东北主推玉米品种种子形态及贮藏物质与萌发期耐冷性的关系

作     者：宋仕勤 杨清龙 王丹 吕艳杰 徐文华 魏雯雯 刘小丹 姚凡云 曹玉军 王永军 王立春 SONG Shi-Qin;YANG Qing-Long;WANG Dan;LYU Yan-Jie;XU Wen-Hua;WEI Wen-Wen;LIU Xiao-Dan;YAO Fan-Yun;CAO Yu-Jun;WANG Yong-Jun;WANG Li-Chun

作者机构：吉林农业大学农学院吉林长春130118 吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/玉米国家工程实验室吉林长春130033 

出 版 物：《作物学报》 (Acta Agronomica Sinica)

年 卷 期：2022年第48卷第3期

页      面：726-738页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：吉林省农业科技创新工程项目(CXGC2017JQ006) 国家重点研发计划项目(2017YFD0300303) 国家自然科学基金项目(31701349)资助 

主　　题：玉米 萌发 低温胁迫 种子形态 贮藏物质 东北 

摘      要：种子萌发是作物形态建成的起始阶段,由其自身属性和环境因素共同决定。低温是影响种子萌发的重要因素之一,探讨低温环境下种子自身属性与其萌发的关系对东北春播玉米生产具有重要意义。本研究选用东北主推的36个玉米品种以6℃为低温胁迫,15℃适温为对照,测定了其发芽势、发芽率、种子形态和内含物等指标。通过主成分分析、耐冷性综合评价值(CL值)、隶属函数值(R值),对36个玉米品种进行耐冷性评价,分析了种子形态(粒长、粒宽、粒厚度、长宽比、百粒体积和百粒重)、贮藏物质(淀粉、蛋白质和脂肪)与其耐冷性的关系。结果表明,在低温胁迫下,36个玉米品种的发芽势和发芽率均受到不同程度的抑制,相对发芽势冷害率和相对发芽冷害率的变异最大。7个表征耐冷性的单项指标之间显著相关,主成分分析可将7个单项指标转化为2个独立的综合指标,其中相对发芽势和相对发芽率的正向贡献率最大,可作为玉米品种耐冷性评价的关键指标。聚类分析将36个品种划为强耐冷型(19.4%)、耐冷型(30.6%)、一般型(33.3%)和敏感型(16.7%)4种类型,其中,吉单56、垦吉267、绥玉23、吉单953、垦吉268、吉单96和吉单95为强耐冷型品种。不同耐冷型品种的种子形态和贮藏物质含量存在明显差异,相关分析显示种子形态与其耐冷性无显著相关,淀粉含量与相对发芽势、相对发芽率、相对发芽势冷害率、相对发芽冷害率和相对发芽时间呈极显著相关(r=0.396^(**)、r=0.404^(**)、r=–0.401^(**)、r=–0.391^(**)、r=0.362^(**)),蛋白质含量与相对发芽势呈极显著负相关(r=–0.379^(**))。经回归分析发现,淀粉含量高的类型具有较高的相对发芽势、相对发芽率和相对发芽时间,以及较低的相对发芽势和相对发芽率冷害率。利用回归模型估测,当种子淀粉含量72.0%~74.0%,6°C处理后相对发芽势≥70.0%,相对发芽率≥80.5%,相对发芽势和相对发芽率的冷害率≤50.0%。在低温胁迫下,种子淀粉含量较高有助于提高种子萌发、减轻冷害,推荐选用种子淀粉含量72.0%~74.0%的品种可较好满足萌发的要求。