不同品種春小麥種子萌發期耐低溫性綜合評價

中圖分類號：S512. 1⁺2 文獻標志碼：A 文章編號：1001-4330（2025）04-0820-09

0 引言

【研究意義】小麥種子質量的優劣直接影響小麥種質資源可持續利用，溫度作為種子萌發過程的重要因素之一，不僅影響種子萌發相關的生理生化反應[2.3]，而且制約了植物的區域分布、生長發育及作物產量。低溫冷害在新疆早春時節是主要影響作物萌發的氣象災害[4]，氣溫過低輕則影響種子萌發，重則抑制種子萌發速率[5.6]，即便后期溫度回升，也會在一定程度上使得種子的活力和幼苗生長特性受到不可逆影響[7]?！厩叭搜芯窟M展】低溫會導致種子在萌發時出現代謝功能障礙、胚胎敗育甚至導致細胞死亡[8]，尤其是棉花、水稻等作物的種子，在萌發狀態下[9]，對低溫有較為強烈的敏感度[10]。與此同時，低溫還會在種子的發芽率、萌發時長等方面表現出極顯著性差異[1]，，因此，在農業生產及種質資源培育上，應盡量降低由低溫給種子帶來的傷害。耐低溫型品種，能在低溫冷害的環境中保持良好的產量和品質，因此，在春小麥種植中，了解不同品種春小麥耐低溫性并選擇合適的品種至關重要?！颈狙芯壳腥朦c】目前，專注于低溫脅迫對小麥幼苗生理生化特性的研究較多[12，13]，但是從小麥種子萌發角度出發研究低溫脅迫的文獻尚較少，尤其是對不同品種小麥種子對低溫脅迫萌發響應的差異比較與綜合評價鮮少報道，需探究低溫脅迫對春小麥種子萌發的響應差異?！緮M解決的關鍵問題】選取2023年度種植并收獲的33個春小麥種子，基于綜合耐冷系數與隸屬函數進行系統聚類分析，為春小麥在高產栽培中選育耐冷型高活力的種子提供參考。

材料與方法

1.1材料

選取2023年新疆當季種植并收獲的33個不同春小麥參試品種。表1

表1供試材料

1.2 方法

1. 2.1 試驗設計

選取籽粒飽滿、大小均勻的種子均勻放在鋪有2層濾紙的發芽盒內，每盒50粒，每個處理重復3次。對33個品種春小麥種子分別設置標準發芽溫度（ 22% ，即對照CK和低溫脅迫 （10^°C）2 個處理。第3d記錄正常發芽種子數，第7d記錄正常發芽種子總數。

1. 2.2 測定指標

發芽率 （%）=7 d內正常發芽種子數/供試種子數 ×100% ：

成苗率 （%）= （成苗數 ÷ 播種粒數） × 100% ;

發芽勢 （%）=3 d內正常發芽種子數/供試種子數 ×100% ;

種子發芽指數 Σ=Σ 逐日萌發數/相應的發芽天數；

種子活力指數 Σ=Σ 種子發芽指數 × 幼苗鮮重；

幼苗活力指 Σ=Σ （苗長 + 根長） × 成苗率。

參考張國琴、韓瑞宏等[14，15]方法分析試驗數據耐低溫性，基于綜合系數和隸屬函數值，采用歐氏距離中的組間連接法進行系統聚類分析。

耐冷系數 CTC= 低溫脅迫條件的指標平均值/常溫條件的指標平均值。

綜合耐冷系數 （20 1，2，3…n

1.3 數據處理

所得數據由Excel2021SPSS26.0處理。

2 結果與分析

2.1 33個春小麥種子萌發期耐低溫性比較

研究表明，標準萌發條件下的指標變異系數為 2.16%～19.49% ，低溫脅迫下的指標變異系數為 2.35%～20.72% 。試驗組各項測定指標與對照組均存在極顯著性差異。此外，平均值下降幅度最大、最小分別出現在了種子活力指數和發芽率兩個指標上，分別為 68.94%.1.16% 。表2

2.2 33個春小麥種子耐冷系數變化

研究表明，新春6號的綜合耐冷系數最大（0.681），而新春49號的綜合耐冷系數最?。?.437），且新春49號各項測定指標的數值均小于新春6號，即新春6號種子萌發期耐低溫性最強，新春49號種子萌發期耐低溫性最弱。表3

表233個春小麥種子測定指標的變化

表3不同品種春小麥種子各測定指標的耐冷系數

2.3 33個春小麥種子隸屬函數

研究表明，低溫脅迫處理下的新春6號各項測定指標的隸屬函數平均值最大（0.789），新春29號、新春31號和新春49號測定值較小，分別為0.189、0.179和0.147，新春6號種子萌發期耐 低溫性最強，而新春29號、新春31號和新春49 號種子萌發期耐低溫性較弱。表4

2.433個春小麥種子耐低溫性綜合評價

49號為低溫敏感型品種。

研究表明，春小麥材料分為4個類型，分別是強耐低溫型、中耐低溫型、弱耐低溫型和低溫敏感型，占比分別為 3% 、 9.1% 、 81.8% 和 6.1% 。其中，新春6號為強耐低溫型品種，新春31號、新春測試品種分為強耐低溫型、中耐低溫型、弱耐 低溫型和低溫敏感型4個類型。其中，新春6號 為強耐低溫型，新春31號、新春49號和新春29 號為低溫敏感型品種。表5

注：類型I：強耐低溫性;類型Ⅱ：中耐低溫性;類型ⅡI：弱耐低溫性;類型V：低溫敏感性 Notes：TypeIsonglotmperatretoleranc；TypeI：edmlotmperatuetorance；Typel：weaklowtemperaturetolerae；Tye N ： low temperature sensitivity

篩選出強耐低溫型品種1個（新春6號），低溫敏感型品種2個（新春31號，新春49號），其中，新春49號的綜合耐冷系數和隸屬函數平均值均為最低值，因此，可將新春49號定為低溫敏感型品種。圖1

3討論

種子萌發是作物整個生命周期中最關鍵的時期[16]，種子萌發進程是否順暢，很大程度上取決于溫度[17]。袁暉、賈祥等[18，19]研究發現，發芽勢、種子活力指數等常規性指標可以較好地反應出低溫條件下紫花苜蓿的種子活力情況。高茜、李波、張玉霞等研究[20-22]發現，低溫可以導致種子發芽率、發芽時長、幼苗生長滯后。采用綜合分析法、隸屬函數法、主成分分析法等，可以較為客觀和準確的反應種子萌發情況，特別是對低溫脅迫等不良條件的反應情況[18.23.24]。生產實踐中，耐低溫型品種，能在低溫冷害的環境中保持良好的產量和品質。研究結果表明，對照組與試驗組在各項指標上均達到極顯著性差異，同時，結合綜合耐冷系數和隸屬函數發現，新春6號被確認為強耐低溫型品種，新春49號為低溫敏感型品種。若進一步驗證，還需要進行田間播種試驗，并針對種子不同萌發階段進行基因測序，進而為篩選挖掘關鍵基因提供參考依據。

4結論

4.1低溫脅迫下，種子萌發指標與對照組均達到極顯著性差異，其中，受影響最大的是種子活力指數和幼苗活力指數。

4.2新春6號為強耐低溫型品種，新春49 號為低溫敏感型品種。

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Abstract：【Objective】 The aim of this study is to compare the low temperature tolerance of spring wheat seeds during germination by low temperature stress，It has provided basic data for the low temperature tolerance quality screening and planting utilization of spring wheat，and also laid a theoretical foundation for the low temperature tolerance gene mining and new germplasm creation.【Methods】 Cold tolerance coefficient，membership function and cluster analysis were used to evaluate the low temperature tolerance of33 spring wheat seds during germination.【Results】 Under low temperature stress，9 indexes related to seed germination and seedling growth characteristics of spring wheat varieties showed a downward trend. Based on the comprehensive cold tolerance coeffcient and membership function，the 33 varieties of spring wheat were divided into four different low temperature tolerance types，namely，strong low temperature tolerance，medium low temperature tolerance，weak low temperature tolerance and low temperature sensitivity.【Conclusion】 The selection of the strong low temperature tolerance variety Xinchun 6 and the low temperature sensitivity variety Xinchun 49.

Key words：spring wheat;seed germination stage;low temperature resistance； comprehensive evaluation ; cluster analysis