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贵州78份地方花生品种的休眠性及相关分析

2020-12-05

种子 2020年11期
关键词:荚果落果发芽势

(1.安顺市农业科学院, 贵州 安顺 561000; 2.安顺学院, 贵州 安顺 561000;3.贵州省石阡县农业农村局, 贵州 石阡 555100)

花生是我国的主要油料作物[1],也是贵州省的主要经济作物之一。花生种质资源是生产和科研工作的关键材料,我国现保存的7 000多份花生种质资源中,地方品种是重要组成部分[2]。种子休眠性是花生的重要性状之一,是经长期进化而形成的对自然和气候环境变化的适应特性,具有重要的生物学、经济学意义[3,4]。休眠性弱的花生品种,若在其成熟后至收获前遇到连续阴雨天气,种子容易在植株上发芽,造成减收,影响籽仁品质和种子质量;休眠性强的品种,其出苗晚,苗质较差,且不利于接茬换茬和提高经济效益[5]。目前,国内外对花生休眠性的研究主要集中于鉴定技术研发、影响因素分析、解除方法以及遗传特性研究等方面[5-7],收获系数与种子休眠性之间相关性研究方面的报道较少。在生产和科研工作中,需要依据实际选择不同休眠性的品种用于生产和各类型品种、材料培育。但在实际工作中,通常根据收获时荚果发芽多少来评判其休眠性,淘汰易发芽的育种材料,具有一定的经验性,不利于遗传资源多样性保存。前人研究结果表明,花生不同类型品种间的休眠性差异较大,一般普通型和龙生型品种的休眠性较强,而珍珠豆型和多粒型则较弱[6]。在生态气候独特多样的贵州山区,多数地方花生品种为珍珠豆型和普通型品种,究竟其休眠性如何,尚未见系统报道。为此,以贵州不同地理来源的地方品种为材料,在收获时观测记载落果、发芽荚果及发芽荚果株数,测定新鲜种子和干种子的发芽势和发芽率,比较不同地方品种间差异,分析性状间相关性,旨在为生产选种、科研材料鉴选以及新品种培育提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料来源

实验材料为安顺市农业科学院在贵州收集的78份地方花生品种(详见表1)。

1.2 试验设计与方法

1.2.1田间试验设计

田间试验于2018年在安顺市农科院科研试验基地实施,该地海拔1 400 m,壤土,前茬为萝卜,肥力中等,排灌方便。田间试验按编号顺序排列,播种方式为3粒穴播(出苗后留两苗),每个样品播种2行,不设重复。行长3 m,行距0.4 m,穴距15 cm,密度25万株·hm-2。田间调查记录播种至出苗天数和出苗整齐度,成熟后第2天及时收获,记载发芽株数、单株结果数、落果数和芽果数。

表1 78份地方花生品种信息

1.2.2室内发芽实验设计

实验在智能温室大棚内实施完成。分别测定鲜种子和干种子的发芽数、发芽率、发芽势。试验数据经Excel 2007软件归纳整理后用DPS 7.05软件统计分析。

1) 鲜种休眠性测定。

在恒温为25 ℃的智能温室大棚内,设置一个面积为30 m2(长20 m,宽1.5 m)、水深5 cm的水池。花生成熟后及时收获,在收获当天,每个品种随机选取成熟饱满荚果人工去壳,选取种皮完好的种子25粒,用蒸馏水冲洗干净后置于黑色育苗盘内(规格为200孔,孔底铺吸水纸,胚芽朝上),将育苗盘置于水池中,再用黑色育苗盘遮光后进行暗培养,每个品种2次重复。发芽试验持续14 d,以胚根突破种皮为发芽标准,每天统计发芽数。第15天用0.05%乙烯利(上海华谊集团华原化工有限公司生产)将未发芽种子浸泡催芽2 h,再暗培养7 d,7 d后仍未发芽的种子视为无活力种子,不计入总数。以暗培养第7天(发芽势)、第14天(发芽率)的发芽数为指标评价种子休眠性。

表3 不同品种荚果收获前发芽情况统计

2) 干种休眠性测定。

将收获后的荚果进行晾晒,使其含水量降至约10%后人工去壳,参照鲜种休眠性测定方法测定。

2 结果与分析

2.1 不同地方品种间苗情差异

按花生开始出苗至齐苗所需时长,对出苗整齐度进行综合评价,标准分为整齐(齐苗时长<3 d)、一般(齐苗时长为3~5 d)和不整齐(齐苗时长>5 d)。由表2、图1可以看出,品种间的出苗整齐度和出苗时长差异明显。78个地方花生品种中,开始出苗后,3 d内齐苗,出苗整齐度较好的有39个,占50.00%;齐苗所需时长在3~5 d,出苗整齐度表现为一般的有32个,占41.03%;齐苗所需时长超过5 d,出苗整齐度较差的品种有7个,占8.97%,分别是Ah 18、Ah 20b、 Ah 69、Ah 73、Ah 78、Ah 79、Ah 109。78个地方品种的出苗时长在12~19 d之间,平均为16 d,其中出苗时长在14~17 d的品种数占83.33%;出苗时长为12~13 d,出苗较快的品种有5个,依次分别是Ah 68、Ah 43、Ah 63、Ah 71和Ah 75;出苗时长超过18 d的品种有8个,其中出苗最晚的是Ah 106,出苗时长为19 d。总体来看,出苗快的5个地方品种和出苗慢的8个地方品种,出苗都比较整齐,其中,Ah 68出苗最快且整齐度好,Ah 106出苗最慢且整齐度一般。

表2 出苗整齐度统计

图1 出苗时长统计

2.2 不同地方品种收获前荚果发芽情况差异

花生收获时是否出现落果、荚果发芽以及发生该现象的程度,是评价花生收获数量、 质量的重要指标。从表3可以看出,不同品种成熟后的荚果在地里发芽情况差异明显。78份地方花生品种,收获时出现落果的品种有56个,占70.05%,其中,落果率超过20%的品种有6个,从高到低依次分别为Ah 14、Ah 35、Ah 17、Ah 46、Ah 30、Ah 64,落果率最高达到50%。出现荚果发芽的品种有50个,占64.10%,其中,有11个品种的芽株率超过10%,最高达到30%,从高到低依次是Ah 68、Ah 28、Ah 110、Ah 5、Ah 34、Ah 54、Ah 95、Ah 66、Ah 96、Ah 43、Ah 64;有3个品种的芽果率

超过10%,最高达到20%,从高到低依次为Ah 68、Ah 114、Ah 28。出现落果但无发芽荚果的品种有22个,出现荚果发芽但无落果的品种有17个,说明有落果并不一定会有芽果,而出现发芽的荚果并非全是落果。

2.3 不同地方品种间鲜、干种子休眠性差异

表4结果显示,78份地方花生品种,鲜种发芽势变幅为26.32%~96.00%,均值为65.23%,变异系数为26.29%,其中发芽势最小的是Ah 24,鲜种休眠性较强;发芽势高于80%的品种有16个,其鲜种休眠性较弱。干种发芽势变幅在5%~100%之间,均值为51.87%,变异系数为46.23%;发芽势低于20%的品种有10个,其中Ah 74和Ah 1的发芽势低于10%,其干种休眠性强;发芽势高于80%的品种有7个,其中Ah 28和Ah 96均达到100%,其干种休眠性弱。从发芽率来看,鲜种发芽率变幅为41.67%~100%,均值为78.74%,变异系数为17.85%,14 d发芽率达到80%的品种有46个,其余32个品种经浸泡催芽后,在1~5 d内达到80%。干种发芽率变幅在10%~100%之间,均值为65.92%,变异系数为39.71%,14 d发芽率达到80%的品种有36个,其余42个品种经浸泡催芽后,在1~6 d内达到80%。

由此可见,不论是鲜种子还是干种子,其发芽率和发芽势的变异系数都较大,且发芽势的变异系数均大于发芽率。说明种子休眠性在品种间存在较大差异,发芽能力是种子休眠性大小的具体表现,种子发芽势越高,休眠性越弱,发芽势越小,休眠性越强,发芽势适合作为评价休眠性强弱的指标。干种发芽势和发芽率变异系数明显高于鲜种,因此,说明干种发芽势更适合作为种子休眠性评价指标。

表4 鲜种子与干种子的发芽率和发芽势差异统计

2.4 发芽性状间相关性分析

以78份地方花生品种为样本,对花生的单株落果率(X1)、单株芽果率(X2)、芽株率(X3)、鲜种发芽势(X4)、鲜种发芽率(X5)、干种发芽势(X6)、干种发芽率(X7)等7个性状进行相关性分析,相关系数列于表5。21个相关系数中,系数值达到0.50以上的有8个。分析表5数据可以得出,落果率与芽株率和芽果率无明显相关,芽果率和芽株率呈极显著正相关,相关系数为0.82;无论是鲜种还是干种,其发芽势和发芽率与单株落果率均无明显相关;发芽势和发芽率在鲜种和干种之间均呈极显著正相关,且相关系数较大,分别达0.81和0.85;发芽势与芽果率和芽株率的相关性均达极显著,相关系数均达0.44以上,其中与芽株率相关性最大,相关系数均达0.50以上;发芽率和芽果率的相关系数达显著水平,与芽株率的相关性达极显著水平,相关系数分别为0.41和0.42。由此可见,落果量与种子休眠性无明显相关性,不宜作为评价花生种子休眠性的指标;收获时单株发芽荚果占比和发芽株数占比与休眠性极显著相关,适合在收获时作为初步评价花生种子休眠性的指标。芽株率越大,其发芽势越高,种子休眠性就越弱。

表5 休眠特性测定性状间相关性

3 结论与讨论

花生种子休眠性是其进化形成的自我保护机制,直接影响其收获产量和品质[7,8],对其安全生产有重要影响。贵州地处低纬度、中高海拔区域,属于亚热带季风气候,独特多样的生态气候孕育了一批以珍珠豆型低脂中蛋白为主的地方花生品种[9,10]。本研究中,通过观测不同地方品种收获时落果数、发芽荚果数、发芽株数,以及新鲜种子和干种子的发芽势和发芽率,比较分析品种间差异。结果表明,贵州地方花生品种的出苗时长和出苗整齐度差异较大,多数品种成熟后存在荚果发芽;干种子的发芽势和发芽率的变异系数明显高于鲜种子。说明贵州地方花生的休眠性差异明显,干种子的发芽能力大小更能够体现品种间休眠性差异。

分别比较出苗整齐度有异的3类品种的发芽率和发芽势,结果得出,出苗整齐度越好的品种,干种发芽势越高,休眠性越弱。芽果率和芽株率高的品种,其发芽势也较高。本研究中,芽果率高于10%的3个品种,单株完好荚果数减少19.82%,这一结论与周桂元等[6]的研究结论基本一致。相关性分析结果显示,不论是干种子还是鲜种子,芽果率和芽株率均与发芽势的相关性最大,发芽荚果占比和发芽植株占比与发芽势和发芽率之间均呈极显著正相关。说明,依据收获时单株发芽荚果比例和发芽植株占比来判定种子休眠性,具有实际意义。本研究依据发芽势高低,从78份地方花生品种中筛选出休眠性较强的品种5个,分别是Ah 74、Ah 1、Ah 59、Ah 77、Ah 61,其中Ah 74、Ah 77和Ah 61是从撂荒多年的荒地中收集到的隔年生花生,其强休眠特性得到了进一步验证;鉴选出休眠性较弱的品种19个,其中休眠性极弱的品种2个,分别是Ah 28和Ah 96,这既为生产用种提供了技术理论指导,也为今后品种选育和材料创制提供了参考依据。

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