浅谈法国梧桐的抗寒性分析

法国梧桐学名悬铃木（Platanus orientalis L.）， 又称法桐，原产于东南欧、印度及美洲。法国梧桐喜 温暖、湿润环境，为阔叶落叶乔木，树干粗大，寿命 长；叶大荫浓，树姿优美，具有超强的吸收有毒有害 气体、抵抗烟尘、隔离噪音能力，且病虫害少。由于 法国梧桐具有良好的观赏和绿化性能，全国许多城 市都将其作为主要绿化树，特别是北方城市，常常 将其作为主要绿化树种，栽培界限一直向北移动。 北京市内一些街道将法国梧桐作为行道树。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料为北京市海淀区曙光花园小区周边 行道树法国梧桐，所采枝条均为生长状况基本一致 的 1 年生枝条。

1.2 试验器材

电子天平（JA2603B，上海精科实业有限公司）； 干燥箱（PH030A 型，上海一恒科学仪器有限公司）； 磁力搅拌器（HJ-3，金坛市中正仪器制造有限公 司）；pH 计 （HI2221，意大利 HANNA）；水浴锅 （HWS-24，上海一恒科学仪器有限公司）；电导仪 （HANNA EC215，意大利 HANNA）。

1.3 试验方法

1.3.1 材料采集

2015 年 12 月中旬，从发育正常 的 1 年生枝条第 4 个芽开始，剪取 40～50 cm 长的 枝条，置于聚乙烯袋中，带回实验室。枝条用自来水、 蒸馏水和重蒸馏水冲洗干净后，用纱布擦干，备用。

1.3.2 氯化钠溶液处理

为了模拟冬季融雪剂对 法国梧桐的影响，利用 0.5%的氯化钠溶液浸泡处 理法国梧桐枝条 24 h，同时以不处理作为对照。

1.3.3 低温处理

未处理和氯化钠处理的法国梧 桐置于自封袋中，分别置于 0，-5，-10，-15，-20，-25， -30，-35 ℃的低温冰箱中处理 24 h，再以 5 ℃/h 的 速度升温至 0 ℃，然后取出枝条，在室温下解冻 1 h， 用滤纸吸干水分，将冷冻后的枝条剪成 0.5 cm 小段 （不含芽部分）。

1.3.4 电导率的测定

分别称取处理和对照样本 3 g 放于试管中，加入 30 mL 无离子水，真空渗入 10 min，静置 12 h 左右。用电导仪测定浸提液的电 解质渗出率；然后将样品密封置于沸水浴中煮 1 h， 静置 12 h 左右，测定浸提液的电解质渗出率，其为细胞全部被破坏后浸提液的电解质渗出率，代表离 体枝条细胞电解质总量。以自然条件下（0 ℃）的电 解质渗出率为对照 。每处理重复 3 次 。 相对电导率＝S1/S2×100％ （1） 式中，S1 为初始电导率；S2 为煮沸后电导率。

1.3.5 Logistic 回归分析

Logistic 回归分析参照王 晓辉等的方法进行。对试验数据（相对电导率）进 行 Logistic 回归分析，回归模型如下。 y＝K（1 / ＋ae-bx） （2） K＝（y2 （2 y1＋y3 ）-2y1y2y3 ）（/ y2 2 －y1y3 ） （3） 式中，y 为相对电导率，y1、y2、y3 为测定结果中 等距离的三点的相对电导率，拐点为 d2 y/dx2 ＝0 时 的 x 值，经求导简化可得如下公式。 x＝lna/b （4） Logistic 方程如下。 y＝K（1 / ＋ae-bt） （5） 式中，y 为实测细胞伤害率；t 代表冷冻温度；K 为细胞伤害率的饱和容量。因本试验中细胞伤害率 消除了本底干扰，故 K 值为 100；a、b 为方程参数。 为确定 a、b 值，将 Logistic 方程转化为式（6）。 ln（K－y）/y＝lna－bt （6） 令 y′＝ln（K－y）/y，则转化成细胞伤害率（y′） 与处理温度（t）的直线方程。通过直线回归求出 a、b 值及相关系数，对回归方程进行二阶导数变换得到 方程曲线的拐点值，即为低温半致死温度（LT50）。

1.4 数据处理

数据采用 Excel 2003 和 SAS 8.1 软件进行统计 分析。

2 结果与分析

0.5%的氯化钠处理和未处理（对照）法国梧桐 枝条经不同低温处理后，相对电导率呈现较为一致 的变化趋势（图 1），均随着低温处理温度的下降，法 国梧桐枝条内相对电导率上升，0～-15 ℃相对电 导率上升平缓；然后在 -15～-25 ℃低温相对电导 率急剧升高；之后又趋于平缓。但是，0.5%的氯化钠 处理和未处理之间存在一定差异。由此说明，0.5% 的氯化钠溶液处理对法国梧桐的耐寒性有一定影 响。植物的细胞在致死性伤害出现之前，往往有一 个从可逆到不可逆伤害的逐渐发展过程，在这一过 程中，有的细胞有“修复”能力，因而整个组织在不 同温度下电导率总是呈“S”形曲线，故用 Logistic 方 程进行拟合，与真实情况较为接近 。CK 枝条的的 Logistic 方程为 y＝100/ （1＋ 3.23e0.073）（t R2 ＝0.832**），表现出细胞伤害率（y）与处 理温度（t）之间存在显著的直线相关关系，低温半 致死温度为 -16.07 ℃。

3 结论与讨论

低温对植物可造成生物膜系统损伤，目前细胞 膜透性已作为检测植物耐寒性大小的一个重要指标。电解质外渗率大小可反映出植物受害程度， 低温胁迫下，抗寒性较差的植物膜透性增加速度较 快。目前，利用电导法测定细胞膜透性已成为常规 耐寒性的测定方法，为国内外研究者广泛应用，并 获得了较为理想的结果。本研究利用电导法结合 Logistic 方程通过求拐点可计算出低温半致死温 度，其表现出的差异可以用于衡量耐受低温的能 力，且这种差异表现为拐点温度与抗寒力之间呈负 相关趋势，拐点温度越低，表明其半致死温度越 低，即该树种抗寒性越强。结果的准确程度要进行 Logistic 方程拟合度显著性检测，拟合度达显著水 平时，计算出的结果才精确可靠。本试验中，拟合度 结果均达到显著水平，故求出的 LT50 可信度较高。