不同成熟度和老化時間對春小麥種子萌發及幼苗生長特性的影響

馮 魁，李 瓊，賈永紅，王 美，田新年，張金汕，梁玉超，迪里夏提·爾肯，劉 俊，石書兵

(1.新疆農業大學農學院，烏魯木齊 830052；2.新疆農業大學食品科學與藥學學院，烏魯木齊 830052；3.新疆農業科學院奇臺麥類試驗站，新疆奇臺 831800)

不同成熟度和老化時間對春小麥種子萌發及幼苗生長特性的影響

馮 魁1，李 瓊2，賈永紅3，王 美1，田新年1，張金汕1，梁玉超1，迪里夏提·爾肯1，劉 俊1，石書兵1

(1.新疆農業大學農學院，烏魯木齊 830052；2.新疆農業大學食品科學與藥學學院，烏魯木齊 830052；3.新疆農業科學院奇臺麥類試驗站，新疆奇臺 831800)

目的研究新疆主栽春小麥品種新春31號在不同成熟度貯藏過程中種子活力的變化。方法在100%相對濕度和45℃條件下，將花后15、25和35 d收獲的種子分別進行人工加速老化0、2、4、6、8 d處理，并進行恒溫發芽試驗。發芽前測量3種成熟度種子的長度、寬度、厚度和千粒重等物理指標，發芽過程中測量發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數、苗長、根長、幼苗鮮重和干重等種子活力指標，分析不同成熟度、不同老化時間對春小麥幼苗生長和種子活力的影響。結果在不同成熟度下籽粒長度差異顯著、千粒重和籽粒含水量差異極顯著；同一成熟度下，隨著老化時間的延長，種子的各相關活力指標均表現為先平緩減小后急劇降低的趨勢，拐點出現在老化4 d，處理間均達到差異顯著水平；同時上述活力指標在成熟度間差異均達到極顯著水平，表現為花后35 d>25 d>15 d；利用逐步回歸方法建立的生長指標和種子活力的方程擬合優度較高，R2達0.989以上。結論人工老化可模擬自然狀態下種子貯藏過程中的變化規律，成熟度和老化時間均影響種子活力的大小，種子發芽后幼苗的干重或鮮重可作為檢驗種子活力大小的重要指標。

春小麥；成熟度；人工老化；物理指標；種子活力

0 引 言

【研究意義】種子老化是指降低種子的生存和貯藏能力、致使作物種子的活力和萌發力的減少或喪失的變化，是伴隨著種子貯藏時間的延長而發展的不可避免的變化過程，也是反映種子質量好壞的重要指標之一[1-4]。研究人工老化對春小麥種子活力的影響，掌握種子在貯藏過程中潛在的質量表現，對于正確評價種子的質量等級和指導農業生產具有重要的現實意義。【前人研究進展】種子本身的遺傳因素和外界環境決定了種子活力的大小[5]，人工加速老化法是種子活力眾多測定方法中最直接、最可靠，也是最常用的一種方法，通常情況下，研究者多通過高溫高濕老化法測定種子活力[6]。目前關于種子人工老化的報道較多，包括水稻[7]、大麥[8]、玉米[9]、棉花[10]、大豆[11]、牧草[12]等，余欣欣[13]通過測定161份小麥品種(系)在人工加速老化下的活力指標，發現隨著老化時間延長，萌發和生長指標的變化趨勢及規律基本一致，均表現出不同程度的降低。陳佳等[14]研究認為，老化時間越長，種子的發芽率越低，種子滲出液電導率越高。周海寧等[15]研究雜交玉米成熟度和活力的關系，得出隨著成熟度的增加，發芽率等相關指標提高，同時也指出適宜的收獲期能獲得較高活力的種子。覃鵬等[16]則認為老化可使小麥發芽指標和相關生理指標迅速降低?！颈狙芯壳腥朦c】前人研究多集中在不同成熟度種子活力的變化規律或同一種成熟度下種子在不同老化時間處理后的種子活力變化規律[15-17]，有關成熟度和老化時間互作對種子活力的研究仍然不充分，特別是根據春小麥物理指標、發芽指標和幼苗生長情況等指標判斷種子活力的研究較少。新春31號是近年來北疆地區主栽的春小麥品種，具有適應性強、產量較高等優勢，但對于該品種在不同成熟度和老化時間下種子活力水平的差異尚不知。【擬解決的關鍵問題】通過高溫高濕人工加速老化法，模擬春小麥自然老化以及劣變過程，研究不同成熟度和不同老化時間下春小麥種子活力的變化特征，為春小麥種子適期收獲和耐貯藏性提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試春小麥品種為新春31號，于2016年4月種植，采用隨機區組設計，3次重復，小區面積10 m2，按照試驗預定時期分別在花后15、25和35 d收獲，其余田間管理與普通中產田一致。

1.2 方 法

1.2.1 種子物理性狀測定

采用萬分度天平分別稱量三種成熟度小麥籽粒的千粒重，用游標卡尺分別測量三種成熟度種子的長度、寬度和厚度。

1.2.2 人工加速老化處理

采用高溫高濕法[8]，并略作修改。在封閉的容器內裝入一定量的蒸餾水，同時取三種成熟度種子若干，并裝入紗網中，紗網懸掛于封閉的容器內，保證不與水面接觸。并把設置好的裝置置于恒溫培養箱中，恒溫45℃分別培養2、4、6和8 d，處理完后將取出的種子在陰涼處自然風干，再進行25℃恒溫發芽試驗，以不老化種子作對照處理。

1.2.3 種子活力測定

參考劉玲等方法[18-19]。用1%次氯酸鈉消毒種子后，分別放入消毒過的發芽盒中，每個發芽盒上鋪2層含飽和水分的發芽紙，各均勻放入100粒春小麥種子。在恒溫培養箱中25℃條件下發芽，共設三個重復，使種子保持較濕潤的狀態。第4 d計算發芽勢，第8 d統計發芽率并測量麥苗根長、苗長、根數、鮮重、干重，各重復10株并求平均值。發芽率=正常發芽種子數/供試種子總數×100%，發芽勢(%)=第4 d發芽種子粒數/供檢種子粒數×100%，簡化活力指數=發芽率×幼苗鮮重，發芽指數=∑(GT/DT)，式中：其中GT為在T天發芽的種子數，DT為相應的發芽天數。簡化活力指數以下簡稱種子活力指數。

1.3 數據處理

所得數據采用Excel 2010進行整理，采用DPS 7.05進行統計分析，用Origin 8.5繪圖。

2 結果與分析

2.1不同成熟度下春小麥種子部分物理指標的比較

研究表明，在三種成熟度下籽粒的長度差異顯著(P<0.05)，千粒重和籽粒含水量差異極顯著(P<0.01)。春小麥種子的長度、寬度、厚度和千粒重等物理指標均隨成熟度的提高而依次增大。在花后25和35 d成熟度下籽粒的寬度、厚度差異不顯著?；ê?5～25 d期間種子的長度、寬度、厚度、千粒重分別增長了5.77%、31.76%、16.33%、113.80%，分別比花后25～35 d收獲的種子高4.88%、9.12%、9.82%、14.19%的增長幅度。不同成熟度下春小麥籽粒的含水量依次降低，花后25 d較15 d成熟度的種子含水量下降了39.89%，花后35 d較25 d成熟度的種子含水量下降了76.53%，各處理間達到極顯著差異水平(P<0.01)。這表明，花后15～25 d是春小麥籽粒灌漿最快的時期，在這個階段，小麥籽粒逐漸完成生理成熟。表1

2.2不同成熟度和老化時間對春小麥種子萌發的影響

研究表明，同一成熟度下，隨著老化時間的延長，發芽率與發芽勢的表現趨勢一致，均逐漸降低，處理間均達到了差異顯著水平(P<0.05)。在三種成熟度下，小麥種子發芽率和發芽勢變化范圍分別在41.33%～98.33%和32.00%～97.33%，三種成熟度下老化0 d、2 d的發芽率、發芽勢均在91.33%和86.00%以上，老化4 d開始，發芽率和發芽勢呈明顯降低，老化8 d的發芽率不足50%，發芽勢僅為43.33%以下。人工加速老化處理可迅速降低種子的發芽率及發芽勢。

發芽指數和活力指數與發芽率、發芽勢的變化趨勢一致，即在相同成熟度下隨著老化時間的延長發芽指數和活力指數逐漸降低，處理間均達到了差異極顯著水平(P<0.01)。小麥種子的發芽指數和活力指數的變化范圍分別在15.50～48.97和11.18～206.49。分析可知，三種成熟度下老化2 d較老化0 d發芽指數和活力指數分別降低的范圍在5.39%～9.74%和16.03%～20.25%，隨著老化時間的延長，發芽指數和活力指數降低的速度越快，老化8 d較老化0 d發芽指數和活力指數分別下降的范圍在59.61%～61.49%和81.40%～87.73%。花后35 d成熟度的種子老化8 d后活力指數為35.42，而花后15 d成熟度的種子老化8 d后活力指數僅為11.18。這說明種子成熟度越低，受到脅迫的程度越大，越不利于形成壯苗，反之成熟度越高，種子越能抵御逆境。表2

表1 不同成熟度春小麥種子的物理指標比較
Table 1 Comparison of physical indexes of spring wheat seeds with different maturity

成熟度Maturity長度Length(mm)寬度Width(mm)厚度Thickness(mm)千粒重1000-grainweight(g)籽粒含水量Kernelmoisture(%)花后15d15dafteranthesis659cC233bB245bB1833cC7087aA花后25d25dafteranthesis697bAB307aA285aAB3919bB4260bB花后35d35dafteranthesis731aA335aA313aA4475aA1004cC

注：同列數據后對應的大、小寫字母分別表示在α=1%、α=5%水平(LSD法比較)差異顯著，下同

Note: Different capital and lowercase letters in the same column indicated significantly by LSD at 1% and 5% level, respectively. The same in other tables

表2 不同成熟度和老化時間下春小麥種子萌發變化
Table 2 Effects of different maturity and aging time on seed germination of spring wheat

成熟度Maturity老化時間AgingTime(d)發芽率Germinationpercentage(%)發芽勢Germinationpotential(%)發芽指數Germinationindexes活力指數Vigorindexes花后15d09367aA8833aA4057aA9115aA15dafteranthesis29167bA8600bB3720bB7654bB47467cB6933cB3486cC5041cC66167dC4567dC2554dD2772dD84133eD3200eD1550eE1118eE花后25d09300aA9100aA4661aA17879aA25dafteranthesis29133bB8600bB4207bB14259bB47833cC7533cC3747cC9707cC66600dD5400dD2866dD5762dD84800eE4333eE1798eE3325eE花后35d09833aA9733aA4897aA20649aA35dafteranthesis29400bB9233bB4633bB16699bB48033cC7933cC4227cC12231cC66700dD6300dD3108dD8202dD84833eE4200eE1978eE3542eE

2.3不同成熟度和老化時間對春小麥種子活力影響的雙因素方差

研究表明，不同成熟度和老化時間對春小麥種子發芽勢、發芽率、發芽指數以及活力指數的影響差異極顯著(P<0.01)；不同成熟度和老化時間的交互作用對其發芽勢、發芽指數、活力指數的影響均差異極顯著(P<0.01)，對發芽率的影響差異不顯著(P>0.05)。表3

表3 不同成熟度和老化時間對春小麥種子活力影響的雙因素方差
Table 3 Effects of different maturity and aging time on seed vigor of spring wheat

變異來源Source自由度Degreeoffreedom發芽勢Gp發芽率Gr發芽指數Gi活力指數ViF值Fvalue顯著性Sig．F值Fvalue顯著性Sig．F值Fvalue顯著性Sig．F值Fvalue顯著性Sig．成熟度Maturity2192070000615900011850200002256420000老化時間Agingtime41538860000164619000011180200003224690000成熟度×老化時間Maturity×agingtime8726000014602234060004127580004

2.4不同成熟度和老化時間對春小麥幼苗干鮮重的影響

研究表明，不同成熟度和老化時間對春小麥幼苗鮮重和干重的影響規律一致，即同一成熟度下，隨著老化時間的延長，幼苗鮮重和干重逐漸降低，且均達到顯著差異水平，同一老化時間下，成熟度間鮮重和干重表現為花后35 d>花后25 d>花后15 d，干鮮重在各成熟度間差異均達到極顯著水平?；ê?5、25和35 d成熟度的種子老化8 d與對照相比，鮮重分別下降了72.18%、67.83%、60.39%，干重分別下降了52.74%、39.24%、35.27%，這說明幼苗生長狀態與種子成熟度、老化時間密切相關。圖1

圖1 不同成熟度與老化時間下春小麥種子幼苗干鮮重變化
Fig.1 Effects of different maturity and aging time on dry weight and fresh weight of spring wheat seedling

2.5不同成熟度和老化時間對春小麥幼苗和根生長的影響

研究表明，幼苗根長和苗長在成熟度間差異均達到極顯著水平，同一成熟度下幼苗根長和苗長在老化時間上差異也達到極顯著水平。不同成熟度和老化時間對春小麥種子幼苗鮮重和干重的影響規律一致，即同一成熟度下，隨著老化時間的延長，幼苗的根長和苗長逐漸減小；同一老化時間內，隨著收獲時間延長，幼苗的根長和苗長逐漸增大。這說明，隨著成熟度的增加，幼苗地上部分和地下部分性狀具有增加的趨勢，隨著老化時間的延長，幼苗生長明顯受到抑制。圖2

圖2 不同成熟度與老化時間下春小麥苗長和根長變化
Fig.2 Effects of different maturity and aging time on seedling length and root length of Spring Wheat

2.6春小麥幼苗生長指標和活力指標的相關性分析及回歸分析

研究表明，春小麥苗期生長指標和活力指標的相關性較好，在三種成熟度下，幼苗鮮重、干重、苗長、根長和種子的發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數均呈極顯著正相關。為進一步研究籽粒生長指標和活力指標的關系，將老化時間、幼苗鮮重、干重、苗長、根長、發芽率、發芽勢、發芽指數分別設為自變量(x1～x8)，活力指數設為因變量Y，利用逐步進入法將模型中F值最小的且符合剔除判據的變量剔除模型，重復進行直至回歸方程的自變量均符合進入模型的判據為止，通過多元線性回歸分析明確各生長指標和活力指標對活力指數在不同收獲時期的響應情況，在三種成熟度下，活力指數回歸方程的相關系數R2值較高，方程的擬合優度較好，較大的F值說明回歸方程顯著。在花后15 d，活力指數和幼苗干重極顯著相關，花后25和35 d則與幼苗鮮重極顯著相關，說明幼苗干鮮重可以作為檢驗種子活力大小的指標。表4，表5

表4 春小麥幼苗生長指標和活力指標的相關性
Table 4 Correlation analysis of growth index and vigor index of spring wheat

成熟度Maturity項目Project發芽率Germinationpercentage發芽勢Germinationpotential發芽指數Germinationindexes活力指數Vigorindexes花后15d鮮重0984??0989??0976??0995??15dafteranthesis干重0985??0986??0968??0998??苗長0993??0981??0966??0991??根長0987??0988??0969??0998??花后25d鮮重0983??0992??0981??0996??25dafteranthesis干重0998??0989??0995??0979??苗長0988??0995??0996??0973??根長0988??0997??0981??0993??花后35d鮮重0985??0984??0971??0998??35dafteranthesis干重0991??0989??0975??0997??苗長0995??0997??0994??0983??根長1000??0999??0990??0986??

注：*表示顯著性在0.05水平；**表示顯著性在0.01水平，下同

Note:*significant at 5% level of significance,**significant at 1% level of significance.The same as below

表5 不同成熟度下春小麥生長指標和種子活力回歸分析
Table 5 Regression analysis of growth index and seed vigor of spring wheat under different maturity

成熟度Maturity回歸方程TheregressionequationR2F花后15d 15dafteranthesisY=-64642+12593X30994700588??花后25d 25dafteranthesisY=-42866+1191X20989363163??花后35d 35dafteranthesisY=-82533+13753X20995729700??

3 討 論

研究表明[20-22]，種子活力與種子成熟度密切相關，同時籽粒長度、寬度及千粒重等物理指標也是影響小麥幼苗生長發育的重要參數。孫群等[23]認為種子成熟度越好，其重量就會不斷增加，在生理成熟期種子鮮重達到最大，此時種子發芽率及種子活力最高，其后活力開始出現下降的不可逆變化。以新麥草為例，隨著種子成熟度提高，種子活力指數顯著提高[24]。王淑英等[25]研究發現，雜交玉米灌漿前期種子成熟度低，導致抗逆性較差、發芽率降低，冷害脅迫后的發芽率則更低，同時田間出苗率也不高。前人研究認為只是用發芽率來判別種子質量好壞的標準并不可靠，而用種子活力能比較客觀地反映其萌發特性[20]。試驗結果表明，春小麥種子在花后15 d便具備了發芽能力，且發芽率在93%以上，隨著成熟度的增加，種子的物理指標逐漸增加，籽粒含水量顯著下降，種子的發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數以及幼苗生長等活力指標逐漸增加，且活力指數增加的速度遠遠大于其他指標。由此可見，活力指數大小可以作為檢驗種子活力高低的一項可靠指標，同時成熟度越高，種子越能抵御逆境的變化。

Dickson[26]認為影響種子活力的因素很多，同時種子活力也是一個較為復雜的綜合指標，表現在萌發指標、幼苗形態指標、抗老化能力、逆境脅迫等諸多方面。利用人工加速老化則可以模擬自然條件下種子貯藏過程中的機理變化[27-28]，種子在老化和劣變過程中，發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數呈現出先平緩減小后急劇降低的規律，會出現一個明顯的拐點，拐點之后各項指標迅速下降[29-30]。試驗得出，老化4 d時，種子活力相關指標均出現大幅下降，由此說明，老化4 d可能是春小麥種子內部生理功能出現明顯變化的時期。王鳳等[31]研究人工老化對大麥種子發芽特性的影響，表明隨著老化時間的推遲，大麥的萌發指標均呈逐漸降低的趨勢，種子發芽速率相關指標適合對大麥種子活力進行評價，而電導率則不能準確地反映其活力指數情況。劉旭歡等[32]研究認為，人工加速老化的時間越久，種子劣變越快，各項生長指標則越低。試驗與前人研究結果基本一致，研究表明，經人工加速老化處理后，春小麥種子的各項發芽指標和形態指標均呈現出降低的趨勢，且老化時間越久，上述指標下降幅度越大。雖然人工老化法可以模擬種子貯藏中活力的變化，但有關其生理和分子機制還需進行多方面、多層次的研究，其次對于人工老化后在田間試驗的作用效果等也需進一步研究。

4 結 論

4.1 春小麥種子在花后15 d便具備了發芽能力，且發芽率在93%以上，隨著成熟度的增加，種子的物理指標逐漸增大，發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數以及幼苗生長等活力指標逐漸增加，且活力指數增加的速度遠遠大于其他指標，三種成熟度活力指標大小為：花后35 d>25 d>15 d。

4.2 人工加速老化可模擬自然狀態下種子貯藏過程中的變化規律，隨著老化時間的延長，種子的發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數、幼苗干重、鮮重、根長和苗長均呈現出先平緩減小后急劇降低的趨勢，且隨著老化時間的延長，上述指標出現大幅度下降，幼苗的干重或鮮重可作為檢驗種子活力大小的重要指標。

References)

[1] Anderson, J. D. (1973). Metabolic changes associated with senescence.SeedScience&Technology. (1):401-416.

[2] Onigbinde, A. O., & Akinyele, I. O. (1988). Biochemical and nutritional changes in corn (zea mays) during storage at three temperatures.JournalofFoodScience, 53(1):117-120.

[3] Zia-Ur-Rehman. (2006). Storage effects on nutritional quality of commonly consumed cereals.FoodChemistry, 95(1):53-57.

[4] Shah, W. H., ZiaurRehman, Kausar, T., & Hussain, A. (2002). Storage of wheat with ears.PakistanJournalofAgriculturalResearch: 206-209.

[5] Dao, P. T., & Ram, H. H. (1999). Genetics of seed longevity in soybean.CropImprovement. 18(4):312-317.

[6] 閆慧芳，毛培勝. 老芒麥種子人工加速老化條件的篩選比較[J].種子,2013,32(7):1-6.

YAN Hui-fang，MAO Pei-sheng. (2013). Optimizing the accelerated ageing condition of siberian wildrye seeds [J].Seed, 32(7):1-6. (in Chinese)

[7] 張瑛，滕斌，吳敬德，等.水稻種子高溫高濕人工加速老化試驗方法研究[J].中國糧油學報,2010,25(10):8-12.

ZHANG Ying，TENG Bin，WU Jing-de，et al. (2010). Study on accelerated aging test of rice sees with high temperature and humidity [J].JournaloftheChineseCerealsandOilsAssociation, 25(10):8-12.(in Chinese)

[8] 王鳳，齊軍倉，鄭許光，等.人工老化對大麥種子活力及其萌發早期淀粉分解和內源激素的影響[J].新疆農業科學,2017,54(1):33-42.

WANG Feng，QI Jun-cang，ZHENG Xu-guang，et al. (2017). Effects of artificial aging on seed vigor, starch decomposition and endogenous hormones of barley in the early germination [J].XinjiangAgriculturalSciences, 54(1):33-42.(in Chinese)

[9] 劉明久，王鐵固，陳士林，等.玉米種子人工老化過程中生理特性與種子活力的變化[J].核農學報,2008,22(4):510-513.

LIU Ming-jiu，WANG Tie-gu，CHEN Sshi-lin，et al. (2008).Physioloycial and seed vigour changes of maize seeds during artificial aging course [J].JournalofNuclearAgriculturalSciences, 22(4):510-513.(in Chinese)

[10] 馬金虎，王宏富，王玉國，等.高溫老化對棉花種子發芽及生理特性影響的研究[J].棉花學報,2005,17(1):42-46.

MA Jin-hu，WANG Hong-fu，WANG Yu-guo，et al. (2005). Effects of high temperature aging on germination and physiological characteristics of different cotton varieties [J].CottonScience, 17(1):42-46.(in Chinese)

[11] 謝皓，陳學珍，祁佳玥，等.人工加速老化對大豆種子活力的影響[J].北京農學院學報,2006,21(3):15-17.

XIE Hao，CHEN Xue-zhen，QI Jia-yue，et al. (2006).Study on Seed Vigor of the Artificial Aged Seeds in Soybean [J].JournalofBeijingAgriculturalCollege, 221(3):15-17.(in Chinese)

[12] 賈風勤，鐘林，朱新榮，等.高濕對農田狗尾草種子發芽特性及其幼苗生長的影響[J].干旱區研究,2016,33(4):792-796.

JIA Feng-qin，ZHONG Lin，ZHU Xin-rong，et al. (2016).Effects of high humidity on seed germination and seedling growth of setaria viridis in cropland [J].AridZoneResearch, 33(4):792-796.(in Chinese)

[13] 余欣欣.人工老化條件下不同基因型小麥種子活力的多態性及生理變化的研究[D].楊凌:西北農林科技大學碩士論文,2015.

YU Xin-xin, (2015).Researchofpolymorphismofdifferentgenotypesofwheatseedvitalityandthestudyofphysiologicalchangesunderartificialagingconditions[D]. Master Dissertation. Northwest A&F University, Yangling.(in Chinese)

[14] 陳佳,孔治有,覃鵬.加速老化處理對小麥種子膜透性、發芽率和丙二醛含量的影響[J].西北農業學報,2013,(3):50-53.

CHEN Jia, KONG Zhi-you, QIN Peng, (2013). Effects of accelerated aging on membrane permeability, germination rate and MDA content of wheat seeds [J].ActaAgriculturaeBoreali-occidentalisSinica, (3):50-53.(in Chinese)

[15] 周海寧,韓登旭,雷志剛,等. 玉米雜交種新玉41號和新玉54號種子成熟度與活力關系[J]. 新疆農業科學,2015, 52(9):1 583-1 590.

ZHOU Hai-ning, HAN Deng-xu,LEI Zhi-gang, et al. (2015). The relationship of corn hybrid xinchun41 and 54 seeds between maturity and vitality [J].XinjiangAgriculturalSciences, 52(9):1,583-1,590.(in Chinese)

[16] 覃鵬，孔治有，劉葉菊.人工加速老化處理對小麥種子生理生化特性的影響[J].麥類作物學報,2010,30(4):656-659.

QIN Peng，KONG Zhi-you，LIU Ye-ju. (2010). Effect of artificial aging on physiological and biochemical characteristics of wheat seeds [J].JournalofTriticeaeCrops, 30(4):656-659.(in Chinese)

[17] 林振華.小麥種子成熟度與種子活力的關系[J].種子,1998,(2):44-45.

LIN Zhen-hua. (1998).Relationship between seed maturity and seeds vigor of wheat [J].Seed, (2):44-45.(in Chinese)

[18] 劉玲，孟淑春.2012版《國際種子檢驗規程》修訂通報[J].核農學報,2012,26(5):762-763.

LIU Ling，MENG Shu-chun. (2012). The 2012 edition of the international seed inspection regulations [J].JournalofNuclearAgriculturalSciences, 2012,26(5):762-763.(in Chinese)

[19] 馮魁，賈永紅，李瓊，等.春小麥新春31號種子活力與穗位和籽粒成熟度的關系[J].麥類作物學報,2017,37(6):808-814.

FENG Kui，JIA Yong-hong，LI Qiong，et al. (2017). Relationship between the Seed Vigor of Spring Wheat Xinchun 31 and Ear Axis Position and Seed Maturity [J].JournalofTriticeaeCrops, 37(6):808-814. (in Chinese)

[20] 張自陽，朱俊華，程媛，等.不同成熟度小麥種子活力及其與生理性狀的相關性研究[J].河南農業科學,2014,43(12):6-9.

ZHANG Zi-yang，ZHU Jun-hua，CHENG Yuan，et al. (2014). Seed Vigor and Its Correlation with Physiological Characteristics of Different Maturity Wheat Seeds [J].JournalofHenanAgriculturalSciences, 43(12):6-9.(in Chinese)

[21] 石海春，柯永培，傅體華，等.不同成熟度玉米種子活力的差異性研究[J].四川農業大學學報,2006,24(3):269-271.

SHI Hai-chun，KE Yong-pei，FU Ti-hua，et al. (2006). Study on Variability of Seed Vigor of Maize in Different Maturity [J].JournalofSichuanAgriculturalUniversity, 24(3):269-271.(in Chinese)

[22] Adam, N. M., Mcdonald, M. B., & Henderlong, P. R. (1989). The influence of seed position, planting and harvesting dates on soybean seed quality.SeedScience&Technology, 17(1):143-152.

[23] 孫群，王建華，孫寶啟.種子活力的生理和遺傳機理研究進展[J].中國農業科學,2007,40(1):48-53.

SUN Qun，WANG Jian-hua，SUN Bao-qi. (2007). Advances on seed vigor physiological and genetic mechanisms [J].ScientiaAgriculturaSinica, 40(1):48-53.(in Chinese)

[24] 王顯國，韓建國，陳志紅，等.新麥草種子成熟過程中活力變化的研究[J].草地學報,2000,8(4):306-311.

WANG Xian-guo，HAN Jian-guo，CHEN Zhi-hong，et al. (2008). Studies on the vigor changes during seed maturation of russian wildrye [J].ActaAgrestiaSinica, 8(4):306-311.(in Chinese)

[25] 王淑英，樊廷錄，王建華，等.不同收獲期玉米雜交種種子活力研究[J].玉米科學,2015,23(3):80-85.

WANG Su-ying, FAN Ting-lu, WANG Jian-hua, et al. (2015). Vigor traits of maize seed harvested in different filling periods [J].JournalofMaizeSciences, 23(3):80-85.(in Chinese)

[26] Dickson, M. H. (1980). Genetic aspects of seed quality.Hortscience,15(6): 771-774.

[27] Modarresi, R., Rucker, M., & Tekrony, D. M. (2002). Accelerating ageing test for comparing wheat seed vigour.SeedScience&Technology,30(3): 683-687.

[28] Basra, S. M. A., Ahmad, N., Khan, M. M., Iqbal, N., & Cheema, M. A. (2003). Assessment of cottonseed deterioration during accelerated ageing.SeedScience&Technology, 31(3): 531-540.

[29] 廖樂，齊軍倉，華淼源，等.人工老化對大麥種子萌發過程中發芽特性及部分酶活性的影響[J].麥類作物學報,2015,35(1):71-79.

LIAO Le,QI Jun-cang,HUA Miao-yuan, et al. (2015). Effects artificial aging on germination characteristics and some enzymes activities during imbibition of barley seeds [J].JournalofTriticeaeCrops, 35(1):71-79.(in Chinese)

[30] 付藝峰,，李鴻雁，黃帆，等. 人工老化對老芒麥種子活力和生理生化變化的影響[J]. 植物遺傳資源學報,2014,15(6):1 360-1 363.

FU Yi-feng, LI Hong-yan, HUANG Fan, et al. (2014). Physiological and seed vigor changes of elymus sibiricus L.seeds during artificial aging [J].JournalofPlantGeneticResources, 15(6):1,360-1,363.(in Chinese)

[31] 王鳳，齊軍倉，林立昊，等. 人工老化對大麥種子發芽特性及淀粉分解的影響[J].麥類作物學報,2016,36(7):951-960.

WANG Feng, QI Jun-cang, LIN Li-han, et al. (2016).Effect of artificial aging on germination characteristics and starch depolymerization of barley seeds [J].JournalofTriticeaeCrops, 36(7):951-960.(in Chinese)

[32] 劉旭歡，加得拉·努爾蘭，童婷，等.不同老化時間和收獲期對春小麥種子活力的影響[J]. 新疆農業科學,2014,51(8):1 394-1 399.

LIU Xu-huan, Jiadela Nuerlan, TONG Ting，et al. (2014). Influence of different aging times and harvest on Seed vigor of spring wheat [J].XinjiangAgriculturalSciences, 51(8):1,394-1,399.(in Chinese)

InfluenceofDifferentMaturityandAgingTimesonSeedGerminationandSeedlingGrowthofSpringWheat

FENG Kui1, LI Qiong2, JIA Yong-hong3, WANG Mei1, TIAN Xin-nian1,ZHANG Jin-shan1,LIANG Yu-chao1, Dilixiati Erken1, LIU Jun1, SHI Shu-bing1

(1.CollegeofAgronomy,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi830052,China; 2.CollegeofFoodandPharmaceuticalSciences,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi, 830052,China; 3.QitaiCountyWheatExperimentStation,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences,QitaiXinjiang831800,China)

ObjectiveThe aim of this study is to determine the dynamic changes of seed vigor of spring wheat 31 with different maturity in the process of storage, which was the main cultivated varieties of Xinjiang spring wheat.MethodUnder the condition of 100% relative humidity and 45℃, the seeds，which were harvested for 15 d, 25 d and 35 d respectively, treated with artificial accelerated aging and the temperature of germination test，the processing time was respectively 0, 2, 4, 6 and 8 d. The physical indexes were measured with the three maturity seed before germination, such as length, width, thickness and weight, the seed vigor index were measured in the process of germinating, including the germination rate, germination potential, germination index, vigor index, seedling length, root length, seedling fresh weight and dry weight, and then the influence of different maturity and aging time on seed vigor of spring wheat was analyzed.ResultThe results showed that there was significant difference in grain length with different maturity and the difference of 1000 grain weight and grain moisture content was extremely significant; At the same maturity, when the aging time prolonged, the relative vigor indexes of seeds showed the trend of decreasing at first and then decreasing sharply. The inflection point appeared in the aging 4 d, and the difference reached a significant level between the treatments. The difference of the above vigor indexes in maturity reached a very significant level and the performance was 35 d after flowering > 25 d >15 d. The stepwise regression analysis method was used to establish the equation between growth index and seed vigor, the equation of which had high goodness of fit. The value ofR2was more than 0.989.ConclusionArtificial aging can be used to simulate the variation of seed storage in the natural state, and the maturity and aging time affect the seed vigor, the results indicate that the fresh weight and dry weight of seedling can be used as the index to test the seed vigor.

spring wheat; maturity; artificial aging; physical index; seed vigor

SHI Shu-bing(1966- ), male, native place: Shandong. Professor, doctoral supervisor, research field: High-yielding cultivation of Wheat, (E-mail) shbshi@sina.com

S512.1

A

1001-4330(2017)10-1813-09

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.10.006

2017-08-04

農業部公益性行業科研專項“主要農作物高活力種子生產關鍵技術研究與示范”(201303002)

馮魁(1989- )，男，河南人，碩士研究生，研究方向為作物高產生理，(E-mail)1223373674@qq.com

石書兵(1966- )，男，山東人，教授，博士生導師，研究方向為小麥高產高效栽培，(E-mail)shbshi@sina.com

Supported by: Special Fund of Public Welfare Industry Agricultural Research of Ministry of Agriculture, China"Research and Demonstration of Key Technologies of High-activity Seeds for Main Crops" (201303002)