21份玉米誘導系種子的耐老化鑒定

關鍵詞 玉米誘導系;種子；人工老化;耐老化鑒定中圖分類號S513文獻標識碼A文章編號 0517-6611（2025）12-0012-04

doi： 10.3969/j.issn.0517-6611.2025.12.004

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

IdentificationofSeed AgingResistanceofTwenty-oneMaizeInducerLines

LIMu，WUYang-chun，HOUZong-yunetal（MaizeIstitutionofJilinAcadeyofAgriculturalSciences/NationalEngineeringRsearh CenterofMajorFodCrops/NationalEngineringResearchCenterforMaize（Jilin）/KeyLaboratoryofBologyandGeneticImproveentof MaizeinNortheastRegion，inistryofAgricultureanduralAis/OpenLabatoryofJlinroviceCopBdingSouthProgatioase， Changchun，Jilin 130033）

AbstractTwentyonemaizeinducerinescommonlyusedinmaiehaplidbreedingwereusedastestmaterialstorificiallagesdsby hightemperaturendihumiitetodResultssowdthattegernatioabiltyofthsdsofieretaeiducersdasd todiferentdgseirantndeesodfecfsofitgatioottldg mination rate were 73.89% and 87.86% ，respectively ;after 5 days of aging，the germination potential was 55.04% and the germination rate was 63.33% ;after7 days of aging，the germination potential was 46.75% and the germination rate was 59.19% .According to various germinating indexes，three maizeinducerlies（M-2，M-10andM-16）hadstrongagingresistane，hile15maizeinducerlines wereage-sesitive.

Key wordsMaize inducer line;Seeds;Artificial aging;Aging resistance evaluation

玉米單倍體育種技術能夠在較短時間內（2代）選育出純合玉米自交系，極大縮短了玉米育種周期，已成為現代玉米育種的主要支柱技術之一[]。目前，創制玉米單倍體主要通過玉米誘導系的孤雌生殖功能，進而獲得所需要的單倍體材料[2]。因此，玉米誘導系種子的活力會直接影響單倍體創制效率。玉米在生理成熟時，其種子的活力值最高，然而，當受到內外環境等各種不利因素脅迫時，會導致種子內部的保護酶活性逐漸減弱，進而使得種子內積累有毒有害物質，種子的活力便會逐漸下降，最終使得種子的發芽能力顯著減弱，給育種單位帶來了不同程度的損失[3]。因此，鑒定具有耐老化特性的玉米誘導系，不僅能夠有效抵御老化脅迫所帶來的負面影響，保持較高的種子活力，同時也是確保單倍體育種進程順利進行的關鍵所在。

前人研究表明，玉米種子耐老化能力存在明顯差異，這為篩選耐老化種質資源提供了可能[4-6]。目前，鑒定玉米種子耐老化能力主要通過人工老化脅迫對其活力進行評價，從而篩選耐老化種質資源[7-9]。鄧杰等[10]利用高溫高濕法對5個春玉米品種進行人工老化，結果表明隨著老化處理時間延長，種子的發芽性狀呈現明顯下降，活力高的玉米品種耐老化能力不一定強，老化敏感型品種在田間表型較差。邸宏等[]利用4種人工老化法對2個耐老化差異玉米自交系東156和東237進行脅迫處理后發現，2個玉米自交系的耐老化指標均有所下降，但耐老化自交系東156的發芽能力顯著高于東237。王亞飛等[12]以3個不同類型的鮮食玉米品種（糯玉米、甜加糯玉米和甜玉米）為試驗材料，利用人工老化法處理后發現，隨著老化時間的延長和溫度的提高，所有玉米品種的活力指標逐步降低，不同類型玉米品種耐老化程度存在明顯差異，在一定溫度和時間范圍內，糯玉米耐老化程度高于另外2個類型的玉米品種。

國內外學者報道了大量關于不同類型玉米種子老化的研究，但關于老化對玉米誘導系種子發芽能力的研究卻鮮有報道。鑒于此，筆者以玉米單倍體育種中常用的21份誘導系為材料，通過高溫高濕法對誘導系種子進行老化脅迫，明確誘導系種子耐老化能力，為篩選和選育耐老化玉米誘導系提供基礎材料。

1材料與方法

1.1試驗材料供試材料為玉米單倍體育種中常用的21份誘導系種子（表1），由吉林省農業科學院玉米單倍體育種研究團隊提供。

1.2 試驗方法

1.2.1人工老化脅迫。2022年秋，將收獲的玉米誘導系種子脫粒后，晾曬至適宜含水量（含水量 ?14% ），挑選表面光滑、干凈并均勻的種子，每份50粒種子，3次重復。用 75% 乙醇消毒15min ，蒸餾水清洗多次后，將種子裝入老化盒內備用。利用老化箱對21份玉米誘導系進行高溫高濕人工老化脅迫，脅迫前用 75% 乙醇對老化箱進行滅菌消毒。老化箱設置條件為溫度 45^°C 、相對濕度 95% ，處理時長分別為3.5和 7d^[13] 1.2.2發芽指標測定。將老化處理的種子置于室溫下晾干后，參照國家標準進行標準發芽試驗，以未老化種子為對照，計算發芽勢和發芽率等指標[14]。

1.2.3數據分析。采用MicrosoftOfficeExcel2010和DPS19.05進行種子老化相關數據統計分析、方差分析和聚類分析。

2 結果與分析

2.1玉米誘導系種子老化后發芽指標方差分析對21份老化后的玉米誘導系種子發芽勢與發芽率進行方差分析，結果表明誘導系、老化時間以及誘導系與老化時間交互作用下的發芽勢和發芽率均達到了極顯著水平，重復脅迫間不顯著，說明不同誘導系間存在明顯差異（表2、3），這說明不同玉米誘導系在老化處理后能夠較好區分種子耐老化能力。

2.2老化脅迫對不同玉米誘導系種子的影響對供試玉米誘導系種子進行老化脅迫處理，結果表明與未老化種子相比，隨著處理時間的延長，絕大多數誘導系種子的發芽勢和發芽率均有明顯下降。由表4可知，老化3d的誘導系種子發芽勢和發芽率比對照分別降低了11.06百分點和10.71百分點，發芽勢變化幅度為 36.67%～98.33% ，發芽率變化幅度為 58.33% ～100% ；老化5d的誘導系種子發芽勢和發芽率比對照分別降低了29.91百分點和35.24百分點，發芽勢變化幅度為 15.00% -98.33% ，發芽率變化幅度為 18.33%～100% ；老化7d的誘導系種子發芽勢和發芽率比對照分別降低了38.20百分點和39.38百分點，發芽勢變化幅度為 10.00%～96.67% ，發芽率變化幅度為 17.50%～99.17% 。其中，老化處理7d后，種子發芽勢高于 80.00% 且發芽率高于 90.00% 的誘導系有3個（MI-2、MI-10和MI-16），占供試材料的 14.29% 。

2.3玉米誘導系種子的耐老化聚類分析以21份玉米誘導系種子老化處理后的發芽勢和發芽率進行聚類分析，將供試誘導系種子耐老化能力劃分為耐老化、中間型和老化敏感型3個級別。MI-2、MI-10、MI-16共3份誘導系為耐老化誘導系， _MI-1，MI-5 和MI-8等15份誘導系為老化敏感型誘導系，MI-7、MI-R33和MI-R47共3份誘導系為中間型誘導系。發芽結果顯示， MI-2，MI-10，MI-16 這3份誘導系種子為耐老化誘導系，在發芽勢和發芽率等方面優于其他誘導系種子（圖1）。結果表明，隨著老化脅迫時間的延長，大部分誘導系種子受到老化脅迫的影響增大，只有3份玉米誘導系能夠降低老化脅迫所帶來的傷害。

3結論與討論

玉米種子在儲藏過程中，隨著儲藏時間的延長以及環境脅迫的影響，種子老化將會不可避免地發生[15-17]。種子老化會導致發芽指標的下降甚至消失，從而引起田間缺苗、出苗緩慢、苗弱等現象，進而影響玉米產量和品質等其他性狀[18]。誘導系是玉米單倍體育種實踐過程中的關鍵工具[]，其種子活力將直接影響玉米單倍體育種的誘導效率。

因此，開展玉米誘導系種子的耐老化鑒定，篩選高活力耐老化玉米誘導系，對于掌握誘導系種子儲藏能力、提高玉米單倍體育種效率和玉米誘導系遺傳改良具有重要的意義。前人研究結果表明，隨著老化時間的延長，玉米種子在發芽勢和發芽率等多項指標上均有下降，但在降幅上存在較為明顯的區別，說明種子老化在玉米中存在基因型差異[20-21]。該研究中，隨著老化時間的延長，21份玉米誘導系在發芽勢和發芽率等指標上均呈現出不同程度的下降。MI-2、MI-10、MI-16共3份耐老化玉米誘導系在不同時間的老化脅迫后，其發芽指標均明顯高于其他誘導系種子，呈現出較為明顯的遺傳差異。研究結果與前人在玉米雜交種[3.5]、鮮食玉米[7-8]和玉米自交系[22]種子老化的研究一致。

該研究對21份玉米誘導系種子進行了老化處理，結果表明所有種子發芽指標均表現出下降趨勢，隨著老化時間的延長，下降趨勢存在明顯差異，驗證了供試玉米誘導系存在明顯的基因型差異。篩選出MI-2、MI-10、MI-16共3份耐老化玉米誘導系，這些材料為遺傳改良耐老化玉米誘導系種質資源、提升玉米單倍體育種效率提供了有價值的參考。

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