东北主推春玉米品种种子形态及贮藏物质与耐冷性的关系
作者单位：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 吉林农业大学农学院
会议名称：《第十九届中国作物学会学术年会》
会议日期：2020年
摘 要：【研究背景】低温是重要的非生物胁迫之一,严重影响种子萌发、作物的生长、发育和产量,在东北区春玉米种植过程中因播后遭受低温胁迫已成为减产的主要因素之一。近年来,对东北主推春玉米萌发期耐冷性品种的筛选相对较少。种子的萌发除了受环境因素影响,也跟自身特性密切相关。当种子萌发时,贮藏物质逐步分解为小分子可溶物质,种胚内的淀粉酶降解淀粉为可溶性糖,脂肪逐步分解转化为还原性糖和蛋白质合成前体,蛋白质分解氨基酸,一部分为萌发提供ATP,一部分为合成其他物质做准备。种子的形态特征由环境因子和遗传因子共同决定,其形态在一定程度上会影响种子的活力,但有关种子形态和贮藏物质是否与种子耐冷性有关的研究相对薄弱。【材料与方法】本研究选用东北主推的37个玉米品种,在15℃和低温6℃下进行种子萌发试验,在种子萌发期测定发芽势和发芽率,通过低温胁迫耐性隶属函数值、平均隶属函数值对种子萌发情况进行聚类分析。同时,对种子形态特征(粒长KL、粒宽KW、粒厚度KT、长宽比KL/KW、百粒体积VOL和百粒重W)和贮藏物质(淀粉St、蛋白质Pr和脂肪Fa)含量与种子萌发进行相关分析和回归分析。【结果与分析】结果表明,37个玉米品种间的相对发芽势和相对发芽率存在显著差异,聚类后可将其划分为耐冷型(Ⅰ)、中间型(Ⅱ)和低温敏感型(Ⅲ)。郑单958、先玉335、吉单96、吉单95、绥玉23、吉单953和垦吉267、垦吉268、垦吉269和吉单441为耐冷型品种,其中耐冷最强的品种是吉单953和绥玉23,相对发芽率达100%。种子耐冷性与百粒体积呈显著负相关(r=-0.342*)。而种子耐冷性与淀粉含量呈显著正相关(r=0.383*)。种子淀粉含量与籽粒的长宽比值呈显著负相关(r=-0.127*),但淀粉含量与蛋白质含量呈显著负相关(r=-0.625*)。【结论】37个玉米品种中以中间型品种最多(51.35%),耐冷型品种占27.02%,敏感型品种占21.63%。种子大小与种子耐冷性显著负相关,即种子越小,其耐冷性越强。种子耐冷性与淀粉含量呈显著正相关,即淀粉含量越高,耐冷性越强。