140份甜玉米自交系耐铝性鉴定
2021-02-27林雪琼刘晓敏李小琴
林雪琼,刘晓敏,朱 维,王 欣,刘 宇,李小琴,黄 君
(华南农业大学农学院,广东 广州 510642)
铝属于非必需的金属元素,目前并未发现其在植物生长发育与新陈代谢中发挥任何的己知功能。但是,铝是酸性(pH<5)土壤中限制植物生长的主要因素,微摩尔级水平的Al3+就能迅速抑制植物根的生长[1]。由于受到地带性的生物气候条件的影响,加上环境污染导致的酸雨问题,铝毒害早已成为我国各种作物生长主要的限制因子之一,每年导致作物减产20%~80%[2]。玉米是世界第三大粮食作物,与其他作物相比较,玉米是一种较为耐铝的作物,但不同基因型品种在耐铝毒性能上存在着明显的差异[3]。解决酸性土壤中铝对植物的毒害主要有两种途径:一种是通过施用石灰等碱性材料来改良土壤的酸碱度,但是成本太高,在生产上很难被广泛应用;另一种是培育耐铝性新品种。实践证明,筛选耐铝性较强的作物品种是经济有效的途径,目前已经有多种耐铝性农作物品种被研发出来。本试验对140个K自交系玉米材料进行营养液培养,研究了铝胁迫下不同材料生长指标特性的变化,旨在探明该批材料对铝胁迫应答自交系间的差异,从中筛选出耐铝毒的甜玉米材料。这将有助于新型耐铝毒的甜玉米品种的培育,解决我国南方酸性土壤限制甜玉米种植生产的实际问题,扩大玉米的种植带,对提高粮食产量具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选取华南农业大学甜玉米实验室筛选出的K自交系材料,K 1~K 140,共140个。
1.2 试验方法
140份甜玉米材料每份选取大小一致30粒种子,将营养土分装于140个花盆中,每个花盆中分散放入30粒种子,再用土壤轻轻覆盖,最后浇适量水,使土壤湿润。待种子发芽后,每份材料选取长势良好且一致的16株幼苗,每8株为一组,分别移栽到装有2 L霍格兰(Hoagland’s)营养液(pH=6)的水培桶中,用海绵固定。培养1 d后更换培养液,其中一组用0.4 mmol·L-1的AlCl3处理。之后每天定时通气10 min,每隔3 d换一次营养液,培养7 d后测定不同甜玉米自交系生长和生理指标,以不处理为对照组。试验重复3次。
1.3 测定指标
1.3.1根伸长量、株高、鲜重和干重测定
将玉米幼苗放于霍格兰营养液培养1 d后分别测量2个处理的主根长度,更换培养液后培养1 d再次测量2个处理的主根长度,铝毒处理前后根系的长度差为根系生长量,将幼苗去掉胚乳后,从植株底部开始一直到叶尖的距离为株高;
用吸水纸吸干甜玉米幼苗叶片上的水分,用万分之一分析天平称量其鲜重;将称取鲜重后的植株放入烘箱中,105 ℃杀青20 min后80 ℃烘干48 h至恒重,称量干重。
1.3.2叶绿素含量测定
使用便携式叶绿素仪(SPAD-502 Plus)测量SPAD值。
1.4 数据分析
分别测量并计算出140个甜玉米K自交系材料的相对根伸长量、相对株高、相对叶绿素含量、相对鲜重和相对干重。……
