小麥衡9966與親本及近緣品種萌發期抗旱性比較

崔興國

（衡水學院生命科學學院 河北 衡水 053000）

小麥(TriticumaestivumL.)屬于禾本科單子葉植物，栽培歷史悠久，是我國北方的主要糧食作物，在小麥的整個生長過程中，水分是主要多樣性因素，尤其在種子萌發期缺水，會出現缺苗斷壟的現象，最終影響產量。近年來干旱頻發，嚴重制約農業發展。培育抗旱能力強、水分利用率高、萌發率和幼苗的成活率高的優良小麥品種，提高小麥產量，已成為目前我國農業生產中的熱點問題。本文以衡9966、良星99、良星66、濟麥22等4個育成小麥種子為研究對象，對其萌發期抗旱性進行科學準確的評價和比較，為培育抗旱優質品種提供親本材料，為選育推廣優良品種提供可靠的試驗依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料。研究所用的小麥育成品種衡9966、良星99、良星66以及濟麥22，均由河北省農林科學院旱作農業研究所提供。選擇整齊無病蟲害的各品種小麥種子作為試驗材料。

1.2 試驗方法。將選擇的各品種小麥種子分別用0.1%的HgCl2消毒10 min，用蒸餾水反復清洗3～5次，放于濾紙上晾干備用。采用培養皿濾紙法進行種子萌發試驗，培養皿底部放2層濾紙，每皿50粒，分別加入PEG-6000處理液15 ml，濃度為10%、15%、20%，蒸餾水作對照(CK)，每個處理設3次重復，在25℃室溫下培養觀察。每天紀錄發芽種子數，以胚根突破種皮1 mm(即露白)視為萌發標準。連續記錄直至發芽數無變化時測定發芽種子的株高、鮮重，并計算種子發芽率、發芽指數、活力指數。

發芽率(%)=(供試種子的發芽數/供試種子總數)×100%；發芽指數(GI)=∑(Gt/Dt)，其中，Gt為在第t日種子的發芽數，Dt為相應的發芽天數；活力指數(VI)=GI×S，其中，GI為發芽指數，S為整株幼苗鮮重(g)；抑制率(%)=(1-TM/CK)×100%，其中，TM為脅迫測定值，CK為對照測定值。

2 結果與分析

2.1 不同濃度的PEG-6000處理對小麥種子萌發的影響。種子萌發期間，各小麥品種的發芽率在不同濃度的PEG-6000處理下受抑制程度不同，發芽抑制率可以客觀反映種子對干旱的耐受能力。由表1可以看出：①對發芽抑制率：10%濃度處理，各品種均表現為抑制發芽，其中良星99受抑制明顯，抑制率為15.38%，濟麥22幾乎不受抑制；當處理濃度達到15%時，抑制效果明顯增大；處理濃度為20%時，抑制效果更加明顯，衡9966抑制率為59.76%，良星99和良星66分別是63.65%、66.67%，濟麥22為62.20%，表明隨脅迫程度增加抑制效果增強，衡9966受干旱脅迫作用較其它品種小些。②對發芽指數抑制率：發芽指數可以客觀反映種子發芽的整齊度，處理結果與發芽抑制率一致，表明干旱既抑制種子發芽，又推遲發芽時間。③對活力指數抑制率：活力值數可以客觀反映種子萌發后的生長健壯程度。隨著處理濃度增大，抑制作用明顯增加，處理濃度為15%時抑制率均超過50%，當處理濃度為20%時，衡9966抑制率達70.51%，良星99和良星66分別為84.23%、82.26%，濟麥22為86.51%。綜合比較可以看出，衡9966的萌發狀況相對較穩定，受抑制作用較小，表明萌發期抗旱性較其親本強。

表1 不同濃度PEG-6000處理對小麥種子萌發的影響

2.2 不同濃度的PEG-6000處理對小麥生長的影響。從表2可知：干旱脅迫對各品種小麥的苗高、根長和幼苗鮮重均有抑制作用，隨處理濃度的增加，抑制作用明顯增加，而且對吸收器官根長的抑制作用大于對苗高和鮮重。其中衡9966在20%處理濃度下，苗高的抑制率為61.53%，根長的抑制率為70.09%，鮮重的抑制率為60.07%。兩親本良星99和良星66在20%處理濃度下對苗高的抑制率分別為62.07%、63.33%，對根長的抑制率分別為71.43%、75.74%，對鮮重的抑制率分別達到68.01%和69.48%；近緣品種苗高的抑制率為59.75%，根長的抑制率為74.12%，鮮重的抑制率為62.73%。從表中可以看出，干旱脅迫使衡9966鮮重抑制率小于苗高抑制率，表明干旱在抑制苗高的同時使得幼苗健壯。

表2 不同濃度PEG-6000處理對小麥生長的影響

2.3 不同小麥品種抗旱性綜合評價。采用平均隸屬函數法對PEG-6000脅迫的4個小麥品種的發芽率、發芽指數、活力指數、苗高、根長及鮮重等多項測定指標進行綜合評價，計算每項測定指標在不同處理濃度下的隸屬值累加求平均值，得出4個小麥品種的抗旱隸屬值，見表3。通過比較各品種的抗旱隸屬值總平均值大小，確定各品種抗旱性的強弱，隸屬值大于0.7定為強抗，隸屬值0.4～0.7為較抗，隸屬值0.3～0.4為弱抗，隸屬值小于0.3則為不抗或敏感。從表3可知，綜合評價的結果為：濟麥22為強抗旱品種；衡9966、良星99為較抗旱品種；良星66為弱抗旱品種。

表3 不同品種小麥抗旱性綜合評價

3 結論與討論

小麥籽粒發芽及幼苗生長是小麥發育成長的開始階段，對小麥的播種、出苗、灌漿和產量具有重要影響，而多數植物在種子萌發和生長初期階段對環境脅迫最為敏感，故常用種子萌發及幼苗初期生長狀況來評價植物的抗逆性。若耕層土壤中含水量不足，會使種子萌發率降低，萌發時間推遲，引發缺苗斷壟，最終導致產量降低。因此，在萌發期間篩選干旱脅迫下抗旱性強的品種，為抗旱育種提供親本材料尤為重要。本試驗結果表明，水分是影響種子萌發的重要因素，不同程度的干旱脅迫對小麥種子的萌發都有抑制作用，發芽率、發芽指數、活力指數均隨著干旱脅迫程度的增加抑制效果增強，這與崔俊美、吳哲等的研究相一致。其中干旱脅迫對活力指數的抑制作用較發芽指數和發芽率強，表明干旱脅迫不僅抑制種子萌發，推遲發芽速度，還造成幼苗生長的延緩，對后期生長不利。作物的抗旱性是其綜合表現，受多種因素影響，所以使用單一指標評定其抗旱性均有局限性。本試驗采用種子萌發結合幼苗初期生長多項指標綜合評價小麥的抗旱能力，得出結論：衡9966與其親本品種良星99為較抗旱品種，另一親本品種良星66為弱抗旱性品種，其近緣品種濟麥22為強抗旱品種。因此，衡9966在干旱半干旱地區種植有較大的增產潛力。種子萌發期各品種的抗旱能力還要與苗期和生育期抗旱能力相結合，有待進一步研究。