Abstract: Leaves of 12 grapevine cultivars were selected as materials and collected in the fall. The photochemical reflectance index (PRI) in leaves was measured after frost treatment. Effective parameters were calculated and used in functional value analysis to compare the cold hardiness of leaves. Cooling temperature led to a trend of declining PRI. PRI and its relative value (Rt) had a good linear relationship with temperature in the range of -8 to 0°C. Relative values at both 0°C and -8°C (R0, R-8) differed among cultivars, as did the slope of regressions in the range of -8 to 0°C and can be used as parameters to reflect the cold hardiness of leaves. Functional value analysis and cluster analysis showed that the most cold-hardiness cultivar in leaves was Cabernet Sauvignon (Vitis vinifera), with R0, R-8, and SLP values at 72.3%, 50.19%, and 2.78, respectively.
2 结果与讨论2.1 低温对葡萄叶片PRI的影响图1显示, 随着温度的降低, 葡萄叶片的PRI呈下降趋势, 在零下温度(-8-0°C), PRI与温度呈显著的线性关系(α=0.05)。 图1https://www.chinbullbotany.com/article/2017/1674-3466/1674-3466-52-5-543/img_1.png图1 不同葡萄品种叶片低温处理温度-PRI的关系 (A)-(L) 分别为葡萄种质Kyoho、Summer black、Muscat、Moldova、Tangwei Butao、Cabernet Sauvignon、Merlot、Frontenac、Vidal Blanc、Shan Butao、White Riesling和Pinot Chardonnay, 图2同。采用-8-0°C之间的数据进行回归直线拟合, 显著水平为α=0.05。 Figure 1 Temperature-PRI relationships in leaves of different grapevine cultivars (A)-(L) Indicate grapevine cultivars Kyoho, Summer black, Muscat, Moldova, Tangwei Butao, Cabernet Sauvignon, Merlot, Frontenac, Vidal Blanc, Shan Butao, White Riesling and Pinot Chardonnay, respectively, the same as Figure 2. All regressions were conducted for the range of -8°C to 0°C and significant difference at 0.05 levels. Figure 1https://www.chinbullbotany.com/article/2017/1674-3466/1674-3466-52-5-543/img_1.png图1 不同葡萄品种叶片低温处理温度-PRI的关系 (A)-(L) 分别为葡萄种质Kyoho、Summer black、Muscat、Moldova、Tangwei Butao、Cabernet Sauvignon、Merlot、Frontenac、Vidal Blanc、Shan Butao、White Riesling和Pinot Chardonnay, 图2同。采用-8-0°C之间的数据进行回归直线拟合, 显著水平为α=0.05。 Figure 1 Temperature-PRI relationships in leaves of different grapevine cultivars (A)-(L) Indicate grapevine cultivars Kyoho, Summer black, Muscat, Moldova, Tangwei Butao, Cabernet Sauvignon, Merlot, Frontenac, Vidal Blanc, Shan Butao, White Riesling and Pinot Chardonnay, respectively, the same as Figure 2. All regressions were conducted for the range of -8°C to 0°C and significant difference at 0.05 levels.
图1 不同葡萄品种叶片低温处理温度-PRI的关系 (A)-(L) 分别为葡萄种质Kyoho、Summer black、Muscat、Moldova、Tangwei Butao、Cabernet Sauvignon、Merlot、Frontenac、Vidal Blanc、Shan Butao、White Riesling和Pinot Chardonnay, 图2同。采用-8-0°C之间的数据进行回归直线拟合, 显著水平为α=0.05。 Figure 1 Temperature-PRI relationships in leaves of different grapevine cultivars (A)-(L) Indicate grapevine cultivars Kyoho, Summer black, Muscat, Moldova, Tangwei Butao, Cabernet Sauvignon, Merlot, Frontenac, Vidal Blanc, Shan Butao, White Riesling and Pinot Chardonnay, respectively, the same as Figure 2. All regressions were conducted for the range of -8°C to 0°C and significant difference at 0.05 levels.
以每个葡萄品种叶片在4°C下的PRI值作为各自的对照, 对-8-0°C区间的PRI值进行数据转换, 求出PRI相对于对照的水平Rt, 以表征PRI在低温下的稳定情况。结果显示, PRI的相对水平(Rt)与温度之间也存在较好的线性关系(图2), 但是不同品种的Rt对-8-0°C区间低温的反应程度差别较大。当温度降到0°C时, Moldova、Cabernet Sauvignon以及White Riesling等品种的相对PRI (R0) (图2A-D, F-L)仍可以维持在对照70%以上的水平, 而Tangwei Butao 的R0 (图2E)则显著下降到对照的7.79%, 表明不同品种PRI对降温的敏感性差异很大。在-8-0°C区间, 叶片PRI以线性方式下降, 线性方程的斜率SLP从Tangwei Butao的0.42 (图2E)到ShanButao的3.82 (图2J)不等, 表明不同品种叶片的PRI随温度降低的速度差异较大。当温度降到-8°C时, 不同品种叶片PRI的相对水平R-8差异也很大, Moldova (图2D)、Cabernet Sauvignon (图2F)和White Riesling (图2K)等品种可以维持在对照水平的50%左右, Muscat (图2C)在10%以下, Tangwei Butao (图2E)则接近0。 图2https://www.chinbullbotany.com/article/2017/1674-3466/1674-3466-52-5-543/img_2.png图2 不同葡萄品种叶片温度-Rt的关系 (A)-(L)见图1。Rt (%)=PRIt/PRI4°C×100, t=0、-2、-4、-6、-8°C。采用-8-0°C之间的数据进行回归直线拟合, 显著水平为α=0.05。 Figure 2 Temperature-Rt relationships in different grapevine cultivars (A)-(L) See Figure 1. Rt (%)=PRIt/PRI4°C×100, t=0, -2, -4, -6, -8°C. All regressions were conducted for the range of -8°C to 0°C and significant difference at 0.05 levels. Figure 2https://www.chinbullbotany.com/article/2017/1674-3466/1674-3466-52-5-543/img_2.png图2 不同葡萄品种叶片温度-Rt的关系 (A)-(L)见图1。Rt (%)=PRIt/PRI4°C×100, t=0、-2、-4、-6、-8°C。采用-8-0°C之间的数据进行回归直线拟合, 显著水平为α=0.05。 Figure 2 Temperature-Rt relationships in different grapevine cultivars (A)-(L) See Figure 1. Rt (%)=PRIt/PRI4°C×100, t=0, -2, -4, -6, -8°C. All regressions were conducted for the range of -8°C to 0°C and significant difference at 0.05 levels.
图2 不同葡萄品种叶片温度-Rt的关系 (A)-(L)见图1。Rt (%)=PRIt/PRI4°C×100, t=0、-2、-4、-6、-8°C。采用-8-0°C之间的数据进行回归直线拟合, 显著水平为α=0.05。 Figure 2 Temperature-Rt relationships in different grapevine cultivars (A)-(L) See Figure 1. Rt (%)=PRIt/PRI4°C×100, t=0, -2, -4, -6, -8°C. All regressions were conducted for the range of -8°C to 0°C and significant difference at 0.05 levels.
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... 抗性种质资源的开发与利用是农业上应对不利栽培环境的重要手段, 而种质资源的抗性评价是种质利用的基础.目前, 对葡萄进行的抗寒性评价主要是以冬季休眠期为研究时期, 以根系、枝条和休眠冬芽为主要研究材料(Wample and Bary, 1992; Wample et al., 1993; Wolf and Cook, 1994; Fuller and Telli, 1999; Gu,1999; Kovács et al., 2003; Ferguson et al., 2011), 对生长季叶片耐低温能力的评价则相对缺乏.在研究方法上, 电导率法、低温放热法以及生理生化指标测定是使用最多的方法, 但是这些方法操作繁琐, 且需要对植物材料进行破坏, 往往难以准确反映植物材料在低温环境下的真实情况.植物光合参数在农业生产实践中具有重要意义, 在低温研究中也已得到了一定的应用(Allen and Ort, 2001; Neuner et al., 2013; Maughan et al., 2015), 但是光合参数的测定受到多种因素的影响, 要得到大量可靠的数据相对困难.荧光技术操作简便且对检测材料无损, 但难以实现大范围植物群体的荧光测定, 这些因素都限制了其在叶片低温评价及灾后调查中的应用. ...
1 2011
... 抗性种质资源的开发与利用是农业上应对不利栽培环境的重要手段, 而种质资源的抗性评价是种质利用的基础.目前, 对葡萄进行的抗寒性评价主要是以冬季休眠期为研究时期, 以根系、枝条和休眠冬芽为主要研究材料(Wample and Bary, 1992; Wample et al., 1993; Wolf and Cook, 1994; Fuller and Telli, 1999; Gu,1999; Kovács et al., 2003; Ferguson et al., 2011), 对生长季叶片耐低温能力的评价则相对缺乏.在研究方法上, 电导率法、低温放热法以及生理生化指标测定是使用最多的方法, 但是这些方法操作繁琐, 且需要对植物材料进行破坏, 往往难以准确反映植物材料在低温环境下的真实情况.植物光合参数在农业生产实践中具有重要意义, 在低温研究中也已得到了一定的应用(Allen and Ort, 2001; Neuner et al., 2013; Maughan et al., 2015), 但是光合参数的测定受到多种因素的影响, 要得到大量可靠的数据相对困难.荧光技术操作简便且对检测材料无损, 但难以实现大范围植物群体的荧光测定, 这些因素都限制了其在叶片低温评价及灾后调查中的应用. ...
1 1999
... 抗性种质资源的开发与利用是农业上应对不利栽培环境的重要手段, 而种质资源的抗性评价是种质利用的基础.目前, 对葡萄进行的抗寒性评价主要是以冬季休眠期为研究时期, 以根系、枝条和休眠冬芽为主要研究材料(Wample and Bary, 1992; Wample et al., 1993; Wolf and Cook, 1994; Fuller and Telli, 1999; Gu,1999; Kovács et al., 2003; Ferguson et al., 2011), 对生长季叶片耐低温能力的评价则相对缺乏.在研究方法上, 电导率法、低温放热法以及生理生化指标测定是使用最多的方法, 但是这些方法操作繁琐, 且需要对植物材料进行破坏, 往往难以准确反映植物材料在低温环境下的真实情况.植物光合参数在农业生产实践中具有重要意义, 在低温研究中也已得到了一定的应用(Allen and Ort, 2001; Neuner et al., 2013; Maughan et al., 2015), 但是光合参数的测定受到多种因素的影响, 要得到大量可靠的数据相对困难.荧光技术操作简便且对检测材料无损, 但难以实现大范围植物群体的荧光测定, 这些因素都限制了其在叶片低温评价及灾后调查中的应用. ...
1 1999
... 抗性种质资源的开发与利用是农业上应对不利栽培环境的重要手段, 而种质资源的抗性评价是种质利用的基础.目前, 对葡萄进行的抗寒性评价主要是以冬季休眠期为研究时期, 以根系、枝条和休眠冬芽为主要研究材料(Wample and Bary, 1992; Wample et al., 1993; Wolf and Cook, 1994; Fuller and Telli, 1999; Gu,1999; Kovács et al., 2003; Ferguson et al., 2011), 对生长季叶片耐低温能力的评价则相对缺乏.在研究方法上, 电导率法、低温放热法以及生理生化指标测定是使用最多的方法, 但是这些方法操作繁琐, 且需要对植物材料进行破坏, 往往难以准确反映植物材料在低温环境下的真实情况.植物光合参数在农业生产实践中具有重要意义, 在低温研究中也已得到了一定的应用(Allen and Ort, 2001; Neuner et al., 2013; Maughan et al., 2015), 但是光合参数的测定受到多种因素的影响, 要得到大量可靠的数据相对困难.荧光技术操作简便且对检测材料无损, 但难以实现大范围植物群体的荧光测定, 这些因素都限制了其在叶片低温评价及灾后调查中的应用. ...
1 2003
... 抗性种质资源的开发与利用是农业上应对不利栽培环境的重要手段, 而种质资源的抗性评价是种质利用的基础.目前, 对葡萄进行的抗寒性评价主要是以冬季休眠期为研究时期, 以根系、枝条和休眠冬芽为主要研究材料(Wample and Bary, 1992; Wample et al., 1993; Wolf and Cook, 1994; Fuller and Telli, 1999; Gu,1999; Kovács et al., 2003; Ferguson et al., 2011), 对生长季叶片耐低温能力的评价则相对缺乏.在研究方法上, 电导率法、低温放热法以及生理生化指标测定是使用最多的方法, 但是这些方法操作繁琐, 且需要对植物材料进行破坏, 往往难以准确反映植物材料在低温环境下的真实情况.植物光合参数在农业生产实践中具有重要意义, 在低温研究中也已得到了一定的应用(Allen and Ort, 2001; Neuner et al., 2013; Maughan et al., 2015), 但是光合参数的测定受到多种因素的影响, 要得到大量可靠的数据相对困难.荧光技术操作简便且对检测材料无损, 但难以实现大范围植物群体的荧光测定, 这些因素都限制了其在叶片低温评价及灾后调查中的应用. ...
1 2015
... 抗性种质资源的开发与利用是农业上应对不利栽培环境的重要手段, 而种质资源的抗性评价是种质利用的基础.目前, 对葡萄进行的抗寒性评价主要是以冬季休眠期为研究时期, 以根系、枝条和休眠冬芽为主要研究材料(Wample and Bary, 1992; Wample et al., 1993; Wolf and Cook, 1994; Fuller and Telli, 1999; Gu,1999; Kovács et al., 2003; Ferguson et al., 2011), 对生长季叶片耐低温能力的评价则相对缺乏.在研究方法上, 电导率法、低温放热法以及生理生化指标测定是使用最多的方法, 但是这些方法操作繁琐, 且需要对植物材料进行破坏, 往往难以准确反映植物材料在低温环境下的真实情况.植物光合参数在农业生产实践中具有重要意义, 在低温研究中也已得到了一定的应用(Allen and Ort, 2001; Neuner et al., 2013; Maughan et al., 2015), 但是光合参数的测定受到多种因素的影响, 要得到大量可靠的数据相对困难.荧光技术操作简便且对检测材料无损, 但难以实现大范围植物群体的荧光测定, 这些因素都限制了其在叶片低温评价及灾后调查中的应用. ...
1 2006
... 遥感技术和反射光谱技术的发明为测定大范围群体光合性能提供了可靠的技术手段.已有研究证明, 光谱参数中的光化学反射指数(photochemical reflectance index, PRI)与叶片光能利用率(light use efficiency, LUE)呈显著正相关(Nakaji et al., 2006; Wu et al., 2010).此外, 相对于光合仪和荧光仪, 采用光谱仪收集PRI数据更加方便快捷.本课题组前期的研究表明, 低温条件下, 光化学反射指数与电导率呈显著负相关(Sun et al., 2016), 这为采用光化学反射指数比较葡萄叶片耐霜冻能力奠定了理论基础. ...
1 2013
... 抗性种质资源的开发与利用是农业上应对不利栽培环境的重要手段, 而种质资源的抗性评价是种质利用的基础.目前, 对葡萄进行的抗寒性评价主要是以冬季休眠期为研究时期, 以根系、枝条和休眠冬芽为主要研究材料(Wample and Bary, 1992; Wample et al., 1993; Wolf and Cook, 1994; Fuller and Telli, 1999; Gu,1999; Kovács et al., 2003; Ferguson et al., 2011), 对生长季叶片耐低温能力的评价则相对缺乏.在研究方法上, 电导率法、低温放热法以及生理生化指标测定是使用最多的方法, 但是这些方法操作繁琐, 且需要对植物材料进行破坏, 往往难以准确反映植物材料在低温环境下的真实情况.植物光合参数在农业生产实践中具有重要意义, 在低温研究中也已得到了一定的应用(Allen and Ort, 2001; Neuner et al., 2013; Maughan et al., 2015), 但是光合参数的测定受到多种因素的影响, 要得到大量可靠的数据相对困难.荧光技术操作简便且对检测材料无损, 但难以实现大范围植物群体的荧光测定, 这些因素都限制了其在叶片低温评价及灾后调查中的应用. ...
1 2016
... 遥感技术和反射光谱技术的发明为测定大范围群体光合性能提供了可靠的技术手段.已有研究证明, 光谱参数中的光化学反射指数(photochemical reflectance index, PRI)与叶片光能利用率(light use efficiency, LUE)呈显著正相关(Nakaji et al., 2006; Wu et al., 2010).此外, 相对于光合仪和荧光仪, 采用光谱仪收集PRI数据更加方便快捷.本课题组前期的研究表明, 低温条件下, 光化学反射指数与电导率呈显著负相关(Sun et al., 2016), 这为采用光化学反射指数比较葡萄叶片耐霜冻能力奠定了理论基础. ...
1 1992
... 抗性种质资源的开发与利用是农业上应对不利栽培环境的重要手段, 而种质资源的抗性评价是种质利用的基础.目前, 对葡萄进行的抗寒性评价主要是以冬季休眠期为研究时期, 以根系、枝条和休眠冬芽为主要研究材料(Wample and Bary, 1992; Wample et al., 1993; Wolf and Cook, 1994; Fuller and Telli, 1999; Gu,1999; Kovács et al., 2003; Ferguson et al., 2011), 对生长季叶片耐低温能力的评价则相对缺乏.在研究方法上, 电导率法、低温放热法以及生理生化指标测定是使用最多的方法, 但是这些方法操作繁琐, 且需要对植物材料进行破坏, 往往难以准确反映植物材料在低温环境下的真实情况.植物光合参数在农业生产实践中具有重要意义, 在低温研究中也已得到了一定的应用(Allen and Ort, 2001; Neuner et al., 2013; Maughan et al., 2015), 但是光合参数的测定受到多种因素的影响, 要得到大量可靠的数据相对困难.荧光技术操作简便且对检测材料无损, 但难以实现大范围植物群体的荧光测定, 这些因素都限制了其在叶片低温评价及灾后调查中的应用. ...
1 1993
... 抗性种质资源的开发与利用是农业上应对不利栽培环境的重要手段, 而种质资源的抗性评价是种质利用的基础.目前, 对葡萄进行的抗寒性评价主要是以冬季休眠期为研究时期, 以根系、枝条和休眠冬芽为主要研究材料(Wample and Bary, 1992; Wample et al., 1993; Wolf and Cook, 1994; Fuller and Telli, 1999; Gu,1999; Kovács et al., 2003; Ferguson et al., 2011), 对生长季叶片耐低温能力的评价则相对缺乏.在研究方法上, 电导率法、低温放热法以及生理生化指标测定是使用最多的方法, 但是这些方法操作繁琐, 且需要对植物材料进行破坏, 往往难以准确反映植物材料在低温环境下的真实情况.植物光合参数在农业生产实践中具有重要意义, 在低温研究中也已得到了一定的应用(Allen and Ort, 2001; Neuner et al., 2013; Maughan et al., 2015), 但是光合参数的测定受到多种因素的影响, 要得到大量可靠的数据相对困难.荧光技术操作简便且对检测材料无损, 但难以实现大范围植物群体的荧光测定, 这些因素都限制了其在叶片低温评价及灾后调查中的应用. ...
1 1994
... 抗性种质资源的开发与利用是农业上应对不利栽培环境的重要手段, 而种质资源的抗性评价是种质利用的基础.目前, 对葡萄进行的抗寒性评价主要是以冬季休眠期为研究时期, 以根系、枝条和休眠冬芽为主要研究材料(Wample and Bary, 1992; Wample et al., 1993; Wolf and Cook, 1994; Fuller and Telli, 1999; Gu,1999; Kovács et al., 2003; Ferguson et al., 2011), 对生长季叶片耐低温能力的评价则相对缺乏.在研究方法上, 电导率法、低温放热法以及生理生化指标测定是使用最多的方法, 但是这些方法操作繁琐, 且需要对植物材料进行破坏, 往往难以准确反映植物材料在低温环境下的真实情况.植物光合参数在农业生产实践中具有重要意义, 在低温研究中也已得到了一定的应用(Allen and Ort, 2001; Neuner et al., 2013; Maughan et al., 2015), 但是光合参数的测定受到多种因素的影响, 要得到大量可靠的数据相对困难.荧光技术操作简便且对检测材料无损, 但难以实现大范围植物群体的荧光测定, 这些因素都限制了其在叶片低温评价及灾后调查中的应用. ...
1 2010
... 遥感技术和反射光谱技术的发明为测定大范围群体光合性能提供了可靠的技术手段.已有研究证明, 光谱参数中的光化学反射指数(photochemical reflectance index, PRI)与叶片光能利用率(light use efficiency, LUE)呈显著正相关(Nakaji et al., 2006; Wu et al., 2010).此外, 相对于光合仪和荧光仪, 采用光谱仪收集PRI数据更加方便快捷.本课题组前期的研究表明, 低温条件下, 光化学反射指数与电导率呈显著负相关(Sun et al., 2016), 这为采用光化学反射指数比较葡萄叶片耐霜冻能力奠定了理论基础. ...