甜玉米自交系耐寒性的鑒定與篩選

李明 李媛媛 許小星 何俊 陳沛君 蔣鋒 劉鵬飛

摘 要：為了研究不同甜玉米品種苗期耐寒性的差異，該試驗(yàn)選用14個(gè)甜玉米自交系為材料，對(duì)照組置于常溫25℃培養(yǎng)，試驗(yàn)組在人工氣候培養(yǎng)箱中控制甜玉米幼苗的生長(zhǎng)溫度為11℃，處理30d后測(cè)定試驗(yàn)組與對(duì)照組苗的莖粗、株高和電導(dǎo)率。綜合比較，M188-1、T50-2的耐寒性最強(qiáng)，M119-1-2的耐寒性最弱。

關(guān)鍵詞：甜玉米；耐寒性；電導(dǎo)率

中圖分類號(hào) S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）18-0040-02

Identification and Selection on Chilling Tolerance of Sweet Corn Inbred Lines

Li Ming et al.

（College of Agronomy，Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510220，China）

Abstract：In order to study the chilling tolerance of sweet corn at seedling stage，14 sweet corn inbred lines were used as materials in this experiment. The control group was placed at 25℃，the test group in the artificial climate incubator，the growth temperature was 11℃. The stem diameter，plant height and electrical conductivity of the test group and control group were measured 30 days after treatment. Comprehensive comparison，the highest chilling tolerance was M188-1，T50-2，the lowest chilling tolerance was M119-1-2.

Key words：Sweet corn；Cold tolerance；Electrical conductivity

近年來(lái)，由于甜玉米經(jīng)濟(jì)效益高，其播種面積不斷增加，截至2013年，全世界甜玉米種植面積約200萬(wàn)hm2，其中中國(guó)甜玉米種植面積約為40萬(wàn)hm2[1-2]，很多種植戶都會(huì)在早春及冬季種植甜玉米[3]。苗期是玉米生育期最重要的一個(gè)時(shí)期，直接關(guān)系到玉米能否實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，尤其是甜玉米。甜玉米在苗期生產(chǎn)和管理上都比較嚴(yán)格，對(duì)光照、溫度等外在環(huán)境比較敏感，而近年來(lái)由于氣候反常，天氣災(zāi)害時(shí)常發(fā)生，尤其是寒潮的到來(lái)往往會(huì)造成甜玉米減產(chǎn)嚴(yán)重。為此，筆者對(duì)甜玉米自交系進(jìn)行了耐寒性鑒定與篩選，以期選育出抗寒性強(qiáng)的品種，對(duì)于甜玉米生產(chǎn)具有重要的應(yīng)用價(jià)值和意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地點(diǎn) 本試驗(yàn)材料為仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院鮮食玉米課題組的14個(gè)甜玉米自交系，分別為M3-1-2、M4-1-2、M188-1、M114-1-2、M119-1-2、M119-1-3、T16、T19、T33、T34、T55、T50-2、T88-2、T8-5-2。試驗(yàn)利用盆栽法，于仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院白云校區(qū)作物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，在人工氣候培養(yǎng)箱控制鑒定材料的生長(zhǎng)溫度，分別為常溫25℃、低溫11℃[4]。

1.2 試驗(yàn)方法 用大小和重量相同的塑料杯，分別裝適量的泥炭土。將玉米種子洗凈，用0.5%的次氯酸鈉溶液消毒后，將種子播于塑料杯中，分成2組試驗(yàn)，每組14個(gè)自交系，每份材料均勻播于每個(gè)杯中，每個(gè)自交系10杯，試驗(yàn)于2015年10月開(kāi)始播種。待玉米苗長(zhǎng)到3葉1心的時(shí)候，一組試驗(yàn)置于常溫下培養(yǎng)，做對(duì)照處理，另一組置于人工氣候培養(yǎng)箱進(jìn)行15℃低溫處理，連續(xù)處理30d后，觀察葉片萎蔫程度，調(diào)查相關(guān)性狀。調(diào)查幼苗的莖粗、株高，測(cè)定各材料葉片的電導(dǎo)率，作好記錄[5-6]。

1.3 數(shù)據(jù)分析 為消除不同材料遺傳背景的差異，采用性狀相對(duì)值作為評(píng)價(jià)自交系耐寒性的指標(biāo)[7]，計(jì)算公式如下：性狀相對(duì)值=XL/XN

式中：XL為低溫下測(cè)得的各性狀值，XN為常溫下測(cè)得的各性狀值。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫逆境下甜玉米自交系幼苗莖粗、株高的分析 由于材料遺傳背景的差異，用性狀相對(duì)值來(lái)作為評(píng)價(jià)自交系耐寒性的指標(biāo)。從表1可以看出，低溫逆境下，所有自交系的莖粗都低于對(duì)照組，其中，自交系M119-1-2的莖粗僅為對(duì)照組的47.7%，降低的最明顯；而自交系M188-1、M114-1-2、M119-1-3、T19、T50-2的相對(duì)莖粗都在90%以上，耐寒性較強(qiáng)。僅從莖粗方面來(lái)看M188-1、M114-1-2、M119-1-3、T19、T50-2的耐寒性較強(qiáng)，M119-1-2的耐寒性較弱。在株高方面，低溫逆境下，所有自交系的株高也都低于對(duì)照組。自交系M3-1-2、M119-1-2、T33的相對(duì)株高僅為46.0%、38.5%、39.5%。而自交系M188-1、T55、T50-2的相對(duì)株高都是在90%以上的。所以從株高方面來(lái)分析，自交系M188-1、T55、T50-2的耐寒性較強(qiáng)，M3-1-2、M119-1-2、T33的耐寒性較弱。綜合莖粗和株高來(lái)分析，低溫逆境下，自交系M188-1、T50-2的相對(duì)莖粗和株高都是在90%以上的，所以這兩個(gè)自交系的耐寒性較強(qiáng)。而自交系M119-1-2的相對(duì)莖粗和株高都是低于50%的，所以此自交系的耐寒性較弱。

2.2 低溫逆境下甜玉米自交系幼苗電導(dǎo)率的變化分析 從表2可以看出，自交系M188-1、M114-1-2、T16、T19、T55、T50-2的相對(duì)電導(dǎo)率都是在1.000～5.000，說(shuō)明這些自交系在低溫逆境中基本維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，受低溫傷害程度較輕，耐寒性較強(qiáng)。而自交系M119-1-2的相對(duì)電導(dǎo)率在27.000以上，說(shuō)明此自交系在低溫逆境下細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)損害嚴(yán)重，細(xì)胞內(nèi)離子泄露較多，受低溫傷害程度重，耐寒性弱。

3 結(jié)論與討論

植物耐寒性是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，它在很大程度上制約著耐寒品種選育的過(guò)程[8-9]。本試驗(yàn)在嚴(yán)格控制甜玉米幼苗生長(zhǎng)期的溫度和低溫持續(xù)時(shí)間，從形態(tài)性狀以及葉片電導(dǎo)率兩個(gè)方向初步研究了14個(gè)自交系的耐寒性。綜合分析低溫逆境下甜玉米自交系的莖粗、株高以及電導(dǎo)率的變化可以得出，在這14個(gè)自交系中，M188-1、T50-2的耐寒性最強(qiáng)，M119-1-2的耐寒性最弱。

本試驗(yàn)僅僅從甜玉米幼苗期形態(tài)性狀和葉片電導(dǎo)率兩個(gè)方向研究甜玉米自交系的耐寒性，而國(guó)內(nèi)外許多研究者認(rèn)為甜玉米的抗寒性還需要從細(xì)胞膜通透性、丙二醛含量、可溶性蛋白、脯氨酸含量以及保護(hù)性酶活性等幾方面進(jìn)行論證。在低溫逆境下，這些結(jié)構(gòu)和物質(zhì)含量會(huì)發(fā)生變化，而且有著相互影響的關(guān)系，共同決定著植物的耐寒性。植物耐冷性是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，它在很大程度上制約著耐冷品種選育的過(guò)程，許多研究表明，耐冷性受多基因控制有復(fù)雜的數(shù)量特性，因而耐冷性的研究是一個(gè)十分困難的問(wèn)題[10]。本試驗(yàn)僅僅是初步確定14個(gè)甜玉米自交系對(duì)低溫的反應(yīng)情況差異，因此，若想了解低溫逆境下甜玉米植株內(nèi)各物質(zhì)的相互關(guān)系，今后還需要作進(jìn)一步的探討。

參考文獻(xiàn)

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