小麦品种（系）不同穗部位种子活力比较研究

2017-07-10钱可时红云张文明郑文寅姚大年

安徽农业科学 2017年19期

钱可时红云张文明郑文寅姚大年

摘要[目的]确定小麦种子活力测定的较好方法，探讨小麦品种不同穗部位种子活力的差异。 [方法]选用皖麦33、皖麦48、烟农19、扬麦158和W1032（糯小麦）5个小麦品种（系）种子为材料，设置上部穗位、中部穗位、下部穗位和整穗（CK）4种处理，通过种子大小测定、幼苗生长测定、加速老化试验、冷浸试验、电导率测定、模拟田间出苗率测定以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、脂肪氧化酶（LOX）、过氧化氢酶（CAT）和脱氢酶（ADH）5种酶活性测定等方法，综合评价种子活力，并进行整穗（CK）种子的主要活力指标间相关分析以及对5个小麦品种（系）不同穗部位种子主要活力指标平均值的比较。[结果]幼苗生长测定、加速老化试验以及5种酶活性等指标均与模拟田间出苗率呈显著相关；小麦品种（系）不同穗部位种子活力存在明显差异。[结论]幼苗生长测定、加速老化试验以及5种酶活性测定均是小麦种子活力测定的较好方法；小麦中部穗位种子活力较高，下部穗位种子活力次之，上部穗位种子活力较低。

关键词小麦；穗部位；种子活力；酶活性

中图分类号S512.1文献标识码A文章编号0517-6611（2017）19-0034-04

Comparison on Seed Vigor of Different Ear Position Seeds in Wheat Varieties（Lines）

QIAN Ke1， SHI Hongyun2， ZHANG Wenming1* et al

（1.Agricultural School， Anhui Agricultural University， Hefei ， Anhui 230036； 2. Comprehensive Agricultural Service Station of Zhonghan Town in Chaohu City ，Chaohu ， Anhui 238074）

Abstract[Objective]The better methods for the determination of seed vigor were selected in wheat. The seed vigor of different ear parts were explored in different wheat varieties. [Method] In this study， 5 wheat varieties or lines seeds of Wanmai33， Wanmai48， Yannong19， Yangmai158 and W1032（waxy wheat） were selected as the materials， all wheat varieties were set to four different treatments， including the upper ear position， middle & lower ear position and the whole ear position （CK）. The seed vigor were comprehensively evaluated through such methods including the test of seed size， seedling growth， accelerated aging， cold soak， conductivity and simulated field germination rate determination， and also through the determination of SOD， POD， LOX，CAT and ADH activity， et al， and made correlation analysis among the main vigor indicators of the whole ear position （CK） as well as the comparison of average value of the seed vigor indexes in different ear parts of five wheat varieties.[Result]The determination of seedling growth and accelerated aging test， as well as five kinds of enzyme activity indexes was significantly correlated with simulation field emergence. Seed vitality of different part spike wheat varieties existed obvious difference.[Conclusion] The test of the seedling growth， accelerated aging and the determination of five kinds of enzyme above were all better test methods for wheat vigor testing.The middle ear of wheat seed vigor was higher， the next was lower ear seeds vigor， upper ear seeds vigor was lower.

Key wordsWheat；Ear position；Seed vigor；Enzyme activity

許多籽实型作物都存在着粒位效应。小麦着生部位会影响小麦结实粒数、粒重和籽粒品质[1]。小麦不同粒位的粒重变化趋势普遍是穗轴中部小穗粒重较高，而穗轴两端的粒重相对较低[2]。P32后期示踪研究结果表明，同化产物在穗的上、中、下部分配规律与实际粒重规律相同[3]。根据全息生物学理论[4]可以得知，小麦不同粒位的籽粒活性基因组合存在差异，这就直接导致小麦不同粒位籽粒的遗传势不同，基因组合活性高的粒位，籽粒性状较为优越。在选种时如果选择优势粒位的籽粒进行播种，那么后代性状将会倾向于选取的优势籽粒，从而使得后代表现性状优良，这样就提高了产量并且改善了品质[5]。小麦穗部籽粒发育的不均衡性受到多种因素的共同影响，其中包括遗传因素[6]、营养条件[7-8]以及外界环境[9-10]等。

时侠清等[11]以水稻全穗平均粒重为对照，将穗内各粒位上的粒重分为大、中、小3个粒区，对其种子活力进行测定，结果表明水稻不同粒位间种子活力存在明显差异，大粒种子活力指数较高，中粒种子次之，小粒种子活力指数相对较低。李玉玲等[12]的研究结果表明，玉米种子萌发和幼苗生长特性存在显著的粒位效应。关于小麦穗位的研究多集中在粒重和品质方面，而对不同穗位种子活力的研究鲜见报道[13]。

该研究选用皖麦33、皖麦48、烟农19、扬麦158和W1032（糯小麦）5个小麦品种（系）种子为材料，设置上部穗位、中部穗位、下部穗位和整穗（CK）4种处理，通过种子大小测定、幼苗生长测定、加速老化试验、冷浸试验、电导率测定、模拟田间出苗率测定以及

超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、脂肪氧化酶（LOX）、过氧化氢酶（CAT）和脱氢酶（ADH）5种酶活性测定等方法[14]，综合评价种子活力，通过整穗（CK）的主要活力指标间相关分析，确定小麦种子活力测定的较好方法；通过对5个小麦品种（系）不同穗部位种子主要活力指标的平均值比较，探讨小麦品种不同穗部位种子活力的差异，旨在从种子活力的角度，为小麦育种家种子选用、原种和大田用种的种子生产和机械加工以及小麦种质资源保存等提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

以皖麦33、皖麦48、烟农19、扬麦158和W1032（糯小麦）5个小麦品种（系）为试验材料，供试品种种植于安徽农业大学校内农萃园试验地。

1.2试验设计

试验设置上部穗位、中部穗位、下部穗位和整穗（CK）4种处理。适期收获，每品种先割穗混收，然后随机取3/4数量的穗子，手工用剪刀将每个穗子按1/3穗长剪成上、中、下3段，将每品种上段的穗全部混合在一起，装入尼龙网袋后晾晒，脱粒清选，种子晒干（水分干燥至11%左右），装入尼龙网袋放入石灰缸中进行干燥密闭贮藏。中段和下段的按同样方法进行处理。剩余1/4数量的穗子剪整穗混合装袋晾晒脱粒，用作对照[14]。

1.3试验方法

1.3.1种子大小的测定。

参照农作物种子检验规程（GB/T3543—1995）[15]中的方法进行千粒重的测定：随机选取每种试验样品种子1 000粒进行称重，3次重复，取平均值。由于各品种（系）的起始水分值存在不同程度的差异，可比对小麦的安全水分13%进行换算[14]。种子的长度、宽度、厚度的测定参照张义君[16]的方法，采用均值法和指数法相结合的方法进行：随机选取10粒种子，3次重复，分别测定其长度、宽度和厚度，并计算其种子大小指数。种子大小指数=长度×宽度×厚度。

1.3.2常用种子活力测定方法。

1.3.2.1幼苗生长测定。

参照时红云[14]介绍的方法进行，采用纸床进行标准发芽试验，在20 ℃智能人工气候培养箱中发芽，逐日记载发芽种子数，第4天初次计数，并测定正常幼苗（随机取10株/重复）芽长、根长、芽鲜重、芽干重（132±2 ℃，烘1 h），第8天统计发芽率，并计算发芽指数、平均发芽日数和活力指数。

GI=Σ（Gt/Dt）（1）

MLIT=Σ（Gt×Dt）/G（2）

VI=GI×S（3）

式中，GI为发芽指数，MLIT为平均发芽日数，VI为活力指数，Dt为发芽日数，Gt为Dt对应的每天发芽种子数，G为发芽率，S为幼芽干重（mg/株）

1.3.2.2加速老化试验。

参照颜启传等[17]介绍的方法，稍加改良。每试样随机取适量净种子装入纱网袋，挂上标签，用智能人工气候培养箱在设置45 ℃、100%RH的条件下处理72 h。取出种子并将其风干，采用同幼苗生长测定一样的纸床法进行标准发芽试验，并以未处理的种子作为对照。

1.3.2.3冷浸试验。

参照张春庆等[18]的方法。每试样随机取适量净种子装入纱网袋，挂上标签，用2～4 ℃冷水处理3 d，取出后，采用同幼苗生长测定一样的纸床法进行标准发芽试验，并以未处理的种子作为对照。

1.3.2.4电导率测定。

参照张文明等[19]的方法。随机选取每种试验样品净种子100粒进行称重，3次重复。用双重蒸馏水冲洗2～3次，用滤纸将表面的浮水吸干，将种子放入250 mL烧杯中，加入100 mL双重蒸馏水，在20 ℃恒温条件下浸泡24 h，然后以双重蒸馏水为空白对照，用DDS-12A 型电导仪测定浸泡液电导率。再将种子及浸泡液放入沸水浴中加热10 min，待完全冷却后测定绝对电导率，并计算相对电导率。

相对电导率（%）=浸泡液电导率/绝对电导率×100%（4）

1.3.2.5模拟田间出苗率测定。

参照孙海燕等[20]的方法。取含水量適宜的大田土壤，并用孔径2.0 mm的筛子筛除杂质，放入培养盒内，贴上标签，然后随机选取每种试验样品净种子100粒播于土上，再均匀覆土1.5～2.0 cm厚，3次重复，在室温条件下放置10 d后，统计出苗率。

1.3.35种酶活性测定。

SOD活性参照邹琦[21]、尹燕枰等[22] 的方法进行测定，CAT活性参照Mukherje等[23]的方法进行测定，LOX活性参照Hongwei Geng等[24]的方法进行测定，POD活性参照尹燕枰等[22]的方法进行测定，ADH活性参考陶梅等[25]的方法进行测定。以上5种酶活性测定的试验步骤及方法参照时红云[14]的试验方法。

安徽农业科学2017年

2结果与分析

2.1小麦品种（系）种子活力及其他指标间的相关分析

由表1可见，幼苗生长测定的发芽指数、活力指数、芽长、苗鲜重、苗干重、加速老化试验活力指数、ADH活性、CAT活性均与模拟田间出苗率呈显著或极显著正相关；平均发芽日数、LOX活性均与模拟田间出苗率呈显著负相关；SOD活性和POD活性，虽没有与模拟田间出苗率达到显著相关，但却与ADH活性和CAT活性间呈极显著正相关；相对电导率与模拟田间出苗率之间无明显相关性；冷浸试验活力指数与模拟田间出苗率呈不显著正相关。上述结果表明，幼苗生长测定、加速老化试验以及ADH、CAT、SOD、POD、LOX 5种酶活性测定均可以视为小麦种子活力测定的较好方法。

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