人工加速老化條件對(duì)小麥種子活力的影響研究

李興美

摘要 將收獲后自然干燥的皖麥33、煙農(nóng)19和W1032等3個(gè)小麥品種種子，通過幼苗生長測定、加速老化法測定種子活力，結(jié)果表明，不同品種間的幼苗生長測定的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和活力指數(shù)表現(xiàn)出不同的差異，不同品種對(duì)人工加速老化條件表現(xiàn)出不同的反應(yīng)。

關(guān)鍵詞 小麥；種子活力；人工加速老化

中圖分類號(hào) S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2015）17-0010-02

Study on Effect of Artificial Accelerated Aging Conditions on Wheat Seed Vigor

LI Xing-mei

（Huainan Farm in Anhui Province，Huainan Anhui 232035）

Abstract 3 wheat cultivars，including Wanmai33，Yannong19，W1032（natural drying after harvest） were selected to study the seed vigor with two methods，including seedling growth test，artificial accelerated aging test.The results showed that，different wheat varieties in seedling growth test exhibited different germination potential and germination percentage and seed vigor，and performed different responses in the same artificial accelerated aging conditions.

Key words wheat；seed vigor；artificial accelerated aging

小麥為禾本科小麥屬，是世界種植面積最廣、總產(chǎn)量最高的糧食作物[1]。同時(shí)也是我國重要的糧食作物，常年播種面積超過2 866.67萬hm2，在全國糧食總生產(chǎn)面積中占比約25%，總產(chǎn)量達(dá)1.1億t，在全國糧食總量中占比為22%左右，我國也是世界上小麥的生產(chǎn)大國，播種面積和總產(chǎn)量分別占世界總量的12%、18%，均為世界第一。

1957年，Isely首次提出種子活力的概念：“在不良的田間條件下有利于成苗的一切種子特性的總和”。1965年以后，種子活力的研究發(fā)展較快，活力的重要性、活力的概念以及一些主要的種子活力測定方法獲得了確認(rèn)和發(fā)展，種子活力繼而成為極為重要的種子科研課題。1971年，由美國農(nóng)業(yè)部發(fā)起并資助與ISTA聯(lián)合舉辦了首次種子品質(zhì)研討會(huì)，其中專題討論了種子活力。20世紀(jì)80年代以來，種子活力研究和應(yīng)用的領(lǐng)域更加廣泛，種子活力已被普遍認(rèn)為是比發(fā)芽率更為可靠的種子質(zhì)量指標(biāo)。我國于1980年首次提出種子活力。之后，許多高等農(nóng)林院校和種子科研機(jī)構(gòu)相繼在種子活力的生理生化及分子機(jī)制、不同類型種子的活力測定方法、恢復(fù)和提高種子活力的措施等方面進(jìn)行大量和深入的研究工作[2]。

種子活力是小麥種子質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，反映種子在各種條件下具有的潛在萌發(fā)與出苗能力[3]。它影響種子的發(fā)芽力、田間成苗率、生長狀況以及最終產(chǎn)量[4]。對(duì)種子的質(zhì)量進(jìn)行衡量的重要指標(biāo)即為種子活力，也是種子種用價(jià)值的重要組成部分，它可對(duì)種子的田間出苗率、幼苗長勢及最終的產(chǎn)量產(chǎn)生直接的影響。目前，有關(guān)種子活力方面的研究已成為揭示種子田間表現(xiàn)性能的重要手段，不僅有理論意義，還有很大的實(shí)用價(jià)值[5]。

本研究選用皖麥33、煙農(nóng)19和W1032等3個(gè)小麥品種（系）的種子，通過幼苗生長測定、加速老化試驗(yàn)等方法，對(duì)小麥種子內(nèi)的各項(xiàng)活力指標(biāo)進(jìn)行測定，探討人工加速老化條件對(duì)小麥種子活力的影響及不同小麥品種在人工加速老化條件下種子活力的變化。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

研究選擇3個(gè)代表性小麥品種（系），見表1。所有供試材料于2013—2014年種植于安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)農(nóng)萃園試驗(yàn)地，并于2014年5月分期收獲。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 幼苗生長測定。參照GB/T3543.4—1995農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程，采用紙床進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)，對(duì)發(fā)芽的種子數(shù)進(jìn)行逐日記載，初次計(jì)數(shù)在試驗(yàn)開始的第4天進(jìn)行，并在每個(gè)重復(fù)里隨機(jī)取10株正常幼苗進(jìn)行芽長、根長、芽鮮重、芽干重的測定，芽干重的測定前先在（103±2）℃下烘8 h。發(fā)芽率的統(tǒng)計(jì)在第8天進(jìn)行，并計(jì)算平均發(fā)芽日數(shù)和活力指數(shù)。計(jì)算公式如下：

GI=Σ（Gt/Dt）

MLIT=Σ（Gt×Dt）/G

VI=GI×S

式中，MLIT為平均發(fā)芽日數(shù)，VI為活力指數(shù)，Dt為發(fā)芽日數(shù)，Gt為Dt對(duì)應(yīng)的每天發(fā)芽種子數(shù)，G為發(fā)芽率，S為幼芽干重（mg/株）。

1.2.2 加速老化試驗(yàn)。參照《種子學(xué)》介紹的方法，稍加改良。每個(gè)樣品隨機(jī)取干凈的種子約500粒裝入塑料的紗網(wǎng)袋中，然后將其置于水浴箱或智能人工氣候培養(yǎng)箱內(nèi)，在溫度45 ℃、相對(duì)濕度100%的條件下處理72 h。將處理后的種子用風(fēng)扇吹干，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)（保證1 h內(nèi)播完）。每個(gè)處理隨機(jī)取種子100粒，3次重復(fù)，對(duì)照為未經(jīng)處理的種子。置床后放入20 ℃的智能人工氣候箱中光照培養(yǎng)8 h[6]。

初次計(jì)數(shù)在第4天進(jìn)行，并對(duì)正常幼苗的芽長、根長、芽鮮重、芽干重進(jìn)行測定。發(fā)芽率的統(tǒng)計(jì)在第8天進(jìn)行，并計(jì)算活力指數(shù)[7]。

1.3 調(diào)查內(nèi)容及方法

各品種分別于其適宜收獲期收獲，每個(gè)品種測量記載田間平均株高，隨機(jī)取樣測定穗長（隨機(jī)量10穗，3次重復(fù)）、平均穗粒數(shù)、有效穗數(shù)和無效穗數(shù)。每個(gè)品種先割穗混收，然后隨機(jī)取3/4數(shù)量的穗子（即隨機(jī)取4穗，剪3穗留1穗），手工用剪刀將每個(gè)穗子按1/3穗長剪成上、中、下3段，將每個(gè)品種上段的穗全部混合在一起，裝入尼龍網(wǎng)袋后晾曬，脫粒清選，種子曬干后，裝入尼龍網(wǎng)袋放入石灰缸中進(jìn)行干燥密閉貯藏。中段和下段的按同樣方法進(jìn)行處理。剩余1/4數(shù)量的穗子剪整穗混合裝袋晾曬脫粒，其種子作為對(duì)照。試驗(yàn)于2015年3—5月在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院種子科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，主要統(tǒng)計(jì)分析采用DPS軟件分析系統(tǒng)。endprint

2 結(jié)果與分析

2.1 不同小麥品種間幼苗生長的比較

由表1可知，3個(gè)品種（系）之間在發(fā)芽勢、發(fā)芽率、平均發(fā)芽日數(shù)、活力指數(shù)、芽長、根長、苗鮮重和苗干重指標(biāo)上均有不同程度的差異。在發(fā)芽勢和發(fā)芽率上，品種間差異趨勢基本一致，均表現(xiàn)為皖麥33（97.7%）較高，W1032（95.3%）較低；在平均發(fā)芽日數(shù)上表現(xiàn)為W1032（3.44 d）最高，皖麥33（2.91 d）最低；在活力指數(shù)上最高的是皖麥33（221.01），煙農(nóng)19（204.00）居中，W1032（142.96）最低；在芽長上皖麥33（3.69 cm）最高，W1032（1.81 cm）最低；在根長上煙農(nóng)19（5.66 cm）最高，W1032（4.05 cm）最低；在苗鮮重上皖麥33（66.03 mg/株）較高，W1032（45.70 mg/株）較低；在苗干重上皖麥33（6.50 mg/株）和煙農(nóng)19（6.42 mg/株）較高，W1032（5.06 mg/株）較低。綜合上述指標(biāo)可以看出，皖麥33幼苗生長最健壯，且出苗較快，W1032幼苗生長最為弱小，出苗較慢。

2.2 小麥品種（系）不同穗位種子加速老化試驗(yàn)測定與比較

由表3可知，皖麥33上部穗位種子在發(fā)芽勢、發(fā)芽率、活力指數(shù)、苗鮮重和苗干重上均低于對(duì)照和其他穗位種子，在各指標(biāo)上呈現(xiàn)不同水平差異，差異達(dá)顯著或極顯著水平，在平均發(fā)芽日數(shù)上均高于對(duì)照和其他穗位種子，在芽長和根長上低于對(duì)照和中部穗位種子，高于下部穗位種子；中部穗位種子在發(fā)芽勢、發(fā)芽率、活力指數(shù)、芽長、根長、苗鮮重和苗干重上均高于對(duì)照和下部穗位種子，大部分差異達(dá)顯著或極顯著水平，在平均發(fā)芽日數(shù)上低于對(duì)照和下部穗位種子，差異分別達(dá)顯著和極顯著水平；下部穗位種子在發(fā)芽勢、發(fā)芽率、平均發(fā)芽日數(shù)和苗鮮重上略高于對(duì)照，其余指標(biāo)均低于對(duì)照，大部分差異不顯著。綜合上述指標(biāo)來看，皖麥33上部穗位種子發(fā)芽速度較慢，幼苗生長較瘦弱，健壯度不高，中部穗位種子發(fā)芽狀況最好，幼苗較健壯，下部穗位種子和對(duì)照差異不大。

由表3可知，煙農(nóng)19上部穗位種子在發(fā)芽勢、發(fā)芽率、平均發(fā)芽日數(shù)、活力指數(shù)、芽長、苗鮮重和苗干重上均低于對(duì)照和其他穗位種子，在各指標(biāo)上呈現(xiàn)不同水平差異，大部分達(dá)到極顯著水平差異；中部穗位種子在發(fā)芽勢、發(fā)芽率、活力指數(shù)、芽長、苗鮮重和苗干重上均高于于對(duì)照，上述指標(biāo)除在苗鮮重和苗干重上略低于下部穗位種子，其余指標(biāo)均高于下部穗位種子，大部分指標(biāo)上差異達(dá)顯著或極顯著水平，在平均發(fā)芽日數(shù)上低于對(duì)照和下部穗位種子，差異不顯著；下部穗位種子在發(fā)芽勢、發(fā)芽率、芽長和根長上稍低于對(duì)照，其余指標(biāo)上稍高于對(duì)照，差異均不顯著。綜合上述指標(biāo)來看，煙農(nóng)19上部穗位種子發(fā)芽速度和幼苗健壯度均低于對(duì)照和其他穗位，中部穗位種子發(fā)芽速度高，在幼苗健壯度上略好于對(duì)照和下部穗位種子，下部穗位種子發(fā)芽速度略低于對(duì)照，苗稍矮但健壯度稍佳，差異不顯著。

由表3可知，W1032上部穗位在發(fā)芽勢、發(fā)芽率、活力指數(shù)、芽長、根長、苗鮮重和苗干重上均低于對(duì)照和其他穗位種子，在平均發(fā)芽日數(shù)上均高于對(duì)照和其他穗位種子，呈不同程度差異；中部穗位種子在發(fā)芽勢、發(fā)芽率、活力指數(shù)、芽長、根長、苗鮮重和苗干重上均高于對(duì)照和下部穗位種子，在平均發(fā)芽日數(shù)上均低于對(duì)照和下部穗位種子，部分指標(biāo)上差異達(dá)顯著或極顯著水平；下部穗位種子活力指數(shù)、苗鮮重和苗干重上略高于對(duì)照，其余指標(biāo)上略低于對(duì)照，差異均不顯著。綜合上述指標(biāo)來看，W1032上部穗位種子發(fā)芽速度和幼苗健壯度均低于對(duì)照和其他穗位，中部穗位種子發(fā)芽速度高，幼苗較健壯，下部穗位種子與對(duì)照差異不顯著。

3 結(jié)論與討論

種子活力是衡量種子質(zhì)量的重要指標(biāo)，與田間條件下的出苗能力密切相關(guān)[8]?？估錅y定是模擬田間早春低溫狀態(tài)下的抗冷能力，國際種子檢驗(yàn)協(xié)會(huì)（ISTA）和美國官方種子分析家協(xié)會(huì)（AOSA）已將其列為測定玉米種子活力的主要方法，該試驗(yàn)結(jié)果表明抗冷測定也適用于甜玉米種子活力的測定。幼苗生長測定法適用于具有直立胚芽或胚根的禾谷類和蔬菜類種子。該方法通常測定的指標(biāo)包括苗鮮重、苗干重、芽長、根長、發(fā)芽率、發(fā)芽勢、活力指數(shù)等。該試驗(yàn)中，幼苗生長測定的發(fā)芽勢和發(fā)芽率、冷浸試驗(yàn)的發(fā)芽率與模擬田間出苗率呈極顯著正相關(guān)，說明幼苗生長測定和冷浸試驗(yàn)是測定小麥種子活力的一個(gè)較好方法。

不同小麥品種在相同的人工加速老化條件下，表現(xiàn)出差異，是內(nèi)部基因控制還是其他因素，是以后值得研究的問題，對(duì)以后生產(chǎn)和制種有很大幫助。

4 參考文獻(xiàn)

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