小麥品種（系）不同穗部位種子活力比較研究

錢可 時紅云 張文明 鄭文寅 姚大年

摘要[目的]確定小麥種子活力測定的較好方法，探討小麥品種不同穗部位種子活力的差異。 [方法]選用皖麥33、皖麥48、煙農19、揚麥158和W1032（糯小麥）5個小麥品種（系）種子為材料，設置上部穗位、中部穗位、下部穗位和整穗（CK）4種處理，通過種子大小測定、幼苗生長測定、加速老化試驗、冷浸試驗、電導率測定、模擬田間出苗率測定以及超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、脂肪氧化酶（LOX）、過氧化氫酶（CAT）和脫氫酶（ADH）5種酶活性測定等方法，綜合評價種子活力，并進行整穗（CK）種子的主要活力指標間相關分析以及對5個小麥品種（系）不同穗部位種子主要活力指標平均值的比較。[結果]幼苗生長測定、加速老化試驗以及5種酶活性等指標均與模擬田間出苗率呈顯著相關；小麥品種（系）不同穗部位種子活力存在明顯差異。[結論]幼苗生長測定、加速老化試驗以及5種酶活性測定均是小麥種子活力測定的較好方法；小麥中部穗位種子活力較高，下部穗位種子活力次之，上部穗位種子活力較低。

關鍵詞小麥；穗部位；種子活力；酶活性

中圖分類號S512.1文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）19-0034-04

Comparison on Seed Vigor of Different Ear Position Seeds in Wheat Varieties（Lines）

QIAN Ke1， SHI Hongyun2， ZHANG Wenming1* et al

（1.Agricultural School， Anhui Agricultural University， Hefei ， Anhui 230036； 2. Comprehensive Agricultural Service Station of Zhonghan Town in Chaohu City ，Chaohu ， Anhui 238074）

Abstract[Objective]The better methods for the determination of seed vigor were selected in wheat. The seed vigor of different ear parts were explored in different wheat varieties. [Method] In this study， 5 wheat varieties or lines seeds of Wanmai33， Wanmai48， Yannong19， Yangmai158 and W1032（waxy wheat） were selected as the materials， all wheat varieties were set to four different treatments， including the upper ear position， middle & lower ear position and the whole ear position （CK）. The seed vigor were comprehensively evaluated through such methods including the test of seed size， seedling growth， accelerated aging， cold soak， conductivity and simulated field germination rate determination， and also through the determination of SOD， POD， LOX，CAT and ADH activity， et al， and made correlation analysis among the main vigor indicators of the whole ear position （CK） as well as the comparison of average value of the seed vigor indexes in different ear parts of five wheat varieties.[Result]The determination of seedling growth and accelerated aging test， as well as five kinds of enzyme activity indexes was significantly correlated with simulation field emergence. Seed vitality of different part spike wheat varieties existed obvious difference.[Conclusion] The test of the seedling growth， accelerated aging and the determination of five kinds of enzyme above were all better test methods for wheat vigor testing.The middle ear of wheat seed vigor was higher， the next was lower ear seeds vigor， upper ear seeds vigor was lower.

Key wordsWheat；Ear position；Seed vigor；Enzyme activity

許多籽實型作物都存在著粒位效應。小麥著生部位會影響小麥結實粒數、粒重和籽粒品質[1]。小麥不同粒位的粒重變化趨勢普遍是穗軸中部小穗粒重較高，而穗軸兩端的粒重相對較低[2]。P32后期示蹤研究結果表明，同化產物在穗的上、中、下部分配規律與實際粒重規律相同[3]。根據全息生物學理論[4]可以得知，小麥不同粒位的籽粒活性基因組合存在差異，這就直接導致小麥不同粒位籽粒的遺傳勢不同，基因組合活性高的粒位，籽粒性狀較為優越。在選種時如果選擇優勢粒位的籽粒進行播種，那么后代性狀將會傾向于選取的優勢籽粒，從而使得后代表現性狀優良，這樣就提高了產量并且改善了品質[5]。小麥穗部籽粒發育的不均衡性受到多種因素的共同影響，其中包括遺傳因素[6]、營養條件[7-8]以及外界環境[9-10]等。

時俠清等[11]以水稻全穗平均粒重為對照，將穗內各粒位上的粒重分為大、中、小3個粒區，對其種子活力進行測定，結果表明水稻不同粒位間種子活力存在明顯差異，大粒種子活力指數較高，中粒種子次之，小粒種子活力指數相對較低。李玉玲等[12]的研究結果表明，玉米種子萌發和幼苗生長特性存在顯著的粒位效應。關于小麥穗位的研究多集中在粒重和品質方面，而對不同穗位種子活力的研究鮮見報道[13]。

該研究選用皖麥33、皖麥48、煙農19、揚麥158和W1032（糯小麥）5個小麥品種（系）種子為材料，設置上部穗位、中部穗位、下部穗位和整穗（CK）4種處理，通過種子大小測定、幼苗生長測定、加速老化試驗、冷浸試驗、電導率測定、模擬田間出苗率測定以及

超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、脂肪氧化酶（LOX）、過氧化氫酶（CAT）和脫氫酶（ADH）5種酶活性測定等方法[14]，綜合評價種子活力，通過整穗（CK）的主要活力指標間相關分析，確定小麥種子活力測定的較好方法；通過對5個小麥品種（系）不同穗部位種子主要活力指標的平均值比較，探討小麥品種不同穗部位種子活力的差異，旨在從種子活力的角度，為小麥育種家種子選用、原種和大田用種的種子生產和機械加工以及小麥種質資源保存等提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

以皖麥33、皖麥48、煙農19、揚麥158和W1032（糯小麥）5個小麥品種（系）為試驗材料，供試品種種植于安徽農業大學校內農萃園試驗地。

1.2試驗設計

試驗設置上部穗位、中部穗位、下部穗位和整穗（CK）4種處理。適期收獲，每品種先割穗混收，然后隨機取3/4數量的穗子，手工用剪刀將每個穗子按1/3穗長剪成上、中、下3段，將每品種上段的穗全部混合在一起，裝入尼龍網袋后晾曬，脫粒清選，種子曬干（水分干燥至11%左右），裝入尼龍網袋放入石灰缸中進行干燥密閉貯藏。中段和下段的按同樣方法進行處理。剩余1/4數量的穗子剪整穗混合裝袋晾曬脫粒，用作對照[14]。

1.3試驗方法

1.3.1種子大小的測定。

參照農作物種子檢驗規程（GB/T3543—1995）[15]中的方法進行千粒重的測定：隨機選取每種試驗樣品種子1 000粒進行稱重，3次重復，取平均值。由于各品種（系）的起始水分值存在不同程度的差異，可比對小麥的安全水分13%進行換算[14]。種子的長度、寬度、厚度的測定參照張義君[16]的方法，采用均值法和指數法相結合的方法進行：隨機選取10粒種子，3次重復，分別測定其長度、寬度和厚度，并計算其種子大小指數。種子大小指數=長度×寬度×厚度。

1.3.2常用種子活力測定方法。

1.3.2.1幼苗生長測定。

參照時紅云[14]介紹的方法進行，采用紙床進行標準發芽試驗，在20 ℃智能人工氣候培養箱中發芽，逐日記載發芽種子數，第4天初次計數，并測定正常幼苗（隨機取10株/重復）芽長、根長、芽鮮重、芽干重（132±2 ℃，烘1 h），第8天統計發芽率，并計算發芽指數、平均發芽日數和活力指數。

GI=Σ（Gt/Dt）（1）

MLIT=Σ（Gt×Dt）/G（2）

VI=GI×S（3）

式中，GI為發芽指數，MLIT為平均發芽日數，VI為活力指數，Dt為發芽日數，Gt為Dt對應的每天發芽種子數，G為發芽率，S為幼芽干重（mg/株）

1.3.2.2加速老化試驗。

參照顏啟傳等[17]介紹的方法，稍加改良。每試樣隨機取適量凈種子裝入紗網袋，掛上標簽，用智能人工氣候培養箱在設置45 ℃、100%RH的條件下處理72 h。取出種子并將其風干，采用同幼苗生長測定一樣的紙床法進行標準發芽試驗，并以未處理的種子作為對照。

1.3.2.3冷浸試驗。

參照張春慶等[18]的方法。每試樣隨機取適量凈種子裝入紗網袋，掛上標簽，用2～4 ℃冷水處理3 d，取出后，采用同幼苗生長測定一樣的紙床法進行標準發芽試驗，并以未處理的種子作為對照。

1.3.2.4電導率測定。

參照張文明等[19]的方法。隨機選取每種試驗樣品凈種子100粒進行稱重，3次重復。用雙重蒸餾水沖洗2～3次，用濾紙將表面的浮水吸干，將種子放入250 mL燒杯中，加入100 mL雙重蒸餾水，在20 ℃恒溫條件下浸泡24 h，然后以雙重蒸餾水為空白對照，用DDS-12A 型電導儀測定浸泡液電導率。再將種子及浸泡液放入沸水浴中加熱10 min，待完全冷卻后測定絕對電導率，并計算相對電導率。

相對電導率（%）=浸泡液電導率/絕對電導率×100%（4）

1.3.2.5模擬田間出苗率測定。

參照孫海燕等[20]的方法。取含水量適宜的大田土壤，并用孔徑2.0 mm的篩子篩除雜質，放入培養盒內，貼上標簽，然后隨機選取每種試驗樣品凈種子100粒播于土上，再均勻覆土1.5～2.0 cm厚，3次重復，在室溫條件下放置10 d后，統計出苗率。

1.3.35種酶活性測定。

SOD活性參照鄒琦[21]、尹燕枰等[22] 的方法進行測定，CAT活性參照Mukherje等[23]的方法進行測定，LOX活性參照Hongwei Geng等[24]的方法進行測定，POD活性參照尹燕枰等[22]的方法進行測定，ADH活性參考陶梅等[25]的方法進行測定。以上5種酶活性測定的試驗步驟及方法參照時紅云[14]的試驗方法。

安徽農業科學2017年

2結果與分析

2.1小麥品種（系）種子活力及其他指標間的相關分析

由表1可見，幼苗生長測定的發芽指數、活力指數、芽長、苗鮮重、苗干重、加速老化試驗活力指數、ADH活性、CAT活性均與模擬田間出苗率呈顯著或極顯著正相關；平均發芽日數、LOX活性均與模擬田間出苗率呈顯著負相關；SOD活性和POD活性，雖沒有與模擬田間出苗率達到顯著相關，但卻與ADH活性和CAT活性間呈極顯著正相關；相對電導率與模擬田間出苗率之間無明顯相關性；冷浸試驗活力指數與模擬田間出苗率呈不顯著正相關。上述結果表明，幼苗生長測定、加速老化試驗以及ADH、CAT、SOD、POD、LOX 5種酶活性測定均可以視為小麥種子活力測定的較好方法。

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