根据萌发率和出苗率筛选高粱种子萌发期耐低温材料-《江苏农业科学》(2017年1期).docx

龙源版权所有 根据萌发率和出苗率筛选高粱种子萌发期耐低温材料作者：张丽霞 张灵敏 霍岩来源：《江苏农业科学》2017年第01期 摘要：将从全球收集的631份高粱材料进行8 ℃低温胁迫处理14 d，再统计种子相对萌发率和相对出苗率；再将相对萌发率和相对出苗率都达到一级的49份材料进行6 ℃低温处理，相对萌发率和相对出苗率都达到一级的材料有6份，随后进行4 ℃低温处理。结果显示，8 ℃低温处理对相对出苗率影响较小，但加重了后续筛选工作压力；4 ℃低温处理对相对萌发率影响较大，大部分材料都不能萌发，筛选条件苛刻且容易遗漏部分优良材料。因此，综合考虑萌发率和出苗率时，初步筛选高粱种子萌发期耐低温材料时选择6 ℃低温处理14 d较为适宜。 关键词：高粱；种子萌发；低温胁迫；相对萌发率；相对出苗率；耐低温；种质资源 中图分类号：S514.02 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2017）01-0080-04 高粱是喜温作物，生长发育的不同时期都容易遭受低温的影响，给高粱生产带来较大损失[1-2]。国内外关于高粱低温方面的研究报道较少且不够深入，国内的研究主要是关于高粱萌发期、芽期和苗期耐低温材料的筛选和鉴定[3-8]，国外的研究更多的是关于高粱耐低温QTLs的挖掘[9-11]。高粱在播种的早春阶段经常遭遇低温，影响种子萌发导致出苗率低或在土壤中“粉种”、霉烂，这是造成高粱减产的重要因素之一[12-13]。前人的研究结果表明，高粱萌发的下限温度在各品种间有很大差异，基本在4～8 ℃之间[3-4，14]。关于高粱萌发阶段耐低温材料筛选、鉴定的方法主要包括种子低温胁迫下的萌发率以及种子低温处理后统计出苗率。龚文娟等利用人工气候箱对从黑龙江省省内收集的407份高粱进行种子萌发阶段的筛选试验，将供试材料分别在10 ℃ 处理14 d后统计种子的萌发率[3]。陈香兰等对黑龙江省471份高粱材料进行种子萌发阶段的低温处理，将供试材料低温冷水浸种24 h后置于4 ℃人工气候箱中处理7 d，然后于25～30 ℃下处理3～5 d，统计萌发率[5-6]。马世均等选取国内外不同生态类型的高粱材料115份，分别置于8、6、4 ℃条件下处理，19 d后统计萌发率[4]。张桂香等将来自美国、印度和中国等不同地区的168份高粱材料种于小盆内，置于1～2 ℃的智能培养箱中处理 5～8 d，然后调试温度至 12～15 ℃，根据出苗率筛选种子萌发阶段耐低温材料[7，15]。虽然低温条件下种子的萌发率是衡量耐低温的重要指标，但是最终的出苗率才是人们更关注的结果。因此，衡量萌发阶段的耐低温特性应综合考虑种子的萌发率和出苗率。因此，本研究利用人工气候箱对从中国及其他世界各地收集的631份高粱材料进行种子萌发阶段耐低温筛选、鉴定，综合考虑相对萌发率和相对出苗率从中筛选出优良的耐低温材料，且提出适宜的高粱种子萌发期耐低温材料筛选条件。 1 材料与方法 1.1 试验材料 本试验收集了中国以及世界其他不同地区（非洲、亚洲、美洲和北美洲等）、不同类型（甜高粱、粒用高粱、草用高粱、帚用高粱和国内农家种）的高粱材料631份，其中包括国际热带半干旱地区作物研究所（ICRISAT）提供的微核心种质243份，中国国家作物种质库中期库提供国内农家种251份，辽宁省农业科学院创新中心国家高粱改良中心提供甜高粱、草用高粱和国内常规品种等136份和通辽市农业科学研究院提供选育品种1份。 1.2 试验方法 利用国产MGC-350HP-2型人工气候箱（上海一恒科学仪器有限公司），对收集到的631份高粱材料进行8 ℃低温胁迫处理，14 d后统计种子的相对萌发率，随后置于25 ℃下统计相对出苗率。萌发以种子露白为标准，出苗以2张子叶完全展开为准。 具体操作步骤为：选取籽粒饱满、均匀一致且无病虫害的风干种子100粒，放在垫有毛巾的发芽盒中，加入一定量的无菌水，使毛巾保持湿润的状态。将发芽盒置于人工气候箱进行8 ℃低温胁迫处理，14 d后統计种子的相对萌发率，随后置于25 ℃人工气候室的培养架上，5 d后统计相对出苗率。对照材料置于25 ℃培养架上3 d后统计种子的萌发率，萌发 5 d 后统计种子的出苗率。相对萌发率=（处理后种子的实际萌发率/对照种子萌发率）×100%；相对出苗率=（处理后种子的实际出苗率/对照种子出苗率）×100%。试验重复 2～3次，求平均值进行统计，统计标准见表1。耐低温级别达到一级的材料继续进行6、4 ℃的低温筛选，14 d后统计相对萌发率，随后统计相对出苗率。 2 结果与分析 2.1 相对萌发率和相对出苗率 2.1.1 相对萌发率 供试631份材料中相对萌发率达到一、二、三、四、五、六级的样品数分别为91、120、102、88、78、152份，占总样品