六种裸燕麦品种种子萌发期抗旱性的研究

维普资讯 http://www.cqvip.com 草业与畜牧　２ｏｏ８年第９期总第１　５４期　ＣＡＯＹＥ　ＹＵ　ＸＵＭＵ　试验研究　六种裸燕麦品种种子萌发期抗旱性的研究　李威　，周青平　（１．青海大学。青海西宁８１００１６；２．青海省畜牧兽医科学院。青海西宁８１００１６）　摘要：用不同浓度聚乙二醇（ＰＥＧ）溶液模拟干旱胁迫环境，研究了６种裸燕麦品种在干旱条件下种子的萌发情　况。测定了种子发芽率、发芽势、胚根与胚芽长度及其比值。结果表明，不同浓度ＰＥＧ处理胁迫对种子的萌发均有一　定的延缓作用。低浓度ＰＥＧ（５％）可促进裸燕麦不同品种种子萌发。当ＰＥＧ浓度达到１５％时，对种子萌发产生抑制作　用，随浓度的持续增加，抑制作用逐渐加强，且不同品种间种子萌发受抑制程度表现出明显差异。依此确定了６个裸燕　麦品种萌发期抗旱性强弱。　关键词：裸燕麦；聚乙二醇；干旱；种子萌发　中图分类号：Ｓ５４３＋．７．０３４　文献标识码：Ａ　文章编号：１　６７３—８４０３（２００８）０９—０００５—０４　燕麦分布于全世界五大州４０多个国家，主要集　１材料与方法　中种植在北半球燕麦带。中国是裸燕麦　ｅｎ口ｎｕｄａ　１、１供试材料（见表１）　Ｌ．）的发源地，距今有５０００多年的种植历史，主要　供试６个裸燕麦品种种子由青海省畜牧兽医科学　分布在华北、西北、东北和青藏高原等地的１６个省　院提供。　（区）。青海是我国燕麦的主产区，燕麦主要分布在海　表１　试验裸燕麦品种名称及来源　拔１　６００　３　６００　ｍ的农业区和高寒牧区，年种植面积　２万公顷左右，长期以来主要作为饲料作物，与西部　其他省（区）相比，有很大的资源优势。然而，在燕麦　研究方面，水平较低，手段相对落后。虽然燕麦是青　藏高原地区的主要栽培草种，但和国外相比，对它的　研究还远远不够。研究内容主要包括燕麦栽培、育　种、抗性等方面。裸燕麦是一种公认的粮、草、料兼　用作物，抗逆性强、病虫害少、喜冷凉生境、耐贫　１．２　研究方法　瘠，加之产草量高、营养好，多年来深受农牧民欢　１．２．１试验方法：水分胁迫条件由聚乙二醇（ＰＥＧ）　迎。为此，本研究在实验室用聚乙二醇（６０００）溶　溶液产生。共设５种处理，即ＰＥＧ质量浓度分别为　液，模拟干旱胁迫，对６种裸燕麦品种种子萌发期　５％、１０％、１５％、２０％、２５％。将经过处理的种子置　抗旱性表现进行比较，为生产应用和筛选抗性物种提　于培养皿内浸透了ＰＥＧ溶液的滤纸上发芽，温度控　供依据。　制在２０—２２￣Ｃ，每天光照约１２　ｈ。每天向滤纸加ＰＥＧ　溶液数滴，以浸透滤纸并稍有剩余，每４　ｄ换１次滤　收稿日期：２００７—１２—１８　纸，以尽量减少水势变动。对照（ＣＫ）以蒸馏水代　基金项目：科技部农转资金“青引燕麦新品种繁育与示范”　替ＰＥＧ。每个浓度梯度（包括对照）３次重复，每个　项目（２００６ＧＢ２Ｇ２００３１８）；农业部科研专项子项目“优质燕　重复包括５０粒种子。从种子置床之日起观察，以胚　麦生产加工技术研究”　（ｎｖｈｙｚｘ－００９ｘ５）资助　作者简介：李威（１９６５一），男，内蒙古土默特左旗人，助　芽长度等于种子长度的１／２作为发芽的标准。将３个　理研究员，在读硕士研究生，主要研究方向为牧草栽培育种。　重复中最早有种子发芽之日作为该处理发芽的开始　通讯作者　期，以后每天定时记录发芽种子数，当连续４　ｄ不再　责　任　编　辑　陈　愉　５　维普资讯 http://www.cqvip.com

试验研究　ＣＡＯＹＥ　ＹＵ　ＸＵＭＵ　２ｏｏ蛑第９期总第１５４期　草业与畜牧　０　９　８　７　＾雹　６　５　有种子发芽时作为发芽结束期。　在第７天，各重复中随机取出１０粒发芽种子测　量胚根与胚芽长度，并计算胚根与胚芽比。发芽结束　子总数与供测种子总数的百分比。　１．２．２数据处理：试验数据处理采用Ｅｘｃｅｌ００３程序　绘图和ＳＰＳＳ　ｆｏｒ　Ｗｉｎｄｏｗｓ１　１．０统计分析试验数据，进　行相同植物不同ＰＥＧ浓度间，以及相同ＰＥＧ浓度下　不同植物间Ｄｕｎｃａｎ方法０．０５显著水平上的多重比较　（胚根与胚芽长仅作浓度间的多重比较）。　２结果与分析　２．１　ＰＥＧ模拟水分胁迫对胚根、胚芽长度的影响　后，计算发芽率、发芽势。为消除各品种种间基础性　状的差异，对参与分析的各性状指标均采用其相对　值，即水分胁迫下的指标值／对照值。　发芽率是正常发芽的种子数与供测种子总数的百　分比。　发芽势是种子发芽数达到高峰时的正常发芽的种　（见表２、表３，图１、图２）　表２不同裸燕麦品种在不同ＰＥＧ浓度处理下胚根长度　２　０　８　注：列中均值标不同小写字母者和行中均值标不同大写字母者在Ｐ＜０．０５水平上差异显著。　表２、图１表明，种子发芽后胚根、胚芽是否生　从表３、图２看出，与其相对胚根长比较，其胚　长以及生长的速度受水分胁迫吸水能力的制约。内蒙　芽长亦随ＰＥＧ浓度的增加呈显著降低变化（Ｐ＜　莜麦、青永久７４７、马营莜麦、定莜１号、青永久　０．０５），在ＰＥＧ浓度为５％时，马营莜麦、ＮＥＯＮ的胚　８８７、ＮＥＯＮ品种种子的相对胚根长均随ＰＥＧ浓度的　芽略比对照长，其它品种的胚芽长与对照胚芽长相　增加呈显著降低变化（Ｐ＜０．０５），在ＰＥＧ浓度为５％　近。当ＰＥＧ浓度为１５％以上时，干旱明显抑制胚芽　时，内蒙莜麦、马营莜麦的胚根比对照略长，而青永　的生长而促进了根的生长，这是因为在水分胁迫下，　久７４７、定莜１号、青永久８８７、ＮＥＯＮ的胚根长与　植物能调节自身地上与地下器官的关系，将营养物质　对照胚根长相近。这表明：当浓度较低时（ＰＥＧ５％），　优先用于根系（胚根）生长的需要。　对种子的萌发有一定的促进作用。　口内蒙莜盛　口青永久７４７　口马营莜麦　口内蒙莜麦　口青永久７４７　口马营莜麦　口定莜１号　口青永久８８７　口ＮＥＯＮ　责　任　编　０　５％　ｌ０％　ｌ５％　２０％　２５％　辑　浓度　陈　图１　ＰＥＧ模拟水分胁迫对胚根长度的影响　图２　ＰＥＧ模拟水分胁迫对胚芽长度的影响　表３不同裸燕麦品种在不同ＰＥＧ浓度处理下胚芽长度　偷　６　６　＾日　梅维普资讯 http://www.cqvip.com 一草业与畜牧　２ｏｏａ￣第９期总第１５４期　ＣＡ０ＹＥ　ＹＵ　ＸＵＭＵ　试验研究　续表３　马营莜麦　１０．２２ａＡ　１０．７０ａＡ　８．２８ｂＢ　５．７２ｂＣ　３．３８ｂＤ　２．６８ａｂＤ　６．８３ｂｃ　定莜１号　１０．１　ｌａＡ　１０．０６ａＡ　８．０２ｂＢ　５．５２ｂＣ　４．３０ａＤ　２．４７ａｂＥ　６．７５ｃ　青永久８８７　１１．０３ａＡ　１０．３９ａＡ　９．２８ａＢ　７．０６ａＣ　４．１７ａＤ　２．９１ａＥ　７．４７ａ　ＮＥ０Ｎ　８．５６ｂＡ　８．８８ｂＡ　８．２８ｂＡ　５．６７ｂＢ　４．２２ａＣ　２．２４ｂＤ　６．３　ｌｄ　Ａｖｅｒ　１０．１８Ａ　１０．４０Ａ　８．５８Ｂ　５．６１Ｃ　３．９２Ｄ　２．４４Ｅ　注：列中均值标不同小写字母者和行中均值标不同大写字母者在Ｐ＜０．０５水平上差异显著　２．２　ＰＥＧ模拟水分胁迫对胚根／胚芽比值的影响　昌ｌ　蒙稻莜１　　爰号　　足Ⅱ　；　久７４７　口　｝营莜麦　久８８７　口］　ＥＯＮ　（见表４，图３）　一　＿　水分胁迫下胚根／胚芽比值的增加是植物对水分胁　”　ｊ　ｌ［　董§：　迫的一种适应性反映。其值的大小可说明对水分胁迫适　ｏ　匕　●一　’　：　０　应ｆ生的强弱。胚根／胚芽比值越大，适应水分胁迫能力　塞。　。　ｉ　习　０　ｉ：　０　越大，抗旱ｆ生也强，反之则弱。裸燕麦种子从萌发到形　一　芸　ｌ：　量　ｌ：　０　成幼苗的过程中，胚根／胚芽的比值随着ＰＥＧ模拟水分　，　０　！：　芸　芸　；；Ｚ　ｉ；　：　日把白　ｌ哿的七曾加而七蒈加　由嘉　网　可知　当ｐ　０　－　０　ｌ：　　｛　ｉ雠　妻１．　浓度为２５％时，可判定，ＮＥｏＮ＞青永久８８７＞定莜１　。　度　号＞青永久７４７＞马营莜麦＞内蒙莜麦。　图３　ＰＥＧ模拟水分胁迫对胚根／胚芽比的影响　表４不同ＰＥＧ浓度处理下胚根／胚芽Ｉ；ｔ　０　５％　１０％　１５％　２０％　２５％　Ａｖｅｒ　内蒙莜麦　０．７９ｂｃＤ　０．９４ａｂＣＤ　１．ＯｌａＣ　１．３８ａＢ　１．５５ａｂＡ　１．２６ｃＢ　１．１６ｂ　青永久７４７　０．８８ｂｅＣ　０．７９ｅＣ　０．８８ａＣ　１．１７ｂＢ　１．４１ｂＡ　１．３７ｂｅＡ　１．０８ｃｄ　马营莜麦　０．８９ｂｃＢ　０．８８ｂｅＢ　０．９８ａＢ　１．３３ａｂＡ　１．４６ｂＡ　１．３３ｂｃＡ　１．１４ｂｃ　足莜１号０．８６ｂｃＢ　０．８２ｂｅＢ　０．９３ａＢ　１．２７ａｂＡ　１．３８ｂＡ　１．４０ｂｃＡ　１．１１ｂｃ　青水久８８７　０．７６ｅＥ　０．７８ｃＤＥ　０．９０ａＣＤ　０．９４ｅＣ　１．２６ｂＢ　１．４７ａｂＡ　１．Ｏｌｄ　ＮＥＯＮ　１．０８ａＢ　１．０３ａＢ　０．９７ａＢ　１．１７ｂＢ　１．７７ａＡ　１．５７ａＡ　１．２６ａ　Ａｖｅｒ　０．８７Ｃ　０．８７Ｃ　０．９４Ｃ　１．２１Ｂ　１．４７Ａ　１．４０Ａ　注：列中均值标不同小写字母者和行中均值标不同大写字母者在Ｐ＜０．０５水平上差异显著。　２．３　ＰＥＧ模拟水分胁迫对裸燕麦品种种子发芽率的　对照分别增长０．９％、１．８％、１．７％，而其他３个品种　影响（见表５）　与对照相似。除５％和ＩＯ％ＰＥＧ浓度下的各品种相对　表５表明，裸燕麦种子萌发后对水分胁迫有较强　发芽率相近外（Ｐ＞０．０５），１５％～３０％ＰＥＧ浓度下的　的适应性。用不同浓度ＰＥＧ处理裸燕麦种子，当浓　６个裸燕麦种子的相对发芽率均＜１．０，且随ＰＥＧ浓　度较低时（ＰＥＧ　５％），对种子的萌发有一定促进作　度的增加呈显著降低变化（Ｐ＜０．０５）。　用，其中内蒙莜麦、青永久７４７、ＮＥＯＮ的发芽率比　表５不同ＰＥＧ浓度处理下相对发芽率　０　５％　１０％　１５％　２０％　２５％　３０％　Ａｖｅｒ　内蒙莜麦　１．０００Ａ　１．Ｏ０９ａｂＡ　０．９８３ａＡＢ　０．９３２ａＢ　０．２０４ｃＣ　０．１４４ｃＤ　０．０６８ａＥ　０．６２０ｄ　青永久７４７　１．０００Ａ　１．Ｏ１８ａＡ　０．９８３ａＡ　０．７３５ｂＢ　０．４４５ｂｃＣ　０．３８１ｂＣ　０．１０３ａＤ　０．６６６ｃ　马营莜麦　１．０００Ａ　０．９７５ｃＡ　０．９８３ａＡ　０．９６６ａＡ　０．４７４ｂＢ　０．４３１ａｂＢ　０．１４４ａＣ　０．７１０ｂ　足莜１号　１．Ｏ００Ａ　０．９９２ｂｃＡ　１．０００ａＡ　０．９８３ａＡ　０．７４８ａＢ　０．５７２ａＣ　０．１４３ａＤ　０．７７７ａ　青水久８８７　１．Ｏ００Ａ　０．９８３ｃＡ　０．９６７ａＡ　０．９４１ａＡ　０．７０４ａｂＢ　０．５５９ａＣ　０．０９４ａＤ　０．７５０ａｂ　ＮＥＯＮ　１．０００Ａ　１．Ｏ１７ａＡ　０．９９２ａＡ　０．９５８ａＡ　０．７８８ａＢ　０．５０９ａｂＣ　０．１　１９ａＤ　０．７６９ａ　Ａｖｅｒ　１．Ｏ００Ａ　０．９９９Ａ　０．９８５Ａ　０．９１９Ｂ　０．５６０Ｃ　０．４３３Ｄ　０．１１２Ｅ　注：列中均值标不同小写字母者和行中均值标不同大写字母者在Ｐ＜０．０５水平上差异显著。　●　维普资讯 http://www.cqvip.com 试验研究　ＣＡＯＹＥ　ＹＵ　ＸＵＭＵ　２００８年第９期总第埘期　草业与畜牧一　相同ＰＥＧ浓度处理下不同品种种子生长特性比　较，相对发芽率为，１０％ＰＥＧ浓度下，品种间差异均　不显著（Ｐ＞０．０５）；１５％ＰＥＧ浓度下，除青永久７４７　与其它５个品种差异显著外（Ｐ＜０．０５），其它５个品　种间差异均不显著（Ｐ＞Ｏ．０５）；一般为定莜１号＞　ＮＥＯＮ＞马营莜麦＞青永久７４７＞内蒙莜麦。　２．４　ＰＥＧ模拟水分胁迫对裸燕麦品种种子发芽势的　影响（见表６）　发芽势是反映种子品质的重要指标之一，一般认　为发芽势高的种子播种后发芽整齐。表６表明，随着　ＮＥＯＮ＞青永久８８７＞马营莜麦＞青永久７４７＞内蒙莜　麦。在２０％ＰＥＧ浓度下，一般为ＮＥＯＮ＞定莜１号＞胁迫程度的增强，裸燕麦种子发芽势明显下降，２０％　ＰＥＧ浓度胁迫下，发芽势下降更为明显。因此，在干　青永久８８７＞马营莜麦＞青永久７４７＞内蒙莜麦。当浓　旱胁迫下，干旱首先影响发芽势，而后影响发芽率。　度为２５％ＰＥＧ时，一般为定莜１号＞青永久８８７＞　在相同ＰＥＧ浓度处理下不同品种种子发芽势比　表６不同ＰＥＧ浓度处理下相对发芽势　０　５％　１０％　１５％　２（Ｆ／￣　２５％　３（Ｆ／￣　Ａｖｅｒ　内蒙莜麦　９８．３３ａＡ　９８．３３ａｂＡ　９５．８３ａＡ　８５．８３ｂＢ　６．６７ｄＣ　２．５０ｃＣＤ　０．００ｃＤ　５５．３６ｃ　青永久７４７　９６．６７ａＡ　１００．００ａＡ　９６．６７ａＡ　５７．５０ｃＢ　２２．５０ｂｃｄＣ　９．１７ｃＣＤ　０．Ｏ０ｃＤ　５４．６４ｃ　马营莜麦　９８＿３３ａＡ　９４．１７ｃＡ　９６．６７ａＡ　９４．１７ａＡ　２０．Ｏ０ｃｄＢ　３．３３ｃＣ　０．Ｏ０ｃＣ　５８．１０ｃ　定莜１号　９７．５０ａＡ　９９．１７ａＡ　９８．３３ａＡ　９５．００ａＡ　４１．６７ａｂｃＢ　２２．５０ｂＣ　４．１７ｂＤ　６５．４８ａｂ　青永久８８７　９３．３３ａＡ　９５．００ｂｃＡ　９３．３３ａＡ　８０．００ｂＢ　５１．６７ａｂＣ　３０．Ｏ０ａｂＤ　６．６７ａＥ　６４．２９ｂ　ＮＥＯＮ　９５．８３ａＡ　９８．３３ａｂＡ　９３．３３ａＡ　９５．００ａＡ　５４．１７ａＢ　３６．６７ａＣ　８．３３ａＤ　６８．８ｌａ　Ａｖｅｒ　９６．６７Ａ　９７．５０Ａ　９５．６９Ａ　８４．５８Ｂ　３２．７８Ｃ　１７＿３６Ｄ　３．１９Ｅ　注：列中均值标不同小写字母者和行中均值标不同大写字母者在Ｐ＜０．０５水平上差异显著。　较，在５％ＰＥＧ浓度下，除马营莜麦、青永久８８７与　种裸燕麦品种种子的相对发芽率、发芽势相似，可能　对照差异显著外（Ｐ＜０．０５），其它品种种子发芽势与对　因低浓度ＰＥＧ处理能对种子萌发起引发作用所致。　照无显著差异（Ｐ＞０．０５）。在１０％ＰＥＧ浓度下，６种裸　随ＰＥＧ浓度增加，各品种种子活性特性指标均呈大　燕麦品种的发芽势与对照无显著差异（Ｐ＞０．０５）。２０％　幅度下降趋势，至３０％ＰＥＧ浓度时，其活性特性指标　ＰＥＧ浓度下，发芽势大小的顺序排列为ＮＥＯＮ＞青永　几乎为零，致使种子不能葫发。　久８８７＞定莜１号＞青永久７４７＞马营莜麦＞内蒙莜　３．３不同裸燕麦品种对干旱胁迫的适应方式不同。　麦。在２５％ＰＥＧ浓度下，顺序排列为ＮＥＯＮ＞青永　从胚根／胚芽比、发芽率、发芽势综合来看，它们的　久８８７＞定莜１号＞青永久７４７＞马营莜麦＞内蒙莜　抗旱性强弱顺序为：ＮＥＯＮ＞青永久８８７＞定莜１　麦。这与２０％ＰＥＧ浓度下的排列顺序一致。　号＞青永久７４７＞马营莜麦＞内蒙莜麦。　３讨论与结论　总之，胚根／胚芽比、发芽率、发芽势可作为裸　３．１相对胚根／胚芽比的结果表明，低浓度ＰＥＧ　燕麦品种种子萌发期抗旱性初步评定的鉴定指标。不　（５％）促进６种裸燕麦品种种子胚根生长；高ＰＥＧ　同品种的抗旱性机制不同，其表现与不同生长期的形　浓度（１０％～２５％）抑制其胚根和胚芽的生长，且对　态、生理生化特性及生长发育等方面有关，萌发期裸　胚芽生长的抑制效应比胚根大。说明随水分胁迫程度　燕麦品种的抗旱性评定仅是一方面，为全面评定裸燕　的加重，胚芽受抑程度比胚根重，这可能是植物水分　麦品种的抗旱性，应通过田间和室内盆栽试验，对其　缺乏时适应环境的一种表现。研究中，由于ＰＥＧ浓　不同生长期的形态、生长、生理生化特性等进行进一　贝　度为３０％时胚根很短，胚芽几乎看不到，较难比较　步验证。　任　编　各品种间差异，故未测其长度。　参考文献　辑　３．２　用相对发芽率评价植物种子萌发期的抗旱性，　［１］施积炎，丁贵杰冰分胁迫对不同种源马尾松种子发芽的影　陈　可避免不同基因型种子在正常条件下发芽率差异对试　响［＿Ｉ］．山地农业生物学报，２０００，１９（５）：３３２—３３７．　愉　验结果的影响，能客观鉴定水分胁迫条件下待测种子　［２］朱教君，等．聚乙二醇模拟水分胁迫对沙地樟子松种子萌发　的萌发水平，评价种子萌发期的抗旱性。从总体上　影响研究…．应用生态学报，２００５，（５）：８０１—８０４．　看，随ＰＥＧ浓度的增加，６种裸燕麦品种种子的相对　［３］冯淑华，陈雅君．干旱对草地早熟禾种子萌发的影响［Ｊ］．草地　８　．　发芽率均呈显著下降趋势。５％或１０％ＰＥＧ浓度下，６　与草坪，２００６，【１）：７０－７１．　（下转第１０页）　维普资讯 http://www.cqvip.com 试验研究　ＣＡＯＹＥ　ＹＵ　ＸＵＭＵ　２ｏｏ８年第９期总第１５４其目　草业与畜牧＿　播种当年沙打旺产量低，每公顷青干草产量为　２２６　ｋｇ；第二年产量逐渐上升，到第三年每公顷青干　草产量达９　２６４　ｋｇ（见表２）。　ｃｍ、表２沙打旺各种植年限产量测定　种植年限　ｇ／ｍｚ　测定时间　株高　８月１５日　２０．８　第一年　产量　２２．６　第二年　株高　５０．８　第三年　产量　４５２．１．　株高　７６．３　产量　９２６．４　３．４营养成分　沙打旺在柴达木地区不能开花，一直处于营养　采样时间　２００４年８月１５日　期，播种第二年的８月中旬对２龄沙打旺进行营养成　分分析，结果见表３。　。　％　无氮浸出物　４４．２６　表３沙打旺营养成分　粗蛋白　１５．３１　粗脂肪　２．３９　粗纤维　２９．１３　粗灰分　８．８７　钙　１．２８　磷　０．０９８　４．１　沙打旺在巴音郭勒地区引种栽培后，其产量高，　『１］王栋任继周嫩草学各论（新一版）［Ｍ］．江苏：科技技术出版　，种优质饲草进行推广。　４．３　沙打旺对土壤要求不严，适应性强，但种子小，　验［Ｊ］．主海畜牧兽医杂　１９９５．（３）：１７—２０．　［４］李晓明．柴达木盆地沙打旺群落垂直结构及地上生物量分析　篓　氅　，　消除杂草：些在孥前　：。　，并于上年秋初进行深翻、冬灌。　：耙耱保墒，　在西海镇的引种试验　ｎ　暮　三　：　：’２－～７．　’一　、　……　～　…‘　　。１Ｏ