溫度對(duì)冬小麥葉片膜透性影響及其苗期抗凍性評(píng)價(jià)

甄士聰 趙永濤 張鋒

摘要：探討了人工模擬低溫脅迫下冬小麥（Triticum aestivum L.）苗期抗凍性及其葉片電導(dǎo)率變化，為優(yōu)良小麥品種選育提供理論依據(jù)。以7個(gè)小麥品種為試驗(yàn)材料，苗期在春化室進(jìn)行低溫脅迫，設(shè)0、-3、-6、 -9 ℃共4個(gè)低溫處理，以0 ℃為對(duì)照。結(jié)果表明，隨著低溫脅迫的加劇，葉片電導(dǎo)率增大，經(jīng)過(guò)評(píng)價(jià)得出，濮麥087抗凍性最強(qiáng)，周麥18、天麥166、鄭麥6694次之，龍科1601最弱。

關(guān)鍵詞：冬小麥（Triticum aestivum L.）；低溫脅迫；葉片電導(dǎo)率；抗凍性

中圖分類(lèi)號(hào)：S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2018）20-0027-02

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.20.006 開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： The paper discussed the frost-resistance of winter wheat（Triticum aestivum L.） in seedling stage and the change of leaf conductivity under artificially simulated low temperature stress in order to provide theoretical basis for the selection of fine wheat. Seven strains were used to investigated in the vernalization chamber under different low temperature treatments （0 ℃，-3 ℃，-6 ℃ and -9 ℃） with 0 ℃ as control. The results showed that the conductivity increased with the increase of low temperature stress. The evaluated results showed that Pumai 087 was the most anti-freezing， which was followed by Zhoumai 18， Tianmai 166 and Zhengmai 6694， and Longke 1601 was the weakest.

Key words： winter wheat（Triticum aestivum L.）； low temperature stress； leaf conductivity； frost-resistance

小麥（Triticum aestivum L.）的生長(zhǎng)和發(fā)育要求一定的溫度。在小麥苗期，凍害是制約其正常生長(zhǎng)發(fā)育的一個(gè)關(guān)鍵因素。冬季嚴(yán)寒，有些小麥品種常因不能順利越冬而造成大量死亡，直接影響產(chǎn)量[1]。在酷寒的北方冬季條件下，選擇適宜當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)的、能安全越冬的品種極為重要[2]。因此，針對(duì)不同小麥品種如何高效地做出抗凍性評(píng)價(jià)十分關(guān)鍵，可為小麥抗凍性種質(zhì)篩選和抗凍性新品種選育提供理論依據(jù)。田間鑒定是抗凍性鑒定的基本方法。但受自然條件變化的影響較大，如果遇到天氣好無(wú)凍害年份，則無(wú)法短時(shí)間內(nèi)做出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。人工模擬逆境鑒定法是有效方法，可以提高鑒定和選育的效率。

近年來(lái)的研究表明，膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性與作物的抗寒能力密切相關(guān)[3]。電導(dǎo)率法已被廣泛應(yīng)用于作物抗寒鑒定中。本試驗(yàn)通過(guò)測(cè)定小麥在人工低溫脅迫條件下葉片電導(dǎo)率變化情況來(lái)反映凍害對(duì)小麥的傷害程度，從而對(duì)不同小麥品種抗凍性做出判斷。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試小麥品種有7個(gè)，分別為龍科1601、濮麥087、天麥166、鄭麥6694、周麥18、安科1401、徐麥2178，由漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 低溫處理分別設(shè)0、-3、-6、-9 ℃ 4個(gè)水平，并以0 ℃為對(duì)照（CK）。試驗(yàn)采用盆栽供試材料，每盆等粒播種，花盆直徑為25 cm、深23 cm，花盆內(nèi)裝等量無(wú)差別基質(zhì)。2017年10月29日將花盆埋入試驗(yàn)田中，2017年12月26日開(kāi)始進(jìn)行低溫脅迫處理，在春化室持續(xù)脅迫8 h，試驗(yàn)處理結(jié)束后，立刻剪去等葉齡等量葉片0.8 g，進(jìn)行葉片電導(dǎo)率測(cè)定。

1.2.2 試驗(yàn)測(cè)定指標(biāo) 葉片電導(dǎo)率測(cè)定以《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教程》[4]為指導(dǎo)，將去離子水洗凈的不同材料葉片等葉齡等量稱(chēng)取0.8 g分別放入7個(gè)燒杯中，加去離子水20 mL，放置30 min，每5 min混勻攪拌1次，然后用電導(dǎo)儀測(cè)定，直接讀數(shù)并記錄。

1.3 數(shù)據(jù)分析

統(tǒng)計(jì)分析采用DPS7.05軟件，采用Duncan法進(jìn)行多重比較；采用Excel 2013作圖。

2 結(jié)果與分析

方差分析表明，不同品種間P=0.023 5<0.05，表明不同品種間差異顯著；不同溫度處理間P=0.000 1<0.01，說(shuō)明不同溫度處理間差異極顯著。由表1可知，不同品種間，徐麥2178與周麥18、鄭麥6694、濮麥087差異顯著，其中與濮麥087差異達(dá)極顯著水平；龍科1601與濮麥087差異顯著；安科1401與濮麥087差異顯著。不同溫度處理間，-9 ℃處理與-6、-3、0 ℃處理間差異極顯著，-6 ℃處理與0 ℃處理間差異極顯著，-3 ℃處理與0 ℃處理差異極顯著，-6 ℃處理與-3 ℃處理間差異不顯著。

由表1還可以看出，7種供試小麥隨低溫脅迫加劇，葉片電導(dǎo)率整體呈增加的趨勢(shì)，但變化規(guī)律不盡相同。-3 ℃時(shí)，所有供試小麥的電導(dǎo)率均增大，明顯高于對(duì)照0 ℃時(shí)葉片電導(dǎo)率，其中龍科1601葉片電導(dǎo)率上升最快，為對(duì)照的13.07倍；濮麥087上升最慢，為對(duì)照的4.20倍。溫度降至-6 ℃時(shí)，所有供試材料的電導(dǎo)率仍與對(duì)照差異明顯，其中徐麥2178與天麥166葉片電導(dǎo)率比-3 ℃處理有所減少，而龍科1601的葉片電導(dǎo)率仍最高，為對(duì)照的14.27倍。溫度降至-9 ℃時(shí)，安科1401、徐麥2178、龍科1601、天麥166葉片電導(dǎo)率比-6 ℃時(shí)明顯升高，且與對(duì)照相比，龍科1601葉片電導(dǎo)率上升幅度最大，為對(duì)照的16.74倍，受到的傷害最大；濮麥087葉片電導(dǎo)率上升幅度最小，受到的傷害最小。

3 結(jié)論

多種逆境都會(huì)使植物細(xì)胞的膜系統(tǒng)受損，導(dǎo)致膜透性增大，內(nèi)容物外滲[5]。比較不同作物或同一作物不同品種在相同脅迫條件下電解質(zhì)外滲率，可以反映出作物間或品種間的抗逆性差異[4]?？购詮?qiáng)，膜受害小， 電解質(zhì)滲漏和移動(dòng)的能力小，抗寒性弱的植物或品種則相反[6]。本試驗(yàn)通過(guò)低溫處理小麥并根據(jù)葉片電導(dǎo)率變化情況，對(duì)小麥抗凍性作出判斷，不但克服了田間鑒定受自然條件變化限制，而且電導(dǎo)率法快捷有效，為抗凍性種質(zhì)篩選和抗凍性新品種選育提供了理論依據(jù)。結(jié)果表明，-3 ℃時(shí)，濮麥087上升最慢，-6 ℃與-9 ℃時(shí)，濮麥087降幅小于其余材料，且-9 ℃時(shí)，濮麥087葉片電導(dǎo)率上升幅度最小，受到的傷害最小。依據(jù)總體趨勢(shì)和表現(xiàn)，濮麥087抗凍最強(qiáng)，周麥18、天麥166、鄭麥6694次之，龍科1601最弱。種質(zhì)資源是育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ)，篩選抗凍性較強(qiáng)的品種為抗凍性品種利用與選育提供了依據(jù)。

本試驗(yàn)僅對(duì)12月中旬左右小麥苗期抗凍性作了初步判定，今后還應(yīng)研究翌年2月下旬至3月上旬小麥?zhǔn)艿勾汉挠绊?，進(jìn)行第二次抗寒性鑒定，從而提出更完善的鑒定依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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[5] 張繼澍.植物生理學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2006.443.

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