溫度對冬小麥葉片膜透性影響及其苗期抗凍性評價

甄士聰 趙永濤 張鋒

摘要：探討了人工模擬低溫脅迫下冬小麥（Triticum aestivum L.）苗期抗凍性及其葉片電導率變化，為優良小麥品種選育提供理論依據。以7個小麥品種為試驗材料，苗期在春化室進行低溫脅迫，設0、-3、-6、 -9 ℃共4個低溫處理，以0 ℃為對照。結果表明，隨著低溫脅迫的加劇，葉片電導率增大，經過評價得出，濮麥087抗凍性最強，周麥18、天麥166、鄭麥6694次之，龍科1601最弱。

關鍵詞：冬小麥（Triticum aestivum L.）；低溫脅迫；葉片電導率；抗凍性

中圖分類號：S512.1 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）20-0027-02

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.20.006 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract： The paper discussed the frost-resistance of winter wheat（Triticum aestivum L.） in seedling stage and the change of leaf conductivity under artificially simulated low temperature stress in order to provide theoretical basis for the selection of fine wheat. Seven strains were used to investigated in the vernalization chamber under different low temperature treatments （0 ℃，-3 ℃，-6 ℃ and -9 ℃） with 0 ℃ as control. The results showed that the conductivity increased with the increase of low temperature stress. The evaluated results showed that Pumai 087 was the most anti-freezing， which was followed by Zhoumai 18， Tianmai 166 and Zhengmai 6694， and Longke 1601 was the weakest.

Key words： winter wheat（Triticum aestivum L.）； low temperature stress； leaf conductivity； frost-resistance

小麥（Triticum aestivum L.）的生長和發育要求一定的溫度。在小麥苗期，凍害是制約其正常生長發育的一個關鍵因素。冬季嚴寒，有些小麥品種常因不能順利越冬而造成大量死亡，直接影響產量[1]。在酷寒的北方冬季條件下，選擇適宜當地生長的、能安全越冬的品種極為重要[2]。因此，針對不同小麥品種如何高效地做出抗凍性評價十分關鍵，可為小麥抗凍性種質篩選和抗凍性新品種選育提供理論依據。田間鑒定是抗凍性鑒定的基本方法。但受自然條件變化的影響較大，如果遇到天氣好無凍害年份，則無法短時間內做出準確評價。人工模擬逆境鑒定法是有效方法，可以提高鑒定和選育的效率。

近年來的研究表明，膜系統的穩定性與作物的抗寒能力密切相關[3]。電導率法已被廣泛應用于作物抗寒鑒定中。本試驗通過測定小麥在人工低溫脅迫條件下葉片電導率變化情況來反映凍害對小麥的傷害程度，從而對不同小麥品種抗凍性做出判斷。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試小麥品種有7個，分別為龍科1601、濮麥087、天麥166、鄭麥6694、周麥18、安科1401、徐麥2178，由漯河市農業科學院提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 低溫處理分別設0、-3、-6、-9 ℃ 4個水平，并以0 ℃為對照（CK）。試驗采用盆栽供試材料，每盆等粒播種，花盆直徑為25 cm、深23 cm，花盆內裝等量無差別基質。2017年10月29日將花盆埋入試驗田中，2017年12月26日開始進行低溫脅迫處理，在春化室持續脅迫8 h，試驗處理結束后，立刻剪去等葉齡等量葉片0.8 g，進行葉片電導率測定。

1.2.2 試驗測定指標 葉片電導率測定以《植物生理學實驗教程》[4]為指導，將去離子水洗凈的不同材料葉片等葉齡等量稱取0.8 g分別放入7個燒杯中，加去離子水20 mL，放置30 min，每5 min混勻攪拌1次，然后用電導儀測定，直接讀數并記錄。

1.3 數據分析

統計分析采用DPS7.05軟件，采用Duncan法進行多重比較；采用Excel 2013作圖。

2 結果與分析

方差分析表明，不同品種間P=0.023 5<0.05，表明不同品種間差異顯著；不同溫度處理間P=0.000 1<0.01，說明不同溫度處理間差異極顯著。由表1可知，不同品種間，徐麥2178與周麥18、鄭麥6694、濮麥087差異顯著，其中與濮麥087差異達極顯著水平；龍科1601與濮麥087差異顯著；安科1401與濮麥087差異顯著。不同溫度處理間，-9 ℃處理與-6、-3、0 ℃處理間差異極顯著，-6 ℃處理與0 ℃處理間差異極顯著，-3 ℃處理與0 ℃處理差異極顯著，-6 ℃處理與-3 ℃處理間差異不顯著。

由表1還可以看出，7種供試小麥隨低溫脅迫加劇，葉片電導率整體呈增加的趨勢，但變化規律不盡相同。-3 ℃時，所有供試小麥的電導率均增大，明顯高于對照0 ℃時葉片電導率，其中龍科1601葉片電導率上升最快，為對照的13.07倍；濮麥087上升最慢，為對照的4.20倍。溫度降至-6 ℃時，所有供試材料的電導率仍與對照差異明顯，其中徐麥2178與天麥166葉片電導率比-3 ℃處理有所減少，而龍科1601的葉片電導率仍最高，為對照的14.27倍。溫度降至-9 ℃時，安科1401、徐麥2178、龍科1601、天麥166葉片電導率比-6 ℃時明顯升高，且與對照相比，龍科1601葉片電導率上升幅度最大，為對照的16.74倍，受到的傷害最大；濮麥087葉片電導率上升幅度最小，受到的傷害最小。

3 結論

多種逆境都會使植物細胞的膜系統受損，導致膜透性增大，內容物外滲[5]。比較不同作物或同一作物不同品種在相同脅迫條件下電解質外滲率，可以反映出作物間或品種間的抗逆性差異[4]?？购詮姡な芎π。?電解質滲漏和移動的能力小，抗寒性弱的植物或品種則相反[6]。本試驗通過低溫處理小麥并根據葉片電導率變化情況，對小麥抗凍性作出判斷，不但克服了田間鑒定受自然條件變化限制，而且電導率法快捷有效，為抗凍性種質篩選和抗凍性新品種選育提供了理論依據。結果表明，-3 ℃時，濮麥087上升最慢，-6 ℃與-9 ℃時，濮麥087降幅小于其余材料，且-9 ℃時，濮麥087葉片電導率上升幅度最小，受到的傷害最小。依據總體趨勢和表現，濮麥087抗凍最強，周麥18、天麥166、鄭麥6694次之，龍科1601最弱。種質資源是育種工作的物質基礎，篩選抗凍性較強的品種為抗凍性品種利用與選育提供了依據。

本試驗僅對12月中旬左右小麥苗期抗凍性作了初步判定，今后還應研究翌年2月下旬至3月上旬小麥受倒春寒的影響，進行第二次抗寒性鑒定，從而提出更完善的鑒定依據。

參考文獻：

[1] 王建林.作物學實驗實習指導[M].北京：中國農業大學出版社，2014.276.

[2] 金善寶.中國小麥栽培學[M].北京：農業出版社，1961.505.

[3] 楊光圣，海 燕.作物育種原理[M].北京：科學出版社，2009.284.

[4] 張立軍，樊金娟.植物生理學實驗教程[M].北京：中國農業大學出版社，2007.93-94.

[5] 張繼澍.植物生理學[M].北京：高等教育出版社，2006.443.

[6] 丁鐘榮.用電阻法測定冬小麥品種抗寒性的研究[J].植物生理學通訊，1984（1）：26-28.