雜交玉米種子活力及其測(cè)定方法的研究

龔動(dòng)庭 李航 隨輝輝等

摘要[目的]比較5個(gè)雜交玉米品種種子活力的差異，探討雜交玉米種子活力測(cè)定的適宜方法。[方法]以“新魯單9002”等5個(gè)雜交玉米品種種子為材料，采用幼苗生長(zhǎng)測(cè)定、模擬田間出苗率測(cè)定、加速老化試驗(yàn)、電導(dǎo)率測(cè)定、酶活性測(cè)定5種方法測(cè)定種子活力。[結(jié)果]不同雜交玉米品種種子活力存在明顯差異，加速老化試驗(yàn)的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)均與模擬田間出苗率呈顯著正相關(guān)，平均發(fā)芽日數(shù)與模擬田間出苗率呈顯著負(fù)相關(guān)。[結(jié)論]加速老化試驗(yàn)可作為雜交玉米種子活力測(cè)定的適宜方法。

關(guān)鍵詞雜交玉米；種子活力；測(cè)定方法

中圖分類號(hào)S513文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）28-030-02

StudyonSeedVigorandTestingMethodsofHybridMaize

GONGDongting，LIHang，SUIHuihui，ZHANGWenming *etal

（AgriculturalSchool，AnhuiAgriculturalUniversity，Hefei，Anhui230036）

Abstract[Objective]Comparetheseedvigorofthefivehybridmaizecultivarsanddiscussthepropertestingmethodsoftheseedvigor.[Method]Fivehybridmaizecultivars，includingXinludan9002etc，wereselectedtostudytheseedvigorwithfivemethods，includingseedlinggrowthtest，simulatedfieldseedlinggrowthtest，acceleratedagingtest，electricalconductivitytestandenzymaticactivitytest.[Result]Theresultsindicatedthattherewereobviousdifferencesbetweendifferentcultivars.Significantlypositivecorrelationwasfoundbetweentherateofsimulatedfieldseedlingandthevigortargetincludinggerminationenergyandgerminationindexinacceleratedagingtest.Significantlynegativecorrelationwasfoundbetweentherateofsimulatedfieldseedlingandaveragegerminationdaysinacceleratedagingtest.[Conclusion]Thestudyfoundthatacceleratedagingtestcanbethepropermethodfortestingseedvigorofhybridmaize.

KeywordsHybridmaize；Vigorofseeds；Testingmethod

種子活力是衡量播種質(zhì)量和種用價(jià)值的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是指在廣泛田間條件下，決定種子迅速整齊出苗和長(zhǎng)成正常幼苗的潛在能力的綜合特性 [1]。近年來，玉米產(chǎn)量不斷提高，種植面積不斷擴(kuò)大，雜交玉米品種在生產(chǎn)上所占比重也越來越大。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用，雜交玉米機(jī)械化單粒播種逐漸成為玉米播種的主要方式，單粒播種要求具有較高的種子質(zhì)量，因此，種子必須具有高活力，才能保證每粒種子都能出苗。高活力種子具有明顯的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)和生產(chǎn)潛力，抵抗不良環(huán)境能力強(qiáng)，出苗迅速且均勻一致，能有效提高田間成苗率 [1-2]。有關(guān)玉米種子活力及其測(cè)定方法的研究較多 [3-6]，但目前國內(nèi)尚未有標(biāo)準(zhǔn)化的玉米種子活力測(cè)定方法。該研究以5個(gè)雜交玉米品種為試驗(yàn)材料，采用幼苗生長(zhǎng)測(cè)定等5種方法測(cè)定種子活力，旨在比較不同雜交玉米品種種子活力的差異，探討雜交玉米種子活力測(cè)定的適宜方法，為雜交玉米種子活力檢測(cè)及機(jī)械化單粒播種提供理論依據(jù)和參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

5個(gè)雜交玉米品種，均為包衣種子，分別為新魯單9002（鄭58×Lx9801）、鄭黃糯928（Tywx8112×Tywx08）、美豫5號(hào)（758×HC7）、鄭單958（鄭58×昌72）和京玉7號(hào)（京501×京24），購于合肥市種子一條街市場(chǎng)。千粒重分別為377.6、372.0、414.2、347.6、309.1g；水分含量分別為12.1%、12.6%、12.4%、13.3%、13.1%。試驗(yàn)于2014年9月～2015年1月在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院種子科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1幼苗生長(zhǎng)測(cè)定（標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)法測(cè)定）。參照孫海燕等 [6]、《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程GB/T3543-1995》 [7]的方法，采用紙卷法進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。每品種50粒凈種子，3次重復(fù)，置床后放入智能人工氣候箱培養(yǎng)（溫度為25℃，光照8h/d），逐日記載正常發(fā)芽種子數(shù)，第4天初次計(jì)數(shù)，統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)，第7天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率，同時(shí)測(cè)定正常幼苗（10株/重復(fù)）的芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)、苗鮮重、苗干重[（103±2）℃，烘8h]，并計(jì)算發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和平均發(fā)芽日數(shù)。

1.2.2模擬田間出苗率測(cè)定。參照孫海燕等 [6]的方法，每品種50粒凈種子，3次重復(fù)，室溫下培養(yǎng)，第7天統(tǒng)計(jì)出苗率。

1.2.3加速老化試驗(yàn)。參照《種子學(xué)》 [8]中國際種子檢驗(yàn)協(xié)會(huì)（1995）推薦的方法，每品種隨機(jī)取適量?jī)舴N子裝入塑料紗網(wǎng)袋，放入LHX150型種子老化箱內(nèi)，在45℃、100%RH條件下處理72h，然后進(jìn)行幼苗生長(zhǎng)測(cè)定，方法同“1.2.1”。

1.2.4電導(dǎo)率測(cè)定。參照張文明等 [9]的方法進(jìn)行，每品種50粒無破損種子，2次重復(fù)，用DDSJ308A型電導(dǎo)率儀測(cè)定浸泡液電導(dǎo)率和絕對(duì)電導(dǎo)率，并計(jì)算相對(duì)電導(dǎo)率。

1.2.5酶活性測(cè)定。脫氫酶（ADH）參照尹燕枰等 [10]的方法進(jìn)行測(cè)定。過氧化物酶（POD）參照張志良等 [11]的方法進(jìn)行測(cè)定。過氧化氫酶（CAT）參照劉子凡 [12]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3數(shù)據(jù)分析

采用Excel2003進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用DPS軟件進(jìn)行多重比較和相關(guān)分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同雜交玉米種子活力的差異

由表1可知，5個(gè)雜交玉米品種種子活力水平存在顯著差異。從發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)來看，5個(gè)品種間存在顯著差異，京玉7號(hào)發(fā)芽指數(shù)較高，新魯單9002和美豫5號(hào)居中，鄭單958和鄭黃糯928較低；京玉7號(hào)和新魯單9002活力指數(shù)較高，美豫5號(hào)和鄭單958居中，鄭黃糯928較低。綜合發(fā)芽勢(shì)等9個(gè)活力指標(biāo)來看，京玉7號(hào)、新魯單9002和美豫5號(hào)種子活力較高，鄭黃糯928和鄭單958種子活力較低。模擬田間出苗率測(cè)定結(jié)果表明，京玉7號(hào)、新魯單9002和美豫5號(hào)的模擬田間出苗率高于鄭黃糯928和鄭單958，但5個(gè)品種間差異不顯著。

加速老化試驗(yàn)結(jié)果（表2）表明，不同雜交玉米品種種子抗老化能力存在明顯差異。與CK（表1）比較，5個(gè)雜交玉米品種種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均呈下降趨勢(shì)，其中鄭單958的發(fā)芽勢(shì)下降幅度較大。從芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)來看，鄭單958較CK呈下降趨勢(shì)，其余4個(gè)品種均呈上升趨勢(shì)。從苗鮮重、苗干重來看，鄭單958、京玉7號(hào)苗鮮重較CK呈下降趨勢(shì)，其余3個(gè)品種均呈上升趨勢(shì)；新魯單9002、鄭單958和京玉7號(hào)苗干重較CK呈下降趨勢(shì)，其余2個(gè)品種均呈上升趨勢(shì)。從發(fā)芽指數(shù)來看，5個(gè)雜交玉米品種種子較CK均呈下降趨勢(shì)，其中鄭黃糯928下降幅度較小。從活力指數(shù)來看，鄭黃糯928較CK呈上升趨勢(shì)，其余4個(gè)品種均呈下降趨勢(shì)。從平均發(fā)芽日數(shù)來看，5個(gè)雜交玉米品種較CK均呈上升趨勢(shì)，鄭黃糯928上升幅度較小，鄭單958上升幅度較大。綜上所述，鄭黃糯928抗老化能力較強(qiáng)，新魯單9002、美豫5號(hào)和京玉7號(hào)抗老化能力居中，鄭單958抗老化能力較弱。

2.2雜交玉米種子電導(dǎo)率及酶活性與活力的關(guān)系

電導(dǎo)率測(cè)定結(jié)果（表3）表明，5個(gè)雜交玉米品種種子的浸泡液電導(dǎo)率和相對(duì)電導(dǎo)率存在顯著差異，絕對(duì)電導(dǎo)率差異不顯著。從相對(duì)電導(dǎo)率來看，鄭黃糯928和鄭單958高于美豫5號(hào)、新魯單9002和京玉7號(hào)，說明鄭黃糯928和鄭單958的種子活力低于美豫5號(hào)、新魯單9002和京玉7號(hào)。這與上述幼苗生長(zhǎng)測(cè)定結(jié)果一致。

酶活性測(cè)定結(jié)果（表3）表明，5個(gè)雜交玉米品種3種酶活性差異不同，脫氫酶活性品種間無顯著差異，過氧化物酶和過氧化氫酶則存在顯著或極顯著差異。5個(gè)品種的脫氫酶活性在同一水平；新魯單9002和京玉7號(hào)過氧化物酶活性較高，美豫5號(hào)、鄭黃糯928和鄭單958較低；京玉7號(hào)過氧化氫酶活性較高，新魯單9002、鄭單958和鄭黃糯928居中，美豫5號(hào)較低。

2.3雜交玉米種子活力測(cè)定的適宜方法

種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)是反映種子活力的重要指標(biāo) [13]。該研究以模擬田間出苗率作為雜交玉米種子活力的重要指標(biāo)，并將幼苗生長(zhǎng)測(cè)定等4種方法測(cè)定的活力指標(biāo)與模擬田間出苗率進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果見表4，幼苗生長(zhǎng)測(cè)定的發(fā)芽指數(shù)與模擬田間出苗率呈顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為0.870）；加速老化試驗(yàn)的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)均與模擬田間出

苗率呈顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)分別為0.860、0.830），平均發(fā)芽日數(shù)與模擬田間出苗率呈顯著負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為-0.900）；電導(dǎo)率和3種酶活性與模擬田間出苗率的相關(guān)性均不顯著，其中相對(duì)電導(dǎo)率與模擬田間出苗率相關(guān)性最強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)為-0.800。綜合分析，該研究認(rèn)為，加速老化試驗(yàn)可作為雜交玉米種子活力測(cè)定的適宜方法。

3討論

種子是最重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，種子活力是種子的重要品質(zhì)，影響種子活力的因素主要有遺傳因素和環(huán)境因素兩大方面 [1]。該試驗(yàn)5個(gè)雜交玉米品種產(chǎn)地及貯藏方式有所不同，鄭單958為大包塑料袋拆封零售種子，其余4個(gè)品種為塑料袋密封小包裝種子，因此種子的大小、粒重及種子含水量之間存在不同程度的差異。江緒文等 [3]對(duì)不同大小玉米種子萌發(fā)研究發(fā)現(xiàn)，不同粒級(jí)間種子活力存在差異。陳珣等 [4]對(duì)10個(gè)玉米雜交種新陳種子的不同生化指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)度分析認(rèn)為，CAT活性可以作為玉米雜交種活力測(cè)定的生化指標(biāo)。該研究CAT活性與模擬田間出苗率相關(guān)性較低，這可能與試驗(yàn)品種數(shù)量較少有關(guān)。杜清福等 [5]研究普通玉米、甜玉米和糯玉米3種不同類型玉米種子活力測(cè)定的方法，認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)適宜于3種類型玉米種子活力檢測(cè)，電導(dǎo)率測(cè)定可作為普通玉米和甜玉米種子活力檢測(cè)的適宜方法，丙二醛含量測(cè)定可作為糯玉米種子活力檢測(cè)的適宜方法。該研究5個(gè)雜交玉米品種中，鄭黃糯928為糯性雜交玉米，其余均為普通雜交玉米，幼苗生長(zhǎng)測(cè)定所推測(cè)雜交玉米品種活力高低結(jié)果與加速老化試驗(yàn)不完全一致，幼苗生長(zhǎng)測(cè)定中糯性雜交玉米的活力指標(biāo)相對(duì)較低，而加速老化試驗(yàn)結(jié)果表明糯性雜交玉米抗老化能力高于普通雜交玉米。因此，該研究認(rèn)為，當(dāng)不同類型雜交玉米進(jìn)行活力比較時(shí)，只通過幼苗生長(zhǎng)測(cè)定結(jié)果來判斷并不準(zhǔn)確。

田間成苗率是種子活力的重要指標(biāo)，由于試驗(yàn)條件所限，該試驗(yàn)只測(cè)定了模擬田間出苗率，并將各活力指標(biāo)與模擬田間出苗率進(jìn)行相關(guān)分析，初步認(rèn)為加速老化試驗(yàn)適用于雜交玉米活力測(cè)定。由于該研究所用雜交玉米品種數(shù)量有限，且沒有測(cè)定種子的田間出苗率，因此研究結(jié)果需要進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

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