鄭 文，朱明昆，方忠艷，陳鈺楠，杜含梅，王安虎，周永紅,2，吳丹丹,2**

四川涼山地區(qū)多份蕎麥種子萌發(fā)抗寒性評(píng)價(jià)*

鄭 文1，朱明昆1，方忠艷1，陳鈺楠4，杜含梅3，王安虎3，周永紅1,2，吳丹丹1,2**

(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所，成都 611130；2.西南作物基因資源發(fā)掘與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 611130；3.西昌學(xué)院攀西特色作物研究與利用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西昌 615000；4.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，成都 611130)

蕎麥?zhǔn)撬拇錾降雀吆０蔚貐^(qū)的主要糧食作物，為探究蕎麥的抗寒能力，篩選適應(yīng)涼山州極端氣候的優(yōu)異蕎麥種質(zhì)資源，以該地區(qū)推廣和種植面積最大的5份甜蕎（Moench.）和13份苦蕎[(L.) Gaertn.]為材料，在4℃低溫條件和22℃常溫對(duì)照下進(jìn)行種子萌發(fā)期抗寒性評(píng)價(jià)，測(cè)定胚根長(zhǎng)、發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)等7項(xiàng)種子萌發(fā)生長(zhǎng)指標(biāo)，結(jié)合隸屬函數(shù)分析、主成分分析和聚類(lèi)分析對(duì)其抗寒性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：低溫條件下，所有蕎麥品種種子發(fā)芽延遲、發(fā)芽速度減緩；相比于苦蕎，甜蕎的7項(xiàng)萌發(fā)生長(zhǎng)指標(biāo)的平均相對(duì)值都保持較高水平，表明甜蕎更有利于應(yīng)對(duì)低溫環(huán)境；隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)得出，蕎麥各品種萌發(fā)期耐低溫能力最強(qiáng)的為九寨溝栽培甜蕎，其次為品甜3號(hào)，而對(duì)低溫最為敏感的則是西蕎6號(hào)。

涼山；蕎麥；低溫萌發(fā)；抗寒性；綜合評(píng)價(jià)

低溫是重要的環(huán)境脅迫因子之一，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育、空間分布和作物生產(chǎn)力都有不利影響。在植物萌發(fā)及幼苗期，低溫會(huì)導(dǎo)致發(fā)芽率降低、生長(zhǎng)緩慢、葉面積減小、植株黃化并伴隨生長(zhǎng)發(fā)育受損而導(dǎo)致壞死[1]。低溫脅迫抑制植物細(xì)胞內(nèi)光合作用、呼吸作用和生化途徑酶的活性，打破植物細(xì)胞內(nèi)活性氧清除機(jī)制和激素平衡，最終導(dǎo)致細(xì)胞的死亡以及作物減產(chǎn)[2]。近年，全球變暖放緩，氣候變化進(jìn)入新的停滯期，氣溫變化異常[3]。極端氣候事件頻繁出現(xiàn)，低溫冷害凍害日趨嚴(yán)重，大量作物生長(zhǎng)受到影響。研究表明玉米、大豆、棉花、香蕉和番茄等在低溫下（10～15℃）均會(huì)出現(xiàn)凍害而導(dǎo)致減產(chǎn)[4-5]。低溫已成為作物生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[6-7]。

蕎麥屬于蓼科（Polygonaceae）蕎麥屬（Mill.），又稱(chēng)花麥、三角麥，一年生或多年生草本或半灌木植物[8]。從地理分布來(lái)看，以四川、云南、貴州和西藏為主的中國(guó)西南地區(qū)是世界公認(rèn)的蕎麥屬植物起源中心、分布中心和多樣化中心。甜蕎（.）和苦蕎（.）作為栽培種，在世界范圍內(nèi)廣泛種植，尤其在東亞和東歐的高海拔地區(qū)[9]。甜蕎常栽培于西北、西南等地平原或者低海拔山區(qū)農(nóng)田，海拔為0?1000m，而苦蕎主要栽培于西南山區(qū)農(nóng)田，海拔為500?3900m。

近年來(lái)，由于越來(lái)越多的人采用無(wú)麩質(zhì)飲食來(lái)對(duì)抗麩質(zhì)不耐受癥狀，蕎麥引起了全世界的關(guān)注[10]。蕎麥在中國(guó)栽培歷史悠久，至今仍是華北、西北、西南以及一些高寒地區(qū)、少數(shù)民族聚居區(qū)、邊遠(yuǎn)山區(qū)不可替代的作物，并一直作為中國(guó)西南涼山地區(qū)的主要糧食作物[11]。研究表明在蕎麥的生長(zhǎng)發(fā)育階段，特別是在發(fā)育和開(kāi)花的早期階段，對(duì)環(huán)境條件要求高，尤其對(duì)霜凍高度敏感[12]。據(jù)統(tǒng)計(jì)調(diào)查，涼山州自2018年以來(lái)極端低溫天氣頻發(fā)，在苦蕎出苗關(guān)鍵期3?4月，極端低溫多次降至4℃以下，2021年甚至跌至?9℃，嚴(yán)重影響了苦蕎的存活及生長(zhǎng)發(fā)育。了解蕎麥對(duì)低溫的耐受性意義重大，但目前關(guān)于蕎麥的低溫研究報(bào)道較少，特別是針對(duì)萌發(fā)期的低溫抗性研究還很缺失。

本研究選取四川省涼山州推廣和種植面積最大的5份甜蕎和13份苦蕎種子共計(jì)18份材料，進(jìn)行種子萌發(fā)期4℃低溫處理與常溫對(duì)照處理試驗(yàn)，對(duì)其進(jìn)行多項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定并結(jié)合隸屬函數(shù)分析、主成分分析和聚類(lèi)分析對(duì)其抗寒性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，旨在篩選抗寒性強(qiáng)的蕎麥種質(zhì)，為抗寒品種的選育提供基礎(chǔ)材料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

蕎麥種子信息如表1所示。試驗(yàn)用種子均由西昌學(xué)院王安虎教授提供，包括5份甜蕎和13份苦蕎，其中甜蕎包括2份育成種和3份地方種?？嗍w均為育成種，包括川蕎系列（4份）、西蕎系列（8份）和九江苦蕎（1份）。

1.2 試驗(yàn)方法

對(duì)18份蕎麥材料進(jìn)行低溫處理。選取籽粒飽滿(mǎn)的種子用15％的NaClO消毒5min，用超純水沖洗5次，挑選30粒種子放于鋪有濕潤(rùn)的兩層雙圈定性濾紙的培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿分別放入4℃低溫（蕎麥生長(zhǎng)臨界溫度）培養(yǎng)箱和22℃常溫（對(duì)照）培養(yǎng)箱中，光照周期均為每日6：00-22：00以14000Lx的光照，濕度均為60％，共培養(yǎng)10d。所有品種分別取10顆種子放于培養(yǎng)皿中進(jìn)行萌發(fā)期試驗(yàn)，每個(gè)品種3次重復(fù)。

1.3 觀測(cè)項(xiàng)目

每日20：00-21：00進(jìn)行數(shù)據(jù)觀測(cè)并統(tǒng)計(jì)種子的萌發(fā)情況，以胚根長(zhǎng)度達(dá)到種子長(zhǎng)度的一半（約0.5cm）作為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。第10天萌發(fā)結(jié)束后，每個(gè)處理挑選出10顆長(zhǎng)勢(shì)一致的發(fā)芽種子，用游標(biāo)卡尺進(jìn)行胚根長(zhǎng)RL（Root length）的測(cè)定。同時(shí)用精度為0.0001g的電子天平稱(chēng)量其鮮重FW（Fresh weight），然后放入105℃烘箱中殺青0.5h后75℃烘干3d至恒重，再次用精度為0.0001g的電子天平稱(chēng)量其干重DW（Dry weight）。

表1 參試蕎麥種子信息

1.4 種子發(fā)芽指標(biāo)計(jì)算

參考文獻(xiàn)[13?14]計(jì)算種子發(fā)芽率（GR）、發(fā)芽勢(shì)（GE）、發(fā)芽指數(shù)（GI）、活力指數(shù)（VI），計(jì)算公式分別為

式中，Gt為在t天內(nèi)的發(fā)芽數(shù)（個(gè)），30為供試種子數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)（d），S為胚根長(zhǎng)（cm）。GR為10d內(nèi)的發(fā)芽率，GE為5d內(nèi)的發(fā)芽勢(shì)，GI為發(fā)芽指數(shù)，VI為活力指數(shù)，均為無(wú)量綱。

1.5 品種抗寒能力綜合評(píng)價(jià)值計(jì)算[15]

1.5.1 抗寒系數(shù)

為消除材料不同造成的差異，首先將各指標(biāo)進(jìn)行相對(duì)化處理，用抗寒系數(shù)表示。RRL為胚根長(zhǎng)的抗寒系數(shù)，RFW為鮮重指標(biāo)的抗寒系數(shù)，RDW為干重指標(biāo)的抗寒系數(shù)，RGR為發(fā)芽率的抗寒系數(shù)，RGE為發(fā)芽勢(shì)的抗寒系數(shù)，RGI為發(fā)芽指數(shù)的抗寒系數(shù)，RVI為活力指數(shù)的抗寒系數(shù)。其通用計(jì)算公式為

式中，X為各指標(biāo)的抗寒系數(shù)，T1為該指標(biāo)在低溫脅迫下的測(cè)定值，T0為該指標(biāo)在對(duì)照處理中的測(cè)定值。

1.5.2 綜合指標(biāo)得分

利用各品種計(jì)算的各指標(biāo)平均抗寒系數(shù)及其權(quán)重計(jì)算品種的綜合抗寒指標(biāo)。即

式中，F(xiàn)（X）某品種抗寒指標(biāo)綜合得分。aj為指標(biāo)權(quán)重，用主成分分析法確定。Xj為每個(gè)指標(biāo)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的值。

式中，aj表示第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，Pj為主成分分析中第j個(gè)指標(biāo)的綜合貢獻(xiàn)率。

式中，Xjmin為第j個(gè)指標(biāo)的最小值，Xjmax為第j個(gè)指標(biāo)的最大值。

則不同品種蕎麥的抗寒能力綜合評(píng)價(jià)值（D）可表述為

1.6 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Excel整理分析，利用SPSS 26.0進(jìn)行相關(guān)性分析、主成分分析和聚類(lèi)分析，Origin 2019b進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫條件下蕎麥種子發(fā)芽速度分析

由圖1可見(jiàn)，與常溫培養(yǎng)箱（對(duì)照，22℃）相比，低溫條件下（4℃）所有（18個(gè)）蕎麥品種的種子萌發(fā)速度都受到影響，但低溫條件對(duì)不同材料發(fā)芽速度的影響程度不同。低溫下，川蕎系列（圖1a-d）發(fā)芽集中在第6?8天，在第7?10天種子發(fā)芽基本完成；西蕎系列（圖1e-l）發(fā)芽集中在第5?8天，在第7?10天種子發(fā)芽基本完成；甜蕎系列（圖1n-r）發(fā)芽集中在第3?6天，在第6?10天種子發(fā)芽基本完成；九江苦蕎（圖1m）發(fā)芽集中在第6?7天，于第10天完成全部發(fā)芽。總體表現(xiàn)為前期發(fā)芽率低、后期發(fā)芽率逐漸升高的特點(diǎn)，至第10天發(fā)芽率達(dá)到與CK同樣水平，說(shuō)明低溫條件下種子發(fā)芽延遲、發(fā)芽速度減緩。

2.2 低溫條件下蕎麥種子活力指標(biāo)分析

由圖2可見(jiàn)，在低溫條件下，18份蕎麥材料中，甜蕎系列的平均相對(duì)胚根長(zhǎng)、平均相對(duì)鮮重、平均相對(duì)干重、平均相對(duì)發(fā)芽率、平均相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、平均相對(duì)發(fā)芽指數(shù)和平均相對(duì)活力指數(shù)7項(xiàng)指標(biāo)均高于苦蕎系列。所有供試材料在低溫條件下，上述7項(xiàng)指標(biāo)除了平均相對(duì)發(fā)芽率以外，其余指標(biāo)的絕對(duì)值均小于1，說(shuō)明低溫條件下所有品種種子的活力指標(biāo)降低，反映了低溫對(duì)蕎麥種子的萌發(fā)產(chǎn)生了不利影響。

甜蕎系列品種平均相對(duì)胚根長(zhǎng)、平均相對(duì)鮮重、平均相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、平均相對(duì)發(fā)芽指數(shù)和平均相對(duì)活力指數(shù)這5項(xiàng)種子活力指標(biāo)數(shù)值高于川蕎系列、西蕎系列以及九江苦蕎。平均相對(duì)胚根長(zhǎng)中，甜蕎系列的T17（九寨溝栽培甜蕎）最高（0.882），而西蕎系列的X8（西蕎4號(hào)）最低（0.112）。平均相對(duì)鮮重中，甜蕎系列的T15（香甜2號(hào)）最高（0.586），而T16（紅花甜蕎）最低（0.238）。平均相對(duì)干重中，川蕎系列的C4（川蕎10號(hào)）最高（0.318），而西蕎系列的X7（西蕎3號(hào)）最低（0.105）。平均相對(duì)發(fā)芽率中，西蕎系列的X9（西蕎5號(hào)）最高（1.2），而川蕎系列的C3（川蕎5號(hào)）最低（0.833）。平均相對(duì)發(fā)芽勢(shì)指標(biāo)中，甜蕎系列的T17（九寨溝栽培甜蕎）最高（0.95），而最低水平在4個(gè)蕎麥系列中均有包括，其數(shù)值為0。平均相對(duì)發(fā)芽指數(shù)中，甜蕎系列的T16（紅花甜蕎）最高（0.499），而西蕎系列的X7（西蕎3號(hào)）最低（0.195）。在平均相對(duì)活力指數(shù)這項(xiàng)指標(biāo)中，甜蕎系列的T17（九寨溝栽培甜蕎）最高（0.371），而西蕎系列的X10（西蕎6號(hào)）最低（0.027）。由上可見(jiàn)，在低溫條件下甜蕎系列品種比苦蕎更能應(yīng)對(duì)低溫環(huán)境的不利影響。

2.3 蕎麥種子萌發(fā)期抗寒性綜合評(píng)價(jià)

2.3.1 指標(biāo)篩選

對(duì)用于抗寒性評(píng)價(jià)的7項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表2。由表可知，達(dá)到顯著水平的有平均相對(duì)鮮重與平均相對(duì)胚根長(zhǎng)和平均相對(duì)活力指數(shù)（P＜0.05）；達(dá)到極顯著水平的有平均相對(duì)發(fā)芽勢(shì)與平均相對(duì)胚根長(zhǎng)，平均相對(duì)發(fā)芽指數(shù)與平均相對(duì)發(fā)芽率和平均相對(duì)發(fā)芽勢(shì)，平均相對(duì)活力指數(shù)與平均相對(duì)胚根長(zhǎng)、平均相對(duì)發(fā)芽勢(shì)和平均相對(duì)發(fā)芽指數(shù)（P＜0.01）。其中，平均相對(duì)發(fā)芽勢(shì)與平均相對(duì)活力指數(shù)的相關(guān)性最高（R=0.874）。說(shuō)明這些指標(biāo)可以作為蕎麥萌發(fā)期抗寒性初步篩選的指標(biāo)。

2.3.2 指標(biāo)權(quán)重確定

利用主成分分析法確定各指標(biāo)權(quán)重。主成分分析可將多個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為幾個(gè)獨(dú)立的指標(biāo)，從而反映原來(lái)多指標(biāo)的信息。將7個(gè)指標(biāo)耐低溫系數(shù)進(jìn)行主成分分析后，得到兩個(gè)主成分，如表3所示。第一主成分的特征根為3.727，貢獻(xiàn)率為53.249%，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)有較高的載荷，反映了蕎麥的萌發(fā)情況，所以第一主成分可歸納為“萌發(fā)因子”；第二主成分特征根為1.535，貢獻(xiàn)率為21.929%，根長(zhǎng)有較高的載荷（0.583），反映了蕎麥的根部生長(zhǎng)狀況，可概括為“根部生長(zhǎng)因子”。

圖1 試驗(yàn)期間（10d）不同蕎麥材料在常溫（22℃,CK）和低溫（4℃,LT）條件下發(fā)芽率變化過(guò)程

注：豎線(xiàn)代表標(biāo)準(zhǔn)誤差。

Note: The vertical bars indicate root mean squared error.

圖2 低溫條件下不同蕎麥材料7個(gè)發(fā)芽活力指標(biāo)與CK（22℃）對(duì)比的相對(duì)值

注：川蕎系列（CQ）包括C1?C4，西蕎系列（XQ）包括X5?X12，九江苦蕎（JJ）包括J13，甜蕎（TQ）包括T14?T18。

Note: Chuanqiao series (CQ) includes C1?C4, Xiqiao series (XQ) includes X5?X2, Jiujiang tartary buckwheat (JJ) includes J13, and common buckwheat (TQ) includes T14?T18.

表2 蕎麥種子7個(gè)抗寒指標(biāo)間的相關(guān)性分析

注：*P < 0.05，**P < 0.01。ARRL為平均相對(duì)胚根長(zhǎng)，ARFW為平均相對(duì)鮮重，ARDW為平均相對(duì)干重，ARGR為平均相對(duì)發(fā)芽率，ARGE為平均相對(duì)發(fā)芽勢(shì)，ARGI為平均相對(duì)發(fā)芽指數(shù)，ARVI為平均相對(duì)活力指數(shù)。下同。

Note:*is P < 0.05，**is P < 0.01. ARRL is average relative root length, ARFW is average relative fresh weight, ARDW is average relative dry weight, ARGR is average relative germination rate, ARGE is average relative germination energy, ARGI is average relative germination index, ARVI is average relative vigor index. The same as below.

2.3.3 綜合指標(biāo)計(jì)算

因子載荷值除以該成分的特征根的平方根得到特征向量，將7個(gè)指標(biāo)的平均抗寒系數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后，利用式（7）得到兩個(gè)主成分的綜合指標(biāo)值。即

F1=0.724ARRL+0.636ARFW+0.324ARDW+0.606ARGR

+0.878ARGE+0.801ARGI+0.955ARVI（11）

F2=0.583ARRL-0.078ARFW+0.559ARDW-0.747ARGR

+0.124ARGE-0.510ARGI+0.208ARVI （12）

式中，ARRL為平均相對(duì)胚根長(zhǎng)，ARFW為平均相對(duì)鮮重，ARDW為平均相對(duì)干重，ARGR為平均相對(duì)發(fā)芽率，ARGE為平均相對(duì)發(fā)芽勢(shì)，ARGI為平均相對(duì)發(fā)芽指數(shù)，ARVI為平均相對(duì)活力指數(shù)。均為無(wú)量綱。

根據(jù)式（8）和式（9）得到的權(quán)重系數(shù)與隸屬函數(shù)值μ，再按照式（10）得到各低溫處理的綜合評(píng)價(jià)值（D），對(duì)各品種抗寒能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，表4顯示，D值的變化范圍在0.064～1.000，其中甜蕎系列的T17（九寨溝栽培甜蕎）的D值最大，該品種抗寒性最強(qiáng)，而西蕎系列的X10（西蕎6號(hào)）的抗寒性最弱。

表3 種子萌發(fā)期抗寒性指標(biāo)的主成分分析

表4 不同蕎麥材料的抗低溫處理綜合評(píng)價(jià)值（D）

2.3.4 綜合抗寒能力聚類(lèi)分析

采用歐式距離法對(duì)18份蕎麥材料的抗寒能力綜合評(píng)價(jià)值（D值）進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析，結(jié)果如圖3所示。在歐式距離5.0處，18份材料可以分為4大類(lèi)：第I類(lèi)材料低溫耐性最強(qiáng)，為T(mén)17（九寨溝栽培甜蕎）；第Ⅱ類(lèi)為耐低溫較強(qiáng)的兩份甜蕎材料，即T18（品甜3號(hào)）和T15（香甜2號(hào)）；第III類(lèi)為中等耐低溫材料，包括甜蕎系列的T16（紅花甜蕎）、T14（百花甜蕎），以及川蕎系列的C3（川蕎5號(hào)）、C4（川蕎10號(hào)）和西蕎系列的X12（西蕎8號(hào)）；第Ⅳ類(lèi)低溫敏感材料，包括有川蕎系列、西蕎系列以及九江苦蕎在內(nèi)的10份材料。因此，甜蕎的耐低溫能力普遍強(qiáng)于苦蕎，苦蕎系列中，川蕎的整體低溫耐性強(qiáng)于西蕎。

圖3 不同蕎麥材料抗寒能力綜合評(píng)價(jià)值（D值）的聚類(lèi)分析

3 結(jié)論與討論

3.1 討論

適宜的溫度是種子萌發(fā)最重要的環(huán)境因子之一，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解和其他一系列的生理生化活動(dòng)，都需要在適宜的環(huán)境下才能進(jìn)行[16]。本研究中，低溫條件下蕎麥種子發(fā)芽延遲，發(fā)芽速度減緩，這與彭運(yùn)翔等[17]的研究結(jié)果一致，這可能是因?yàn)榉N子呼吸作用及種子內(nèi)含物的分解代謝和生理活動(dòng)受到了低溫抑制[18]。本研究對(duì)用于抗寒性評(píng)價(jià)的7項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明，平均相對(duì)發(fā)芽勢(shì)和平均相對(duì)活力指數(shù)相關(guān)性最高。發(fā)芽勢(shì)可直觀表現(xiàn)蕎麥種子的發(fā)芽情況，活力指數(shù)可表現(xiàn)種子的發(fā)芽質(zhì)量和活力，這是衡量植物抗寒能力的兩個(gè)重要指標(biāo)，這與王曉龍等[19]研究結(jié)果一致，低溫條件下，不同品種的蕎麥種子的發(fā)芽勢(shì)和活力指數(shù)均受到不同程度的降低，這可能是因?yàn)榈蜏貙?duì)種子內(nèi)部酶活性、可溶性糖和淀粉等生理代謝過(guò)程起到了抑制作用[20]，導(dǎo)致種子活性降低。本研究利用主成分分析得出兩個(gè)主成分，將其歸納為發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)載荷更高的“萌發(fā)因子”和胚根長(zhǎng)更高載荷的“根部生長(zhǎng)因子”。胚根是植物從土壤中吸收水分的主要器官，同時(shí)也是貯存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重要部位，所以也用胚根長(zhǎng)來(lái)衡量種子的萌發(fā)情況，這與侯龍魚(yú)等[21]研究結(jié)果一致，低溫條件下，蕎麥根長(zhǎng)生長(zhǎng)受到抑制，可能是由于蕎麥種子內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解、轉(zhuǎn)化和一系列代謝活動(dòng)受到影響[22]。

植物的抗寒性是由多個(gè)因子控制的數(shù)量性狀，不同物種或種質(zhì)材料對(duì)不同指標(biāo)的響應(yīng)規(guī)律不同，為全面評(píng)價(jià)植物的抗寒性強(qiáng)弱，許多學(xué)者采用綜合多個(gè)指標(biāo)的隸屬函數(shù)法，以消除用單一指標(biāo)鑒定的片面性。賈祥等[23]通過(guò)對(duì)4份豆科牧草材料發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)等6個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)的隸屬函數(shù)綜合分析，評(píng)價(jià)了其抗寒性，篩選出紫花苜蓿耐寒性最高，劉偉等[24]利用隸屬函數(shù)法對(duì)3份辣椒材料的耐寒性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果為紫桿美早佳＞強(qiáng)龍＞長(zhǎng)辣香妃。本研究則主要通過(guò)隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)18份蕎麥材料萌發(fā)期抗寒性，初步判定甜蕎的耐低溫能力優(yōu)于苦蕎。在低溫脅迫下，甜蕎材料除百花甜蕎外，其余甜蕎材料的發(fā)芽勢(shì)相較于苦蕎材料都處于較高水平，表明甜蕎種子對(duì)于低溫抑制的適應(yīng)能力較強(qiáng)。其原因可能是為甜蕎主產(chǎn)區(qū)大多在陜西、山西一帶，處于秦嶺以北，入冬時(shí)間早、冬季長(zhǎng)且氣溫低。甜蕎主要栽培于海拔1000m以下的平原或是山區(qū)農(nóng)田[25]，栽培條件適宜，吸引了許多農(nóng)戶(hù)和育種家的興趣。在農(nóng)戶(hù)和育種家的選育條件下，研究所用的甜蕎經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期低溫馴化，表現(xiàn)出了更為耐低溫的特性。而苦蕎的主產(chǎn)區(qū)在四川、云南一帶的高海拔山區(qū)，未經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的寒冬馴化，在抗寒方面明顯遜色于甜蕎。九寨溝栽培甜蕎和紅花甜蕎的發(fā)芽指數(shù)最高，表明在低溫脅迫下，其種子活力依舊保有較高水平，受低溫脅迫的影響比大多數(shù)苦蕎材料小，說(shuō)明本研究評(píng)價(jià)的甜蕎材料的低溫耐受能力優(yōu)于苦蕎材料。若要對(duì)甜蕎和苦蕎的抗寒性做出更全面的評(píng)價(jià)，需要收集大量的農(nóng)家種和當(dāng)?shù)匾吧N做出系統(tǒng)性評(píng)價(jià)。

3.2 結(jié)論

本研究對(duì)蕎麥在低溫條件下的根長(zhǎng)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)等7項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)作為“萌發(fā)因子”反映了蕎麥的萌發(fā)情況，根長(zhǎng)作為“根部生長(zhǎng)因子”反映了蕎麥的根部生長(zhǎng)狀況。采用隸屬函數(shù)法，對(duì)7個(gè)指標(biāo)進(jìn)行抗寒性綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，九寨溝栽培甜蕎的抗寒性最高，品甜3號(hào)次之，西蕎6號(hào)的抗寒性最弱，受低溫的抑制作用最為明顯。

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Evaluation on Cold Resistance of Buckwheat Germplasm during Germination Stage in Sichuan Province

ZHENG Wen1, ZHU Ming-kun1, FANG Zhong-yan1, CHEN Yu-nan4, DU Han-mei3, WANG An-hu3, ZHOUYong-hong1,2, WU Dan-dan1,2

（1. Sichuan Agricultural University Triticeae Research Institute, Chengdu 611130, China；2. State Key Laboratory of Crop Gene Exploration an Utilization in Southwest China，Chengdu 611130；3. Panxi Crops Research and Utilization Key Laboratory of Sichuan Province, Xichang University, Xichang 615000；4. College of Agronomy, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130）

Buckwheat is the major food crop in high altitude areas such as Liangshan district, Sichuan province, China. In order to explore the cold resistance of buckwheat and screen excellent buckwheat germplasm resources adapted to Liangshan district, 5 common buckwheat (Moench.) and 13 Tartary buckwheat [(L.) Gaertn. ], the most extensive varieties and landrace, were used to evaluate the cold resistance during seed germination stage at 4℃(low temperature condition) and 22℃(control condition). Seven indices related to germination and growth were measured, including radicle length, germination rate and germination potential. Comprehensive cold resistance was reflected by subordinate function analysis, principal component analysis and cluster analysis. The results showed that under low temperature conditions, the seed germination of all buckwheat materials was delayed and the germination rate was retarded. Compared withTartary buckwheat, seven germination and growth indexes of common buckwheat maintained a higher level, indicating that common buckwheat was more tolerant under low temperature environment. The comprehensive evaluation of the membership function results suggested that Jiuzhaigou common buckwheat had the strongest low temperature tolerance ability at the germination stage, followed by Pintian No.3, whereas Xiqiao No.6 was the most sensitive to low temperature.

Liangshan; Buckwheat; Low temperature germination; Cold resistance; Comprehensive evaluation

10.3969/j.issn.1000-6362.2023.09.004

鄭文,朱明昆,方忠艷,等.四川涼山地區(qū)多份蕎麥種子萌發(fā)抗寒性評(píng)價(jià)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象,2023,44(9):795-804

2022?10?25

攀西特色作物研究與利用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助課題（SZKF2201）；2021?2023年中國(guó)農(nóng)技協(xié)西昌苦蕎麥科技小院專(zhuān)項(xiàng)基金；四川省麥類(lèi)作物創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（2019scyz02）

吳丹丹，博士，講師，主要從事植物資源分類(lèi)與評(píng)價(jià)工作，E-mail：wudandan@sicau.edu.cn

鄭文，E-mail：wenzheng0621@hotmail.com