， ，

(1.臨汾職業(yè)技術學院， 山西 臨汾 041000； 2.呂梁學院， 山西 離石 033000)

近年來，隨著人們對食療養(yǎng)生的日益關注，黑色食品受到很多人的青睞與追捧。而作為黑色食品之一的黑豆，是一種藥食同源的食品，有豐富的營養(yǎng)價值、藥用價值及保健功效。我國是一個水資源嚴重匱乏的國家，約一半的國土面積位干旱和半干旱地區(qū)，嚴重威脅著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[1]。種子萌發(fā)是植物生命活動歷程的開始，研究干旱對黑豆種子萌發(fā)的影響對于旱地栽培黑豆具有很大的理論意義和實踐意義。本試驗通過不同濃度的PEG-6000模擬干旱脅迫處理，對黑豆種子魯黑豆1號、晉豆47號、豫豆4號的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)等指標進行測定，對其抗旱能力進行初步評定，以期為黑豆的抗旱栽培及黑豆耐旱品種的選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

晉豆47號、魯黑豆1號、豫豆4號。

1.2 儀 器

人工智能恒溫培養(yǎng)箱、恒溫水浴鍋、電子天平等。

1.3 方 法

1.3.1 種子預處理

選擇顆粒大小一致、籽粒飽滿程度一致、色澤一致的種子進行實驗。用溫度為40 ℃的水浸泡黑豆種子6 h，之后用5%的次氯酸鈉處理3～8 min，然后用水洗凈，用濾紙吸干種子表面水分。

1.3.2 種子萌發(fā)處理

配制濃度為0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%的PEG-6000溶液(清水處理作為對照組)。選取黑豆種子，每組25粒，在培養(yǎng)皿中放置1層濾紙，用不同濃度的PEG-6000溶液浸透濾紙，將經(jīng)處理后的黑豆種子置于培養(yǎng)皿內(nèi)的濾紙上發(fā)芽，用保鮮膜將其封住，用記號筆在標簽上分別標注清楚試劑的濃度、時間和日期，然后將培養(yǎng)皿放置在人工培養(yǎng)箱中進行發(fā)芽試驗，設置溫度為(25 ℃)、濕度(75%)，在培養(yǎng)箱中光處理8 h，黑暗處理16 h。每組實驗重復3次。

1.3.3 測量項目及數(shù)據(jù)處理

從種子放置處理好后第2天起開始觀察，每隔24 h觀察記錄1次。以胚根長度等于種子長度為萌發(fā)標準，每天觀察濾紙的干濕程度，根據(jù)不同處理加相應濃度的PEG-6000溶液，以保持濾紙濕潤。在每組實驗中，以1粒種子發(fā)芽為起點，記為該處理作用下種子萌發(fā)的始點，然后記錄每天種子的萌發(fā)個數(shù)，從第2天開始統(tǒng)計種子的發(fā)芽數(shù)，其中第4天統(tǒng)計種子發(fā)芽勢，第7天統(tǒng)計并計算種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)與活力指數(shù)。

各項指標計算方法如下：

發(fā)芽率(%)=正常發(fā)芽種子數(shù)/25×100%；

發(fā)芽勢(%)=發(fā)芽4 d累積的發(fā)芽種子數(shù)/25×100%；

發(fā)芽指數(shù)=∑(Gt/Dt)；式中：Gt為逐日發(fā)芽數(shù)；Dt為相應的發(fā)芽天數(shù)；

活力指數(shù)=發(fā)芽指數(shù)×幼苗重。

2 結果與分析

2.1 發(fā)芽率

由圖1可以看出，3個品種黑豆種子的發(fā)芽率隨著PEG濃度的增加而呈下降趨勢，但不同品種的下降程度有所不同。在PEG濃度為5%、10%、15%時，魯黑豆1號、晉豆47號、豫豆4號發(fā)芽率與對照組相比基本沒有變化。當PEG濃度至15%以后，發(fā)芽率下降趨勢逐漸增大。當用PEG濃度處理時，PEG濃度達15%～20%，晉豆47號發(fā)芽率最高，豫豆4號次之，魯黑豆1號最小。當PEG濃度達25%時，豫豆4號發(fā)芽率最高，晉豆47號次之，魯黑豆1號最小。當PEG濃度達30%時，晉豆47號、魯黑豆1號基本不萌發(fā)，豫豆4號有少量萌發(fā)。所以，從發(fā)芽率來看，魯黑豆1號、晉豆47號、豫豆4號種子所能承受的PEG模擬干旱脅迫濃度為30%之內(nèi)，當PEG濃度小于20%時，晉豆47號抗旱性最強，豫豆4號次之，魯黑豆1號最差。當PEG濃度達25%～30%時，豫豆4號抗旱性最強，晉豆47號次之，魯黑豆1號最差。

圖1 不同濃度的PEG-6000下黑豆種子的發(fā)芽率

2.2 發(fā)芽勢

由圖2可以看出，隨著PEG模擬干旱脅迫程度的加強，3個品種黑豆種子的發(fā)芽勢有不同程度下降。在PEG濃度為5%、10%、15%時，魯黑豆1號、晉豆47號、豫豆4號發(fā)芽勢與對照組相比略微下降。但PEG濃度至15%以后，發(fā)芽勢下降趨勢增大。當PEG濃度小于25%時，用同一PEG濃度處理時，晉豆47號發(fā)芽勢最高，豫豆4號次之，魯黑豆1號最小。當PEG濃度達30%時，豫豆4號、晉豆47號、魯黑豆1號的發(fā)芽勢分別為10.7%、4%、0.4%。所以，從發(fā)芽勢來看，魯黑豆1號、晉豆47號、豫豆4號所能承受的PEG模擬干旱脅迫濃度為30%之內(nèi)，當PEG濃度小于25%時，晉豆47號抗旱性最強，豫豆4號次之，魯黑豆1號最差。當PEG濃度達30%時，豫豆4號抗旱性最強，晉豆47號次之，魯黑豆1號最差。

圖2 不同濃度的PEG-6000下黑豆種子的發(fā)芽勢

2.3 發(fā)芽指數(shù)

由圖3可以看出，隨著PEG溶液濃度的增加，3種黑豆種子發(fā)芽指數(shù)明顯下降。當PEG濃度小于20%時，晉豆47號發(fā)芽指數(shù)最高，豫豆4號次之，魯黑豆1號最小。當PEG濃度達25%時，豫豆4號發(fā)芽指數(shù)最高，晉豆47號次之，魯黑豆1號最小。當PEG濃度達30%時，發(fā)芽指數(shù)趨于0。所以，從發(fā)芽指數(shù)來看，3種黑豆種子所能承受的PEG模擬干旱脅迫濃度為30%之內(nèi)，當PEG濃度小于20%時，晉豆47號抗旱性最強，豫豆4號次之，魯黑豆1號最差。當PEG濃度達25%～30%時，豫豆4號抗旱性最強，晉豆47號次之，魯黑豆1號最差。

圖3 不同濃度的PEG-6000下黑豆種子的發(fā)芽指數(shù)

2.4 活力指數(shù)

由圖4可以看出，3種黑豆種子的活力指數(shù)均在干旱脅迫濃度加劇的情況下呈下降狀態(tài)。當PEG濃度小于20%時，晉豆47號活力指數(shù)最高，豫豆4號次之，魯黑豆1號最小。當PEG濃度達25%時，豫豆4號活力指數(shù)最高，晉豆47號次之，魯黑豆1號最小。當PEG濃度達30%時，活力指數(shù)趨于0。所以，從活力指數(shù)來看，3種黑豆種子所能承受的PEG模擬干旱脅迫濃度為30%之內(nèi)，當PEG濃度小于20%時，晉豆47號抗旱性最強，豫豆4號次之，魯黑豆1號最差。

當PEG濃度達25%～30%時，豫豆4號抗旱性最強，晉豆47號次之，魯黑豆1號最差。

圖4 不同濃度的PEG-6000下黑豆種子的活力指數(shù)

3 結 論

由數(shù)據(jù)可得，不同實驗濃度處理后的黑豆種子變化規(guī)律不同，各項萌發(fā)指標均隨著干旱脅迫作用的加劇而呈下降狀態(tài)。3種黑豆種子萌發(fā)所能承受的PEG模擬干旱脅迫濃度的臨界值為30%。當PEG濃度在0～20%時，晉豆47號抗旱性最強，豫豆4號次之，魯黑豆1號最差。當PEG濃度在25%～30%時，豫豆4號抗旱性最強，晉豆47號次之，魯黑豆1號最差。

[1]丁膺賓,張海艷.PEG模擬干旱對桔梗種子發(fā)芽和幼苗生長的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學,2016,48(10):51-53,57.

[2]高小寬,劉國杰,白麗榮.聚乙二醇(PEG)模擬干旱脅迫對野生大豆與栽培大豆萌發(fā)的影響[J].大豆科學,2012(6):1 027-1 029.

[3]趙璇,金素娟,牛寧,等.黑豆的利用價值與開發(fā)前景[J].河北農(nóng)業(yè)科學,2015(1):99-101.

[4]劉正學,唐汝友,劉玉芹,等.大粒黑豆良種魯黑豆1號[J].作物品種資源,1994(4):56.

[5]張振曉,武新艷,張小虎.黑豆新品種晉豆47號選育及栽培技術[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2014(14):29-30.

[6]王蘭忠.早熟藥用黑豆品種——豫豆4號[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,1987(12):32.

[7]王敏,李丹,李榮和,等.黑豆營養(yǎng)價值及功能特性應用的研究與進展[J].長春大學學報,2008(2):104-107.

[8]陳穎,徐巍.黑豆主要營養(yǎng)成分分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2008,36(34):14 928-14929.

[9]William,E.Emmrich,吳德相.聚乙二醇對種子萌發(fā)的影響[J].種子,1994,13(1):59-61.

[10]段義忠.干旱脅迫對綠豆和黑豆發(fā)芽的影響[J].榆林學院學報,2014(4):7-11.

研究結果類似。本研究亦表明，5份糯玉米雜交種間的秋水仙素加倍效果未達到顯著差異，這與前人的研究結果不同[11]，這可能與糯玉米基礎材料血緣關系比較近，而普通玉米品種的血緣關系較遠(品種間差異顯著)有關，具體原因有待進一步試驗研究。滴心葉法、浸根、浸種、浸芽的加倍率均極顯著高于植株注射法，其中滴心葉法的加倍率高達11.14%，是應用于糯玉米單倍體加倍生產(chǎn)實踐的最優(yōu)方法。

前人在試驗研究中一般采取浸芽法或浸根法進行普通玉米單倍體的化學加倍，并得出了最優(yōu)加倍時間為8 h，最優(yōu)秋水仙素濃度為0.6 mg/mL[6-7]。本試驗選用源于西星糯1號的單倍體為供試材料，采用浸根法在不同秋水仙素濃度、不同時間下進行糯玉米單倍體的加倍處理。方差分析結果表明，秋水仙素濃度間和處理時間之間均存在極顯著差異，表明藥劑濃度和處理時間是影響糯玉米單倍體加倍效果的重要影響因素。對于糯玉米單倍體化學加倍而言，適宜選用10 h的處理時間，濃度為0.7 mg/mL。

此外，鑒于秋水仙素是劇毒藥劑，篩選出對人畜、環(huán)境均友好的新型加倍藥劑[12]，是當前普通玉米單倍體加倍方法的研究重點，而這些藥劑在糯玉米單倍體的加倍上效果如何，有待進一步深入研究。

參考文獻：

[1]李艷茹,吉士東,鄭大浩,等.糯玉米的營養(yǎng)價值和發(fā)展前景[J].延邊大學農(nóng)學學報,2003,25(2):146-148.

[2]許金芳,賈世鋒,劉志先,等.糯玉米雜交種選育和加工利用的研究[J].玉米科學,1993,1(4):8-10.

[3]魏良明,胡學安,賈邊章,等.糯玉米遺傳育種及加工利用[J].國外農(nóng)學-雜糧作物,1999,19(3):12-14.

[4]謝孝頤,蔡志飛,印志同,等.糯玉米育種概論[J].玉米科學,2003(?？?:58-67.

[5]王秀鳳，苗雨佳.單倍體誘導選系技術在玉米育種中應用[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學,2012(5):67-68.

[6]邢錦豐,張如養(yǎng),段民孝,等.單倍體技術在玉米育種中的應用及其問題探討[J].作物雜志,2012(2):15-17.

[7]黎亮，李浩川，徐小煒，等.玉米孤雌生殖單倍體加倍技術研究進展[J].玉米科學,2010,18(1):12-14,19.

[8]才卓,徐國良,張銘堂,等.玉米單倍體育種研究進展[J].玉米科學,2008,16(1):1-5.

[9]唐啟義,馮明光.實用統(tǒng)計分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京:科學技術出版社,2002:304-311.

[10]劉培勛,劉和平,羅仁革,等.單倍體誘導技術在玉米育種中的應用[J].種子,2014,33(5):49-52.

[11]陳紹江,黎亮,李浩川,等.玉米單倍體育種技術(2版)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學出版社,2012.

[12]惠國強,杜何為,楊小紅,等.不同除草劑加倍玉米單倍體的效率[J].作物學報,2012,38(3):416-422.