甜玉米自交系耐寒性的鑒定與篩選

李明 李媛媛 許小星 何俊 陳沛君 蔣鋒 劉鵬飛

摘 要：為了研究不同甜玉米品種苗期耐寒性的差異，該試驗選用14個甜玉米自交系為材料，對照組置于常溫25℃培養，試驗組在人工氣候培養箱中控制甜玉米幼苗的生長溫度為11℃，處理30d后測定試驗組與對照組苗的莖粗、株高和電導率。綜合比較，M188-1、T50-2的耐寒性最強，M119-1-2的耐寒性最弱。

關鍵詞：甜玉米；耐寒性；電導率

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）18-0040-02

Identification and Selection on Chilling Tolerance of Sweet Corn Inbred Lines

Li Ming et al.

（College of Agronomy，Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510220，China）

Abstract：In order to study the chilling tolerance of sweet corn at seedling stage，14 sweet corn inbred lines were used as materials in this experiment. The control group was placed at 25℃，the test group in the artificial climate incubator，the growth temperature was 11℃. The stem diameter，plant height and electrical conductivity of the test group and control group were measured 30 days after treatment. Comprehensive comparison，the highest chilling tolerance was M188-1，T50-2，the lowest chilling tolerance was M119-1-2.

Key words：Sweet corn；Cold tolerance；Electrical conductivity

近年來，由于甜玉米經濟效益高，其播種面積不斷增加，截至2013年，全世界甜玉米種植面積約200萬hm2，其中中國甜玉米種植面積約為40萬hm2[1-2]，很多種植戶都會在早春及冬季種植甜玉米[3]。苗期是玉米生育期最重要的一個時期，直接關系到玉米能否實現高產，尤其是甜玉米。甜玉米在苗期生產和管理上都比較嚴格，對光照、溫度等外在環境比較敏感，而近年來由于氣候反常，天氣災害時常發生，尤其是寒潮的到來往往會造成甜玉米減產嚴重。為此，筆者對甜玉米自交系進行了耐寒性鑒定與篩選，以期選育出抗寒性強的品種，對于甜玉米生產具有重要的應用價值和意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試驗地點 本試驗材料為仲愷農業工程學院鮮食玉米課題組的14個甜玉米自交系，分別為M3-1-2、M4-1-2、M188-1、M114-1-2、M119-1-2、M119-1-3、T16、T19、T33、T34、T55、T50-2、T88-2、T8-5-2。試驗利用盆栽法，于仲愷農業工程學院白云校區作物學實驗室，在人工氣候培養箱控制鑒定材料的生長溫度，分別為常溫25℃、低溫11℃[4]。

1.2 試驗方法 用大小和重量相同的塑料杯，分別裝適量的泥炭土。將玉米種子洗凈，用0.5%的次氯酸鈉溶液消毒后，將種子播于塑料杯中，分成2組試驗，每組14個自交系，每份材料均勻播于每個杯中，每個自交系10杯，試驗于2015年10月開始播種。待玉米苗長到3葉1心的時候，一組試驗置于常溫下培養，做對照處理，另一組置于人工氣候培養箱進行15℃低溫處理，連續處理30d后，觀察葉片萎蔫程度，調查相關性狀。調查幼苗的莖粗、株高，測定各材料葉片的電導率，作好記錄[5-6]。

1.3 數據分析 為消除不同材料遺傳背景的差異，采用性狀相對值作為評價自交系耐寒性的指標[7]，計算公式如下：性狀相對值=XL/XN

式中：XL為低溫下測得的各性狀值，XN為常溫下測得的各性狀值。

2 結果與分析

2.1 低溫逆境下甜玉米自交系幼苗莖粗、株高的分析 由于材料遺傳背景的差異，用性狀相對值來作為評價自交系耐寒性的指標。從表1可以看出，低溫逆境下，所有自交系的莖粗都低于對照組，其中，自交系M119-1-2的莖粗僅為對照組的47.7%，降低的最明顯；而自交系M188-1、M114-1-2、M119-1-3、T19、T50-2的相對莖粗都在90%以上，耐寒性較強。僅從莖粗方面來看M188-1、M114-1-2、M119-1-3、T19、T50-2的耐寒性較強，M119-1-2的耐寒性較弱。在株高方面，低溫逆境下，所有自交系的株高也都低于對照組。自交系M3-1-2、M119-1-2、T33的相對株高僅為46.0%、38.5%、39.5%。而自交系M188-1、T55、T50-2的相對株高都是在90%以上的。所以從株高方面來分析，自交系M188-1、T55、T50-2的耐寒性較強，M3-1-2、M119-1-2、T33的耐寒性較弱。綜合莖粗和株高來分析，低溫逆境下，自交系M188-1、T50-2的相對莖粗和株高都是在90%以上的，所以這兩個自交系的耐寒性較強。而自交系M119-1-2的相對莖粗和株高都是低于50%的，所以此自交系的耐寒性較弱。

2.2 低溫逆境下甜玉米自交系幼苗電導率的變化分析 從表2可以看出，自交系M188-1、M114-1-2、T16、T19、T55、T50-2的相對電導率都是在1.000～5.000，說明這些自交系在低溫逆境中基本維持細胞膜的穩定性，受低溫傷害程度較輕，耐寒性較強。而自交系M119-1-2的相對電導率在27.000以上，說明此自交系在低溫逆境下細胞膜結構損害嚴重，細胞內離子泄露較多，受低溫傷害程度重，耐寒性弱。

3 結論與討論

植物耐寒性是一個十分復雜的問題，它在很大程度上制約著耐寒品種選育的過程[8-9]。本試驗在嚴格控制甜玉米幼苗生長期的溫度和低溫持續時間，從形態性狀以及葉片電導率兩個方向初步研究了14個自交系的耐寒性。綜合分析低溫逆境下甜玉米自交系的莖粗、株高以及電導率的變化可以得出，在這14個自交系中，M188-1、T50-2的耐寒性最強，M119-1-2的耐寒性最弱。

本試驗僅僅從甜玉米幼苗期形態性狀和葉片電導率兩個方向研究甜玉米自交系的耐寒性，而國內外許多研究者認為甜玉米的抗寒性還需要從細胞膜通透性、丙二醛含量、可溶性蛋白、脯氨酸含量以及保護性酶活性等幾方面進行論證。在低溫逆境下，這些結構和物質含量會發生變化，而且有著相互影響的關系，共同決定著植物的耐寒性。植物耐冷性是一個十分復雜的問題，它在很大程度上制約著耐冷品種選育的過程，許多研究表明，耐冷性受多基因控制有復雜的數量特性，因而耐冷性的研究是一個十分困難的問題[10]。本試驗僅僅是初步確定14個甜玉米自交系對低溫的反應情況差異，因此，若想了解低溫逆境下甜玉米植株內各物質的相互關系，今后還需要作進一步的探討。

參考文獻

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[2]王曉東.我國甜玉米育種的研究現狀及發展趨勢[J].黑龍江農業科學，2014（10）：146-148.

[3]于維忠，李玉道，姜善濤.甜玉米的生育特點與高產栽培技術[J].玉米科學，2001，9（3）：61.

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[6]張瑛，吳躍進，余增量，等.水稻耐寒性品種的苗期耐寒性鑒定研究[J].安徽農業科學，2006，34（7）：1331-1333.

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[8]HODGES D M，ANDREWS C J，JOHNSON D A，et al.Sensitivity of maize hybrids to chilling and their combining abilities at two developmental stages[J].Crop Science，1997，37：850-856.

[9]HODGES D M，ANDREWS C J，JOHNSON D A，et al.Antioxidant enzyme and compound response to chilling stress and their combining abilities in differentially Sensitive maize hybrids[J].Crop Science，1997，37：857-863.

[10]賀正華，黃益勤，萬正煌，等.特用玉米苗期耐冷種質的鑒定與篩選[J].湖北農業科學，2008，11（47）：1257-1260.