呂亞慈
(衡水學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院 河北 衡水053000)
燕麥又稱莜麥,屬1年生禾本科植物,具有耐寒、抗旱等特點(diǎn),對土壤的適應(yīng)性很強(qiáng)。在中國燕麥與其它作物相比經(jīng)濟(jì)效益相對較高,主要體現(xiàn)在燕麥的營養(yǎng)價值、醫(yī)療價值、保健價值和飼養(yǎng)價值方面[1],因此,發(fā)展燕麥產(chǎn)業(yè)對于種植業(yè)的調(diào)整、農(nóng)牧民產(chǎn)量的增收及畜牧業(yè)的發(fā)展都極為有利。
近年來,溫室效應(yīng)日益加劇,我國干旱地區(qū)和半干旱地區(qū)降水量下降,對農(nóng)作物的種植及產(chǎn)量造成了巨大影響。干旱使燕麥在萌發(fā)期就受到脅迫,造成出苗率低、出苗不齊,很難達(dá)到苗全苗壯[2]。因此,進(jìn)行不同基因型燕麥萌發(fā)期抗旱性的研究,篩選出抗旱性較強(qiáng)的品種,對于研究燕麥抗旱性及進(jìn)行抗旱品種培育、推廣都具有重要的意義。
1.1 試驗材料。①燕麥品種:張燕1號、張燕3號、張 莜7號、張 莜13號、張 莜14號、0905-12-14,均由張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。②試驗儀器:恒溫培養(yǎng)箱、電子分析天平等。③試驗試劑:聚乙二醇(淄博協(xié)創(chuàng)化工有限公司)、無水乙醇(天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑廠)、氯化汞(銅仁市萬山區(qū)鴻星汞業(yè)有限公司)。
1.2 試驗方法。在供試的6種燕麥種子中篩選出粒大飽滿、無病蟲害且沒有損壞的種子。使用濃度為0.1%的HgCl2進(jìn)行消毒,消毒時間為10~15 min,再用蒸餾水沖洗3~5次。本次試驗采用雙層濾紙培養(yǎng)法,在每個培養(yǎng)皿里放置2層濾紙,每個培養(yǎng)皿里均勻放置50粒已消毒的燕麥種子。配制PEG-6000溶液,設(shè)置4個濃度梯度(5%、10%、15%、20%),對燕麥進(jìn)行處理:在每個培養(yǎng)皿里加入10 ml不同濃度的聚乙二醇溶液,以蒸餾水為對照,每個處理重復(fù)3次。將所有處理組置于恒溫培養(yǎng)箱中25℃培養(yǎng),每天定時觀察記錄發(fā)芽情況。
1.3 指標(biāo)測定與數(shù)據(jù)處理分析。試驗期間每天定時記錄各處理種子的發(fā)芽數(shù),將胚芽的長度等于種子長度的1/2時記作發(fā)芽的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)對照組連續(xù)2 d不再發(fā)芽時記作發(fā)芽的結(jié)束期。分別測量燕麥種子的胚根長、胚芽長、株重,計算燕麥種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢以及活力指數(shù)。計算公式:發(fā)芽率=發(fā)芽數(shù)/種子數(shù)×100%;發(fā)芽勢=3 d內(nèi)發(fā)芽的種子數(shù)/種子數(shù)×100%;活力指數(shù)=平均鮮重×發(fā)芽指數(shù)。利用Excel對所測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,再利用SPSS軟件進(jìn)行單因素方差分析,并分析各指標(biāo)間的差異是否具有顯著性,最后再利用隸屬函數(shù)分析法綜合分析各品種的抗旱能力[3]。
2.1 不同干旱處理對燕麥發(fā)芽率的影響。通過對表1分析得出:不同濃度的PEG-6000對6種燕麥種子發(fā)芽率均有影響;將不同濃度聚乙二醇處理6種燕麥種子的發(fā)芽率進(jìn)行SPSS軟件數(shù)據(jù)分析,得出4種濃度的聚乙二醇處理組燕麥種子發(fā)芽率全部低于對照組,且差異顯著,由此可以得出不同濃度的聚乙二醇對燕麥種子萌發(fā)期的發(fā)芽率均有一定的抑制作用。
表1不同干旱處理對6種燕麥發(fā)芽率的影響
2.2 不同干旱處理對燕麥發(fā)芽勢的影響。通過對表2進(jìn)行分析可得:張燕1號種子在PEG-6000濃度為5%~10%時與對照組無明顯差異,0905-12-14種子在PEG-6000濃度為10%時與對照組無明顯差異。張燕1號和0905-12-14的發(fā)芽勢變化趨勢都是先下降后上升再下降,且在PEG-6000濃度為10%時達(dá)到最高值。張燕3號在5%的PEG-6000濃度下達(dá)到最低值,濃度在10%~20%時發(fā)芽勢基本一致;張莜13號、張莜14號、張莜7號在各個PEG-6000濃度下發(fā)芽勢均低于對照組,且隨著聚乙二醇濃度的增大發(fā)芽勢逐漸降低。
表2不同干旱處理對燕麥種子發(fā)芽勢的影響
2.3 不同干旱處理對燕麥活力指數(shù)的影響。通過對表3分析可得:張燕3號在PEG-6000濃度為5%時與對照組無明顯差異,在15%~20%時與對照組差異顯著。其余各品種都隨著聚乙二醇濃度的增大活力指數(shù)逐漸降低??梢缘贸觯垡叶紝ρ帑湻N子活力指數(shù)具有抑制作用,且隨著濃度的增加,抑制作用逐漸加強(qiáng)。
表3不同干旱處理對6種燕麥活力指數(shù)的影響
2.4 不同干旱處理對燕麥胚根長的影響。通過對表4分析可得,在PEG-6000濃度為5%時張燕1號、張莜7號、0905-12-14與對照組無明顯差異,但在濃度為10%~20%時差異較為明顯,可以得出,隨著PEG-6000濃度的增大,燕麥胚根的長度逐漸減小。張燕3號、張莜13號和張莜14號在PEG-6000濃度為10%時胚根最長,且隨處理濃度的升高呈先上升后下降的趨勢。
表4不同干旱處理對6種燕麥胚根長的影響
2.5 不同干旱處理對燕麥胚芽長的影響。通過對表5分析可得:各個品種燕麥胚芽長隨著聚乙二醇濃度的增加而縮短,尤其在濃度為10%~20%時與對照組差異最為顯著。
表5不同干旱處理對6種燕麥胚芽長的影響
2.6 不同干旱處理對燕麥株重的影響。通過對表6進(jìn)行分析可得:0905-12-14和張莜13號在PEG-6000濃度為5%時與蒸餾水對照組無明顯差異,但在15%~20%濃度下,差異最為明顯;張燕3號在PEG-6000濃度為5%~10%時與蒸餾水對照組無明顯差異,在濃度為15%~20%時與蒸餾水對照組差異顯著;其余各品種隨處理濃度升高,株重呈下降趨勢,表明聚乙二醇對燕麥的株重具有抑制作用。
表6不同干旱處理對6種燕麥株重的影響
2.7 隸屬函數(shù)分析法綜合評價燕麥抗旱性。在對不同品種燕麥在萌發(fā)期的抗旱性進(jìn)行分析時,單個指標(biāo)不能代表燕麥萌發(fā)期的抗旱性,需要綜合多組指標(biāo),進(jìn)行隸屬函數(shù)綜合分析。經(jīng)過對各指標(biāo)的隸屬函數(shù)值綜合分析可以得出抗旱能力:張燕1號>張莜7號>0905-12-14>張莜14號>張燕3號>張莜13號。
試驗結(jié)果表明,燕麥萌發(fā)期的6個指標(biāo)中,對照組的發(fā)芽率、發(fā)芽勢與活力指數(shù)均為最大值,隨著聚乙二醇濃度的不斷增加,燕麥的發(fā)芽率、發(fā)芽勢與活力指數(shù)在逐漸降低,對燕麥的萌發(fā)也起到了進(jìn)一步的抑制作用,與柏曉玲[4]、劉文英[5]的研究結(jié)果相似。抗旱能力強(qiáng)的品種張燕1號和張莜7號在萌發(fā)期的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和活力指數(shù)都相較于其他品種要高,胚根、胚芽的長勢也較其他品種要好,經(jīng)過隸屬函數(shù)綜合分析,得出這2個品種的隸屬值是最高的,原因可能是抗旱能力強(qiáng)的品種抗?jié)B透脅迫能力較強(qiáng),能夠在干旱條件下吸收一定量的水分用于燕麥種子的萌發(fā)。
通過隸屬函數(shù)綜合分析得出6個燕麥品種抗旱能力:張燕1號>張莜7號>0905-12-14>張莜14號>張燕3號>張莜13號。本研究只對6種燕麥萌發(fā)期的抗旱性進(jìn)行了研究,而6個燕麥品種苗期抗旱性強(qiáng)弱是否與萌發(fā)期一致,還需要進(jìn)行更深層次的探索。