安霞，金關(guān)榮，陳常理，駱霞虹，李文略，李蘋芳，朱關(guān)林

(浙江省蕭山棉麻研究所 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究開發(fā)中心，浙江 杭州 311202)

紅麻、亞麻和黃麻為一年生的韌皮纖維作物，分布在中國、印度、泰國、尼日利亞、蘇丹、古巴、秘魯、越南等國家，主要用于紡織，也用于制作紙漿、墻紙、生物基質(zhì)、生物板材、活性炭、床墊、汽車內(nèi)飾、生物質(zhì)能源等方面[1-2]。

非生物脅迫如干旱、高/低溫、高鹽、高堿等都是限制農(nóng)作物生長和發(fā)育的主要因素[3-4]。干旱對(duì)植物生長有顯著影響，非生物脅迫發(fā)生嚴(yán)重時(shí)，甚至導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)高達(dá)70%[5]，因此，對(duì)植物響應(yīng)干旱脅迫的機(jī)制研究至關(guān)重要。干旱是由于水分供求不平衡引起的缺水現(xiàn)象[6]。種子萌發(fā)階段是植物感受外界環(huán)境變化的最初階段，也是評(píng)價(jià)植物耐旱性的重要階段之一[7]。本研究比較了紅麻、亞麻和黃麻種子萌發(fā)對(duì)不同濃度PEG 6000模擬干旱脅迫處理的響應(yīng)，并利用隸屬函數(shù)方法評(píng)價(jià)其綜合耐旱性，以期篩選耐旱性較強(qiáng)的韌皮纖維植物。

1 材料與方法

1.1 材料

紅麻(HibiscuscannabinusL.)、亞麻(LinumusitatissimumL.)和黃麻(CorchoruscapsularisL.)品種分別為H368、華亞3號(hào)和永泰葛嶺麻。

1.2 處理設(shè)計(jì)

選用大小一致、飽滿、完整的供試紅麻、亞麻和黃麻種子，用75%乙醇消毒3 min，蒸餾水沖洗2次。每培養(yǎng)皿底鋪3層濾紙做發(fā)芽床，每皿各放置20粒紅麻、亞麻和黃麻種子。分別加入0(對(duì)照)、0.05 g·mL-1(處理1)、0.15 g·mL-1(處理2)、0.25 g·mL-1(處理3)的PEG 6000溶液，每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)。置于恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)芽7 d，定期觀察和統(tǒng)計(jì)紅麻、亞麻和黃麻種子的發(fā)芽情況，發(fā)芽期間及時(shí)補(bǔ)充模擬干旱脅迫處理液。

1.3 測定方法

每天統(tǒng)計(jì)紅麻、亞麻和黃麻發(fā)芽的種子數(shù)(種子發(fā)芽統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：以胚芽長達(dá)到種子長度的一半為標(biāo)準(zhǔn))。應(yīng)用隸屬函數(shù)法對(duì)紅麻、黃麻及亞麻種子萌發(fā)期的耐旱性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[8]。

計(jì)算發(fā)芽勢、相對(duì)發(fā)芽勢、發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽率。

1.4 數(shù)據(jù)分析

本研究中所有試驗(yàn)均重復(fù)3次。使用SAS進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響

不同濃度PEG 6000處理對(duì)紅麻、亞麻和黃麻發(fā)芽率和發(fā)芽勢的影響如圖1所示，發(fā)芽率和發(fā)芽勢均隨PEG 6000處理濃度的升高而降低。當(dāng)PEG 6000濃度為5%時(shí)，永泰葛嶺麻的發(fā)芽勢和發(fā)芽率降低的幅度較大，H368的降低幅度相對(duì)較小。當(dāng)PEG 6000濃度為25%時(shí)，紅麻、亞麻和黃麻的發(fā)芽勢和發(fā)芽率降到最低。發(fā)芽率變化趨勢基本與發(fā)芽勢表現(xiàn)一致，表明PEG 6000脅迫明顯抑制了紅麻、亞麻和黃麻的發(fā)芽，處理濃度越高，對(duì)發(fā)芽勢和發(fā)芽率的抑制程度越明顯。

圖1 不同濃度PEG 6000處理下紅麻、亞麻和黃麻的發(fā)芽率和發(fā)芽勢

2.2 對(duì)相對(duì)發(fā)芽勢和相對(duì)發(fā)芽率的影響

隨著PEG 6000脅迫濃度的增大，紅麻、亞麻和黃麻的相對(duì)發(fā)芽勢和相對(duì)發(fā)芽率均呈顯著下降趨勢。當(dāng)PEG 6000處理濃度為25%時(shí)，H368的相對(duì)發(fā)芽率最高，永泰葛嶺麻的相對(duì)發(fā)芽率最低(圖2)。

圖2 不同濃度PEG 6000處理下紅麻、亞麻和黃麻的相對(duì)發(fā)芽率和相對(duì)發(fā)芽勢

2.3 耐旱性綜合評(píng)價(jià)

在植物耐旱性評(píng)價(jià)中，僅以發(fā)芽率、發(fā)芽勢、相對(duì)發(fā)芽率或相對(duì)發(fā)芽勢等單一指標(biāo)不能全面有效地反映農(nóng)作物萌發(fā)期的耐旱性。為了消除個(gè)別指標(biāo)帶來的片面性，本研究用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法對(duì)紅麻、亞麻、黃麻的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽勢、相對(duì)發(fā)芽率進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，得到紅麻、亞麻和黃麻的隸屬函數(shù)總平均值(表1)。由表1可知，在種子萌發(fā)期，紅麻H368的耐旱性隸屬函數(shù)總平均值最高，其次為亞麻華亞3號(hào)，黃麻永葛泰嶺麻最低，表明本研究中耐旱性為紅麻>亞麻>黃麻。

表1 種子萌發(fā)期耐旱性各指標(biāo)隸屬函數(shù)值 及綜合評(píng)價(jià)值

3 小結(jié)

隨著PEG 6000脅迫濃度的增加，紅麻、亞麻和黃麻的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽勢均出現(xiàn)了不同程度的下降，高濃度PEG 6000對(duì)紅麻、亞麻和黃麻的抑制作用有差異。根據(jù)隸屬函數(shù)值計(jì)算得出，種子萌發(fā)期的耐旱性為紅麻>亞麻>黃麻。紅麻生長適應(yīng)性強(qiáng)，尤其是抗旱能力強(qiáng)，能在山坡丘陵地區(qū)種植，不與糧食爭地。因此，大力發(fā)展麻類作物尤其是紅麻是滿足人們對(duì)天然纖維不斷增加的需求量的重要途徑之一。