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Determination and analysis of drought index during germination of cucumber seed

黄瓜种子萌芽期抗旱指数测定与分析



全 文 :中国生态农业学报 2010年 5月 第 18卷 第 3期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2010, 18(3): 677−679


* 国家科技支撑计划项目(2007BAD69B01-3)资助
** 通讯作者: 宋炳彦, 男, 研究员, 主要研究方向为设施蔬菜栽培与育苗生理。E-mail: bysong801@163.com
梁玉芹(1971~), 女, 学士, 副研究员, 主要从事设施栽培研究。E-mail: dairy1me99@yahoo.com.cn
收稿日期: 2009-06-22 接受日期: 2009-09-06
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.00677
黄瓜种子萌芽期抗旱指数测定与分析*
梁玉芹 宋秀兰 刘 云 宋炳彦**
(河北省农林科学院经济作物研究所 石家庄 050051)
中图分类号: S642.2 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2010)03-0677-03
Determination and analysis of drought index during
germination of cucumber seed
LIANG Yu-Qin, SONG Xiu-Lan, LIU Yun, SONG Bing-Yan
(Institute of Economic Crops, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050051, China)
(Received June 22, 2009; accepted Sept. 6, 2009)
蔬菜生产尤其是设施蔬菜生产已成为河北省农
业生产的主导产业。目前河北省设施蔬菜面积居全
国第 2位, 其特点是产量高、耗水量大, 河北省又是
资源性缺水的省份, 干旱严重影响着农业生产的可
持续发展。对植物抗旱能力的研究及探索, 提高植
物抗旱能力, 开发生物节水潜力, 一直是各国科学
家关注的重要问题之一, 也是当前研究的热点。因
此, 有必要对作物的抗旱性进行鉴定, 以确定不同
作物和不同作物品种的干旱适应能力。
Bouslama 等[1]根据种子在高渗溶液或在不同渗
透势土壤中的发芽势和发芽率来评价萌发期的抗旱
性, 提出种子萌发抗旱指数并认为是评价种子萌芽
期抗旱性的可靠指标。许多研究结果也表明, 用高
渗溶液进行干旱模拟可代替土壤水分胁迫处理而获
得比较可靠的结果[2−5]。
朱进、王广印等[6−7]利用 NaCl 胁迫进行了黄瓜
萌芽期的耐盐性研究, 但对于黄瓜萌芽期抗旱性的
研究尚少见报道。本研究以黄瓜不同生态类型品种
为试材, 分析了黄瓜种子萌发期的抗旱指数, 为研
究蔬菜作物抗旱节水性鉴定方法, 明确不同生长发
育阶段的抗旱节水指标提供依据, 对蔬菜耐旱育苗
具有一定指导意义。
1 材料和方法
1.1 试验材料
供试材料为新近育成、目前生产上主推的 8
个不同类型黄瓜杂交品种, 具体黄瓜品种及来源见
表 1。

表 1 供试黄瓜品种及来源
Tab. 1 Varieties and their source of the tested cucumber
品种 Variety 来源 Source
月脂黄瓜 Yuezhi cucumber 北京满田种子科技发展有限公司 Beijing Mantian Seeds with Science and Technology Development Co., LTD
津优 2 Jinyou No. 2 天津市黄瓜研究所 Tianjin Kernel Cucumber Research Institute
津优 3 Jinyou No. 3 天津市黄瓜研究所 Tianjin Kernel Cucumber Research Institute
中农 19 Zhongnong No. 19 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 Institute of Vegetables and Flowers, Chinese Academy of Agricultural Sciences
津绿 3 Jinlu No. 3 天津市绿丰园艺新技术开发有限公司 Tianjin Green Abundant Gardening New Technology Development Co., LTD
中农 203 Zhongnong No. 203 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 Institute of Vegetables and Flowers, Chinese Academy of Agricultural Sciences
中农 21 Zhongnong No. 21 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 Institute of Vegetables and Flowers, Chinese Academy of Agricultural Sciences
北国寒秀 Beiguohanxiu 山东新泰市黄瓜研究所 Xintai Institute of Cucumber, Shandong Province
678 中国生态农业学报 2010 第 18卷


1.2 试验处理
试验设不同浓度的蔗糖溶液 (浓度分别为 30
g·kg−1、50 g·kg−1)进行发芽试验, 对照加蒸馏水,
每处理设 3次重复。每个重复选取均匀饱满种子 20
粒, 在直径 9 cm的培养皿内铺滤纸作为发芽床, 经
称重后分别摆放于滤纸上, 温度控制在 30 ℃进行
发芽, 每天调查 1 次发芽数(以胚根长 2 mm为发芽
标准), 直至第 4 d。最后剪下胚根, 置于 105 ℃烘
箱中杀青 5 min后于 70 ℃恒温烘干称质量。
种子萌发抗旱指数=水分胁迫下种子萌发指数
(PIS)/对照种子萌发指数(PIC) (1)
其中萌发指数(PI)=1.00×nd1+0.75×nd2+0.50×
nd3+0.25×nd4, nd1、nd2、nd3、nd4分别为第 1 d、2 d、
3 d、4 d的种子萌发率[8]。
相对发芽势=(处理发芽势/对照发芽势)×100% (2)
伤害率=[(A-B)/A]×100% (3)
式中, A 为对照值, B为处理值。
1.3 统计分析
采用 Excel软件进行数据处理。
2 结果与分析
2.1 高渗透溶液对黄瓜种子发芽状况的影响
高渗透溶液具有较高的渗透压, 不同浓度的蔗
糖溶液其渗透压不同, 浓度越高, 渗透压越大。蔗糖
浓度的高低可以直接为种子发芽创造不同的水分胁
迫条件, 因此利用种子在蔗糖溶液中的萌发胁迫指
数研究黄瓜抗早性, 水分条件容易控制, 是一种简
便、有效的方法。利用萌发胁迫指数能够很好地反
映出种子在高渗透溶液中的发芽状况, 其值大小直
接表明种子在萌发期抗旱性的强弱[8]。
试验结果表明(表 2), 同一黄瓜品种随着萌发抗
旱指数的下降, 其相对发芽势也相应下降, 相对发
芽势与萌发抗旱指数之间具有一定的一致性、相关
性, 30 g·kg−1、50 g·kg−1浓度蔗糖溶液处理下, 萌
发抗旱指数与相对发芽势的相关系数 r 值分别为
0.851**、0.910**, 均达极显著水平, 并且随着蔗糖
溶液浓度的增加, 种子萌发受抑程度增加。萌发抗
旱指数大的材料(“中农 203”、“中农 19”)发芽势
所受的影响较小, 而萌发抗旱指数小的材料(“津优
3号”、“津优 2号”)发芽势所受影响较大。在 30
g·kg−1蔗糖溶液浓度下, 8份材料的萌发抗旱指数介
于 0.563 4~1.077 0, 各品种间比较差异性不明显;
在 50 g·kg−1蔗糖溶液浓度下, 8份材料的萌发抗旱
指数介于 0.228 1~0.819 8, 各品种之间存在差异显
著性(“中农 203”、“中农 19”与“津优 2号”抗
旱性存在显著差异), 能够很好地体现各品种之间的
抗旱性差异程度, 可以选择 50 g·kg−1 的蔗糖溶液
浓度做黄瓜萌芽期抗旱性鉴定。

表 2 高渗透溶液下不同黄瓜品种的发芽势及萌发抗旱指数
Tab.2 Germination potential and germination
drought-resistant index of different cucumber varieties in hy-
pertonic solution
品种
Variety
蔗糖溶液浓度
Concentration of
sucrose solution
(g·kg−1)
相对发芽势
Relative
germination
potential (%)
萌发抗旱指数
Germination
drought-resistant
index
30 88.64 0.738 4abA 月脂黄瓜
Yuezhi cucumber 50 70.45 0.327 1cdBC
30 77.78 0.563 4bA 津优 2
Jinyou No.2 50 45.56 0.228 1dC
30 85.71 0.579 5bA 津优 3
Jinyou No.3 50 48.05 0.330 3cdBC
30 100.00 1.077 0aA 中农 19
Zhongnong No.19 50 95.24 0.779 7aA
30 66.67 0.618 2bA 津绿 3
Jinlu No.3 50 64.44 0.439 2bcdABC
30 100.00 0.926 2abA 中农 203
Zhongnong No.203 50 97.78 0.819 8aA
30 95.56 0.911 2abA 中农 21
Zhongnong No.21 50 93.33 0.556 8abcABC
30 97.78 0.946 2abA 北国寒秀
Beiguohanxiu 50 87.78 0.697 7abAB
不同大写字母表示 SSR0.01 水平差异显著 , 小写字母表示
SSR0.05 水平差异显著。Different capital letters show significant
difference at SSR0.01, and small letters show significant difference at
SSR0.05.

2.2 高渗透溶液胁迫对黄瓜种子胚根生长的影响
由表 3 可知, 水分胁迫抑制了胚根的生长, 各
材料间的胚根质量存在差异, 胚根质量伤害率可明
显地反映水分胁迫对各材料萌发生长的影响。在 30
g·kg−1蔗糖浓度下“月脂黄瓜”胚根质量伤害率仅有
27.1%, 而“津绿 3”、“北国寒秀”、“中农 203”
胚根质量伤害率分别达到 62.67%、66.43%、76.67%,
此结果与萌发抗旱指数之间不具有很好的一致性。
在 50 g·kg−1蔗糖浓度下“津优 3”的胚根质量伤害
率高达 73.42%, 而“中农 19”、“中农 203”仅为
46.08%、48.33%, 此结果与萌发抗旱指数之间具有
很好的一致性。
3 结论
本研究观测了 8 个黄瓜品种的萌发特性, 根据
黄瓜品种在 50 g·kg−1蔗糖溶液胁迫下指标的测定,
筛选出芽期抗旱指数较高的品种为“中农 203”、“中
农 19”, 其次为“北国寒秀”、“中农 21”、“津绿 3”;
抗旱指数较低的为“津优 3”、“月脂黄瓜”、“津
优 2”。
第 3期 梁玉芹等: 黄瓜种子萌芽期抗旱指数测定与分析 679


表 3 高渗透胁迫下不同黄瓜品种种子的胚根伤害率
Tab. 3 Injury rate of radicle of different cucumber varieties in hypertonic solution
30 g·kg−1 50 g·kg−1
胚根质量 Radicle weight (g) 胚根质量 Radicle weight (g) 品种
Variety
CK T
伤害率
Injury rate (%) CK T
伤害率
Injury rate (%)
月脂黄瓜 Yuezhi cucumber 0.036 0.026 27.10 0.036 0.011 68.22
津优 2 Jinyou No. 2 0.023 0.012 47.83 0.023 0.007 68.12
津优 3 Jinyou No. 3 0.026 0.012 53.16 0.026 0.007 73.42
中农 19 Zhongnong No. 19 0.034 0.015 55.88 0.034 0.018 46.08
津绿 3 Jinlu No. 3 0.050 0.019 62.67 0.050 0.016 67.33
中农 203 Zhongnong No. 203 0.040 0.009 76.67 0.040 0.021 48.33
中农 21 Zhongnong No. 21 0.034 0.020 40.20 0.034 0.014 58.82
北国寒秀 Beiguohanxiu 0.048 0.016 66.43 0.048 0.014 71.33
CK为对照值, T为处理值。CK is for the control, T is for the processing.

作物抗旱性是一个受多种因素影响的复杂的数
量性状, 单一指标难以全面准确地反映抗旱性强弱,
必须结合多种指标进行综合评价[9]。该结果与田间
抗旱性表现是否一致, 有待于进一步研究。
参考文献
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