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        低溫對(duì)油菜種子萌發(fā)和成苗的影響

        2013-04-29 00:44:03曹棟棟陳合云張振蘭等
        山東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2013年9期
        關(guān)鍵詞:油菜活力種子

        曹棟棟 陳合云 張振蘭等

        摘 要:試驗(yàn)采用3個(gè)油菜品種浙油18、高油605和浙油50,研究了低溫對(duì)種子發(fā)芽和田間成苗的影響。結(jié)果表明,在低溫條件下,浙油50新種的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和幼苗鮮重均最高,且田間成苗率也最高;高油605陳種的發(fā)芽最差;浙油50適宜晚直播。

        關(guān)鍵詞:油菜;種子;活力;低溫發(fā)芽;田間成苗

        中圖分類號(hào):S634.303.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A文章編號(hào):1001-4942(2013)09-0056-03

        油菜(Brassica napus L.)是我國(guó)主要的油料作物,種植面積和產(chǎn)量均居世界首位。隨著科技進(jìn)步以及勞動(dòng)力成本的上升,油菜栽培方式逐漸向大田免耕直播方式轉(zhuǎn)變。然而,晚直播冬油菜很容易受到低溫影響,導(dǎo)致種子活力下降,幼苗生長(zhǎng)羸弱,影響后期植株的生長(zhǎng)發(fā)育,從而嚴(yán)重影響產(chǎn)量和品質(zhì)。因此,了解低溫逆境下油菜種子的發(fā)芽情況以及幼苗素質(zhì)對(duì)于選育優(yōu)良的油菜品種和實(shí)際的田間應(yīng)用具有重要意義。

        低溫發(fā)芽測(cè)定是一種種子活力測(cè)定的有效方法,因?yàn)橄矞刈魑飳?duì)低溫比較敏感,這種方法一般適用于喜溫作物,如水稻、玉米、棉花和蔬菜種子等[5]。通過(guò)測(cè)定低溫條件下種子的發(fā)芽情況,可以區(qū)分不同活力的種子批,為生產(chǎn)應(yīng)用提供依據(jù)。

        本研究以浙江省3個(gè)主栽油菜品種為試驗(yàn)材料,研究低溫脅迫對(duì)油菜種子發(fā)芽和幼苗的影響,并采用低溫模擬田間成苗的方法測(cè)定不同油菜品種的耐寒能力,為油菜種子的用種安全提供保障,可為今后油菜生產(chǎn)和育種提供一定的理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        本試驗(yàn)選用3個(gè)油菜品種浙油18、高油605和浙油50,每個(gè)品種分為芽率高的新種子和芽率低的陳種子兩個(gè)樣本,由浙江農(nóng)科種業(yè)有限公司提供。

        1.2 方法

        1.2.1 低溫發(fā)芽試驗(yàn) 油菜種子經(jīng)0.5%次氯酸鈉溶液消毒5 min,用清水徹底洗凈。將種子置于墊有三層濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿(直徑9 cm)中,15~10℃變溫條件發(fā)芽,高溫12 h,低溫12 h,高溫時(shí)段有光照,光通量為250 μmol/(m2·s)。每重復(fù)100粒種子,每處理3個(gè)重復(fù)。每天記錄發(fā)芽種子數(shù),分別于發(fā)芽第5天和第7天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。發(fā)芽結(jié)束后,測(cè)定幼苗鮮重,并參照Z(yǔ)hang等(2007)[9]的方法計(jì)算發(fā)芽指數(shù)(GI):

        GI=∑(Gt/ Dt)

        式中:Gt為第t天的發(fā)芽種子數(shù),Dt為發(fā)芽日數(shù)。

        1.2.2 低溫模擬田間成苗試驗(yàn) 將油菜種子置于裝有濕潤(rùn)土壤(含水量60%~70%)的發(fā)芽盒(15 cm×20 cm)中,15℃恒溫發(fā)芽。每重復(fù)100粒種子,每處理4個(gè)重復(fù)。20天后統(tǒng)計(jì)成苗率。

        1.3 統(tǒng)計(jì)分析

        所得數(shù)據(jù)用SAS 8.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。多重比較采用LSD法,α=0.05。百分率數(shù)據(jù)在分析前進(jìn)行反正弦轉(zhuǎn)換,y=arcsin [sqrt (x/100)]。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 低溫對(duì)不同油菜品種新、陳種子發(fā)芽勢(shì)的影響

        圖1顯示,在低溫條件下,高油605和浙油50的新種子發(fā)芽勢(shì)均顯著高于陳種子,浙油18的新、陳種子發(fā)芽勢(shì)之間無(wú)顯著差異。其中,高油605新種和浙油50新、陳種的發(fā)芽勢(shì)均達(dá)到90%以上,浙油50新種的發(fā)芽勢(shì)最高,為97%。高油605陳種的發(fā)芽勢(shì)最低,為60%,與高油605新種的發(fā)芽勢(shì)相差33個(gè)百分點(diǎn)。

        2.2 低溫對(duì)不同油菜品種新、陳種子發(fā)芽率的影響

        圖2所示,低溫條件下,高油605陳種的發(fā)芽率顯著低于其它品種,僅為88%。其余品種新、陳種的發(fā)芽率無(wú)顯著差異,且均高于90%。浙油50新種的發(fā)芽率最高,為97%,其陳種的發(fā)芽率次之,為96%。

        圖2 低溫對(duì)不同油菜品種新、陳種子發(fā)芽率的影響

        2.3 低溫對(duì)不同油菜品種新、陳種子發(fā)芽指數(shù)的影響

        低溫條件下,高油605和浙油50的新種發(fā)芽指數(shù)均顯著高于陳種,浙油18新、陳種的發(fā)芽指數(shù)無(wú)顯著差異。其中,浙油50新種的發(fā)芽指數(shù)最高,為32.76;其次為高油605新種,為25.99。高油605陳種的發(fā)芽指數(shù)最低,僅為17.72,與其新種相差31.8%(圖3)。

        圖3 低溫對(duì)不同油菜品種新、陳種子發(fā)芽指數(shù)的影響

        2.4 低溫對(duì)不同油菜品種新、陳種子苗鮮重的影響

        低溫條件下,油菜種子發(fā)芽7天后,3個(gè)品種的新、陳種的苗鮮重均存在顯著差異。高油605和浙油50新種的苗鮮重顯著高于其陳種,但浙油18陳種的苗鮮重顯著高于新種。浙油50新種的苗鮮重最高,其次為浙油18陳種。高油605陳種的苗鮮重最低(圖4)。

        圖4 低溫對(duì)不同油菜品種新、陳種子幼苗鮮重的影響

        2.5 不同油菜品種新、陳種子低溫模擬田間成苗情況

        在低溫15℃恒溫條件下,3個(gè)品種新、陳種之間的田間成苗率均無(wú)顯著差異。浙油18新種的田間成苗率最低,為65%,顯著低于高油605新、陳種和浙油50新種;高油605新、陳種和浙油50新種的田間成苗率相對(duì)較高(圖5)。

        圖5 不同油菜品種新、陳種子低溫模擬 田間成苗情況

        3 結(jié)論與討論

        溫度是影響植物產(chǎn)量、生長(zhǎng)發(fā)育和地理分布的重要環(huán)境因子。低溫脅迫是植物經(jīng)常遇到的一種逆境。一些熱帶和亞熱帶植物,如番茄、黃瓜、水稻、棉花和玉米等溫度稍低于其最適生長(zhǎng)溫度,就會(huì)發(fā)生低溫傷害[8]。低溫脅迫主要是通過(guò)抑制種子萌發(fā)、光合作用、結(jié)實(shí)率等而降低植物產(chǎn)量[7]。在低溫脅迫下,甜瓜、玉米和番茄種子的發(fā)芽均受到顯著影響,發(fā)芽率降低,幼苗生長(zhǎng)緩慢[2~4]。程春明等(2003)[1]采用低溫逆境發(fā)芽試驗(yàn)測(cè)定了40份春大豆、40份秋大豆基因型的種子活力,結(jié)果表明這種方法是檢測(cè)大豆種子活力的有效方法。因此,在一定的低溫環(huán)境中,不同活力的種子批會(huì)表現(xiàn)出發(fā)芽差異,據(jù)此可以判斷種子的活力。

        本試驗(yàn)選用的浙油18、高油605和浙油50均屬于中熟甘藍(lán)型半冬性油菜,是浙江省種植面積較大的3個(gè)油菜品種。試驗(yàn)結(jié)果表明,在低溫15~10℃變溫條件下,浙油50新、陳種均表現(xiàn)出較高的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù),尤其是浙油50新種,其發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均達(dá)到97%,表現(xiàn)出極高的種子活力。高油605新種和陳種之間的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)存在顯著差異,表明高油605品種不耐貯藏,種子活力下降較快。浙油18和浙油50兩個(gè)品種新、陳種間差異不明顯。此外,本試驗(yàn)還采用了低溫模擬田間成苗方法,進(jìn)一步檢測(cè)了3個(gè)油菜品種新、陳種子活力的差異,結(jié)果與低溫發(fā)芽試驗(yàn)一致。綜上所述,浙油50品種最耐低溫,適宜晚直播。

        參 考 文 獻(xiàn):

        [1] 程春明,王瑞珍,吳問(wèn)勝. 大豆種子活力基因型差異的研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2003,15(1):8-12.

        [2] 杜堯東,段世萍,陳新光,等. 低溫對(duì)番茄種子萌發(fā)的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象,2010,31(4):541-545.

        [3] 和紅云,薛 琳,田麗萍,等. 低溫脅迫對(duì)甜瓜種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(8):3103-3105.

        [4] 李素玲,吳國(guó)定,劉海潮,等. 低溫脅迫對(duì)玉米種子發(fā)芽率的影響[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2000,28(2):16-18.

        [5] 顏啟傳,胡偉民,宋文堅(jiān). 種子活力測(cè)定的原理和方法[M]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006.

        [6] 顏啟傳. 種子學(xué)[M]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2001.

        [7] Allen D J, Ort D R. Impacts of chilling temperatures on photosynthesis in warm-climate plants[J]. Trends in Plant Science,2001,6(1):36-42.

        [8] Lyons J M. Chilling injury in plants[J]. Annual Review of Plant Physiology,1973,24:445-466.

        [9] Zhang S, Hu J, Zhang Y, et al. Seed priming with brassinolide improves lucerne (Medicago sativa L.) seed germination and seedling growth in relation to physiological changes under salinity stress[J]. Australian Journal of Agricultural Research,2007,58(8):811-815.

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