春花生耐播種出苗期低溫評(píng)價(jià)

王傳堂，唐月異，焦坤，王菲菲，蘇江順，于樹濤，高華援，付春，白冬梅，張青云

(1.山東省花生研究所，山東 青島 266100；2.白城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，吉林 白城 137000；3.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花生研究所，吉林 公主嶺 136100； 4.濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東 濰坊 261071；5.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，山西 汾陽 032200)

花生是世界上主要的經(jīng)濟(jì)作物，其子仁富含油分和蛋白，莖蔓適口性好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值僅次于苜蓿，屬油、食、飼兼用作物。春花生播種出苗期遭遇低溫，易造成花生爛種缺苗，由此帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。開展花生播種出苗期耐低溫評(píng)價(jià)研究，對(duì)于花生安全生產(chǎn)具有重要意義。

播種出苗期田間耐低溫鑒定試驗(yàn)結(jié)果通常具有較高說服力，但費(fèi)事費(fèi)力，且受氣象條件影響，難以全年開展試驗(yàn)。室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)，不受時(shí)間限制，可進(jìn)行大規(guī)模篩選，前提是其鑒定結(jié)果要與田間試驗(yàn)有較好的一致性。本團(tuán)隊(duì)較早開展有關(guān)研究，鑒定出室內(nèi)和田間表現(xiàn)優(yōu)異的耐低溫多粒型小花生種質(zhì)A4[1]，育成耐低溫品種花育44號(hào)[2]，但遺憾的是，與其他研究者一樣，未能建立起室內(nèi)與田間播種出苗期耐低溫鑒定結(jié)果顯著的相關(guān)關(guān)系[3]。

本研究旨在探討室內(nèi)低溫浸種發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果與田間早播出苗率間的關(guān)聯(lián)，為花生播種出苗期耐低溫篩選鑒定提供方便可靠的技術(shù)手段。

1 材料與方法

1.1 參試材料與早播試驗(yàn)

早播試驗(yàn)于2016年春季進(jìn)行，設(shè)5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，比正常播種約提早10 d。參試材料共計(jì)20個(gè)花生品種(系)，包括7個(gè)S系列小花生材料、11個(gè)L系列大花生材料以及大花生對(duì)照品種花育33號(hào)、小花生對(duì)照品種花育20號(hào)，見表1。

吉林白城試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在白城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)地，4月28日起壟，5月3日灌水，5月9日人工豁溝單粒等距播種，人工覆土。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)4次。

吉林四平試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花生研究所試驗(yàn)區(qū)，5月18日開溝點(diǎn)播，覆土鎮(zhèn)壓。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)4次。6月1日調(diào)查出苗率。

遼寧阜新試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在遼寧省花生研究所試驗(yàn)區(qū)，5月5日播種，5月27日調(diào)查出苗率。

山東濰坊試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，土質(zhì)為壤土，小壟露地栽培，5月8日借墑播種。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。5月22日調(diào)查出苗率。墑情好，播種質(zhì)量也較好，但由于播后遭遇連續(xù)低溫導(dǎo)致缺苗較重。

山西汾陽試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所試驗(yàn)區(qū)，5月8日播種，5月21日調(diào)查出苗率。

花生田間耐低溫分級(jí)按全部試驗(yàn)點(diǎn)未包衣種子早播最低出苗率確定，最低出苗率≥80%為高耐，70%≤最低出苗率<80%為中耐，60%≤最低出苗率<70%為低耐，最低出苗率<60%為不耐。

1.2 室內(nèi)低溫浸種發(fā)芽試驗(yàn)

室內(nèi)低溫浸種發(fā)芽試驗(yàn)于山東省花生研究所生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，2℃浸水處理3 d，然后于25℃卷筒發(fā)芽7 d，統(tǒng)計(jì)各參試品種(系)芽長(zhǎng)/種長(zhǎng)、露白率和發(fā)芽率[1]。

2 結(jié)果與分析

2.1 花生播種出苗期田間耐低溫鑒定

4個(gè)省份5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)共計(jì)進(jìn)行20個(gè)花生材料的春季早播試驗(yàn)，其中18個(gè)材料做了室內(nèi)低溫浸種發(fā)芽試驗(yàn)。各點(diǎn)田間出苗率和全部試驗(yàn)點(diǎn)平均出苗率、最低出苗率以及室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。最低田間出苗率均在40%以上，室內(nèi)發(fā)芽率均在70%以上。田間條件下播種出苗期耐低溫鑒定結(jié)果為，15L2(花育967)、15L8(花育968)、花育33號(hào)為高耐，15S25(花育669)、15L1、15L4、15L15共4個(gè)材料為中耐，15S1(花育668)、15S8、15S9、15S28、15L3、15L9、15L11、15L18、花育20號(hào)共9個(gè)材料為低耐，15S3、15S11、15L10、15L16為不耐。

表1 花生春季早播出苗率和室內(nèi)發(fā)芽結(jié)果

2.2 花生播種出苗期田間耐低溫性廣義遺傳力估值

2.3 室內(nèi)發(fā)芽指標(biāo)與田間最低出苗率的相關(guān)與回歸分析

室內(nèi)3項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)與田間最低出苗率間的簡(jiǎn)單相關(guān)分析結(jié)果(表2)表明，只有發(fā)芽率與田間最低出苗率相關(guān)顯著(r=0.5763)?；貧w分析表明，回歸關(guān)系成立，回歸系數(shù)顯著，最低出苗率y=15.2776+0.5624x，x為發(fā)芽率。

表2 室內(nèi)發(fā)芽指標(biāo)與田間最低出苗率間的簡(jiǎn)單相關(guān)分析

3 討論與結(jié)論

3.1 關(guān)于播種出苗期耐低溫鑒定方法

近年來，北方花生產(chǎn)區(qū)經(jīng)常遭受倒春寒的影響，嚴(yán)重危及花生生產(chǎn)。從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，開展田間自然條件下的耐低溫鑒定十分必要。考慮到播種出苗期低溫冷害可發(fā)生于播種后至出苗前各個(gè)階段，而且地溫隨時(shí)變化，所以進(jìn)行多環(huán)境田間試驗(yàn)不可或缺(之前有研究同一地點(diǎn)采用分期播種的，未見多點(diǎn)耐低溫篩選鑒定試驗(yàn)的研究報(bào)道)。指望通過室內(nèi)一次低溫預(yù)處理發(fā)芽試驗(yàn)完全模擬自然條件來鑒定耐低溫性并不現(xiàn)實(shí)。本研究發(fā)現(xiàn)室內(nèi)發(fā)芽率與田間早播最低出苗率之間存在顯著相關(guān)關(guān)系，r=0.5763，說明室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)可以作為花生耐低溫性種質(zhì)鑒定的初步篩選手段。

3.2 關(guān)于耐低溫鑒定的時(shí)期

花生耐低溫鑒定，多于播種出苗期進(jìn)行，生產(chǎn)上苗后低溫脅迫也時(shí)有發(fā)生[6]，而在東北早熟花生產(chǎn)區(qū)，收獲前后低溫冷害對(duì)花生商品和種用品質(zhì)影響都比較大，有關(guān)研究亟待開展。

3.3 關(guān)于耐低溫性的遺傳力與耐低溫種質(zhì)的利用

本研究中的8個(gè)材料同時(shí)參加了耐蘇打鹽堿試驗(yàn)[7]，但耐低溫試驗(yàn)中室內(nèi)外各項(xiàng)指標(biāo)與耐鹽堿試驗(yàn)相對(duì)產(chǎn)量低值相關(guān)皆不顯著(數(shù)據(jù)未列出)，說明耐低溫與耐蘇打鹽堿受不同的遺傳控制。本研究估算了花生播種出苗期耐低溫性廣義遺傳力，為中或高的水平，與本團(tuán)隊(duì)之前估算的相同時(shí)期耐低溫高濕性的廣義遺傳力相當(dāng)[3]，說明具有一定的遺傳改良潛力。

本研究鑒定出3份高耐、4份中耐、9份低耐、4份不耐低溫花生材料，其中15L2(花育967)、15L8(花育968)為高耐播種出苗期低溫的高油酸花生品種，室內(nèi)低溫浸種發(fā)芽率均為100%。值得關(guān)注的是15L2經(jīng)田間鑒定亦高耐蘇打鹽堿[7]，在吉林白城種植，產(chǎn)量可達(dá)4 500 kg/hm2以上；國(guó)家花生產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系阜新綜合試驗(yàn)站2019—2020兩年測(cè)產(chǎn)單產(chǎn)均居參試品種首位。這個(gè)高油酸耐低溫品種連同不耐低溫的材料，可用于挖掘耐低溫相關(guān)基因，加速花生抗逆育種進(jìn)程。