春花生耐播種出苗期低溫評價

王傳堂，唐月異，焦坤，王菲菲，蘇江順，于樹濤，高華援，付春，白冬梅，張青云

(1.山東省花生研究所，山東 青島 266100；2.白城市農業(yè)科學院，吉林 白城 137000；3.吉林省農業(yè)科學院花生研究所，吉林 公主嶺 136100； 4.濰坊市農業(yè)科學院，山東 濰坊 261071；5.山西省農業(yè)科學院經濟作物研究所，山西 汾陽 032200)

花生是世界上主要的經濟作物，其子仁富含油分和蛋白，莖蔓適口性好、營養(yǎng)價值僅次于苜蓿，屬油、食、飼兼用作物。春花生播種出苗期遭遇低溫，易造成花生爛種缺苗，由此帶來嚴重的經濟損失。開展花生播種出苗期耐低溫評價研究，對于花生安全生產具有重要意義。

播種出苗期田間耐低溫鑒定試驗結果通常具有較高說服力，但費事費力，且受氣象條件影響，難以全年開展試驗。室內發(fā)芽試驗，不受時間限制，可進行大規(guī)模篩選，前提是其鑒定結果要與田間試驗有較好的一致性。本團隊較早開展有關研究，鑒定出室內和田間表現(xiàn)優(yōu)異的耐低溫多粒型小花生種質A4[1]，育成耐低溫品種花育44號[2]，但遺憾的是，與其他研究者一樣，未能建立起室內與田間播種出苗期耐低溫鑒定結果顯著的相關關系[3]。

本研究旨在探討室內低溫浸種發(fā)芽試驗結果與田間早播出苗率間的關聯(lián)，為花生播種出苗期耐低溫篩選鑒定提供方便可靠的技術手段。

1 材料與方法

1.1 參試材料與早播試驗

早播試驗于2016年春季進行，設5個試驗點，比正常播種約提早10 d。參試材料共計20個花生品種(系)，包括7個S系列小花生材料、11個L系列大花生材料以及大花生對照品種花育33號、小花生對照品種花育20號，見表1。

吉林白城試驗點設在白城市農業(yè)科學院試驗地，4月28日起壟，5月3日灌水，5月9日人工豁溝單粒等距播種，人工覆土。隨機區(qū)組設計，重復4次。

吉林四平試驗點設在吉林省農業(yè)科學院花生研究所試驗區(qū)，5月18日開溝點播，覆土鎮(zhèn)壓。隨機區(qū)組設計，重復4次。6月1日調查出苗率。

遼寧阜新試驗點設在遼寧省花生研究所試驗區(qū)，5月5日播種，5月27日調查出苗率。

山東濰坊試驗點設在濰坊市農業(yè)科學院，土質為壤土，小壟露地栽培，5月8日借墑播種。隨機區(qū)組設計，重復3次。5月22日調查出苗率。墑情好，播種質量也較好，但由于播后遭遇連續(xù)低溫導致缺苗較重。

山西汾陽試驗點設在山西省農業(yè)科學院經濟作物研究所試驗區(qū)，5月8日播種，5月21日調查出苗率。

花生田間耐低溫分級按全部試驗點未包衣種子早播最低出苗率確定，最低出苗率≥80%為高耐，70%≤最低出苗率<80%為中耐，60%≤最低出苗率<70%為低耐，最低出苗率<60%為不耐。

1.2 室內低溫浸種發(fā)芽試驗

室內低溫浸種發(fā)芽試驗于山東省花生研究所生物技術實驗室內進行，2℃浸水處理3 d，然后于25℃卷筒發(fā)芽7 d，統(tǒng)計各參試品種(系)芽長/種長、露白率和發(fā)芽率[1]。

2 結果與分析

2.1 花生播種出苗期田間耐低溫鑒定

4個省份5個試驗點共計進行20個花生材料的春季早播試驗，其中18個材料做了室內低溫浸種發(fā)芽試驗。各點田間出苗率和全部試驗點平均出苗率、最低出苗率以及室內發(fā)芽試驗結果如表1所示。最低田間出苗率均在40%以上，室內發(fā)芽率均在70%以上。田間條件下播種出苗期耐低溫鑒定結果為，15L2(花育967)、15L8(花育968)、花育33號為高耐，15S25(花育669)、15L1、15L4、15L15共4個材料為中耐，15S1(花育668)、15S8、15S9、15S28、15L3、15L9、15L11、15L18、花育20號共9個材料為低耐，15S3、15S11、15L10、15L16為不耐。

表1 花生春季早播出苗率和室內發(fā)芽結果

2.2 花生播種出苗期田間耐低溫性廣義遺傳力估值

2.3 室內發(fā)芽指標與田間最低出苗率的相關與回歸分析

室內3項發(fā)芽指標與田間最低出苗率間的簡單相關分析結果(表2)表明，只有發(fā)芽率與田間最低出苗率相關顯著(r=0.5763)。回歸分析表明，回歸關系成立，回歸系數(shù)顯著，最低出苗率y=15.2776+0.5624x，x為發(fā)芽率。

表2 室內發(fā)芽指標與田間最低出苗率間的簡單相關分析

3 討論與結論

3.1 關于播種出苗期耐低溫鑒定方法

近年來，北方花生產區(qū)經常遭受倒春寒的影響，嚴重危及花生生產。從生產實際出發(fā)，開展田間自然條件下的耐低溫鑒定十分必要。考慮到播種出苗期低溫冷害可發(fā)生于播種后至出苗前各個階段，而且地溫隨時變化，所以進行多環(huán)境田間試驗不可或缺(之前有研究同一地點采用分期播種的，未見多點耐低溫篩選鑒定試驗的研究報道)。指望通過室內一次低溫預處理發(fā)芽試驗完全模擬自然條件來鑒定耐低溫性并不現(xiàn)實。本研究發(fā)現(xiàn)室內發(fā)芽率與田間早播最低出苗率之間存在顯著相關關系，r=0.5763，說明室內發(fā)芽試驗可以作為花生耐低溫性種質鑒定的初步篩選手段。

3.2 關于耐低溫鑒定的時期

花生耐低溫鑒定，多于播種出苗期進行，生產上苗后低溫脅迫也時有發(fā)生[6]，而在東北早熟花生產區(qū)，收獲前后低溫冷害對花生商品和種用品質影響都比較大，有關研究亟待開展。

3.3 關于耐低溫性的遺傳力與耐低溫種質的利用

本研究中的8個材料同時參加了耐蘇打鹽堿試驗[7]，但耐低溫試驗中室內外各項指標與耐鹽堿試驗相對產量低值相關皆不顯著(數(shù)據(jù)未列出)，說明耐低溫與耐蘇打鹽堿受不同的遺傳控制。本研究估算了花生播種出苗期耐低溫性廣義遺傳力，為中或高的水平，與本團隊之前估算的相同時期耐低溫高濕性的廣義遺傳力相當[3]，說明具有一定的遺傳改良潛力。

本研究鑒定出3份高耐、4份中耐、9份低耐、4份不耐低溫花生材料，其中15L2(花育967)、15L8(花育968)為高耐播種出苗期低溫的高油酸花生品種，室內低溫浸種發(fā)芽率均為100%。值得關注的是15L2經田間鑒定亦高耐蘇打鹽堿[7]，在吉林白城種植，產量可達4 500 kg/hm2以上；國家花生產業(yè)技術體系阜新綜合試驗站2019—2020兩年測產單產均居參試品種首位。這個高油酸耐低溫品種連同不耐低溫的材料，可用于挖掘耐低溫相關基因，加速花生抗逆育種進程。