摘 要:以37個玉米自交系為材料,通過PEG-6000處理模擬抗旱條件,研究其抗旱性。結果表明:抗旱的自交系材料為黃早四、原輻黃、黃早四-15、34-2。
關鍵詞:玉米;自交系;抗旱性;篩選
中圖分類號:S513.034文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2010)01-0025-03
Selection for Drought Resistance of 37 Maize Inbred Lines
ZHANG Hua-yong,CUI Li-na, DONG Shu-ting, GAO Rong-qi*, SUN Ai-qing
(Agronomy College of Shandong Agricultural University/ Shandong Key Lab of Crop Biology, Taian 271018, China)
Abstract The drought resistance of 37 maize inbred lines was studied in this paper by simulating drought condition with PEG-6000 treatment. The results showed that Huangzaosi, Yuanfuhuang, Huangzaosi-15 and 34-2 had drought resistance.
Key words Maize; Inbred line; Drought-resistance;Selection
植物地理分布、生長發育等生理、生態學特性受多種因素的制約,而水分則是對植物生長影響最大的生態因子之一[1,2]。干旱是造成干旱、半干旱地區作物減產的主要因素之一,提高作物的抗旱性是農業研究的重大課題之一。準確地進行抗旱性鑒定可以確定不同品種對干旱的適應能力,從而為生產提供依據。鑒定玉米自交系的抗旱性,可為玉米抗旱育種提供支持。本試驗以37個玉米自交系為材料,通過向自吸盆中添加PEG-6000模擬干旱條件,從中篩選出4個抗旱性強的自交系。
1 材料與方法
1.1 供試材料
選擇37個自交系,分別為黃早四、黃早四-15、原輻黃、8723、多27、黃野四、抗黃四、白野四、冀35、京404、477、412、502、文黃31413、吉842、京7黃、761、4F1、H21、南23232、48-2、威風322、34-2、長69、丹341、長3154、早48、DH4866、獲唐黃17、478-19、200B、485、K14、掖478、K22、材11-8、3189。1.2 方法
試驗于發芽室中進行,采用20%PEG-6000處理沙子,用自吸盆以確保20%PEG-6000濃度不會變大,每個處理20盆,每盆種植20株,正常澆水的為對照(CK)。取新鮮苗與根,用濾紙吸干表面的水分,稱取鮮苗重、鮮根重,烘干后稱取干苗重、干根重。
1.3 指標
干物質脅迫指數=(正常灌水干物質-干旱處理干物質)/正常灌水干物質×100
其生物學意義為: 其值越小, 抗旱性越強;其值越大,抗旱性越弱。
發芽指數= Σ(Gt/Dt),其中: Gt為在t天的種子發芽數; Dt為相對應的種子發芽天數。
1.4 數據處理
數據用Excel 進行處理, 統計分析采用DPS數據分析程序進行。
2 結果與分析
2.1 發芽指數
種子發芽期受干旱脅迫會導致種子內一系列生理生化反應的延遲和破壞,影響種子萌發。種子從吸脹開始便修補細胞器和大分子結構,逐漸恢復生理代謝功能。把處理以后發芽指數>10的作為抗旱材料,5~10的為中等抗旱材料,<5的為不抗旱材料。由此(表1)得出:上述抗旱自交系材料為黃早四、原輻黃、黃早四-15、黃野四、抗黃四、34-2;中等抗旱材料為8723、多27、白野四、冀35、京404、477、502、吉842、京7黃、761、H21、48-2、485、掖478、K22;不抗旱材料為412、文黃31413、4F1、南23232、威風322、長69、丹341、長3154、早48、DH4866、獲唐黃17、478-19、200B、K14、材11-8、3189。
2.2 干旱脅迫指數
干旱對玉米幼苗表觀的影響表現在:出苗不整齊、生長緩慢、葉面積相對較小,在一定程度的脅迫下根長、根重相對增加,根/冠比上升。干旱對玉米傷害的直接表現在于種子內一系列生理生化反應的延遲與破壞,種子內各種酶活性、內源激
素、滲調物質含量等發生變化。而所有的指標都歸結到苗期根重和苗的變化上。本試驗主要以苗重為主要查看指標,根重為輔,因為在干旱脅迫時,根重可能有升高趨勢。將干旱脅迫指數<10的為抗旱材料,10~35的為中等抗旱材料,>35的為不抗旱材料。
由表2可知,抗旱材料:黃早四、黃早四-15、8723、京404、412、502、文黃31413、吉842、4F1、H21、威風322、34-2、478-19;中等抗旱材料:抗黃四、冀35、477、京7黃、761、南23232、48-2、200B、485;不抗旱材料:多27、黃野四、白野四、長69、丹341、長3154、早48、DH4866、獲唐黃17、K14、掖478、K22、材11-8、3189。
以上結論與發芽指數所得結論進行綜合分析,得到一個綜合結論,即將抗旱材料作為一個包含區間,取兩者的交集,將不抗旱的取兩者的合集,即抗旱自交系材料為:黃早四、原輻黃、黃早四-15、34-2;不抗旱材料:412、文黃31413、4F1、南23232、威風322、長69、丹341、長3154、早48、DH4866、獲唐黃17、478-19、200B、K14、材11-8、3189、多27、黃野四、白野四、K22;中等抗旱材料:抗黃四、8723、冀35、京404、477、502、吉842、京7黃、761、H21、48-2、485、掖478。
3 討論與結論
玉米抗旱指標一般分為形態指標和生理指標兩個方面,而形態指標是最重要的一個方面,因為所有的指標都要歸結為一個終極目標,那就是產量。在生理指標方面,有許多這方面的研究,試圖將生理指標與抗旱聯系起來,如電導率、酶活性、光合作用、氣孔阻力、內源激素、滲透調節、脯氨酸含量、呼吸作用等等[3~9]。本試驗通過種子萌發和幼苗表現兩個形態指標,篩選出4個比較抗旱的材料,即黃早四、原輻黃、黃早四-15、34-2;中等抗旱材料為抗黃四、8723、冀35、京404、477、502、吉842、京7黃、761、H21、48-2、485、掖478。
參 考 文 獻:
[1] Crawley M J. Plant ecology [M]. London: Blackwell Scientific Publications,1986,97-185.
[2] 張文輝. 裂葉沙參種群生態學研究[M]. 哈爾濱:東北林業大學出版社,1998,44-54.
[3] 胡榮海,昌小平.反復干旱法的生理基礎及其應用[J].華北農學報,1996,11(3):51-56.
[4] 蔣選利,汪沛洪,胡車維. 滲透脅迫下不同小麥品種葉肉細胞內ATP酶的細胞化學研究[J ].干旱地區農業研究,1994,12(1) :97-101.
[5] 胡榮海. 農作物抗旱鑒定方法和指標[J]. 作物品種資源,1996,4:36-38.
[6] 景蕊蓮.作物抗旱研究的現狀與思考[J]. 干旱地區農業研究,1999,17(2) :19-85.
[7] 侯建華,呂鳳山. 玉米苗期抗旱性鑒定研究[J]. 華北農學報,1995,10(3):89-93.
[8] 洪曉曉,于曉英. 園林地被植物抗旱機制研究進展[J]. 山東農業科學,2009,5:62-66.
[9] 曹明柱, 賈春林, 王國良,等. 3個紫花苜蓿品種 (系 )不同生育期干物質和品質抗旱指數比較[J]. 山東農業科學,2008,3:54-57.