可溶性糖、淀粉是扁桃花蕾重要的结构物质和能源物质，其含量变化与扁桃花蕾的发育状况、繁育能力、抗性等密切关系。低温下扁桃花蕾的可溶性糖可以调节渗透压、降低结冰点、作为信号物质参与低温应激反应 ^[6]，所以扁桃花蕾的可溶性糖含量变化、淀粉转化为可溶性糖的速率、比例都与扁桃花蕾抗寒能力有关 ^[7-9]。

由图1可知，随着处理温度的降低， 4种栽培扁桃花蕾和野生扁桃花蕾的可溶性糖含量先升高后降低再升高，4 ℃、0 ℃处理 12 h后扁桃花蕾的可溶性糖含量明显比 20 ℃的高，其可溶性糖含量的升高主要是淀粉分解、渗透调节以及低温促进糖类物质的合成导致的 ^[10]，是扁桃花蕾的正常应激反应。 -2 ℃、-4 ℃处理 12 h后扁桃花蕾的可溶性糖含量有不同程度降低，主要是因为花蕾组织消耗了较多的可溶性糖来抵抗低温，以及部分可溶性糖与其他大分子物质相结合 ^[11]。-6 ℃处理 12 h后扁桃花蕾的可溶性糖含量升高，主要是因为 -6 ℃低温对扁桃花蕾组织伤害严重，导致胞间冰晶大量形成，扁桃花蕾组织大量脱水 ^[7]。

图1 不同温度处理下 4种栽培扁桃花蕾和野生扁桃花蕾中可溶性糖含量的变化曲线
Fig.1 Change curves of soluble sugar contents in four cultivated almond buds and wild almond buds under different low temperature treatments

由图2可知，随着温度的降低， 4种栽培扁桃花蕾和野生扁桃花蕾的淀粉含量先降低后升高。以 20 ℃处理 12 h后扁桃花蕾的淀粉含量为参照， 4 ℃、0 ℃、-2 ℃处理 12 h后扁桃花蕾的淀粉含量逐渐降低，是因为随着温度的降低，扁桃花蕾组织需要越来越多的可溶性糖来抵抗低温，促使淀粉分解为可溶性糖。 -4 ℃、-6 ℃处理 12 h后扁桃花蕾的淀粉含量又逐渐升高，主要是因为 -4 ℃、 -6 ℃处理对扁桃花蕾组织伤害严重，扁桃花蕾组织大量脱水引起的 ^[7]。

图2 不同温度处理下 4种栽培扁桃花蕾和野生扁桃花蕾中淀粉含量的变化曲线
Fig.2 Change curves of starch contents in four cultivated almond buds and wild almond buds under different low temperature treatments

可溶性蛋白质是细胞的重要结构物质，可以作为酶类物质参与各种代谢活动，还可以调节细胞渗透压、降低冰点、传递信息、参与重要的应激反应 ^[12]。由图3可知，不同温度处理 12 h后，随着处理温度的降低， 4种栽培扁桃花蕾和野生扁桃花蕾的可溶性蛋白质含量先升高后降低再升高。扁桃花蕾可溶性蛋白质含量的变化比较复杂， 4 ℃处理 12 h后可溶性蛋白质含量的升高主要是渗透调节，低温应激蛋白、信号蛋白以及未知功能的蛋白质的合成引起的； 0 ℃和 -2 ℃处理 12 h后可溶性蛋白质含量降低，主要和低温导致的蛋白质变性、降解有关； -4 ℃、-6 ℃处理 12 h后可溶性蛋白质含量升高主要和膜蛋白释放、酶变性、大分子物质降解、细胞脱水有关 ^[7]。

图3 不同温度处理下 4种栽培扁桃花蕾和野生扁桃花蕾中可溶性蛋白质含量的变化曲线
Fig.3 Change curves of soluble protein contents in four cultivated almond buds and wild almond buds under different low temperature treatments

MDA是细胞膜膜脂过氧化反应的产物，低温环境下细胞产生大量的超氧阴离子自由基和羟基自由基，这些自由基能和细胞膜中的不饱和脂肪酸发生膜脂过氧化反应，生成 MDA^[6]。由图4可知，随着处理温度的降低， MDA含量逐渐升高， 0 ℃以下低温处理 12 h后，MDA含量迅速升高，主要是因为冰冻环境下扁桃花蕾细胞产生大量的 MDA，超过了扁桃花蕾组织的清除能力。

脯氨酸是逆境胁迫下变化最迅速的生理指标之一，具有水溶性高、生理 pH范围内无静电荷、分子量小、不易透过细胞壁、不易引起酶结构变性的特点。低温环境下扁桃花蕾脯氨酸含量的升高，可以清除自由基、保护细胞结构、调节扁桃花蕾细胞渗透压、作为信号物质参与低温胁迫下的氮代谢和糖代谢 ^[13]。由图5可知，不同低温处理 12 h后，随着处理温度的降低扁桃花蕾的脯氨酸含量先升高后降低，脯氨酸含量的升高主要和渗透调节、蛋白质降解、氨基转化作用有关；脯氨酸含量的降低主要和蛋白质合成、脯氨酸降解以及氨基转化作用有关 ^[13]。

图4 不同温度处理下 4种栽培扁桃花蕾和野生扁桃花蕾中丙二醛含量的变化曲线
Fig.4 Change curves of MDA contents in four cultivated almond buds and wild almond buds under different low temperature treatments

图5 不同温度处理下 4种栽培扁桃花蕾和野生扁桃花蕾中脯氨酸含量的变化曲线
Fig.5 Change curves of proline contents in four cultivated almond buds and wild almond buds under different low temperature treatments

低温环境下，扁桃花蕾细胞膜会受冰晶结构破坏，导致细胞膜透性增大、电解质渗出量增加，所以通过相对电导率的变化能较好地评估扁桃花蕾的抗寒性。扁桃花蕾的相对电导率和低温胁迫程度、低温胁迫时间正相关；同等胁迫条件下，相对电导率变化幅度大的品种，抗寒性较差 ^[14]。由图6可知，随着处理温度的降低， 4种栽培扁桃花蕾和野生扁桃花蕾的相对电导率先缓慢升高后迅速升高，其变化幅度是纸皮＞ Mission＞ Nonpareil＞野生扁桃＞鹰咀。

图6 不同温度处理下 4种栽培扁桃花蕾和野生扁桃花蕾相对电导率的变化曲线
Fig.6 Change curves of relative conductivities of four cultivated almond buds and wild almond buds under different low temperature treatments

利用隶属函数法对 4种栽培扁桃花蕾和野生扁桃花蕾的抗寒能力进行分析，已知扁桃花蕾的可溶性糖含量变化、脯氨酸含量变化和抗寒能力变化正相关，淀粉含量变化、可溶性蛋白质含量变化、 MDA含量变化、相对电导率变化和抗寒能力变化负相关 ^[7]。根据下述公式分别计算其平均隶属函数值。

与抗寒能力呈正相关的生理指标 i在 j℃处理 12 h后的隶属函数值的计算公式是：

T_ij＝ (X_ij－X_imix)/(X_imax－X_imix)。（1）

与抗寒能力呈负相关的生理指标 i在 j℃处理 12 h后的隶属函数值的计算公式是：

T_ij＝ 1－(X_ij－X_imix)/(X_imax－X_imix)。（2）

j℃处理 12 h后 6个指标的平均隶属函数值的计算公式是：

U_j＝ (T_1j+T_2j+T_3j+T_4j+T_5j+X_6j)/6。（3）

i代表6个指标的编号，分别为 1、2、3、4、 5、6；j代表不同的处理温度，分别为 20 ℃、4 ℃、 0 ℃、-2 ℃、-4 ℃、-6 ℃。T_ij是 j℃处理 12 h后第 i个生理指标的隶属函数值， X_imix指同一个品种内第 i个生理指标中最小的测量值， X_imax指同一个品种内第 i个生理指标中最大的测量值。 U_j指 j ℃处理 12 h后 6个生理指标的平均隶属函数值（平均隶属函数值大说明与抗寒能力呈正相关的物质含量高或与抗寒能力呈负相关的物质含量低）。

由图7中 U_j变化可知，不同低温处理 12 h后，随着处理温度的降低， 4种栽培扁桃花蕾和野生扁桃花蕾的平均隶属函数值先升高后降低。 4 ℃、0 ℃处理 12 h后，4种栽培扁桃花蕾和野生扁桃花蕾的平均隶属函数值迅速升高，排列顺序是纸皮＞ Mission＞ Nonpareil＞野生扁桃＞鹰咀；-2 ℃、-4 ℃和 -6 ℃处理 12 h后，4种栽培扁桃花蕾和野生扁桃花蕾的平均隶属函数值以下降趋势为主，排列顺序是纸皮＜ Mission＜ Nonpareil＜野生扁桃＜鹰咀。根据低温胁迫下平均隶属函数值持续升高时间短的品种抗寒能力差，平均隶属函数值持续升高时间长的品种抗寒能力强 ^[7]，可知 4种栽培品种和野生扁桃的抗寒性排列顺序是鹰咀＞野生扁桃＞ Nonpareil＞ Mission＞纸皮。从扁桃花蕾抗寒性角度来分析，可以以鹰咀和 Nonpareil为亲本，通过杂交育种的方法选育出适合我国南疆地区的抗寒扁桃新品种。

图7 不同温度处理下 4种栽培扁桃花蕾和野生扁桃花蕾平均隶属函数值的变化曲线
Fig.7 Change curves of average subordinative function degrees of four cultivated almond buds and wild almond buds under different low temperature treatments