞膜被撕破或转膜(transmembrane)蛋白质泵受损，则细胞内含物以较高速率渗出，这些渗出物可用电导仪测定[3]。
外渗溶质越多，电导率越高，表明其抗冻能力越差；反之植物细胞破坏程度小，外渗溶质少，电导率就低，抗冻性就强。
本实验主要采用了电导法[4]结合Logistic方程来测定金叶女贞茎的抗寒性。
1.2.3实验方法2006年9月6日至2007年1月17日，每4周测量一次。
每个处理每次取苗28株，每株取2段中部茎段（1 cm/段），共56段茎，经去离子水洗净后，每处理分别装于7个塑料袋中（每袋8段）放于冰箱内进行冷冻处理。
设臵7个温度，其中4 ︒C为对照温度以及6个冷冻温度（包括２个使样本全部成活温度和２个使样本全部死亡温度，３个中间温度）。
降温速率为6 ︒C〃h-1，到达每个温度梯度时保持4 h 后，臵于4 ︒C冰箱中缓慢解冻24 h[12]。
处理完毕后，每处理茎从中部切取1 cm茎段，再从中间纵向切开，用去离子水清洗后，分别臵于4个试管中，即为4次重复，每试管加去离子水10 ml，用橡胶塞封口，放入摇床中摇24 h后用DDS-12A型电导仪测量初电导值（C1）。
沸水浴20 min后再放入摇床中振荡24 h，测量终电导值（C2）。
用公式（1）计算相对电导率（E）。
E=(C1/C2)×100[3]（1）1.2.4数据处理电解质渗出率50%时的温度为致死温度[11]。
实验过程中存在着系统误差，当电解质渗出率50%时的温度与半致死温度不一定一致，因此配合Logistic方程求出‚S‛形曲线的拐点温度，以减小误差和简化测定程序。
测定金叶女贞在设定温度下的电解质渗出率，并能准确计算出植物组织的低温半致死温度（LT50）[5]。
王飞等用电导法结合配合Logistic方程对杏品种花器官的抗寒性进行研究，并定性测出品种的半致死温度[6]。
徐康等也应用电导法配合Logistic方程对茶梅‘小玫瑰’进行抗寒力测定[7]。
此法还应用多种植物材料[8,9]，因此本试验也采用了此方法。
本试验用Logistic 方程[10]（2）计算抗寒性：D e Ay x C B ++=-∙)(1 （2）式中：y ＝相对电解质渗出率（%）；x ＝冷冻处理温度（ºC ）；B ＝ 斜率（%〃ºC -1），相对电解质渗出率随冷冻温度变化的斜率；C ＝拐点（ºC ），随测试冷冻温度的降低，冻害变化率（dy/dx ）达最大值时的温度值，即为估测的抗寒性。
当x→∞时，y ＝A+D 。
函数的下渐近线，表示未受冻害时相对电解质渗出率的基础值。
当x→–∞时，y ＝D 。
函数的上渐近线，表示受冻害时相对电解质渗出率的最大值。
应用SPSS12.0软件求拐点温度（C 值）估算抗寒性。
2.结果与分析2.1 抗寒性的变化由表1可知，金叶女贞在抗寒锻炼期间，金叶女贞的抗寒性随时间而增强，即随温度下降而增强，B 、C 、D 处理的抗寒性明显高于对照组A ，在抗寒性最大时，即1月27日，A 、B 、C 、D 的抗寒性增幅分别为：22.5、25.1、21.9、20。
以上结果表明，短光周期和CaCl 2处理可以提高金叶女贞的抗寒性，经短光周期处理的材料大于CaCl 2处理的材料，短光周期越长抗寒性越大。
表1 金叶女贞当年生幼苗抗寒锻炼期间的抗寒性变化处理日期抗寒性，︒C95%置信区间Treatment Date Cold hardiness, ︒C 95% confidence interval处理A 9月6日-8.3a -10.8 ~ -5.710月25日-9.6a -11.8 ~ -7.411月22日-13.5b -14.5 ~ -12.412月20日-23.5c -26.4 ~ -20.61月17日-30.8d -32.5 ~ -29.1处理B9月6日-8.3a -10.8 ~ -5.710月25日-12.1ab -21.8 ~ -2.411月22日-18.5b -19.6 ~ -17.412月20日-27.6cd -30.4 ~ -24.71月17日-33.4cd -41.6 ~ -25.2处理C 9月6日-8.3a -10.8 ~ -5.710月25日-12.5 －11月22日-16.6b -18.2 ~ -14.912月20日-28.5cd -33.5 ~ -23.61月17日-30.1cd -37.2 ~ -23.0处理D9月6日-8.3a -10.8 ~ -5.710月25日-12.2ab -17.3 ~ -7.011月22日-16.2b -20.1 ~ -12.312月20日-26.1c -28.3 ~ -23.81月17日-30.3cd -34.5 ~ -26.2注：在抗寒性一栏，字母不同者表明抗寒性差异显著（95%臵信区间不重合）。
‚—‛表示95%臵信区间无穷大。
Note: In the column of ―cold hardiness‖, the differences of cold hardiness are taken as significant and marked with different letters when the values of the Wald 95% confidence intervals do not overlap. “—”，The Wald 95% confidence intervals were infinite.2.2 抗寒锻炼速率由图1可知，经过短光周期和CaCl2处理的材料，提前进入休眠期；抗寒速率变化大于未经处理的材料；抗寒速率随着时间变化而变化，并且在材料处理10周后有峰值；抗寒锻炼速率大小C>D>B>A。
以上结果表明，金叶女贞经短光周期和CaCl2处理，提前进入休眠期，抗寒性增大；在材料处理10周后出现峰值；光周期越短抗寒性变化速率越大；经光周期处理的材料的抗寒性锻炼速率变化大于CaCl 2。
抗寒锻炼速率The rate of coldhardening 00.1 0.2 0.30.4 0.510月25日 11月22日 12月20日 1月17日时间/date抗 寒 锻炼 速 率℃/dA B C D图1. 短光周期和CaCl 2处理后，金叶女贞茎抗寒锻炼速率 Fig. 1. After treatments of short photoperiod and CaCl 2, the rate of cold hardening in stems of Ligustrum vicaryi .3.讨论3.1短光周期处理金叶女贞抗寒性的变化金叶女贞经过短周期处理后抗寒性明显增大。