1、巴塘玉米耐冷性的鉴定、筛选及评价草学CAOXUE巴塘玉米耐冷性的鉴定、筛选及评价唐玮琦1，严东海1，杨勤3，崔阔澍5，何如钰4，伍文丹1，张瑞珍1，严林6，杨树晶6，程明军1，2*(1 四川省草业技术研究推广中心，四川成都610041;2 西南民族大学，四川成都610041;3 四川省农业科学院作物研究所，四川成都610066;4 四川农业大学玉米研究所，四川成都611130;5 四川省农业技术推广总站，四川成都610041;6 四川省阿坝藏族羌族自治州草业技术研究推广中心，四川马尔康624000)摘要:筛选耐冷性强的玉米种质资源，是玉米生产发展的重要支持。本研究以巴塘县地方玉米种质资源为试验
2、材料，通过人工气候箱模拟低温环境条件，进行低温胁迫和标准发芽试验，测定幼苗株高、鲜重、干重三项生长指标，计算总鲜重(TFW/g)、总干重，并测定相对叶绿素含量、相对电导率两项生理生化指标。结果表明，巴塘地方玉米材料在低温条件下生长受到抑制，其中材料 367、369 耐冷性较好。关键词:玉米;巴塘;苗期;耐冷性中图分类号:S513.037文献标识码:A文章编号:20963971(2023)01005708DOI:10.3969/j.issn.20963971.2023.01.010收稿日期:20220918基金项目:四川省科学技术厅应用基础研究项目(2020YJ0466);四川省饲草育种攻关项目
3、(2021YFYZ0013);四川省科技四川饲草创新团队共同资助作者简介:唐玮琦(1996)，女，四川成都人，硕士，主要从事饲用作物育种与栽培研究，Email:*通讯作者:程明军(1987)，男，山东莱州人，博士，主要从事饲用作物育种与栽培研究。巴塘县地处川西北高原山区，隶属于四川省甘孜藏族自治州，全县平均海拔 3 300m 以上，最高处海拔 6 060m，最低处海拔 2 240m，全县海拔高度落差大。巴塘县属亚热带气候，冬长夏短，四季变化不分明，垂直气候明显，雨热同季，自然条件恶劣，人烟稀少，经济发展相对滞后。玉米不仅是一种粮食、饲料作物，更是一种重要的经济作物，在我国有较广的种植范围，在农
4、业体系中具有超然地位，玉米作为主要农作物在我国北方地区种植，其生产产量对于农村、农民乃至于农业发展都具有重要影响1。玉米生长发育各时期对低温冷害表现均较为敏感，是典型的 C4 喜暖植物2，尤其是玉米出苗期遭遇低温冷害会导致玉米出现萌发缓慢、整齐度差等现象，是限制玉米产量和品质、造成玉米减产的重要原因之一35。四川玉米育种研究多注重粮饲通用型即普通玉米品种的选育，真正抗寒优质专用玉米品种很少，是川西北玉米生产发展的限制因素之一6。对巴塘玉米耐冷性进行鉴定、筛选及评价，有利于挖掘地方玉米种质资源潜力，是选育耐冷品种的重要前提。苗期温度对玉米根茎叶的生长具有很大影响7，本研究利用 31 种巴塘县收集
5、的地方玉米种质资源，通过苗期耐冷性评价，为明确巴塘县地方玉米种质资源耐冷性，建立地方玉米种质资源耐冷性鉴定技术体系，选育适宜川西北的抗寒优质玉米品种奠定基础。75草学CAOXUE草业科学2023 年第 1 期总第 270 期1材料与方法1.1试验材料本试验材料选用玉米材料共计 31 种，其中对照材料包括 B73、郑58、昌72、Mo17、PH6，由四川农业大学玉米研究所提供;337、346、348、349、350、352、354、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、367、369、370、371、372、373、374、375 和 376 等 26
6、份材料为甘孜州巴塘县收集。1.2试验方法1.2.1种子消毒每个材料选取 50 粒种子，先用 75%的酒精消毒1min，然后再用 10%的双氧水消毒 10min，用自来水清洗 3 次。干净均匀细沙在 120 烘 2h，加入去离子水使含水量为 16%。发芽盒底层铺沙 3cm，将消毒后的种子播入沙床，然后盖上 3mm 厚的湿沙，置于 25人工气候箱发芽，3 次重复。1.2.2苗期耐冷性评价选择大小一致的花盆装满土，将种子撒于各个盆中，覆土 3mm，设 3 个重复。在此期间，每天补充 1 次水分，每 3 天更新 1次，保持一定水层，并用温度计记录气候箱内的实际温度，每日 2 次。当幼苗长到三叶一心期时
7、，将对照组(CK)和处理组分开，开始换用 1/2Hoagland 营养液培养，并低温处理，对照和处理均采用完全随机区组设计，低温处理采用恒定低温条件(2);对照温度均设置为 25;光照度均设置为 3 000Lx。低温处理 5d 及时补充培养液以维持一定的水层，并每日记录气候箱内(型号:ML352HPC)温度 2 次。低温培养 5d 后每盆材料选取生长相对一致的 5株幼苗进行相关指标的测定。1.2.3相关指标测定1.2.3.1生长指标测定低温培养 7d，每组材料选取生长相对一致的 5株幼苗，进行表型测定，包括株高(SL/cm)，鲜重(FW/g)、干重(DW/g)并计算总鲜重(TFW/g)、总干重
8、(TDW/g);株高为茎基部到最长叶片叶尖的距离，鲜重为吸除根和茎表面水分后的重量，干重为根和茎烘干后的重量(分装杀青 100，2h，80烘干至恒重)。1.2.3.2生理生化指标测定相对叶绿素含量(SPAD)测定，使用日本 MI-NOLTA 公司设计制造的 SPAD502 叶绿素仪测定材料的 SPAD 值。测定时，分别对每盆植株顶端第一片完全展开叶的叶尖、叶中部和叶基部测量 3 次后，取平均值，得到每盆植株的 SPAD 值。最后计算每份材料5 盆植株的 SPAD 平均值，作为该材料的 SPAD 值。相对电导率(EC)测定，于试验材料顶端第 1片完全展开叶的中部，取 1 块叶片，混合后将叶片剪成
9、 1cm 的小段，均分为 3 份，装入 3 支 10mL EP管中，并将管中装满蒸馏水。叶片在水中浸泡化 3h后，用电导率仪测定得到 EC1。随后进行沸水浴10min，冷却至室温，用电导率仪测定得到 EC2。相对电导率的计算公式:EC=EC1/EC2100%。1.3数据处理与分析所有数据用 Excel 2019 进行初步整理和计算，用 SPSS 22.0 进行数据处理，采用 oneway ANOVA进行单因素方差分析，Duncan 法检验处理间的差异显著性，数据以“均值标准差”表示。2结果与分析2.1低温胁迫对巴塘玉米生长指标的影响(见表 1)由表 1 可知，就株高而言，在正常温度下，372的
10、株高最高，348 的株高最低;在低温胁迫下，372的株高最高，363 的株高最低。就地上部鲜重而言，在正常温度下，369 的地上部鲜重最高，348 的地上部鲜重最小;在低温胁迫下，Mo17 的地上部鲜重最高，348 的地上部鲜重最小。就地上部干重而言，在正常温度下，369 的地上部干重最高，348 的地上部干重最小;在低温胁迫下，367 的地上部干重最高，357 和 358 的地上部干重最小。就地下部鲜重而言，在正常温度下，369 的地下部鲜重最高，365 的地下部鲜重最小;在低温胁迫下，348 和 360 的地下部鲜重最高，356 的地下部鲜重最小。就地下部干重而言，在正常温度下，367 的
11、地下部干重最高，363 的地下部干重最小;在低温胁迫下，375 的地下部干重最高，374 的地下部干重最小。85巴塘玉米耐冷性的鉴定、筛选及评价草学CAOXUE表 1各供试材料生长指标的变化状况材料处理株高(cm)地上部鲜重(g)地上部干重(g)地下部鲜重(g)地下部干重(g)B73CK34.002.080.950.130.050.000.620.050.170.02T25.331.580.400.070.030.000.510.050.040.01郑 58CK28.331.200.750.060.050.000.600.070.250.01T23.333.380.440.020.050.00
12、0.520.010.020.02昌 72CK23.501.250.460.030.040.000.540.030.270.00T21.001.730.410.070.040.010.510.010.030.01Mo17CK28.001.521.310.050.100.000.520.040.310.02T23.001.521.090.160.080.010.510.020.040.02PH6CK29.330.660.970.030.060.000.550.040.360.01T24.001.600.680.150.060.000.470.030.040.01337CK25.500.000.53
13、0.000.050.000.580.010.250.03T21.000.000.190.000.040.000.500.060.030.03346CK25.000.000.680.000.050.000.630.020.280.02T21.660.330.440.090.040.010.590.040.070.01348CK18.001.500.300.030.020.000.700.030.240.01T15.662.020.150.010.040.000.690.040.030.02349CK24.000.000.410.000.030.000.690.020.190.00T22.000.
14、000.340.000.030.000.680.020.030.01350CK20.000.000.660.000.030.000.740.020.140.02T17.700.000.320.000.030.000.630.010.030.02352CK21.160.920.530.050.040.000.590.000.270.01T18.661.580.300.000.030.000.560.020.040.01354CK32.662.600.650.070.060.000.640.020.280.03T21.161.920.380.080.050.000.550.000.040.0335
15、6CK19.000.000.450.000.050.000.550.020.260.02T15.500.000.200.000.040.000.440.020.070.01357CK26.660.330.680.000.040.000.550.010.240.01T16.162.200.180.000.020.000.540.020.060.02358CK31.331.450.920.110.050.000.650.020.220.00T21.331.450.370.060.020.000.460.020.050.01359CK21.000.000.670.000.060.000.620.02
16、0.250.02T18.500.500.450.100.040.000.600.030.070.02360CK26.501.500.450.030.080.000.760.020.220.01T19.500.000.310.000.070.330.690.040.070.01361CK24.663.330.500.090.090.000.620.020.250.03T19.501.750.400.070.050.330.610.040.070.0395草学CAOXUE草业科学2023 年第 1 期总第 270 期(续表1)材料处理株高(cm)地上部鲜重(g)地上部干重(g)地下部鲜重(g)地下部干重(g)362CK30.000.000.430.050.040.000.560.050.190.02T22.000.500.260.060.050.010.530.020.040.01363CK21.331.640.400.040.080.000.570.010.130.01T15.000.000.230.000.060.330.470.020.080.02364CK29.000.570.67
