張占軍

（隴東學(xué)院農(nóng)林科技學(xué)院，甘肅 慶陽(yáng) 745000）

種子在高滲透勢(shì)溶液中吸水萌發(fā)，相當(dāng)于在干旱脅迫環(huán)境下發(fā)芽。PEG-6000（聚乙二醇）作為理想的滲透劑，能保持穩(wěn)定的滲透壓，不會(huì)被植物吸收，無(wú)毒害，便于在臨界水勢(shì)下進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)［1～6］。隴東地區(qū)地處黃土高原，十年九春旱，作物春播發(fā)芽率低，出苗困難，幼苗普遍較弱，嚴(yán)重影響生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量。秋地黃瓜在隴東地區(qū)春露地栽培面積較大，干旱是春播出苗的主要制約因素。筆者應(yīng)用PEG-6000配成高滲溶液，模擬田間干旱條件進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，根據(jù)種子各項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)以及幼芽長(zhǎng)勢(shì)評(píng)價(jià)不同秋地黃瓜忍耐干旱能力，以期為秋地黃瓜生產(chǎn)抗旱品種選用及抗旱育種提供指導(dǎo)?，F(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試秋地黃瓜品種共5個(gè)，品種編號(hào)及來(lái)源見(jiàn)表1。模擬干旱脅迫滲透試劑選用PEG-6000（聚乙二醇，化學(xué)純，平均分子量6000），由天津天泰密歐化學(xué)試劑開(kāi)發(fā)中心生產(chǎn)。

表1 供試品種編號(hào)及來(lái)源

1.2 試驗(yàn)方法

配制PEG-6000的系列溶液，根據(jù)Michel等的公式配制PEG-6000溶液［6］，滲透壓依次為-0.25、-0.50、-0.75、-1.10、-1.25、-1.50MPa。

式中ψs是溶液的滲透勢(shì)（bar），1 bar=0.1MPa；C是PEG-6000溶液的濃度（g/kg H2O）；T是溶液的溫度（28℃）。

每個(gè)品種為1個(gè)處理，每處理100粒種子，設(shè)3次重復(fù)。將種子放入直徑為9 cm的培養(yǎng)皿（內(nèi)鋪有兩層濾紙）中，分別加入20mL不同滲透勢(shì)的脅迫溶液或無(wú)離子水，以無(wú)離子水（0滲透勢(shì)）作為對(duì)照，在黑暗條件下進(jìn)行發(fā)芽，培養(yǎng)箱溫度為（28±1）℃；每天采用稱重法補(bǔ)充適量的蒸餾水，以保持滲透壓不變。第3天調(diào)查種子發(fā)芽情況，統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽率，計(jì)算相對(duì)發(fā)芽率（在脅迫條件下種子的發(fā)芽率占對(duì)照條件下發(fā)芽率的百分率）。培養(yǎng)第4天每個(gè)重復(fù)用測(cè)微尺隨機(jī)測(cè)量20個(gè)幼芽長(zhǎng)度（胚軸和胚芽總長(zhǎng)度，下同），取平均值。

相對(duì)發(fā)芽率（%）=（脅迫條件下的發(fā)芽率/對(duì)照條件下的發(fā)芽率）×100

計(jì)算種子發(fā)芽指數(shù)、種子萌發(fā)抗旱指數(shù)、種子活力指數(shù)和種子活力抗旱指數(shù)。計(jì)算公式如下。

發(fā)芽指數(shù)（GI）=∑Gt/Dt，式中∑Gt是第3天的發(fā)芽數(shù)，Dt是發(fā)芽天數(shù)。

種子萌發(fā)抗旱指數(shù)=干旱脅迫下種子發(fā)芽指數(shù)（PIS）/對(duì)照種子發(fā)芽指數(shù)（PIC）

表2 PEG-6000脅迫下參試秋地黃瓜品種發(fā)芽率和相對(duì)發(fā)芽率①

活力指數(shù)（VI）=GI×S，式中S是規(guī)定時(shí)期內(nèi)幼芽長(zhǎng)度（cm）。

種子活力抗旱指數(shù)=干旱脅迫下種子活力指數(shù)（VIS）/對(duì)照種子活力指數(shù)（VIC）。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫對(duì)秋地黃瓜種子發(fā)芽率的影響

從表2看出，在不同滲透壓的PEG-6000干旱脅迫下，秋地黃瓜各品種發(fā)芽率和相對(duì)發(fā)芽率隨滲透壓的增加而減小。滲透壓為-0.25MPa時(shí)，種子發(fā)芽率與對(duì)照相比變化不大，相對(duì)發(fā)芽率為93.2%～109.3%；滲透壓為-0.50MPa時(shí)，種子發(fā)芽率明顯降低，相對(duì)發(fā)芽率為79.9%～87.8%；滲透壓為-0.75 MPa時(shí)，相對(duì)發(fā)芽率為43.8%～60.1%；滲透壓為-1.0 MPa時(shí)，種子發(fā)芽率急劇降低，相對(duì)發(fā)芽率降低到6.2%～16.4%；滲透壓-1.25MPa時(shí)，種子發(fā)芽率極低，相對(duì)發(fā)芽率僅為1.3%～8.1%；滲透壓-1.50 MPa時(shí)，種子不發(fā)芽。

-0.50MPa是比較適宜鑒定秋地黃瓜萌芽期抗旱性的滲透壓指標(biāo)值，過(guò)小干旱脅迫不明顯，過(guò)大由于脅迫抑制太強(qiáng)，不能區(qū)別各品種的抗旱性差異性。0.50MPa PEG-6000干旱脅迫下秋地黃瓜品種的發(fā)芽率在76.7%～82.5%，相對(duì)發(fā)芽率在79.9%～87.8%。1號(hào)品種的發(fā)芽率與其余品種差異極顯著，4號(hào)品種與其余品種差異極顯著，2、3、5號(hào)品種間差異不顯著。相對(duì)發(fā)芽率2號(hào)、5號(hào)品種間差異不顯著，與其余品種差異極顯著；1號(hào)與3號(hào)品種差異顯著，與4號(hào)品種差異極顯著；3號(hào)與4號(hào)品種差異極顯著。

2.2 干旱脅迫對(duì)秋地黃瓜種子幼芽長(zhǎng)度的影響

從表3看出，-0.25MPa PEG-6000干旱脅迫對(duì)不同品種秋地黃瓜幼芽長(zhǎng)度有降低的趨勢(shì)，但各品種間差異不大，不能區(qū)別出各品種的抗旱能力-0.50 MPa；PEG-6000干旱脅迫時(shí)不同品種幼芽長(zhǎng)度降低明顯，品種間存在極顯著差異。

表3 PEG-6000脅迫下參試秋地黃瓜品種幼芽長(zhǎng)度

表4 PEG-6000脅迫下參試秋地黃瓜品種種子發(fā)芽指數(shù)和萌發(fā)抗旱指數(shù)

表5 PEG-6000脅迫下參試秋地黃瓜品種種子活力指數(shù)和種子活力抗旱指數(shù)

2.3 干旱脅迫對(duì)秋地黃瓜種子萌發(fā)抗旱指數(shù)的影響

從表4看出，秋地黃瓜各品種發(fā)芽指數(shù)和種子萌發(fā)抗旱指數(shù)隨滲透壓的增加而明顯降低。滲透壓-0.25MPa時(shí)，發(fā)芽指數(shù)和種子萌發(fā)抗旱指數(shù)有降低，但變化不大。滲透壓-0.50MPa時(shí)，種子發(fā)芽指數(shù)和種子萌發(fā)抗旱指數(shù)降低明顯，種子萌發(fā)抗旱指數(shù)在0.80～0.88，其中2號(hào)、5號(hào)品種間差異不顯著，與其余品種差異極顯著；1號(hào)品種與3號(hào)品種差異不顯著，均與4號(hào)品種差異極顯著。滲透壓-1.00MPa時(shí)，種子發(fā)芽指數(shù)和種子萌發(fā)抗旱指數(shù)急劇降低。滲透壓-1.25MPa時(shí)，發(fā)芽指數(shù)和種子萌發(fā)抗旱指數(shù)極低。滲透壓-1.50MPa時(shí)，種子發(fā)芽指數(shù)和種子萌發(fā)抗旱指數(shù)降低到0，即種子均不發(fā)芽，由于過(guò)度干旱脅迫，已不能區(qū)分不同品種的抗旱性。

2.4 干旱脅迫對(duì)秋地黃瓜種子活力抗旱指數(shù)的影響

表5表明，-0.25 MPa PEG-6000干旱脅迫下，不同秋地黃瓜品種間的種子活力抗旱指數(shù)變化不大，差異不明顯。-0.50MPa PEG-6000干旱脅迫下，不同秋地黃瓜品種間的種子活力抗旱指數(shù)在0.74～0.81，1、2、5號(hào)品種之間差異不顯著，均與3、4號(hào)品種差異極顯著，3、4號(hào)品種間差異不顯著。

2.5 參試秋地黃瓜品種抗旱性綜合評(píng)價(jià)

從表6看出，對(duì)-0.50MPa PEG-6000脅迫處理不同品種秋地黃瓜的種子發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽率、種子萌發(fā)抗旱指數(shù)、種子活力抗旱指數(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)由大到小排序并綜合評(píng)價(jià)，各品種萌芽期抗旱性由大到小依次為新唐山秋黃瓜、板橋白黃瓜、合水老來(lái)少黃瓜、四季秋瓜、唐山秋黃瓜。

表6 -0.50 MPa PEG-6000脅迫下參試秋地黃瓜品種各項(xiàng)指標(biāo)排序及評(píng)價(jià)排名

3 小結(jié)

PEG-6000模擬干旱脅迫，評(píng)價(jià)秋地黃瓜的抗旱性最佳滲透壓是-0.50MPa。在-0.50MPa聚乙二醇（PEG-6000）溶液模擬干旱環(huán)境條件下，根據(jù)秋地黃瓜種子發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽率、種子萌發(fā)抗旱指數(shù)、種子活力抗旱指數(shù)等種子萌發(fā)指標(biāo)的表現(xiàn)，各參試秋地黃瓜品種萌芽期的抗旱性由大到小依次為新唐山秋黃瓜、板橋白黃瓜、合水老來(lái)少黃瓜、四季秋黃瓜、唐山秋黃瓜。

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