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不同玉米品种萌芽期及苗期抗旱性初步研究
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玉 米 科 学 2 0 ,2 3 :6 6 。0
041 ( )6 — 7 7 Jmn l fMa eS i cs
o a o i c n e
z e
文章编号 :10 — 9 620 )3 06 — 2
0 5 0 0 (0 40 — 0 6 0
不 同玉米 品种 萌芽期及苗期抗旱性初步研 究
胡兴波 ,
曹敏建 ,
王学智 , 田利夫 , 玉 慧
冢 侯
(
沈阳农业大学农学院, 宁 沈阳 10 6 )
辽 111
摘 要 :对 4 玉米杂交种辽单 3 、
个 5 丹玉 2 、
4 沈丹 1 、
6 沈农 8 进行萌芽期和苗期的抗旱性研究 。结果表 明 ,
7 不
同杂交种 在抗旱性上存在 明显差异 ,
在水分胁迫下 ,
抗旱性强 的杂交种仍然保持较高 的发芽势 和发芽率 ,
苗期叶片
气孔导度 、
蒸腾速率 、
光合速率下降的幅度较小。
关键 词:玉米品种 ;
水分胁 迫 ;
萌芽期 ;
苗期 ;
抗旱性
中图分类号 :¥ 1.1
5 3O 文献标识码 :A
St d e o g t ss a c f h f r n b i e l g
u ison Dr u h Re it n e o e Die e t
t Hy r i Se d i
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Emer e c a ea d i e l g St g
g n e St g n Se d i a e
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H ig b , A n j n WAN u - h, oho sk d , O u h i
U Xn — o C O Mi-i ,
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s o d t a e e w r b i u r u h e it c i e e c s a n eh b d . eh g e r u h e it c y
h we t h r e e o vo sd o g t ssa e d f r n e mo g t y r s Th ih r o g t ss
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b i s k p i h va i t n e c n a e o e mi a in h ts n h t a e a d ta s i a e u d r w tr sr s
r e th g ib l y a d p r e t g fg r n t ,p o o y t e i r t n r p r r t n e a e t s
d i o c n e e
wh l h we r u h e i a c y r swe e d c e s d s ro sy h e u t s o d t a v l a in b s d o
i t e l r d o g t ss n e h b d r e r a e e u l.T e r s l h we h t e au t a e n
e o r t i i s o
t e e i d x sc u d r f c ed o g t e i a c at o i ei e d i ge r e c t g d s e l gsa e
h s e e o l e e t h r u h ssn et i f
n l t r t r s maz s e l me g n esa e a e d i tg .
n n n n
Ke r s Maz a ey Wae t s; e dige r e c a e S e l gsa e Dru h ss c
ywo d : iev r t; tr r s S e l meg n es g ; e di tg ; o g t e it e
i se n t n r n
a
在我 国 1 h
亿 m 耕地 中,
中低产 田占 I3 大部
/, 为发芽期抗旱性鉴定的综合指标 ,以期为玉米品种
分是 由 于干旱 、盐碱 所致 。干 旱是 制约我 国 中原 地 抗旱性的评价提供依据。
区、西北地区和整个北方地区农业生产发展的主要
1 材料与方法
气候因素 。因此, 对植物抗旱能力的研究及探索 ,
提
高植物抗旱能力的途径 ,一直是各 国科学家关注的 11 供试 材料及 处理
.
重要 问题 之一 ,
也是 当前 研究 的热点 。
试验材料为玉米品种丹玉 2 、
4沈单 1 、
6 沈农 8
7
玉米不同品种对土壤和大气干旱条件所具有的 和 辽单 3 。
5
适应性和抵御能力是不同的,
它们在形态结构特征、 种子萌发试验 :精选无破损 、大小一致 的种子 ,
生理生化特性、
生长发育等方面 ,
形成了一系列抗御 然后用 7%漂白粉溶液消毒 2 3 i,再用灭菌蒸
— n
m
干 旱 的机制 和对逆 境 的适应 反应 ,研究 这些反 应并 馏水冲洗 3 ,用滤纸吸干附着水 。置于直径为 9
遍
寻找其 中重要指标无疑是抗旱育种鉴定和筛选耐旱 cm的培养皿 中,双层滤纸作发芽床 , 每皿 2 粒。分
0
材料的前提。 因此 ,
围绕玉米的抗旱性进行深人系统 别 加人 P G含量为 1%、0 2 %的 2 L水溶
E 5 2 %、5 0m
的研究对玉米生产具有重要意义。
液进行水分胁迫处理 ,以蒸馏水为对照。
置于培养箱
本试验采用室 内 P G溶液模拟干旱处理方法 ,
E 中 2 ̄暗中萌发 ,
52
( 4次重复 。
对普通玉米杂交种在水分胁迫下萌发过程及成苗后 幼苗培养试验 :将供试 玉米种子播于直径 2
0
的一些 指标 进行 了测 定 ,并 以种子 萌发抗 旱指 数作 c 高 1
m、 5 m的盆钵 中,
c 在三叶期定苗 30株/ ,
钵 测
定 各 项指 标 ,
每个 品种 测 1 , 平 均值 。定 量 浇
0株 取
收稿 日期 :20-8 1 ; 回 日期:20—42
030— 3修 040— 3
作者 简介 :胡兴波( 7 - , ,
1 8 )男 辽宁沈 阳人 , 阳农业大学农 学院硕
9 沈
水,水分胁迫处理 的浇一 .M a P G水溶液。
0 P 的 E
2
士研 究生 。
从事作物抗逆性 生理研究 。
12 测定方 法
.
T l 1 3 2 3 9 E- i: u ig o
e : 3 5 43 0 6 malb xn b @21 nc r
c .on 121 萌发性 状测 定
..
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3期 胡兴波等 :
不同玉米品种萌芽期 及苗期抗旱性初步研 究 6
"
/
用于萌发期抗旱性鉴定的种子在第 4天调查发 种子萌发抗旱指数是衡量玉米萌芽期抗旱性 的
芽势, 8
第 天调查发芽率。种子萌发抗旱指数:水分 重要指标。不 同杂交种 间的萌发抗旱指数在 0
.
2~
胁迫下种子萌发指数(I /
PS 对照种子萌发指数( C,
) P )
I 0 ,
. 说明 4 品种萌发抗旱指数存在一定差异。辽
7 个
其 中 P=1 0n2(.5n4(.0n6(.5n8n2
I(. )d+07)d+05)d+02)d,d、
0 单3 5的萌发抗旱指数最高为 0 7 ;
. 5其次为沈丹 l
6 6
n n n 8
d、d、d分别为第 24 68
、、 、 天的种子萌发率。 和丹 玉 2 ,
4 分别 为 050和 04 8沈农 8
.0 .3 ; 7的抗 旱 指
1 . 种子吸 水 率测 定
.2
2 数最低 , 0 2 。
为 . 5
2
4个 玉 米 品种各 取 2 置于 培养皿 中 ,
0粒 双层 滤 2 . 渗透胁迫对种子吸水速率的影响
.3
1
纸作发 芽床 ,加 2%P G水溶液至将要淹没种子
5 E 图 3表 明 ,在正 常水 势环 境下 不 同玉米种 子 的
处,对照加清水 ,每隔 1 h
2 测定一次吸水率 ,3
次 吸水速率差异不是特别显著 , 但是在一 . M a
0 P 水势
6
重复 。
下种子吸水速率有一定差异( 4。沈农 8 在正常
图 ) 7
种子吸水率( )【
% :(种子湿重一
种子干重)
/种子干 水 势环 境下 能够保 证正 常 的吸水 ,但是 在水 势胁 迫
重] l0
x O % 下吸水速率下降幅度比较大 ;
沈单 l 虽然在水势胁
6
相对发芽率( )(
%: 处理发芽-/,
 ̄ x照发芽率)l0
l x0
迫下吸水速率下降也较大,
但综合其它指标衡量 ,说
相对 发芽势 ( :处 理发芽势/
( 对照 发芽势)l0
x0 明该品种具有较高的水分利用效率 ,能在吸水量受
伤害率( )(K T/ K 10 K为对照值 ,
% :C - )C  ̄ 0 (
C T为 到抑 制 的情 况下使 种子 体 内各种生 理 生化 反应得 以
处理 值)
顺利进行 ,
从而保持较高的发芽势 。
种子内含物成分
的不 同 , 造成差 异 的主要原 因 。
是
2 结果与分析
21 玉米种子萌发特性及发芽期抗旱性
. 一
褂
21 渗透胁迫下的种子发芽率
.1
.
*
1
2O
, 、
1
00
8O 1
2 2
4 36 48 6
O 72
瓣 6
O 吸水 时间 ( )
h
:
4O
2
0 图 3 正常水势下种子吸水速率
O
40
—
0.
4 一 6
O. — 8
0.
水势 (P )
Ma 3
0
图 1 不同水势下玉米种子发芽率
簧0
2
10
O
蓄O
l
O
8O 1
2 24 36 4
8 6
O 7
2
吸水时间 ( )
h
瓣 20
图 4 - . a水势下种子吸水速率
06MP
’0 21 水分 胁迫 对发 芽势和发 芽率的影 响
.4
.
2 3 4 5 6 7 8
表 1 一 . MP
O4 a水势胁迫对发芽势和发芽率的影响
发芽时 间 ()
d
图 2 - . a水 势 下玉 米 不 同 品种 的 发 芽 率
06MP
随着渗透胁迫的加剧,
玉米种子发芽率下降。
由
图1可知 ,
不同玉米品种在- . M a
0 P 下的发芽率差
6
异最大 。从图 2可知 ,
在渗透胁迫下,
玉米种子的发 表 1表 明 ,在 一 . MP 水 势 胁 迫下 沈农 8
0 a
4 7的
芽率下降且发芽时间延长 ,不同基因型玉米在处理 相对发芽势和相对发芽率均受到了严重抑制 ,说明
8天后的最终发芽率不同且发芽进程不同,沈单 1
6 该品种对水分胁迫很敏感 ,水分胁迫对它的萌发产
在- . M a
0 P 水势下发芽率仍保持在 8%以上,
6 0 而沈 生了较大的影响。辽单 35和沈单 l 在低水势胁迫
6
农 8 在水势胁迫下发芽率仅为 2%。
7 1 下仍能保持很好的发芽势,说 明这类 品种在环境水
212 不同品种 萌发 抗旱指 数
.. 势不利 的条件下仍能出土成苗 。
(
下转第7 页
0 )
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7
0 玉 米 科 学 1
2卷
分析法测 ,
x 与其它各指标 间不存在任何相关性 ,
高产必须进一步“
增源扩库 ” 即在栽培理论 上可突
,
此结果与直线相关分析结果相吻合( 4。
表 ) 破最大叶面积指数不超过 2.
5的原有模式 ,适 当增
表 4 各指标与主成份 间的相关 系数 加种植密度 ,
增大叶面积指数 , 扩大群体库容 ,
保证
光合“ 要足 ,
源” 储藏“ 要够 ;
库” 生产上可在现有种植
密度 3
. ~3
0万 .
6万株/ m 的基 础上增 加 1
h . 一
0万
1 万株/ m ,
.5 h 使最大叶面积指数 由不足 2 提高到
.5
3
.5左右 ,群体库容由 90 c 3 m 达到 l 2 一
0 万 m/
/h 5
1
l0
0万 c 3 m ,总光合势 由 10万 m m 提高
2 m/
h 2 2
到 15 m h
9 万 V m 左右 ;在玉米育种创新研究上 ,
通
过遗传改 良,扩大库容并保证光合 “ ”
源 的足够供应
3 小结 与讨论 同显重要 。而光合速率与各指标 间的关系有待进一
步验 证 和研究 。
( 通 过对不 同群体下各指标值 的回归及 主成
1)
参考文献 :
份分析 ,
结果表明:
最大叶面积指数 、
总光合势 、
群体
【
l】崔读昌 , .
等 中国主要农 作物气候 资源图集【 】 北京 :
M . 气象出版
库容与产量形成有显著的正相关 ,而光合速率与产
社 ,94.1- 2
18 19 10.
量形成及其它指标间不存在相关性 。 中,
其 最大叶面 【
2】王庆成 , .
等 玉米 光合 性能 与产 量关 系 的研究 【 .
J 玉米 科 学 ,
】
积指数与产量形成存在弱 的线性回归关系和较明显 19 ,()6 - 0.
9 5 31:5 7
的曲线回归关系,产量形成的极大值出现在叶面积 【】
3 李绍长 ,
王荣栋 . 作物源库理论 的发展及 其在生产 中的应用 叨 .
作物杂志 ,9 8 ( : o l .
19 , )l - 2
1
指数为 3
.5左右 ;总光合势与产量形成只存在曲线
【
4】鲍巨松 , .
等 紧凑型玉米 的生理 基础叨 . 米科学 ,9 2 ( 刊
玉 19 ,创
回归关系 ,产量高值 出现在总光合势为 15 m/
9万 2 号)1- 2.
:82
h
m 左右 ;群体库容与产量形成存在较明显 的直线 【 陆卫平 , 国平 . . 同生态 条件下玉 米产量源库 关系 的研 究
5】 陈 等 不
叨.作物学 报 ,97() 2-3 .
19 , : 77 3
67
回归关系 ,
其曲线回归关系表 明, 产量形成的高值位 【】x a q a n HE u - ag Dun l ait n ep oo
6 u D - u nadS NY n gn . ira r i si t h t
v ao n h -
于群体库容的 1 2 —1 0 万 c V m 。
5 0
1 2 m h2 snh t f ln yi l t. t h tph soo iaSiia 9 7. 3
y tei ef e e npa s AeaP yo y ilge ne .1 9 2
c i n
( 综上所述 ,
2) 我们认为在寡照地区玉米要获取 ()4 0 41
4: 1 - 6. ’
( 第6
上接 7页)
现出受干旱的影响较大。
而抗旱性强的沈单 l 叶片
6
22 水 分胁 迫 对苗 期 叶片 的影 响
. 光合作用受水分胁迫的影响较小。
O.
7
0.
6 3 小 结
0.
5
。 0.
4 水分胁迫降低了玉米品种 的发芽势和发芽率 ,
0.
3 阻碍了胚根和胚芽的生长 ,也降低了叶片的蒸腾速
0.
2
0.1 率和光合速率。但不同玉米品种在抗旱性上存在 明
、
显差异 ,
在水分胁迫下 ,
抗旱性强 的玉米品种仍然保
丹 玉2 沈 丹l 沈 农8 辽单3
4 6 7 5
持较高的发芽势和发芽率 ,
苗期叶片气孔导度、 光合
图 5 水分胁迫下不 同玉米品种气孔导度 比较
速率下降的幅度较小。 中沈单 l 在萌芽期和苗期
其 6
2 1
4
‘ 1
2 的抗旱性要高于其它品种。
1
0
参考文献 :
兽 8
【
l】聂希安 .干旱和低温与农业技术对策叨 .黑龙江农业科学 ,9 1
19 ,
§ 6
碍 4
()3 — 5.
3:3 3
【
2】陈培 元 . 物对干 旱逆境 的适应 性 和反应 叨 .
作 山西 农业科 学 ,
19 ()2 — 6.
90, :9 3
9
【
3】孙彩霞 .玉米抗旱性 鉴定指标体 系及抗旱 鉴定指标遗 传性 的研
究【】 沈阳农业 大学博 士生论 文 , 0 .
D. 2 1
0
【 张宝石 , 世昌 .
4】 徐 宋凤斌 , .
等 玉米抗旱性鉴定方 法和指标 的探 讨
叨.
玉米科学 ,9 6 43:9 2
19 ,() 1— 6.
【
5】张年容 , 振仁, .
李 等 几种主要作物种子萌发抗旱性 的比较叨 .东
北农学院学报 ,97 t ( :5 5
l8 .st 4 — O.
)
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