PEG-6000模擬干旱脅迫下秋地黃瓜萌芽期抗旱性評價

張占軍

（隴東學院農林科技學院，甘肅 慶陽 745000）

種子在高滲透勢溶液中吸水萌發，相當于在干旱脅迫環境下發芽。PEG-6000（聚乙二醇）作為理想的滲透劑，能保持穩定的滲透壓，不會被植物吸收，無毒害，便于在臨界水勢下進行標準發芽試驗［1～6］。隴東地區地處黃土高原，十年九春旱，作物春播發芽率低，出苗困難，幼苗普遍較弱，嚴重影響生長發育及產量。秋地黃瓜在隴東地區春露地栽培面積較大，干旱是春播出苗的主要制約因素。筆者應用PEG-6000配成高滲溶液，模擬田間干旱條件進行發芽試驗，根據種子各項發芽指標以及幼芽長勢評價不同秋地黃瓜忍耐干旱能力，以期為秋地黃瓜生產抗旱品種選用及抗旱育種提供指導。現將結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試秋地黃瓜品種共5個，品種編號及來源見表1。模擬干旱脅迫滲透試劑選用PEG-6000（聚乙二醇，化學純，平均分子量6000），由天津天泰密歐化學試劑開發中心生產。

表1 供試品種編號及來源

1.2 試驗方法

配制PEG-6000的系列溶液，根據Michel等的公式配制PEG-6000溶液［6］，滲透壓依次為-0.25、-0.50、-0.75、-1.10、-1.25、-1.50MPa。

式中ψs是溶液的滲透勢（bar），1 bar=0.1MPa；C是PEG-6000溶液的濃度（g/kg H2O）；T是溶液的溫度（28℃）。

每個品種為1個處理，每處理100粒種子，設3次重復。將種子放入直徑為9 cm的培養皿（內鋪有兩層濾紙）中，分別加入20mL不同滲透勢的脅迫溶液或無離子水，以無離子水（0滲透勢）作為對照，在黑暗條件下進行發芽，培養箱溫度為（28±1）℃；每天采用稱重法補充適量的蒸餾水，以保持滲透壓不變。第3天調查種子發芽情況，統計種子發芽率，計算相對發芽率（在脅迫條件下種子的發芽率占對照條件下發芽率的百分率）。培養第4天每個重復用測微尺隨機測量20個幼芽長度（胚軸和胚芽總長度，下同），取平均值。

相對發芽率（%）=（脅迫條件下的發芽率/對照條件下的發芽率）×100

計算種子發芽指數、種子萌發抗旱指數、種子活力指數和種子活力抗旱指數。計算公式如下。

發芽指數（GI）=∑Gt/Dt，式中∑Gt是第3天的發芽數，Dt是發芽天數。

種子萌發抗旱指數=干旱脅迫下種子發芽指數（PIS）/對照種子發芽指數（PIC）

表2 PEG-6000脅迫下參試秋地黃瓜品種發芽率和相對發芽率①

活力指數（VI）=GI×S，式中S是規定時期內幼芽長度（cm）。

種子活力抗旱指數=干旱脅迫下種子活力指數（VIS）/對照種子活力指數（VIC）。

2 結果與分析

2.1 干旱脅迫對秋地黃瓜種子發芽率的影響

從表2看出，在不同滲透壓的PEG-6000干旱脅迫下，秋地黃瓜各品種發芽率和相對發芽率隨滲透壓的增加而減小。滲透壓為-0.25MPa時，種子發芽率與對照相比變化不大，相對發芽率為93.2%～109.3%；滲透壓為-0.50MPa時，種子發芽率明顯降低，相對發芽率為79.9%～87.8%；滲透壓為-0.75 MPa時，相對發芽率為43.8%～60.1%；滲透壓為-1.0 MPa時，種子發芽率急劇降低，相對發芽率降低到6.2%～16.4%；滲透壓-1.25MPa時，種子發芽率極低，相對發芽率僅為1.3%～8.1%；滲透壓-1.50 MPa時，種子不發芽。

-0.50MPa是比較適宜鑒定秋地黃瓜萌芽期抗旱性的滲透壓指標值，過小干旱脅迫不明顯，過大由于脅迫抑制太強，不能區別各品種的抗旱性差異性。0.50MPa PEG-6000干旱脅迫下秋地黃瓜品種的發芽率在76.7%～82.5%，相對發芽率在79.9%～87.8%。1號品種的發芽率與其余品種差異極顯著，4號品種與其余品種差異極顯著，2、3、5號品種間差異不顯著。相對發芽率2號、5號品種間差異不顯著，與其余品種差異極顯著；1號與3號品種差異顯著，與4號品種差異極顯著；3號與4號品種差異極顯著。

2.2 干旱脅迫對秋地黃瓜種子幼芽長度的影響

從表3看出，-0.25MPa PEG-6000干旱脅迫對不同品種秋地黃瓜幼芽長度有降低的趨勢，但各品種間差異不大，不能區別出各品種的抗旱能力-0.50 MPa；PEG-6000干旱脅迫時不同品種幼芽長度降低明顯，品種間存在極顯著差異。

表3 PEG-6000脅迫下參試秋地黃瓜品種幼芽長度

表4 PEG-6000脅迫下參試秋地黃瓜品種種子發芽指數和萌發抗旱指數

表5 PEG-6000脅迫下參試秋地黃瓜品種種子活力指數和種子活力抗旱指數

2.3 干旱脅迫對秋地黃瓜種子萌發抗旱指數的影響

從表4看出，秋地黃瓜各品種發芽指數和種子萌發抗旱指數隨滲透壓的增加而明顯降低。滲透壓-0.25MPa時，發芽指數和種子萌發抗旱指數有降低，但變化不大。滲透壓-0.50MPa時，種子發芽指數和種子萌發抗旱指數降低明顯，種子萌發抗旱指數在0.80～0.88，其中2號、5號品種間差異不顯著，與其余品種差異極顯著；1號品種與3號品種差異不顯著，均與4號品種差異極顯著。滲透壓-1.00MPa時，種子發芽指數和種子萌發抗旱指數急劇降低。滲透壓-1.25MPa時，發芽指數和種子萌發抗旱指數極低。滲透壓-1.50MPa時，種子發芽指數和種子萌發抗旱指數降低到0，即種子均不發芽，由于過度干旱脅迫，已不能區分不同品種的抗旱性。

2.4 干旱脅迫對秋地黃瓜種子活力抗旱指數的影響

表5表明，-0.25 MPa PEG-6000干旱脅迫下，不同秋地黃瓜品種間的種子活力抗旱指數變化不大，差異不明顯。-0.50MPa PEG-6000干旱脅迫下，不同秋地黃瓜品種間的種子活力抗旱指數在0.74～0.81，1、2、5號品種之間差異不顯著，均與3、4號品種差異極顯著，3、4號品種間差異不顯著。

2.5 參試秋地黃瓜品種抗旱性綜合評價

從表6看出，對-0.50MPa PEG-6000脅迫處理不同品種秋地黃瓜的種子發芽率、相對發芽率、種子萌發抗旱指數、種子活力抗旱指數等各項指標由大到小排序并綜合評價，各品種萌芽期抗旱性由大到小依次為新唐山秋黃瓜、板橋白黃瓜、合水老來少黃瓜、四季秋瓜、唐山秋黃瓜。

表6 -0.50 MPa PEG-6000脅迫下參試秋地黃瓜品種各項指標排序及評價排名

3 小結

PEG-6000模擬干旱脅迫，評價秋地黃瓜的抗旱性最佳滲透壓是-0.50MPa。在-0.50MPa聚乙二醇（PEG-6000）溶液模擬干旱環境條件下，根據秋地黃瓜種子發芽率、相對發芽率、種子萌發抗旱指數、種子活力抗旱指數等種子萌發指標的表現，各參試秋地黃瓜品種萌芽期的抗旱性由大到小依次為新唐山秋黃瓜、板橋白黃瓜、合水老來少黃瓜、四季秋黃瓜、唐山秋黃瓜。

［1］ 胡興波，曹敏建，王學智，等.不同玉米品種萌芽期及苗期抗旱性初步研究［J］.玉米科學，2004，12（3）：66-67，70.

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