土培条件下玉米萌发期耐旱鉴评技术体系研究

[目的]中国玉米主产区多为干旱、半干旱地区,播种后遇早问题时常发生,生产上实现良好的出苗与成苗率是保障玉米高产稳产的基础.鉴于不同的玉米品种对萌发期干旱胁迫反应不一,构建玉米萌发期耐早评价技术体系,鉴定不同品种萌发期耐早性,为玉米品种筛选与应用奠定基础.[方法]以从田间耕层采集的土壤为介质,设置从种子不能发芽到全部发芽的土壤含水量13个梯度,在25℃光照培养箱条件下测定5个代表性品种种子发芽率,建立不同土壤水分胁迫条件与发芽率的Logistic拟合方程,确立50％种子发芽率时土壤含水量(GW50);在此基础上,以5个品种GW50平均值作为干旱处理强度,对32份品种的发芽率等11个性状进行测定,通过相关性分析、聚类分析和主成分分析等方法,解析种子发芽率与其他相关性状间的关系.[结果]在13个水分梯度下5个品种的发芽率拟合Logistic方程的决定系数R2为0.978-0.992,基于Logistic方程估算GW50为18.2％-18.7％,GW50平均值为18.5％.以18.5％土壤含水量作为干旱胁迫处理水平,对32份品种的发芽率等11个性状的分析结果显示,发芽率与胚芽鲜重、胚根鲜重、贮藏物质转运率具有显著的相关性,但相关系数均小于0.5,分别为0.36、0.40和0.38,而发芽率与胚根数等7个性状没有显著的相关性.聚类分析结果表明,基于发芽率以外10个性状的聚类分析将32个品种分为三类,分别包含13、10和9个品种,但这三类品种间的发芽率均值没有显著差异,说明这10个性状不能反映胁迫条件下的发芽率水平.对11个性状的主成分分析表明发芽率、胚芽干重和贮藏物质转运率在第一主成分具有较高的特征值,第一主成分对总方差的贡献率达到36.3％,这三个性状可以作为萌发期耐早性评价的关键指标.基于建立的萌发期耐早鉴定技术体系,所鉴定的32个品种中有4个属于萌发期耐早型,22个属于为中间型,7个属于萌发期干旱敏感型.[结论]明确了限制种子发芽率50％的土壤干旱胁迫强度,提出种子发芽率、胚芽干重和贮藏物质转运率可作为萌发期耐早鉴定的关键指标,构建了玉米萌发期耐旱鉴定技术方法体系.