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不同品种小黑麦萌发期耐旱性比较



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参考文献:
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收稿日期:2011 - 04 - 10
基金项目:衡水市科学技术研究与发展计划项目(2010063-3)。
作者简介:李会芬(1976 -) ,女,河北衡水市人,讲师;主要从事植物组
织培养及植物抗逆性研究。
通讯作者:谢 楠(1981 -) ,女,河北武安市人;助理研究员。
不同品种小黑麦萌发期耐旱性比较
李会芬1, 时丽冉1, 崔兴国1, 谢 楠2
(1.衡水学院生命科学系, 河北 衡水 053000;
2.河北省农林科学院旱作农业研究所, 河北 衡水 053000)
摘要:用不同浓度的聚乙二醇-6000(PEG-6000)溶液处理 7 个品种的小黑麦种子,测定其发芽率,发芽指数,活力指数、胚
根、胚鞘、胚芽长度。结果表明,低浓度 PEG-6000 对小黑麦种子萌发有促进作用,随着胁迫浓度的增加,对种子萌发的抑
制作用明显增强。不同品种表现不同,其中中新 830 最耐旱,中饲 828、中饲 237 抗旱能力较强,冀饲 1 号、冀饲 2 号、
NTH 1048、NTH 1888 耐旱程度中等,劲松 49 为干旱敏感品种。
关键词: 小黑麦;耐旱性;相对发芽率;发芽指数;活力指数
中图分类号: S 512. 4 文献标志码: A 文章编号: 1001 - 4705(2011)08-0023-03
Comparing the Drought Stress of Different Varieties
Triticale at Seed Germination Stage
LI Hui-fen1,SHI Li-ran1,CUI Xing-guo1,XIE Nan2
(1. Department of Life Science,Hengshui University,Hengshui Hebei,053000,China;
2. Dry Land Farming Institute,Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Hengshui Hebei 053000,China)
Abstrac:The seeds of 7 triticale cultivars were treated with different concentrations PEG-6000,then examined
the germination percentage,germination index,vigor index,length of seedling,coleoptile and root. The results
showed that lower PEG concentration had a stimulating effect on the germination. As PEG concentration rose,
the inhibitive effects on the seed germinations obviously increased. The different triticale cultivars were inhibi-
ted with different degree. The drought tolerance of ZHONGXIN 830 was the strongest,the drought resistance a-
bility of ZHONGSI 828,ZHONGSI 237 were stronger,JISI 1,JISI 2,NTH 1048 and NTH 1888 were medium.
JINSONG 49 was drought-sensitive cultivar in all cultivars.
Key words: Triticale;drought stress;relative germination percentage;germination index;vigor index.
干旱胁迫是制约植物生长的主要非生物因素。水
资源短缺是当前制约全球农业生产发展的一个严峻生
态问题,据统计,全球干旱半干旱耕地占世界总耕地面
积的 42. 9%,而我国干旱半干旱地区面积占总耕地面
积的 51%,主要集中在华北、东北和西北[1]。因此,筛
选优产、高产的抗旱品种是加快干旱半干旱地区农业
·32·
研究报告 李会芬 等:不同品种小黑麦萌发期耐旱性比较
环境可持续发展的根本途径。
小黑麦是由普通小麦和黑麦进行属间有性杂交和
杂种染色体数加倍结合成的新物种[2]。表现出小麦
的丰产性和种子的优良品质,又保持了黑麦抗逆性强
和赖氨酸含量高的特点,已经发展成为一个粮、饲、经
等综合利用的具有经济价值和生态价值的新作物。据
报道,小黑麦是一种抗旱作物,但对不同基因型小黑麦
的耐旱性比较还鲜有报道。本试验以 7 个不同基因型
小黑麦为材料,对其种子萌发期耐旱性进行综合分析,
旨在筛选出适宜干旱半干旱地区种植的优良小黑麦品
种,提高经济效益,充分发挥小黑麦的生态价值,并为
小黑麦育种和栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材 料
供试品种饲 237、中饲 828、NTH 1048、NTH 1888、
劲松 49、中新 830、冀饲 2 号由河北农林科学院旱作农
业研究所提供。
1. 2 方 法
采用培养皿滤纸法进行种子萌发试验。将小黑麦
种子用 0. 1% HgCl2 消毒 15 min,蒸馏水冲洗干净,置
于铺有两层滤纸的培养皿中,每皿 100 粒,分别加入
PEG-6000 处理液 10 ml,浓度分别为 5%、10%、15%、
20%、25%,以蒸馏水为对照,重复 3 次,25 ℃培养。
每天记录发芽种子数并更换处理液,直到不再有种子
发芽时测量根长、苗长、胚芽鞘长及鲜重。
发芽率(%)=(发芽种子总数 /供试种子总数)×
100%;
相对发芽率(%)= 处理发芽率 /对照发芽率 ×
100%;
发芽指数 GI =∑(Gt /Dt) ;
活力指数 VI = GI × S
式中,Gt表示在第 t 天种子的发芽数;Dt 代表相
应的发芽天数;S 为最后一天测得的整株幼苗鲜重
(g)[3]。
2 结果与分析
2. 1 不同浓度 PEG-6000 处理对小黑麦相对发芽率
的影响
测定逆境条件对植物种子的发芽率情况是表征抗
逆能力的重要依据之一[5],而相对发芽率更是直观反
映种子萌发期逆境的伤害程度。从表 1 可以看出:随
着干旱程度的逐渐加大,相对发芽率呈现先升高后降
低的趋势,5%、10%、15%浓度的 PEG-6000 都促进了
种子的萌发,其中劲松 49 在 5%浓度下相对发芽率达
到 1. 65,20%浓度处理下除 NTH 1048、劲松 49、冀饲 2
号开始出现抑制作用外,其他品种依然表现出不同程
度的促进作用。25%浓度种子发芽率较对照显著下
降,劲松 49 下降最快,只有 0. 03。在 7 个品种中,随
着浓度的增加,中新 830 一直保持较高的相对发芽率,
25% PEG处理下仍达到 0. 94。
表 1 不同浓度 PEG-6000 处理对小黑麦相对发芽率的影响
品种名称 ck 5% 10% 15% 20% 25%
中饲 237 1. 00 Dd 1. 59 Aa 1. 45 Aab 1. 29 Bb 1. 02 Cc 0. 52 Ee
NTH 1048 1. 00 Cb 1. 04 Bb 1. 41 Aa 1. 02 BCb 0. 78 Dc 0. 19 Ed
NTH 1888 1. 00 1. 13 1. 31 1. 24 1. 15 0. 13
劲松 49 1. 00 Dd 1. 65 Aa 1. 52 Bb 1. 21 Cc 0. 67 Ed 0. 03 Fe
中新 830 1. 00 Bb 1. 28 Aab 1. 46 Aa 1. 41 Bb 1. 26 ABab 0. 94 Bb
冀饲 2 号 1. 00 Cc 1. 12 Bb 1. 34 Aa 1. 37 Aa 0. 90 Dd 0. 16 Ee
中饲 828 1. 00 Cc 1. 54 Aa 1. 62 Aa 1. 26 Bb 1. 14 Bb 0. 40 Dd
注:大、小写字母分别表示 0. 01 和 0. 05 水平差异显著性。
2. 2 不同浓度 PEG处理对小黑麦发芽指数的影响
发芽指数反映的是种子发芽的整齐程度和出芽的
快慢。由表 2 可见,低浓度的 PEG-6000 处理对小黑麦
品种的发芽具有促进作用,且随着 PEG 浓度的增加,
发芽指数下降,大部分最高值出现在浓度为 5% 和
10%之间,当浓度为 15%时,除中新 830、中饲 828 显
著的高于对照外,其他品种和对照无明显差异。当浓
度为 25%时,所有品种表现出显著下降,下降最为明
显的是劲松 49,中新 830 发芽指数最高,为 20. 05。
表 2 不同浓度 PEG-6000 处理对小黑麦发芽指数的影响
品种名称 ck 5% 10% 15% 20% 25%
中饲 237 24. 37 Cc 32. 84 Aa 29. 64 Bb 29. 05 Bb 20. 56 Dd 9. 43 Ee
NTH 1048 28. 25 Bb 24. 12 Cc 34. 38 Aa 24. 32 Cc 16. 56 Dd 3. 22 Ee
NTH 1888 19. 33 Dd 19. 86 Dd 22. 32 Bb 23. 81 Aa 20. 9 Cc 2. 73 Ee
劲松 49 13. 43 Dd 24. 25 Aa 19. 2 Bb 15. 78 Cc 10. 00 Ee 0. 57 Ff
中新 830 22. 46 Ee 32. 38 Bb 26. 01 Dd 35. 95 Aa 30. 02 Cc 20. 05 Ff
冀饲 2 号 30. 35 Bbc 29. 62 Cc 36. 12 Aa 31. 21 Bb 20. 50 Dd 3. 60 Ee
中饲 828 19. 63 Ee 34. 65 Aa 26. 36 Cc 29. 90 Bb 24. 68 Dd 6. 09 Ff
2. 3 不同浓度 PEG处理对小黑麦种子活力指数的
影响
活力指数是指种子萌发后生长健壮程度。由表 3
可见,随着 PEG浓度的增加,7 个品种小黑麦的活力指
数都呈现先增加后下降的规律,说明低浓度 PEG处理
能促进幼苗的生长。PEG浓度大于 15%时,不同小黑
麦种子相对活力指数显著下降。从下降程度看,中新
830 下降幅度最小,25% 浓度处理下分别为对照的
37. 7%,中饲 828 和中饲 237 也表现出较高的活力指
数,而劲松 49 只有对照的 2. 5%。
·42·
第 30 卷 第 8 期 2011 年 8 月 种 子 (Seed) Vol. 30 No. 8 Aug. 2011
表 3 不同浓度 PEG-6000 处理对小黑麦种子活力指数的影响
品种名称 ck 5% 10% 15% 20% 25%
中饲 237 2. 87 BCb 4. 17 Aa 3. 16 Bb 2. 38 Cc 1. 24 Dd 0. 68 Ee
NTH 1048 4. 24 Bb 4. 74 Aa 4. 15 Bb 2. 23 Cc 0. 9 Dd 0. 19 Ee
NTH 1888 2. 42 ABa 2. 45 Aa 2. 14 Bab 1. 9 Cb 1. 11 Dc 0. 21 Ed
劲松 49 0. 8 Cc 1. 73 Aa 1. 03 Bb 0. 7 Cc 0. 46 Dd 0. 02 Ee
中新 830 2. 23 Cc 3. 77 Aa 2. 8 Bb 1. 74 Dd 1. 53 Dd 0. 84 Ee
冀饲 2 号 3. 82 Bb 4. 0 Aa 3. 13 Cc 1. 81 Dd 0. 47 Ee 0. 22 Ff
中饲 828 2. 54 Bb 4. 36 Aa 2. 18 Cc 1. 62 Dd 1. 01 Ee 0. 55 Ff
2. 4 不同浓度 PEG处理对小黑麦幼苗胚芽、胚鞘、
胚根长度的影响
表 4 不同浓度 PEG-6000 处理对小黑麦幼苗胚芽、胚鞘、
胚根长度的影响
品种名称 ck 5% 10% 15% 20% 25%
中饲 237 根长 6. 26 Cc 11. 32 Aa 11. 78 Aa 8. 08 Bb 7. 08 BCbc 3. 38 Dd
鞘长 3. 48 Aa 3. 48 Aa 3. 7 Aa 3. 4 Aa 2. 46 Bb 0. 28 Cc
苗长 12. 86 Aa 13. 6 Aa 12. 18 Aa 4. 1 Bb 2. 46 Cc 0. 58 Dd
NTH 1048 根长 8. 18 Ba 10. 68 Aa 9. 86 ABa 7. 76 Bab 6. 52 Bb 2. 3 Cc
鞘长 3. 58 Aa 3. 76 Aa 3. 64 Aa 3. 32 ABab 2. 48 Bb 0. 34 Cc
苗长 11. 98 Aa 12. 2 Aa 10. 92 Ba 4. 32 Cb 2. 48 Dc 0. 34 Ed
劲松 49 根长 4. 2 Cc 9. 92 Aa 8. 48 Aab 7. 92 Bab 7. 56 Bb 0. 24 Dd
鞘长 3. 1 Aa 2. 86 Aa 3. 44 Aa 3. 4 Aa 2. 96 Aa 0. 1 Bb
苗长 6. 84 Aa 6. 94 Aa 6. 32 Aa 6. 98 Aa 2. 72 Bb 0. 06 Cc
中新 830 根长 11. 02 Aa 11. 36 Aa 11. 72 Aa 4. 58 Bb 3. 06 Cc 1. 57 Dd
鞘长 3. 42 Bb 3. 62 Bab 4. 42 Aa 3. 48 Bb 3. 2 Bb 0. 49 Cc
苗长 10. 76 Aa 11. 0 Aa 11. 6 Aa 4. 44 Bb 3. 0 Cc 0. 86 Dd
冀饲 2 号 根长 6. 28 Aa 6. 7 Aa 8. 26 Aa 7. 84 Aa 6. 5 Aa 1. 98 Bb
鞘长 3. 78 Aa 3. 86 Aa 3. 98 Aa 4. 08 Aa 2. 16 Bb 0. 28 Cc
苗长 10. 7 Aa 8. 1 Bb 6. 48 Cc 4. 89 Dd 2. 06 Ee 0. 36 Ff
中饲 828 根长 6. 06 Cc 11. 68 Aa10. 68 ABab 8. 5 Bb 6. 12 Cc 0. 84 Dd
鞘长 3. 8 Aa 3. 7 Aa 3. 82 Aa 3. 56 Aa 2. 52 Bb 0. 24 Cc
苗长 11. 92 Bb 14. 06Aa 12. 9 Bab 5. 12 Cb 2. 52 Dc 0. 54 Ed
NTH 1888 根长 6. 3 Bab 6. 46 Ba 8. 58 ABa 10. 22 Aa 6. 44 Ba 0. 8 Cb
鞘长 3. 46 Aa 3. 14 Aa 3. 86 Aa 3. 52 Aa 2. 1 Bb 0. 18 cc
苗长 10. 34 Aa 9. 66 Aa 7. 58 Bb 7. 06 Bb 2. 1 Cc 0. 29 Dd
从表 4 可见,PEG 处理对小黑麦的胚芽长、胚鞘
长、胚根长具有显著的影响。随着 PEG 浓度的升高,
三者的长度都是先增加后降低。当浓度高于 20%时,
迅速下降。PEG浓度低于 15%时,各种小黑麦品种的
胚根长都有不同程度的促进。对于胚芽来说,浓度低
于 10%,除了 NTH 1888 有明显升高外,其他各品种无
明显差异。但浓度高于 15%时长度都明显下降,劲松
49,NTH 1048 下降更为明显。而浓度在 15%以下对胚
鞘长度没有太大影响。浓度为 25%,三者显著下降。
随着浓度的增加,PEG 对胚根的影响最大,胚鞘的影
响最小,胚芽居中。说明胚根对干旱缺水最为敏感。
高浓度 PEG处理下,7 个品种中中新 830 下降幅度最
小,劲松 49 受干旱胁迫影响最大。
3 讨 论
近 30 年间,越来越多的研究认为,用 PEG-6000 模
拟植物干旱逆境是可行的,原因是 PEG是一种水势调
节剂,它融入水中可以降低水势,使组织失水而起到类
似自然的干旱作用[4,5]。并且用 PEG-6000 模拟干旱,
保证了干旱程度的一致,适合大批量材料的处理。本
研究利用浓度分别为 5%、10%、15%、20%、25% 的
PEG-6000 进行不同品种小黑麦种子的萌发试验,结果
表明,随着 PEG 浓度的增加,发芽率、发芽指数、活力
指数、胚根长、胚鞘长、胚芽长呈现先升高后降低的趋
势。在低浓度的干旱条件下,表现出极好的适应
性[6,7]。不同品种小黑麦经过 5%、10%浓度的 PEG
处理,各项指标较对照显著增加,15%、20%浓度处理
时与对照无显著差异,25%时呈现明显的下降趋势。
在供试的 7 个品种中,中新 830 在高浓度 PEG 处理
时,表现出较高的发芽率、发芽指数,幼苗生长也较强
壮,属强耐旱品种。中饲 828、中饲 237 抗旱能力较
强,冀饲 1 号、冀饲 2 号、NTH 1048、NTH 1888 耐旱程
度中等,劲松 49 耐旱能力最差,属干旱敏感品种。至
于苗期小黑麦抗旱能力表现是否和萌发期一致,还需
要进一步研究。
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研究报告 李会芬 等:不同品种小黑麦萌发期耐旱性比较