旱稻新品種鑫兩優(yōu)212芽期的耐旱性研究

王文余 張 妮 朱宗河 陳海洲 張華勝

（1合肥市友鑫生物技術(shù)研究中心，合肥230000；2安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，合肥230011）

旱稻新品種鑫兩優(yōu)212芽期的耐旱性研究

王文余1張 妮2朱宗河2陳海洲1張華勝1

（1合肥市友鑫生物技術(shù)研究中心，合肥230000；2安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，合肥230011）

利用篩選的適宜濃度PEG溶液室內(nèi)模擬干旱，研究了旱稻新品種鑫兩優(yōu)212和旱稻對照綠旱1號、普通對照金優(yōu)207等3個水稻品種對芽期干旱脅迫的響應(yīng)。結(jié)果表明，在12.5%的PEG模擬干旱處理下，供試材料的萌發(fā)和苗期性狀都受到了顯著抑制，PEG干旱脅迫處理后成苗率、苗長、苗重及根重降幅最小的品種都是鑫兩優(yōu)212，分別比對照降低1%、42.8%、57.3%、6%。根據(jù)3個品種在PEG模擬干旱脅迫處理后的苗期性狀表現(xiàn)，結(jié)合芽期耐旱系數(shù)評價，得出鑫兩優(yōu)212的耐旱性最高，綠旱1號其次，金優(yōu)207相對最差。

水稻；PEG；干旱脅迫；耐旱鑒定；芽期

農(nóng)業(yè)是需水較大的產(chǎn)業(yè)，水分是限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最重要因子之一，而干旱是制約農(nóng)作物產(chǎn)量最重要的非生物因素?！坝惺諢o收在于水”，解決這一問題的途徑，除了節(jié)水灌溉并提高水的有效利用以外，選育耐旱性強(qiáng)的品種是相對最有效的途徑[1]。本研究利用PEG-6000模擬室內(nèi)干旱脅迫的方法，對新選育的旱稻品種鑫兩優(yōu)212及旱稻對照綠旱1號、普通對照金優(yōu)207等3個水稻品種對芽期干旱脅迫的響應(yīng)，以期為旱稻新品種鑫兩優(yōu)212的芽期耐旱性評價提供科學(xué)的實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1供試材料 供試品種鑫兩優(yōu)212為合肥市蜀香種子有限公司2014年選育的旱稻新品種（審定編號：皖稻2014022），旱稻對照為安徽省種植面積較大的品種綠旱1號，普通水稻品種為金優(yōu)207。

1.2試驗方法 2016年5月，在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)實驗室進(jìn)行試驗。

1.2.1 PEG濃度篩選試驗 以綠旱1號種子為試驗對象，配制5%、10%、12.5%、15%、20%的PEG溶液，模擬不同程度的干旱脅迫，同時用蒸餾水做對照處理。3次重復(fù)，每個重復(fù)50粒。

1.2.2耐旱性鑒定 3個品種用篩選的適宜濃度進(jìn)行干旱處理，每個重復(fù)50粒，每個處理重復(fù)3次。分別用PEG溶液和蒸餾水把濾紙潤濕至濕潤狀態(tài)，25℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。7d后測定成苗率、根長、根重、苗長和苗重。

1.2.3耐旱性狀測定方法 7d后統(tǒng)計幼苗數(shù)，剔除矮小苗、畸形苗，計算成苗率，求平均值。測量PEG處理和蒸餾水處理的平均根長、根重、苗長及苗重。

1.2.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析 相對值 （抗脅迫系數(shù)α）=VT/VCK，VT為PEG模擬干旱脅迫處理條件下的成苗率 、 苗長和苗重，VCK為蒸餾水非脅迫處理條件下的成苗率 、 苗長和苗重。

用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的計算處理，用DPS7.0軟件對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 PEG濃度篩選 PEG濃度篩選試驗結(jié)果見表1，從表1可以看出，20%的PEG溶液處理下種子基本不能發(fā)芽，說明該濃度不適宜作水稻芽期耐旱鑒定。在能發(fā)芽的4種濃度（5%、10%、12.5%、15%）中，5%和10%的PEG處理下，種子的成苗率、苗長和苗重雖然都降低了，但降低幅度不大，這2種濃度對種子萌發(fā)和成苗的影響較小，鑒定效果不明顯；而15%的PEG濃度對水稻種子發(fā)芽及生長的抑制太強(qiáng)，難以鑒定不同品種間的芽期耐旱性差異。而12.5%的PEG溶液處理下，成苗率、苗長、根長和苗重、根重的相對值分別是97%、47%、40%和65%、39%，受到了較大程度的影響，而且在這樣的濃度下，既可以研究品種的抗旱性，又容易使品種間的差異得到顯現(xiàn)，從而選擇在萌發(fā)和成苗階段比較抗旱的品種。綜上所述，宜采用12.5%濃度的PEG溶液，用以鑒定鑫兩優(yōu)212、綠旱1號和金優(yōu)207的耐旱性。

表1 不同濃度下綠旱1號的抗旱指標(biāo) （%）

2.2 PEG干旱脅迫后3個品種芽期生長差異反應(yīng)從表2可知，水分脅迫對3個雜交水稻種子萌發(fā)有程度不同的影響。與對照相比，鑫兩優(yōu)212和綠旱1號在PEG干旱脅迫下，成苗率下降不顯著，而PEG對金優(yōu)207的成苗率有顯著影響，成苗率顯著下降91%。12.5%濃度的PEG溶液顯著抑制了3個品種的苗期生長，表現(xiàn)在苗長、苗重、根長和根重都顯著低于相應(yīng)蒸餾水對照。鑫兩優(yōu)212、綠旱1號和金優(yōu)207的苗長降幅分別為42.8%、52.9%和53%；苗重降幅分別為57.3%、60%和62.8%；根長降幅分別為36.3%、35%和44%；根重降幅分別為6%、13.2%和75%。鑫兩優(yōu)212是PEG干旱脅迫處理后成苗率、苗長、苗重及根重降幅最小的品種，而根長降幅最小的品種是綠旱1號。

表2 PEG處理對3個水稻品種芽期生長的影響

2.3 PEG脅迫下不同品種的相對活力指數(shù)差異由表3可以看出，3個品種相對成苗率、相對苗長、相對根長和相對根重都是鑫兩優(yōu)212最高，金優(yōu)207最低，綠旱1號居中。相對苗長和相對苗重鑫兩優(yōu)212顯著高于綠旱1號和金優(yōu)207，而綠旱1號和金優(yōu)207間沒有顯著差異；相對成苗率和相對根長，鑫兩優(yōu)212顯著高于金優(yōu)207，但與綠旱1號無顯著差異；此外，3個品種間相對根重有顯著差異。以耐旱系數(shù)評價3個水稻品種的室內(nèi)芽期耐旱性表明，鑫兩優(yōu)212的耐旱系數(shù)為57.6%，顯著高于綠旱1號（45.6%）和金優(yōu)207（2.9%）。

表3 PEG脅迫下不同品種水稻種子芽期抗旱性 （%）

根據(jù)3個品種在2種處理的苗期性狀表現(xiàn)，結(jié)合芽期耐旱系數(shù)評價，可以得出鑫兩優(yōu)212的耐旱性最高，綠旱1號其次，金優(yōu)207相對最低。

3 討論

水稻苗期生育時間較長，耗水時間最長，此時土壤中水分的多少對幼苗的生長起著決定性的作用，若土壤處于缺水狀態(tài)，即使種子能正常萌發(fā)出苗，但由于幼苗后期水分不足，很難滿足幼苗生長發(fā)育所需充足水分條件，使得幼苗生長受到很大程度的抑制，從而影響成苗質(zhì)量，進(jìn)而影響水稻的形態(tài)建成和最終的產(chǎn)量[2-3]。

供試的3個品種的水稻種子在12.5%的PEG溶液處理下，其萌發(fā)和成苗過程都受到了抑制作用，生長較對照組緩慢，而且品種間在成苗率、苗長和苗重、根長和根重上的各項生長指標(biāo)間的差異也達(dá)到顯著水平，說明3個品種萌發(fā)和苗期抗旱性存在顯著差異，也說明通過PEG模擬干旱篩選芽期耐旱品種是可以實現(xiàn)的，這為開展芽期耐旱水稻品種的選育提供了科學(xué)依據(jù)。

萌發(fā)和苗期的生長是植株整個生育過程的基礎(chǔ)，若苗期生長不良，會對水稻的產(chǎn)量和質(zhì)量造成顯著的影響[4]。苗期的生長受到水分條件的很大調(diào)節(jié)作用，研究水稻萌發(fā)和苗期生長對水分的敏感程度具有很大的意義[5]。不同品種的抗旱性不同，耐旱性體現(xiàn)的時間和機(jī)制都可能不一樣，為選育不同時期耐旱性的水稻品種提出了可能[6-7]。本研究對3個水稻品種的室內(nèi)模擬干旱評價也只是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出的一種預(yù)測，實驗室數(shù)據(jù)和實際的芽期及苗期大田耐旱性之間的相關(guān)性還需要進(jìn)一步的試驗驗證。本研究主要集中在萌發(fā)期根系和幼苗對PEG的差異反應(yīng)，只能代表不同水稻品種發(fā)芽期的室內(nèi)耐旱性，而最終影響產(chǎn)量的耐旱性要體現(xiàn)在水稻整個生育期中，苗期耐旱性與水稻生長過程中的耐旱性之間的關(guān)系還需要后期繼續(xù)全面的實驗和研究。

[1] 李賢勇，何永歆．李順武，等．水稻對干旱脅迫的農(nóng)藝調(diào)節(jié)研究[J]．西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2005，18（3）：244-249

[2] 李華，張玉屏，楊艷萍，等．土壤水分狀況對水稻表層根系和產(chǎn)量的影響[J]．干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2006，24（1）：96-99

[3] 張志良．植物生理實驗指導(dǎo)[M]．北京：高等教育出版社，1990

[4] 楊建昌，王志琴，朱慶森．水稻品種的抗旱性及其生理特性的研究[J]．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1995，28（5）：65-72

[5] 張衛(wèi)萍，吳平，沈曉瑩，等．不同供水條件下水稻幼苗根系形成的遺傳分析[J]．植物學(xué)報，2001，43（10）：38-44

[6] 王智華，張凌云，徐德芳．轉(zhuǎn)BADH和mtlD基因旱稻種子發(fā)芽耐鹽性試驗[J]．中國種業(yè)，2007（7）：43-44

[7] 楊永升，楊慧萍，宋家勇，等．優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗旱品種原旱稻3號的選育[J]．中國種業(yè)，2014（3）：70-71

2017-03-19）