酿酒葡萄低温处理的影响论述

作者：鲁金星 姜寒玉 李唯 单位：甘肃农业大学生命科学技术学院

从前人的研究结果来看，在低温条件下对不同葡萄品种抗寒性研究大都局限在生理生化指标的测定，而目前并没有一个统一的标准来对不同葡萄品种抗寒性进行测定及综合评价。同时前人在对其他生理胁迫，如抗旱性[6-7]、盐胁迫[8-9]、高温胁迫[10]及其他作物的抗寒性[11-12]等探讨较多，但对于葡萄抗寒性的测定及综合评价体系方面的研究报道很少，尤其是关于酿酒葡萄此方面的研究报道相对空白[2，13]。我们针对甘肃省河西戈壁地区特殊的气候条件，对该地区的6种砧木及酿酒葡萄品种进行相关生理生化指标筛选和综合评价，以期为该地区酿酒葡萄生产、种质筛选和新品种培育提供理论依据。

1材料和方法

1.1试验地概况及供试材料实验材料取自甘肃紫轩葡萄酒业酿酒葡萄种植园，该园地处祁连山北麓，位于北纬39°6′，该区属典型的大陆性荒漠气候，年均气温8.0℃，年极端最高气温为38.6℃，极端最低气温-31.7℃，最大冻土深度1.20m，年均气温日较差15.3℃，无霜期130d，年均降水量73.3mm；太阳总辐射达到560.12～576.84kJ•cm-2，pH7.5～8.8[14]；灌溉条件为滴灌，土壤为砂砾土。供试材料均为3a生葡萄植株，管理水平一致，栽培树形采用单株单蔓倾斜式上架，栽植密度为3m×0.5m，6个酿酒品种分别为‘双优’嫁接于‘贝达’（‘双优’+‘贝达’）、‘梅鹿辄’、‘贝达’、‘双红’嫁接于‘贝达’（‘双红’+‘贝达’）、‘赤霞珠’、‘维代尔’。于2011年4月15日（越冬后）每一品种选3～5株，每株剪取40～50cm长的1a生枝条1~2枝，立即用聚乙烯膜包裹剪口，放置冰袋中带回实验室置于-4℃冰箱备用。

1.2材料处理将供试材料随机选取数枝，剪成10~15cm的长度，先用流水冲洗，后蒸馏水冲洗数遍，滤纸擦干放入冰箱进行温度处理，设定温度依次为4℃（对照）、0℃、-7℃、-15℃、-20℃，处理时间为10h。将处理后的枝条在室温下恢复30min后避开芽眼切成3~5mm的薄片混匀后称取适量，测定各指标（3个重复）。

1.3测定指标及方法相对电导率参照李合生[15]方法使用DDS-12A型电导仪测定；POD活性采用愈创木酚法测定[16]；SOD活性采用氮蓝四唑（NBT）法测定[16]；CAT活性采用紫外吸收法测定[17]；MDA含量测定采用硫代巴比妥酸法测定[18]，可溶性糖含量测定采用蒽酮法[19]，脯氨酸含量采用茚三酮比色法测定[16]。

1.4抗寒性综合评价应用隶属函数法[11，20-21]进行综合评判。（1）与抗寒性呈正相关的参数SOD、脯氨酸、可溶性糖、CAT计算公式:U（Xijk）=（Xijk-Xmin）/（Xmax-Xmin）。（2）与抗寒性呈负相关的参数电导率、MDA计算公式:U（Xijk）=1-（Xijk-Xmin）/（Xmax-Xmin）。（1）、（2）中U（Xijk）表示各指标的隶属度值；Xijk表示表示各指标值测定值；Xmax、Xmin为所有品种第k项指标的最大值和最小值。用各项指标隶属度的平均值作为树种抗寒能力综合评判标准，进行比较。

1.5数据分析实验数据采用microsoftofficeexcel2007和spss13.0软件进行统计及分析。

2结果与分析

2.1低温处理对不同酿酒葡萄品种相对电导率影响由表1可知，各酿酒葡萄品种在4～-20℃温度依次递减的条件下，低温对细胞膜的伤害逐渐增大，细胞膜透性逐渐增加。6个品种的相对电导率均呈现出显著递增趋势，4℃最低，-20℃最高，且各温度条件下电导率值差异显著（P<0.05），在-20℃时，各品种间的电导率差异较大，其中‘梅鹿辄’电导率最大（80.9%），‘贝达’电导率最小（62.24%）。一般选择相对电导率50%作为植物组织活性的耐性临界值，超过耐性临界值的温度可以作为半致死温度[22-24]。在高于-7℃各品种的相对电导率均小于50%，-7℃温度下‘梅鹿辄’（59.51%）、‘赤霞珠’（63.08%）、‘维代尔’（52.85%）电导率值均超过50%，‘双优’+‘贝达’、‘贝达’、‘双红’+‘贝达’的电导率在-15℃下分别为54.82%、55.68%、49.27%，说明‘梅鹿辄’、‘赤霞珠’、‘维代尔’的半致死温度高于-7℃，而‘双优’+‘贝达’、‘贝达’、‘双红’+‘贝达’的半致死温度在-15℃左右。同时推测-7℃左右是‘梅鹿辄’、‘赤霞珠’、‘维代尔’品种耐受的一个温度阈值，在此温度条件下，应注意加强这些品种防寒防冻的大田管理。

2.2低温处理对不同酿酒葡萄品种POD、SOD活性的影响由图1（A）可知，6个品种的POD活性随着温度的降低呈现逐步降低的趋势，‘梅鹿辄’和‘赤霞珠’在4～-20℃各温度条件下，POD活性显著低于其他品种（P<0.05）；在-7℃温度条件下，‘梅鹿辄’、‘贝达’、‘双红’+‘贝达’、‘维代尔’的POD活性较0℃降幅较大，分别为78%、53%、40%、53%，推测-7℃左右也是几种葡萄的耐受温度，可以在低于此温度下启动相关酶对细胞膜的保护措施。由图1（B）可知，所有葡萄品种SOD含量变化均呈现先升高后下降的趋势，但是各品种SOD活性到达峰值的温度及降幅不同，‘梅鹿辄’、‘赤霞珠’、‘维代尔’、‘双红’+‘贝达’均在-7℃左右时SOD活性达到峰值，在-7℃～-20℃时SOD活性差异显著（P<0.05），且较其他品种SOD活性降幅迅速，分别为30%、20%、26%、23%，说明低于-7℃葡萄品种的枝条已经受到一定程度的损伤，SOD对细胞膜的保护已经到达极限，酶系统受到破坏，SOD活性降低。‘贝达’和‘双优’+‘贝达’均在0℃左右时SOD活性达到峰值，低于0℃时SOD活性缓慢降低，推测在这2个品种中SOD的稳定性较低。

2.3低温处理对不同酿酒葡萄品种CAT活性的影响如图1（C）所示，随着温度的逐渐降低，6个葡萄品种的CAT含量均呈现先增后降的趋势，‘梅鹿辄’、‘贝达’、‘双红’+‘贝达’、‘赤霞珠’均在-7℃时CAT活性达到峰值，分别为90.88、103.58、99.5、96.13，在低于-7℃时CAT活性开始降低，其中‘梅鹿辄’降幅最小，推测-7℃为一个较为重要的温度拐点，可能同SOD一样，低于-7℃破坏了相关保护酶而CAT含量降低。‘双优’+‘贝达’CAT活性峰值出现在-15℃，低于此温度开始降低，而‘维代尔’在0℃时CAT活性已经达到了峰值，低于0℃时CAT活性开始降低。