， ， 王新，

(1.商洛学院， 陕西 商洛 726000； 2.西北农林科技大学， 陕西 杨凌 712100)

PEG-6000处理下陕西栽培小麦萌发期抗旱性评价

张军1，陈新宏2，王新军1，吴秀宁1

(1.商洛学院， 陕西 商洛 726000； 2.西北农林科技大学， 陕西 杨凌 712100)

采用20% PEG-6000水溶液模拟干旱胁迫，测定7个小麦品种的发芽率、胚芽鞘长度、芽长、主胚根长和储藏物质转运率等指标，通过加权隶属函数法对供试品种萌发期抗旱性进行综合评价。结果表明： 1) 与对照相比，PEG胁迫后发芽率、胚芽鞘长度、芽长、主胚根长和储藏物质转运率均受到抑制，且不同品种降幅不同； 2) 通过加权隶属函数法分析，根据综合评价值(D值)，供试小麦抗旱能力分为3类，晋麦47和小偃22属强抗旱型，西农979、西农509和矮抗58为中等抗旱型，郑麦9023和郑麦366为弱抗旱型。

小麦； 萌发期； 抗旱性； 综合评价

小麦是重要的粮食作物，干旱是影响小麦生长发育和产量品质的逆境之一。在干旱和半干旱地区，经常出现秋冬连旱，严重影响了种子萌发，直接影响基本苗数[1]。在生产上人们采取蹲苗、搁苗和饿苗等措施提高小麦抗旱能力[2]，但因可操作性差、成本较高等因素很难普遍应用。因此通过挖掘小麦自身耐旱遗传特性、选育(用)耐旱品种是目前抵御干旱胁迫的最有效手段[3]。

国内外众多学者认为，小麦抗旱性是一个复杂的生物学性状，是多个因素共同作用的结果[2,4]，并提出一些小麦抗旱性鉴定与评价的方法[5]。其中利用PEG高渗溶液模拟干旱已成为种子萌发期研究的重要手段[1,3,6]。杨子光等研究认为，胚芽鞘长等形态指标可作为鉴定小麦萌发期抗旱性的可靠指标[7]。这为后续研究提供了较好的参考。小麦是陕西省的主要粮食作物，目前关于干旱对陕西小麦生产的影响多集中在灌浆期[8-9]，而对萌发期的抗旱性研究较少。为此，本研究以陕西省当前主栽小麦品种为材料，采用PEG渗透胁迫处理，对小麦萌发期胚芽鞘长等指标进行测定，运用抗旱系数和隶属函数结合评价供试品种萌发期的抗旱性，以期为陕西及周边地区小麦抗旱品种的选育(用)提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与培养

试验于2014年在西北农林科技大学进行。供试品种为晋麦47、郑麦9203、西农979、西农509、矮抗58、小偃22和郑麦366等7个陕西地区当前主栽小麦品种，种子均由陕西省遗传工程育种重点实验室提供。

人工挑选籽粒饱满、大小均匀的种子，0.1%KMnO4消毒8 min，蒸馏水反复冲洗后置于培养皿中。培养皿加蒸馏水10 min室温下放置24 h。挑选均匀一致的种子400粒，种子腹沟朝下平均放置于8个培养皿中，2层滤纸做发芽床。每个品种处理和对照均为4次重复，处理加20% PEG-6000溶液10 mL，对照加等量蒸馏水。人工气候室中萌发5 d，光照/黑暗温度为30 ℃/20 ℃，光强2 000μmol/(m2·s)。

1.2 测定指标

以芽长达到种子1/2长或根长达到种子长度作为发芽标准，调查每处理发芽数。每处理随机取20粒种子测定胚芽鞘长度、芽长、主胚根长和储藏物质转运率。调查后将所有种子置于烘箱80 ℃烘至恒重，称干重。其中：抗旱系数=PEG胁迫下指标平均值/对照指标平均值。综合抗旱系数=品种所有测定指标抗旱系数的加权平均值。贮藏物质转运率(%)=(芽+根)/(芽+根+籽粒)×100%。

表1 PEG胁迫下种子萌发情况

品种发芽率 (%) 胚芽鞘长度 (cm) 芽长 (cm) 主胚根长 (cm) 储藏物质转 运率(%) XT/ckXT/ckXT/ckXT/ckXT/ck晋麦47ck96．310．952．840．795．130．674．530．3596．410．82T91．452．243．461．6179．39郑麦9203ck86．560．783．150．555．980．516．980．1648．130．44T67．591．743．041．1421．04西农979ck84．740．742．980．694．750．569．630．1467．210．76T62．792．062．671．3551．01西农509ck95．820．863．650．624．250．645．030．1783．120．55T82．682．282．730．8845．75矮抗58ck89．720．851．760．644．890．736．110．1281．440．49T76．21．133．570．7539．63小偃22ck95．260．922．590．765．150．568．120．2783．850．77T87．331．972．872．1964．72郑麦366ck88．930．812．510．545．510．507．450．1873．930．34T71．271．362．731．3624．98

表2 不同指标抗旱系数间相关分析

发芽率胚芽鞘长度芽长主胚根长储藏物质转运率发芽率1胚芽鞘长度0．661芽长0．500．431主胚根长0．81∗0．720．101储藏物质转运率0．440．95∗∗0．270．621

1.3 抗旱性评价

以供试品种不同指标的抗旱系数为依据，利用加权隶属函数法进行综合评价。隶属函数法参考文献[10]，公式如下：

U(Xj)=(Xij-Xmin)/(Xmax-Xmin) ，j=1、2、3

……(1)

……(2)

1.4 数据分析

利用Excel 2003整理试验数据，SAS 8.1软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 PEG胁迫对种子萌发的影响

由表1可得，PEG胁迫后，供试品种的发芽率、胚芽鞘长度、芽长、主胚根长和储藏物质转运率较对照均有不同程度的下降。其中，以发芽率和胚芽鞘长度为例，PEG胁迫下均是晋麦47降幅最低，依次为95%和79%；发芽率西农979降幅最大(74%)，而胚芽鞘郑麦366降幅最大(54%)。可见用任一单项指标评价小麦抗旱性都有片面性。

2.2 不同指标抗旱系数间相关分析

从各指标抗旱系数矩阵可看出(表2)，各指标抗旱系数间存在着不同程度的正相关。其中，发芽率和主胚根长在0.05水平相关，胚芽鞘长度与储藏物质转运率在0.01水平上相关。这些指标间存在着不同程度的相关性，使得它们所提供的信息发生重叠，因此很难直接用这些指标直接对小麦的抗旱性做出准确评价，进一步采用隶属函数进行分析。

2.3 萌发期抗旱性综合分析

根据表2各指标抗旱系数，求出7个供试品种的隶属函数值(表3)，再依据萌发期各指标的权重，利用加权隶属函数法求出萌发期抗旱能力综合评价值(D值)。从各指标的隶属函数值的平均值和权重来看，储存物质转运率隶属函数值最大(0.62)，主胚根最小(0.36)。从权重来看，储藏物质转运率最大，芽长最小。根据D值将供试小麦抗旱能力分为3类，晋麦47和小偃22属强抗旱型，西农979、西农509和矮抗58为中等抗旱型，郑麦9023和郑麦366为弱抗旱型。

3 讨 论

选育(用)抗旱性强的品种是抵御干旱、保证产量的有效途径。随着机械化播种日益普遍，小麦播期更加集中，小麦萌发期干旱将会导致大面积缺苗，直接影响到小麦生产的稳定发展[11]。本研究对陕西省当前主栽小麦品种萌发期抗旱性进行鉴定，以期为陕西耐旱品种的选育(用)提供参考。结果表明，PEG胁迫后供试品种的发芽率、胚芽鞘长度、芽长、主胚根长和储藏物质转运率较对照均有不同程度的降低，说明这些指标可用于品种间抗旱性鉴定。而各个指标对PEG胁迫的响应程度不同，有必要综合多个指标来评价小麦的抗旱性。目前众多研究认为，隶属函数法既消除了单一指标带来的片面性，又考虑了不同鉴定指标的权重，是综合评价作物抗旱性的有效方法[6,11-12]。本研究中，根据D值来看，晋麦47和小偃22抗旱性较强。这与实际生产较为相符，晋麦47从2000年开始作为国家黄淮麦区、陕西省和陕西省旱地小麦区试的对照品种[13]；小偃22自1998年审定推广以来，至今仍是陕西省种植面积最大的小麦品种[14]。也佐证了本研究结果的可靠性。

表3 PEG胁迫下各指标抗旱系数隶属函数值

品种综合抗旱系数隶属函数值发芽率胚芽鞘长度芽长主胚根长储藏物质转运率D值晋麦470．761．001．000．761．001．000．98郑麦92030．490．190．040．040．170．210．15西农9790．620．000．600．270．090．880．42西农5090．520．570．320．620．220．440．41矮抗580．530．520．401．000．000．310．36小偃220．690．860．880．250．650．900．77郑麦3660．470．330．000．000．260．000．12均值0．520．540．420．360．62权重0．200．180．090．220．31

由于研究方法和(或)试验材料的差异，筛选出的抗旱性指标也不尽一致。就小麦萌发期鉴定指标而言，贾寿山等[15]研究认为，发芽率与萌发期抗旱性关系最为密切。杨子光等[7]提出胚根长和储藏物质转运率可作为小麦萌发期抗旱性鉴定指标。Rebetzke等[16]认为，萌发期抗旱要综合考虑胚芽鞘长度、胚根长等指标。本研究中，除芽长外，发芽率、胚芽鞘长度、主胚根长和储藏物质转运率所占权重较大，可初步将它们作为小麦品种萌发期抗旱性快速鉴定的指标。

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Evaluation of Drought Resistance of Shaanxi Wheat Under PEG-6000 Stress at Germination Stage

ZHANGJun1,CHENXinhong2,WANGXinjun1,WUXiuning1

2016-10-28

商洛学院科学与技术研究基金项目(15 SKY 009)；陕西省教育厅产业化培育项目(15 JF 016)。

张 军(1987—)，男，陕西宝鸡人；讲师，主要从事小麦抗逆生理研究；E-mail:bjzhangjun@126.com。

陈新宏，研究员，博士生导师，主要从事小麦远缘杂交育种研究；E-mail:cxh2089@126.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.03.077

S 512.1

A

1001-4705(2017)03-0077-03