杏仁(Prunus dulcis)花器官霜冻耐受性研究：物候期、品种差异与糖代谢的调控机制

这篇综述系统评估了20个杏仁品种在不同物候阶段（D-I期）的霜冻耐受性（LT10/LT50/LT90），揭示开花期（F期）蔗糖含量与抗冻性呈显著负相关（r=?0.65）。研究通过差示热分析（DTA）证实果实坐果期（H期）为最脆弱阶段，并鉴定出'Vairo'等6个高抗品种，为抗寒育种提供了关键生理标记（如蔗糖≥6 mg/g）和精准表型筛选方案。

　　

摘要

杏仁作为早花型温带果树，其花器官霜冻敏感性严重制约产业效益。研究通过模拟-9°C至-1°C梯度降温，结合Probit模型量化20个品种在关键物候阶段的损伤阈值，发现蔗糖在花柱中的积累可显著降低冰晶形成风险，为分子设计育种开辟新路径。

霜冻耐受性随物候期的动态演变

以'Desmayo Largueta'和'Tardona'为模型，发现休眠芽（D期）耐受性最强（LT₅₀≈-4.7°C），坐果期（H期）骤降至-3.0°C。全花期（F期）的LT₉₀显示，传统品种'Marcona'（-4.7°C）比新品种'Vairo'（-6.3°C）脆弱1.6°C，印证了育种改良的实效性。

品种间抗冻性分级

通过2年重复实验构建抗冻谱：第一梯队'Vairo'（LT₅₀=-4.85°C）等6个品种耐受性超群体均值1.07°C；第二梯队'Ferragnès'等8个品种处于-4.0~-4.5°C区间；第三梯队'Marta'（-3.78°C）等6个品种需重点防范春季霜害。值得注意的是，花期早晚与抗冻性无显著关联（p>0.05），暗示二者受独立遗传机制调控。

花柱理化特性解析

尽管'Ferragnès'花柱干重（0.018 mg）达'Tardona'的18倍，但湿度（68-82%）与抗冻性无相关性。糖组分分析显示，高抗品种'Vairo'的蔗糖（8.7 mg/g）、葡萄糖（18.7 mg/g）含量均显著高于敏感品种（p<0.01），其中蔗糖与LT₉₀的强负相关（r=?0.65）提示其可能通过渗透保护（osmoprotection）机制维持膜稳定性。

讨论与应用前景

研究首次建立杏仁花器官蔗糖含量-抗冻性定量模型，为抗寒种质筛选提供可量化指标。结合DTA技术与表型组学，可加速培育兼具晚花和高蔗糖特性的新品种。未来需解析蔗糖代谢关键基因（如SPS、INV）的等位变异，以及低温信号通路（如CBF/DREB1）的调控网络。

结论

杏仁霜冻耐受性呈明显的基因型×环境互作效应，蔗糖作为核心抗冻物质，其含量≥6 mg/g时可显著提升花器官在-5°C下的存活率。该发现为果园防霜方案制定和分子标记辅助育种提供了理论依据。