一种评价小麦种子萌发期抗旱性的方法 【技术领域】
本发明涉及一种评价小麦种子萌发期抗旱性的方法。
背景技术
在我国北方的大部分小麦产区，干旱是限制产量的主要因素，小麦的一生都可能受到干旱胁迫。播种后，种子的萌发情况将直接影响基本苗数，因此，了解小麦种子萌发期的抗旱性，有助于根据土壤墒情选择播种量，为获得目标大小的群体打好基础。对谷类作物种子萌发期的抗旱性鉴定多采用高渗溶液模拟水分胁迫方法，比较常用的高渗溶液胁迫剂有不同分子量的聚乙二醇(PEG)及甘露醇，也有把蔗糖用作胁迫剂的报道。在实际中，蔗糖溶液易诱发霉菌，胚芽不能正常生长。渗透势为-0.25MPa的PEG-6000及-0.50MPa的甘露醇胁迫已经显著抑制了胚芽伸长；-0.50MPa的PEG-6000及-1.00MPa的甘露醇显著抑制种子萌发，随着胁迫强度增加，种子相对发芽率及胚芽长度减小，主要是因为渗透胁迫降低了种子吸水速度，胚芽的相对含水量和渗透势均低。在渗透势相同的胁迫条件下，PEG-6000对小麦种子萌发各项检测值的抑制作用均大于甘露醇。目前多数研究者应用PEG-2000、6000或8000作为胁迫试剂，其中，以PEG-6000的研究报道最多，这方面的参考文献很多，较典型的文献如：Hohl M，Peter S.Water relations of growing maize coleoptiles.Comparison between mannitol and polyethylene glycol 6000 as externalosmotica for adjusting turgor pressure.Plant Physiology，l991，95：716～722。但这些参考文献只是报道了用PEG-6000水溶液对植物进行水分胁迫处理，而且较多地是以玉米等植物为实验对象，并且研究的内容和目的多是在该胁迫条件下植物的形态、生理生化或分子应答等。而以小麦为研究对象，在小麦种子萌发期进行渗透胁迫比较分析的研究报道很少。尤其是系统地提出作为评价和鉴定小麦种子萌发期抗旱性的条件还未见有报道。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种评定小麦种子萌发期抗旱性的方法，本发明通过试验，确定了评价小麦种子萌发期抗旱性的条件，在该条件下得到的抗旱性数据基本上能全面、客观地反映小麦种子萌发期的抗旱性。
本发明提供的方法如下：
本发明采用高渗溶液法，即用-0.5MPa的聚乙二醇-6000(PEG-6000)水溶液对小麦种子进行水分胁迫处理，其用量为1ml/10粒种子，将种子放入发芽皿，并放入培养箱中，20℃±2℃下培养至第8天(168小时)调查发芽种子数，以无离子水培养作为对照，计算发芽率。
为真实客观地进行评定，本发明的胁迫培养和对照培养均采用四次重复，即相同条件下各分四组进行。
本发明的发芽是指胚芽长达到种子长度的一半，有3条以上(包括3条)的种子根，其长度约与种子相等。
本发明的发芽率是指在培养后第8天(168小时)发芽种子数占种子总数的百分率。
本发明的相对发芽率是指在胁迫条件下种子的发芽率占对照条件下发芽率的百分率，即：
相对发芽率(％)＝胁迫条件下的发芽率/对照条件下的发芽率·100
本发明的种子发芽率的计算公式分别为式1、式2、式3：
GerT＝ XGer.T· XTS.T-1·100 (式1)
GerCK＝ XGer.CK· XTS.CK-1·100 (式2)
RGer＝GerT·GerCK-1·100 (式3)
式中：
GerT——胁迫培养的发芽率；
XGer.T——胁迫培养四个重复在168小时萌发种子的平均值；
XTS.T——胁迫培养四个重复的种子总数平均值；
GerCK——对照培养的发芽率；
XGer.CK——对照培养四个重复在168小时萌发种子的平均值；
XTS.CK——对照培养四个重复的种子总数平均值；
RGer——相对发芽率。
【具体实施方式】
实施例
将待测小麦的种子充分混匀后随机取800粒，30℃-35℃烘干，冷却至室温。将192克聚乙二醇-6000(即PEG-6000)溶解在1000ml无离子水中，即配制成-0.5MPa的PEG-6000水溶液。胁迫培养每100粒小麦种子为一个重复，共四次重复，分别放入长×宽×高＝10cm×10cm×5cm的发芽皿中，各加入10ml配制好的PEG-6000水溶液，加盖，避免水分蒸发，分别标记为T1、T2、T3和T4。对照培养与胁迫培养相同，所不同之处是在发芽皿中加入10ml无离子水，分别标记为CK1、CK2、CK3和CK4。
将上述8个发芽皿放入培养箱中，控制温度20℃±2℃，168小时开始调查发芽种子数，其结果见表1。
表1为不同小麦种子的相对发芽率(％)，表中的数字为平均数±标准差：
表1 小麦种子的相对发芽率
品种 相对发芽率(％)
旱选10 86.2±0.4
鲁麦14 75.2±0.7
中国春 81.6±0.9
平均值 81.0±4.5
比较例
因为本发明的目的是提供评价小麦种子萌发期抗旱性的方法，所以在此给出一比较例，用于说明本发明的意义和特征，具体对比条件和数据请参见表2：
表2 不同小麦种子在不同高渗溶液中的相对发芽率(％)*
品种 渗透剂 -0.25Mpa -0.50MPa -0.75MPa -1.00MPa -1.25Mpa -1.50MPa
旱选10 PEG-6000 100.0±0 86.2±0.4 37.2±1.3 10.5±0.8 1.3±0.7 0
鲁麦14 100.0±0 75.2±0.7 33.0±1.6 9.0±0.4 1.1±0.6 0
中国春 97.5±0.4 81.6±0.9 35.5±1.2 7.5±1.2 1.0±0.5 0
平均 99.2±1.2 81.0±4.5 35.2±1.7 9.0±1.2 1.1±0.1 0
旱选10 甘露醇 100.0±0 99.7±0.4 100.0±0 88.4±0.5 43.2±2.2 2.0±1.3
鲁麦14 100.0±0 100.0±0 98.0±0.8 80.0±0.2 38.0±1.6 3.5±1.2
中国春 98.5±0.4 100.0±0 100.0±0 83.6±1.6 39.5±1.8 0.5±0.4
平均 99.5±0.7 99.9±0.1 99.3±0.9 84.0±3.4 40.2±2.2 2.0±1.2
*表中的数字为平均数±标准差。
由表2可以看出，在-0.25MPa到-1.50MPa的PEG-6000、甘露醇胁迫溶液中，随着胁迫强度增加，小麦种子的相对发芽率下降。不过，在PEG-6000溶液中，随着胁迫强度增加，发芽率迅速下降，当胁迫溶液渗透势从-0.50MPa降低至-0.75MPa时，三个小麦品种平均的相对发芽率降低了45.8％，在-1.50MPa胁迫强度下，种子失去发芽能力。在甘露醇溶液中，渗透势从-0.25MPa降至-0.75MPa，种子相对发芽率没有明显变化，均保持在99％以上，降至-1.00MPa时，平均相对发芽率为84.0％，在-1.50MPa溶液中，仍有少数种子可以发芽。在-0.50MPa的PEG-6000及-1.00MPa的甘露醇溶液中，三个品种的相对发芽率均明显不同于其它处理，品种之间的标准差达4.5和3.4，反映出品种之间的差异。
在-0.50MPa及-0.75MPa的PEG-6000水溶液中、-1.00MPa及-1.25MPa的甘露醇水溶液中，三个品种的相对发芽率高低趋势相同，即旱选10号＞中国春＞鲁麦14，但是在-1.00MPa、-1.25MPa的PEG-6000及-1.50MPa的甘露醇水溶液中，三个品种的相对发芽率高低趋势无规律，不过其值都很低。