小麥品種（系）不同穗部位種子活力比較研究

錢可 時(shí)紅云 張文明 鄭文寅 姚大年

摘要[目的]確定小麥種子活力測(cè)定的較好方法，探討小麥品種不同穗部位種子活力的差異。 [方法]選用皖麥33、皖麥48、煙農(nóng)19、揚(yáng)麥158和W1032（糯小麥）5個(gè)小麥品種（系）種子為材料，設(shè)置上部穗位、中部穗位、下部穗位和整穗（CK）4種處理，通過(guò)種子大小測(cè)定、幼苗生長(zhǎng)測(cè)定、加速老化試驗(yàn)、冷浸試驗(yàn)、電導(dǎo)率測(cè)定、模擬田間出苗率測(cè)定以及超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）、脂肪氧化酶（LOX）、過(guò)氧化氫酶（CAT）和脫氫酶（ADH）5種酶活性測(cè)定等方法，綜合評(píng)價(jià)種子活力，并進(jìn)行整穗（CK）種子的主要活力指標(biāo)間相關(guān)分析以及對(duì)5個(gè)小麥品種（系）不同穗部位種子主要活力指標(biāo)平均值的比較。[結(jié)果]幼苗生長(zhǎng)測(cè)定、加速老化試驗(yàn)以及5種酶活性等指標(biāo)均與模擬田間出苗率呈顯著相關(guān)；小麥品種（系）不同穗部位種子活力存在明顯差異。[結(jié)論]幼苗生長(zhǎng)測(cè)定、加速老化試驗(yàn)以及5種酶活性測(cè)定均是小麥種子活力測(cè)定的較好方法；小麥中部穗位種子活力較高，下部穗位種子活力次之，上部穗位種子活力較低。

關(guān)鍵詞小麥；穗部位；種子活力；酶活性

中圖分類號(hào)S512.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）19-0034-04

Comparison on Seed Vigor of Different Ear Position Seeds in Wheat Varieties（Lines）

QIAN Ke1， SHI Hongyun2， ZHANG Wenming1* et al

（1.Agricultural School， Anhui Agricultural University， Hefei ， Anhui 230036； 2. Comprehensive Agricultural Service Station of Zhonghan Town in Chaohu City ，Chaohu ， Anhui 238074）

Abstract[Objective]The better methods for the determination of seed vigor were selected in wheat. The seed vigor of different ear parts were explored in different wheat varieties. [Method] In this study， 5 wheat varieties or lines seeds of Wanmai33， Wanmai48， Yannong19， Yangmai158 and W1032（waxy wheat） were selected as the materials， all wheat varieties were set to four different treatments， including the upper ear position， middle & lower ear position and the whole ear position （CK）. The seed vigor were comprehensively evaluated through such methods including the test of seed size， seedling growth， accelerated aging， cold soak， conductivity and simulated field germination rate determination， and also through the determination of SOD， POD， LOX，CAT and ADH activity， et al， and made correlation analysis among the main vigor indicators of the whole ear position （CK） as well as the comparison of average value of the seed vigor indexes in different ear parts of five wheat varieties.[Result]The determination of seedling growth and accelerated aging test， as well as five kinds of enzyme activity indexes was significantly correlated with simulation field emergence. Seed vitality of different part spike wheat varieties existed obvious difference.[Conclusion] The test of the seedling growth， accelerated aging and the determination of five kinds of enzyme above were all better test methods for wheat vigor testing.The middle ear of wheat seed vigor was higher， the next was lower ear seeds vigor， upper ear seeds vigor was lower.

Key wordsWheat；Ear position；Seed vigor；Enzyme activity

許多籽實(shí)型作物都存在著粒位效應(yīng)。小麥著生部位會(huì)影響小麥結(jié)實(shí)粒數(shù)、粒重和籽粒品質(zhì)[1]。小麥不同粒位的粒重變化趨勢(shì)普遍是穗軸中部小穗粒重較高，而穗軸兩端的粒重相對(duì)較低[2]。P32后期示蹤研究結(jié)果表明，同化產(chǎn)物在穗的上、中、下部分配規(guī)律與實(shí)際粒重規(guī)律相同[3]。根據(jù)全息生物學(xué)理論[4]可以得知，小麥不同粒位的籽?；钚曰蚪M合存在差異，這就直接導(dǎo)致小麥不同粒位籽粒的遺傳勢(shì)不同，基因組合活性高的粒位，籽粒性狀較為優(yōu)越。在選種時(shí)如果選擇優(yōu)勢(shì)粒位的籽粒進(jìn)行播種，那么后代性狀將會(huì)傾向于選取的優(yōu)勢(shì)籽粒，從而使得后代表現(xiàn)性狀優(yōu)良，這樣就提高了產(chǎn)量并且改善了品質(zhì)[5]。小麥穗部籽粒發(fā)育的不均衡性受到多種因素的共同影響，其中包括遺傳因素[6]、營(yíng)養(yǎng)條件[7-8]以及外界環(huán)境[9-10]等。

時(shí)俠清等[11]以水稻全穗平均粒重為對(duì)照，將穗內(nèi)各粒位上的粒重分為大、中、小3個(gè)粒區(qū)，對(duì)其種子活力進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明水稻不同粒位間種子活力存在明顯差異，大粒種子活力指數(shù)較高，中粒種子次之，小粒種子活力指數(shù)相對(duì)較低。李玉玲等[12]的研究結(jié)果表明，玉米種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)特性存在顯著的粒位效應(yīng)。關(guān)于小麥穗位的研究多集中在粒重和品質(zhì)方面，而對(duì)不同穗位種子活力的研究鮮見(jiàn)報(bào)道[13]。

該研究選用皖麥33、皖麥48、煙農(nóng)19、揚(yáng)麥158和W1032（糯小麥）5個(gè)小麥品種（系）種子為材料，設(shè)置上部穗位、中部穗位、下部穗位和整穗（CK）4種處理，通過(guò)種子大小測(cè)定、幼苗生長(zhǎng)測(cè)定、加速老化試驗(yàn)、冷浸試驗(yàn)、電導(dǎo)率測(cè)定、模擬田間出苗率測(cè)定以及

超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）、脂肪氧化酶（LOX）、過(guò)氧化氫酶（CAT）和脫氫酶（ADH）5種酶活性測(cè)定等方法[14]，綜合評(píng)價(jià)種子活力，通過(guò)整穗（CK）的主要活力指標(biāo)間相關(guān)分析，確定小麥種子活力測(cè)定的較好方法；通過(guò)對(duì)5個(gè)小麥品種（系）不同穗部位種子主要活力指標(biāo)的平均值比較，探討小麥品種不同穗部位種子活力的差異，旨在從種子活力的角度，為小麥育種家種子選用、原種和大田用種的種子生產(chǎn)和機(jī)械加工以及小麥種質(zhì)資源保存等提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

以皖麥33、皖麥48、煙農(nóng)19、揚(yáng)麥158和W1032（糯小麥）5個(gè)小麥品種（系）為試驗(yàn)材料，供試品種種植于安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)農(nóng)萃園試驗(yàn)地。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置上部穗位、中部穗位、下部穗位和整穗（CK）4種處理。適期收獲，每品種先割穗混收，然后隨機(jī)取3/4數(shù)量的穗子，手工用剪刀將每個(gè)穗子按1/3穗長(zhǎng)剪成上、中、下3段，將每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（水分干燥至11%左右），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，用作對(duì)照[14]。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1種子大小的測(cè)定。

參照農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程（GB/T3543—1995）[15]中的方法進(jìn)行千粒重的測(cè)定：隨機(jī)選取每種試驗(yàn)樣品種子1 000粒進(jìn)行稱重，3次重復(fù)，取平均值。由于各品種（系）的起始水分值存在不同程度的差異，可比對(duì)小麥的安全水分13%進(jìn)行換算[14]。種子的長(zhǎng)度、寬度、厚度的測(cè)定參照張義君[16]的方法，采用均值法和指數(shù)法相結(jié)合的方法進(jìn)行：隨機(jī)選取10粒種子，3次重復(fù)，分別測(cè)定其長(zhǎng)度、寬度和厚度，并計(jì)算其種子大小指數(shù)。種子大小指數(shù)=長(zhǎng)度×寬度×厚度。

1.3.2常用種子活力測(cè)定方法。

1.3.2.1幼苗生長(zhǎng)測(cè)定。

參照時(shí)紅云[14]介紹的方法進(jìn)行，采用紙床進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)，在20 ℃智能人工氣候培養(yǎng)箱中發(fā)芽，逐日記載發(fā)芽種子數(shù)，第4天初次計(jì)數(shù)，并測(cè)定正常幼苗（隨機(jī)取10株/重復(fù)）芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)、芽鮮重、芽干重（132±2 ℃，烘1 h），第8天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率，并計(jì)算發(fā)芽指數(shù)、平均發(fā)芽日數(shù)和活力指數(shù)。

GI=Σ（Gt/Dt）（1）

MLIT=Σ（Gt×Dt）/G（2）

VI=GI×S（3）

式中，GI為發(fā)芽指數(shù)，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）

1.3.2.2加速老化試驗(yàn)。

參照顏啟傳等[17]介紹的方法，稍加改良。每試樣隨機(jī)取適量?jī)舴N子裝入紗網(wǎng)袋，掛上標(biāo)簽，用智能人工氣候培養(yǎng)箱在設(shè)置45 ℃、100%RH的條件下處理72 h。取出種子并將其風(fēng)干，采用同幼苗生長(zhǎng)測(cè)定一樣的紙床法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)，并以未處理的種子作為對(duì)照。

1.3.2.3冷浸試驗(yàn)。

參照張春慶等[18]的方法。每試樣隨機(jī)取適量?jī)舴N子裝入紗網(wǎng)袋，掛上標(biāo)簽，用2～4 ℃冷水處理3 d，取出后，采用同幼苗生長(zhǎng)測(cè)定一樣的紙床法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)，并以未處理的種子作為對(duì)照。

1.3.2.4電導(dǎo)率測(cè)定。

參照張文明等[19]的方法。隨機(jī)選取每種試驗(yàn)樣品凈種子100粒進(jìn)行稱重，3次重復(fù)。用雙重蒸餾水沖洗2～3次，用濾紙將表面的浮水吸干，將種子放入250 mL燒杯中，加入100 mL雙重蒸餾水，在20 ℃恒溫條件下浸泡24 h，然后以雙重蒸餾水為空白對(duì)照，用DDS-12A 型電導(dǎo)儀測(cè)定浸泡液電導(dǎo)率。再將種子及浸泡液放入沸水浴中加熱10 min，待完全冷卻后測(cè)定絕對(duì)電導(dǎo)率，并計(jì)算相對(duì)電導(dǎo)率。

相對(duì)電導(dǎo)率（%）=浸泡液電導(dǎo)率/絕對(duì)電導(dǎo)率×100%（4）

1.3.2.5模擬田間出苗率測(cè)定。

參照孫海燕等[20]的方法。取含水量適宜的大田土壤，并用孔徑2.0 mm的篩子篩除雜質(zhì)，放入培養(yǎng)盒內(nèi)，貼上標(biāo)簽，然后隨機(jī)選取每種試驗(yàn)樣品凈種子100粒播于土上，再均勻覆土1.5～2.0 cm厚，3次重復(fù)，在室溫條件下放置10 d后，統(tǒng)計(jì)出苗率。

1.3.35種酶活性測(cè)定。

SOD活性參照鄒琦[21]、尹燕枰等[22] 的方法進(jìn)行測(cè)定，CAT活性參照Mukherje等[23]的方法進(jìn)行測(cè)定，LOX活性參照Hongwei Geng等[24]的方法進(jìn)行測(cè)定，POD活性參照尹燕枰等[22]的方法進(jìn)行測(cè)定，ADH活性參考陶梅等[25]的方法進(jìn)行測(cè)定。以上5種酶活性測(cè)定的試驗(yàn)步驟及方法參照時(shí)紅云[14]的試驗(yàn)方法。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)2017年

2結(jié)果與分析

2.1小麥品種（系）種子活力及其他指標(biāo)間的相關(guān)分析

由表1可見(jiàn)，幼苗生長(zhǎng)測(cè)定的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、芽長(zhǎng)、苗鮮重、苗干重、加速老化試驗(yàn)活力指數(shù)、ADH活性、CAT活性均與模擬田間出苗率呈顯著或極顯著正相關(guān)；平均發(fā)芽日數(shù)、LOX活性均與模擬田間出苗率呈顯著負(fù)相關(guān)；SOD活性和POD活性，雖沒(méi)有與模擬田間出苗率達(dá)到顯著相關(guān)，但卻與ADH活性和CAT活性間呈極顯著正相關(guān)；相對(duì)電導(dǎo)率與模擬田間出苗率之間無(wú)明顯相關(guān)性；冷浸試驗(yàn)活力指數(shù)與模擬田間出苗率呈不顯著正相關(guān)。上述結(jié)果表明，幼苗生長(zhǎng)測(cè)定、加速老化試驗(yàn)以及ADH、CAT、SOD、POD、LOX 5種酶活性測(cè)定均可以視為小麥種子活力測(cè)定的較好方法。

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