小麥衡9966與親本及近緣品種萌發(fā)期抗旱性比較

崔興國

（衡水學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院 河北 衡水 053000）

小麥(TriticumaestivumL.)屬于禾本科單子葉植物，栽培歷史悠久，是我國北方的主要糧食作物，在小麥的整個(gè)生長過程中，水分是主要多樣性因素，尤其在種子萌發(fā)期缺水，會(huì)出現(xiàn)缺苗斷壟的現(xiàn)象，最終影響產(chǎn)量。近年來干旱頻發(fā)，嚴(yán)重制約農(nóng)業(yè)發(fā)展。培育抗旱能力強(qiáng)、水分利用率高、萌發(fā)率和幼苗的成活率高的優(yōu)良小麥品種，提高小麥產(chǎn)量，已成為目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的熱點(diǎn)問題。本文以衡9966、良星99、良星66、濟(jì)麥22等4個(gè)育成小麥種子為研究對(duì)象，對(duì)其萌發(fā)期抗旱性進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)和比較，為培育抗旱優(yōu)質(zhì)品種提供親本材料，為選育推廣優(yōu)良品種提供可靠的試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料。研究所用的小麥育成品種衡9966、良星99、良星66以及濟(jì)麥22，均由河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所提供。選擇整齊無病蟲害的各品種小麥種子作為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)方法。將選擇的各品種小麥種子分別用0.1%的HgCl2消毒10 min，用蒸餾水反復(fù)清洗3～5次，放于濾紙上晾干備用。采用培養(yǎng)皿濾紙法進(jìn)行種子萌發(fā)試驗(yàn)，培養(yǎng)皿底部放2層濾紙，每皿50粒，分別加入PEG-6000處理液15 ml，濃度為10%、15%、20%，蒸餾水作對(duì)照(CK)，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，在25℃室溫下培養(yǎng)觀察。每天紀(jì)錄發(fā)芽種子數(shù)，以胚根突破種皮1 mm(即露白)視為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。連續(xù)記錄直至發(fā)芽數(shù)無變化時(shí)測定發(fā)芽種子的株高、鮮重，并計(jì)算種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)。

發(fā)芽率(%)=(供試種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù))×100%；發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt)，其中，Gt為在第t日種子的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)；活力指數(shù)(VI)=GI×S，其中，GI為發(fā)芽指數(shù)，S為整株幼苗鮮重(g)；抑制率(%)=(1-TM/CK)×100%，其中，TM為脅迫測定值，CK為對(duì)照測定值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度的PEG-6000處理對(duì)小麥種子萌發(fā)的影響。種子萌發(fā)期間，各小麥品種的發(fā)芽率在不同濃度的PEG-6000處理下受抑制程度不同，發(fā)芽抑制率可以客觀反映種子對(duì)干旱的耐受能力。由表1可以看出：①對(duì)發(fā)芽抑制率：10%濃度處理，各品種均表現(xiàn)為抑制發(fā)芽，其中良星99受抑制明顯，抑制率為15.38%，濟(jì)麥22幾乎不受抑制；當(dāng)處理濃度達(dá)到15%時(shí)，抑制效果明顯增大；處理濃度為20%時(shí)，抑制效果更加明顯，衡9966抑制率為59.76%，良星99和良星66分別是63.65%、66.67%，濟(jì)麥22為62.20%，表明隨脅迫程度增加抑制效果增強(qiáng)，衡9966受干旱脅迫作用較其它品種小些。②對(duì)發(fā)芽指數(shù)抑制率：發(fā)芽指數(shù)可以客觀反映種子發(fā)芽的整齊度，處理結(jié)果與發(fā)芽抑制率一致，表明干旱既抑制種子發(fā)芽，又推遲發(fā)芽時(shí)間。③對(duì)活力指數(shù)抑制率：活力值數(shù)可以客觀反映種子萌發(fā)后的生長健壯程度。隨著處理濃度增大，抑制作用明顯增加，處理濃度為15%時(shí)抑制率均超過50%，當(dāng)處理濃度為20%時(shí)，衡9966抑制率達(dá)70.51%，良星99和良星66分別為84.23%、82.26%，濟(jì)麥22為86.51%。綜合比較可以看出，衡9966的萌發(fā)狀況相對(duì)較穩(wěn)定，受抑制作用較小，表明萌發(fā)期抗旱性較其親本強(qiáng)。

表1 不同濃度PEG-6000處理對(duì)小麥種子萌發(fā)的影響

2.2 不同濃度的PEG-6000處理對(duì)小麥生長的影響。從表2可知：干旱脅迫對(duì)各品種小麥的苗高、根長和幼苗鮮重均有抑制作用，隨處理濃度的增加，抑制作用明顯增加，而且對(duì)吸收器官根長的抑制作用大于對(duì)苗高和鮮重。其中衡9966在20%處理濃度下，苗高的抑制率為61.53%，根長的抑制率為70.09%，鮮重的抑制率為60.07%。兩親本良星99和良星66在20%處理濃度下對(duì)苗高的抑制率分別為62.07%、63.33%，對(duì)根長的抑制率分別為71.43%、75.74%，對(duì)鮮重的抑制率分別達(dá)到68.01%和69.48%；近緣品種苗高的抑制率為59.75%，根長的抑制率為74.12%，鮮重的抑制率為62.73%。從表中可以看出，干旱脅迫使衡9966鮮重抑制率小于苗高抑制率，表明干旱在抑制苗高的同時(shí)使得幼苗健壯。

表2 不同濃度PEG-6000處理對(duì)小麥生長的影響

2.3 不同小麥品種抗旱性綜合評(píng)價(jià)。采用平均隸屬函數(shù)法對(duì)PEG-6000脅迫的4個(gè)小麥品種的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、苗高、根長及鮮重等多項(xiàng)測定指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，計(jì)算每項(xiàng)測定指標(biāo)在不同處理濃度下的隸屬值累加求平均值，得出4個(gè)小麥品種的抗旱隸屬值，見表3。通過比較各品種的抗旱隸屬值總平均值大小，確定各品種抗旱性的強(qiáng)弱，隸屬值大于0.7定為強(qiáng)抗，隸屬值0.4～0.7為較抗，隸屬值0.3～0.4為弱抗，隸屬值小于0.3則為不抗或敏感。從表3可知，綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果為：濟(jì)麥22為強(qiáng)抗旱品種；衡9966、良星99為較抗旱品種；良星66為弱抗旱品種。

表3 不同品種小麥抗旱性綜合評(píng)價(jià)

3 結(jié)論與討論

小麥籽粒發(fā)芽及幼苗生長是小麥發(fā)育成長的開始階段，對(duì)小麥的播種、出苗、灌漿和產(chǎn)量具有重要影響，而多數(shù)植物在種子萌發(fā)和生長初期階段對(duì)環(huán)境脅迫最為敏感，故常用種子萌發(fā)及幼苗初期生長狀況來評(píng)價(jià)植物的抗逆性。若耕層土壤中含水量不足，會(huì)使種子萌發(fā)率降低，萌發(fā)時(shí)間推遲，引發(fā)缺苗斷壟，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低。因此，在萌發(fā)期間篩選干旱脅迫下抗旱性強(qiáng)的品種，為抗旱育種提供親本材料尤為重要。本試驗(yàn)結(jié)果表明，水分是影響種子萌發(fā)的重要因素，不同程度的干旱脅迫對(duì)小麥種子的萌發(fā)都有抑制作用，發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均隨著干旱脅迫程度的增加抑制效果增強(qiáng)，這與崔俊美、吳哲等的研究相一致。其中干旱脅迫對(duì)活力指數(shù)的抑制作用較發(fā)芽指數(shù)和發(fā)芽率強(qiáng)，表明干旱脅迫不僅抑制種子萌發(fā)，推遲發(fā)芽速度，還造成幼苗生長的延緩，對(duì)后期生長不利。作物的抗旱性是其綜合表現(xiàn)，受多種因素影響，所以使用單一指標(biāo)評(píng)定其抗旱性均有局限性。本試驗(yàn)采用種子萌發(fā)結(jié)合幼苗初期生長多項(xiàng)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)小麥的抗旱能力，得出結(jié)論：衡9966與其親本品種良星99為較抗旱品種，另一親本品種良星66為弱抗旱性品種，其近緣品種濟(jì)麥22為強(qiáng)抗旱品種。因此，衡9966在干旱半干旱地區(qū)種植有較大的增產(chǎn)潛力。種子萌發(fā)期各品種的抗旱能力還要與苗期和生育期抗旱能力相結(jié)合，有待進(jìn)一步研究。