, , , , , ,
(吉林农业大学农学院, 长春 130118)
·新品种选育与推广·
吉林省鲜食玉米主推品种的耐低温性鉴定
滕迁莹,任孝慈,王丽丽,李向永,陈永鑫,景桂昕,赵仁贵
(吉林农业大学农学院, 长春 130118)
吉林省春季播种时期土壤低温持续时间长,春播时节低温冷害是制约吉林省春播出苗的因素之一。在相同田块以及早播的条件下,不同玉米品种表现出低于适播条件下的平均出苗率,同时早播条件下平均出苗率的标准差和变异系数均高于适播条件,说明采用提前播期的方法作为筛选玉米品种种子质量的田间筛选与鉴定方法是可行的。利用此方法实验并分析数据,筛选出7份在吉林省地区早播出苗率表现较好的鲜食玉米品种,分别为京科甜126,京花糯2008,万甜1826,京科甜183,吉甜6号,京科甜2000,吉甜3号。
鲜食玉米; 种子质量; 出苗率
鲜食玉米指具有特殊风味和品质的幼嫩玉米,和普通玉米相比它具有甜、糯、嫩、香等特点[1]。从品质上分有甜玉米、超甜玉米、甜糯玉米等;从籽粒颜色上分有黑色、紫色、黄色、白色等。它具备嫩、脆、香、甜的特点,素有“水果玉米”、“蔬菜玉米”之称[2-3]。鲜食玉米鲜穗可直接食用或用于加工,具有较高的营养价值,深受消费者青睐[4]。
鲜食玉米中含有大量的维生素E,有促进细胞分裂,延缓细胞衰老的作用,还能降低血清胆固醇,减轻动脉硬化和脑功能衰退出现的症状。鲜食玉米中所含的赖氨酸含量也较高,而赖氨酸又是人体必需的营养成分[4-5]。研究发现,多吃鲜食玉米还可以抑制抗癌药物对人体的副作用,由于鲜食玉米中纤维素长且多(其含量为精米精面的6~8倍,比普通玉米更容易消化(消化率要高20%),易于吸收,具有较高的营养价值和保健作用[5]。
玉米播种于大田环境中,出苗易受到多种环境条件的影响[6-7]。以吉林省为首的东北平原地区是中国重要的玉米种植基地。吉林省地处北半球的中纬地带接近亚寒带,播种时低温冷害成为主要自然灾害之一,早春时候低温冷害严重影响玉米出苗,降低种子出苗速度,是限制吉林省玉米出苗和生长的重要影响因素之一。当前吉林省主推的鲜食玉米品种种类繁多,因此,对整个鲜食玉米市场种子质量进行筛选从而合理利用种子特性,以指导农业生产。本研究选用吉林省主推的鲜食玉米品种在萌发期间进行低温处理,筛选和分析总质量较高的优良品种为农业生产提供指导。
田间鉴定方法是通过调整玉米播种时期便可利用自然低温环境来创造胁迫条件,使玉米在自然低温条件下生长,从而让不同玉米品种的种子质量差异直接表现出来,以便对种子质量进行评价[8-9]。田间鉴定方法直接、客观,能够对玉米的出苗率、生长速度及基因型与环境的互作效应进行评价,特别是经过多年份、多地点筛选的试验结果,在生产实践上更具有重要的意义[10-13]。本研究基于田间筛选方法,对2014—2015年吉林省主销的鲜食玉米品种种子质量差异进行分析,得出吉林省主要玉米品种的种质差异,从而指导农业生产,筛选耐低温的优秀鲜食玉米品种解决吉林省春播低温出苗率低的问题。
1.1 材 料
在2014年和2015年,分别选取吉林省市场主推的鲜食玉米品种为试验材料,见表1。
1.2 方 法
2014年,在长春和梅河口2个地点进行试验,共确定2个播期,第1播期为4月24日,第2播期为5月5日。采用单粒单播的方式,4 m行区,5 m行长,每行25粒,3次重复,每次重复100粒,采用手动播种,播误4~5 cm。
表1 2014—2015年田间试验材料
序号品种血缘选育单位1甜玉8号218×988辽宁省园艺种苗有限公司2京科甜183双金11×SH⁃251北京市农林科学院2绿色先锋SS3574×SS8611北华玉米研究所3吉甜9号吉529×吉326吉林农业大学4吉糯863吉糯350×吉糯509吉林省农业科学院5吉农糯7号JNX22×JNX6吉林省农业科学院6京科甜126SH⁃251×双金11北京市农林科学院7吉甜3号509×B871吉林农业大学8吉甜6号吉908×吉898吉林农业大学9春糯8号JYJ24×J03长春市农业科学院10吉农糯8号JNX1102×JNX1107吉林农业科学院11京花糯2008N203×ZN6北京市农业科学院12绿糯5号L716×L719公主岭市绿育农业科学研究所13京科甜2000金杂11×SH⁃251北京市农林科学院14京科甜186双金11×SH⁃251北京市农林科学院15中玉糯8号ZY3351×ZY3352吉林省中玉农业有限公司16京科甜189SH⁃241×T68北京市农林科学院17万甜1826SW45×SW44华穗特用玉米种业公司18吉农糯7号JNX22×JNX6吉林省农业科学院19盛世1号T212×T18大连盛世种业20中农大甜413BS621×BS632中国农业大学
2015年,在长春和梅河口2个地点进行试验,设2个播种日期,第1播期为4月27日,第2播期为5月8日,其他与上一年度条件相同。利用土壤水分温度测定仪测定试验地的土壤温度,从播种到出苗分批次,调查出苗率,每2天调查1次,统计数据。
采用Excel和DPS软件进行方差分析,品种差异显著性分析、相关分析[14-15]等。
2.1 2014—2015年长春和梅河口试验地土层温度变化
从图1~图4可以看出,2年的监测,吉林省春季土壤温度以低温为主,阶段性变化明显,并且持续时间较长,播种后持续低温不利于种子萌发,导致作物生长缓慢,对粮食安全生产影响较大。
图1 2014年长春土层温度变化情况
2.2 2014年不同品种出苗率情况
将2014年长春和梅河口的出苗率统计情况列于表2,由表2可知,长春1期各变种变异系数最大,表明在该地点品种出苗率受温度影响显著。
2.3 出苗率方差分析
由表3可知,除了区组效应不显著外,其它的地点、播期、品种、地点与播期互作、地点与品种互作、播期与品种互作均达到极显著水平,其中地点、播期方差最大,说明各因素间存在显著差异,可进一步进行分析[11-12]。
图2 2014年梅河口土层温度变化情况
图3 2015年长春土壤温度变化
图4 2015年梅河口土层温度变化
表2 2014年长春和梅河口地区田间出苗率统计(%)
品种长春1期长春2期梅河口1期梅河口2期平均甜玉8号71.283.287.289.582.8绿色先锋75.279.274.587.579.1吉甜9号80.584.590.994.987.7吉糯86375.983.288.593.985.4京科糯200075.880.686.988.783.0京科甜12690.695.596.897.195.0吉甜3号78.592.588.295.988.8吉甜6号79.992.596.595.290.0春糯8号73.578.588.589.982.6吉农糯8号51.275.982.986.276.6京花糯200883.990.296.597.892.1绿糯5号77.784.290.289.585.3京科甜200071.290.992.995.587.6京科甜18388.592.598.297.594.2中玉糯8号72.281.284.593.983.0京科甜18966.974.990.591.981.2万甜182679.289.294.995.289.6吉农糯7号79.889.292.490.788.1盛甜1号65.569.875.593.276.0中农大甜41367.270.582.989.577.5平均(%)75.2483.9388.9792.6885.28标准差8.047.036.294.235.52变异系数(%)11.158.637.324.686.69
表3 方差分析
变异来源DFSSMSF值区组193.442.522.84地点110811.7810802.05634.42∗∗播期14036.614026.91233.41∗∗品种199876.85366.7721.87∗∗地点×播期1484.92475.1927.62∗∗地点×品种191491.0256.193.44∗∗播期×品种191447.5254.583.31∗∗地点×播期×品种191121.2142.492.54∗∗误差193714.1518.06总和9932988.61
2.4 田间出苗率显著性分析
2个地点、2个播期各品种的出苗率结果(表2)表明,出苗率与品种密切相关,达到出苗率85%标准以上的品种共有11个,分别为吉甜9号,吉糯863,京科甜126,吉甜3号,吉甜6号,京花糯2008,绿糯5号京科甜2000,京科甜183,万甜1826,吉农糯7号。20个品种中,出苗率达到90%以上的有4个品种,分别为京科甜126,吉甜6,京花糯2008和京科甜183,京科甜126出苗率最高,达到95.0%。
综上所述,2014年对吉林省20份主销鲜食玉米品种在长春和梅河口2个地区、2个播期下单粒点播试验结果表明,有11份玉米品种出苗率达到85%标准,占供试品种总量的55%,通过聚类分析的试验方法,筛选到4个具有高田间出苗率的玉米品种,分别为京科甜126,京科甜183,吉甜6号,京科糯2008。田间平均出苗率均在90.0%以上,标准差均在8.0以下,分别为3.55、4.95、6.57、7.54,说明出苗率变异程度小,能够保证田间高出苗率。
2.5 2015年不同品种出苗率情况
由表4可知,梅河口1期各变种变异系数最大,表明在该地点品种出苗率受温度影响显著。
表4 长春和梅河口地区出苗率统计
品种长春1期长春2期梅河口1期梅河口2期平均中农大甜41382.265.991.791.382.8绿糯5号93.592.289.296.292.1万甜182695.285.594.597.993.3吉甜9号93.289.492.791.391.8盛甜1号79.871.488.893.683.4京花糯200895.296.587.994.993.7吉农糯7号87.293.983.298.289.6京科甜18392.590.294.49493.1京科糯200082.787.693.392.989.1绿色先锋56.255.259.989.967.8吉甜3号91.187.692.294.992.3吉糯86390.589.889.690.490.1甜玉8号81.286.581.589.984.3京科甜18973.562.488.190.778.7中玉糯8号87.285.395.492.090吉农糯8号65.872.357.286.370.4京科甜200089.289.995.288.592.1盛甜1号64.166.368.581.970.2京科甜12690.788.997.596.793.5吉甜6号87.991.896.495.693.0平均值(%)83.9582.4386.8692.3686.57标准差11.4810.915.464.348.32变异系数(%)14.5513.6419.334.829.99
2.6 方差分析
由表5可看出,除了区组效应不显著外,其它的地点、播期、品种、地点与播期互作、地点与品种互作、播期与品种互作均达到极显著水平,其中地点、播期方差最大,说明各因素间存在显著差异,可进一步进行分析。
表5 方差分析
变异来源DFSSMSF值区组136.1218.980.28地点14449.622225.7340.46∗∗播期1237.81237.814.25∗品种1941097.031247.1723.56∗∗地点×播期17719.763860.8171.88∗∗地点×品种197201.02110.942.02∗∗播期×品种194867.36149.302.43∗∗地点×播期×品种1910358.86158.792.18∗∗误差1921851.6355.68总和9997804.25
2014年,2个地点、2个播期的各品种出苗率的统计结果表明,不同地点、不同播期对玉米出苗影响很大。长春1期、长春2期、梅河口1期和梅河口2期4个环境下平均出苗率分别为72.14%、81.44%、85.86%和90.40%,变异系数分别为11.15%、8.63%、7.32%、4.68%。低温逆境明显降低了各品种的田间出苗率,可以说,长春受影响最大,尤其是第1期,这可能与长春5月2—6日期间温度较低有关,第1期4月24日播种,前1周温度较高,种子开始萌发,但遭遇到低温影响,导致出苗受影响。
2015年,2个地点、2个播期各品种出苗率统计结果表明,不同地点、不同播期对玉米出苗影响很大。长春1期、长春2期、梅河口1期和梅河口2期4个环境下平均出苗率分别为78.90%、79.90%、79.97%、90.04%,变异系数分别为14.55%、13.64%、19.33%、4.82%,梅河口1期受影响最大。
综上所述,2个地点、2个播期各品种的出苗率结果表明,出苗率与品种类型密切相关,出苗率达到85%以上的品种有15个,分别为京花糯2008、京科甜126、万甜1826、京科甜183、吉甜6号、吉甜3号、京科甜2000、绿糯5号、吉甜9号、吉糯863、中玉糯8号、吉农糯7号、万科糯2000、甜玉8号、中农大甜413,其中达到出苗率90%标准以上的品种共有11个,分别为京花糯2008、京科甜126、万甜1826、京科甜183、吉甜6号、吉甜3号、京科甜2000、绿糯5号、吉甜9号、吉糯863、中玉糯8号。京花糯2008出苗率最高,达到93.7%。
本实验针对吉林省2014—2015年2年的田间早播自然低温胁迫对鲜食玉米主推品种进行了种子质量的筛选分析。主要结论如下:
1) 2年的土壤温度监测发现,在春播季节吉林省持续低温时间比较长,因而低温是制约出苗的主要因素。
2) 本研究筛选出7份播种于吉林省地区出苗率高的品种分别为京科甜126、京花糯2008、万甜1826、京科甜183、吉甜6号、京科甜2000、吉甜3号,田间平均出苗率均为89.5%。
[1]史振声,李凤海,王志斌,等.我国鲜食型玉米科研与产业开发的现状和问题[J].玉米科学,2002,10(增刊):93-96.
[2]石德权,郭庆法,温义昌,等.食用玉米研究进展[C].济南:山东科学技术出版社,2001.
[3]郝小琴,吴子恺,赵刚,等.鲜食甜糯玉米子粒氨基酸含量的研究[J].玉米科学,2008,16(6):62-67.
[4]孙世贤,张凯,杨映辉.我国甜、糯玉米的发展现状与对策[J].中国农技推广,2004(2):27-29.
[5]刘纪麟.玉米育种学(第二版)[M].北京:中国农业出版社,2002:172-177.
[6]李力生,潘世强,张盛文.我国玉米种子加工业的现状及发展对策[J].吉林农业大学学报,2001,23(1):116-120.
[7]高艳.玉米精量播种技术[J].中国种业,2014(2):74.
[8]李北齐,张玉胡,王贵强,等.不同生态型玉米品种低温下出苗机理研究[J].中国农学通报,2011(9):120-125.
[9]王建华,张春庆.种子生产学[M].北京:高等教育出版社,2006.
[10]傅家瑞.关于种子活力的问题[J].植物生理学通讯,1980(4):21-23.
[11]李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000:195-197.
[12]滕开琼,张珍,戴钢,等.玉米单粒播种技术质量标准的探讨[J].河南农业,2012(23):39.
[13]戴景瑞,鄂立柱.我国玉米育种科技创新问题的几点思考[J].玉米科学,2010,18(1):1-5.
[14]高艳.玉米精量播种技术[J].中国种业,2014(2):74.
[15]胡海军,王志斌,陈凤玉,等.玉米冷害生理机制研究进展[J].玉米科学,2009(2):149-152.
Identification on Low Temperature Resistance of Main Fresh-eatingCorn Varieties in Jilin Province
TENGQianying,RENXiaoci,WANGLili,LIXiangyong,CHENYongxin,JINGGuixin,ZHAORengui
2016-09-20
国家星火计划项目(2011 GA 660005);吉林省财政厅科研育种项目(吉财2012002)。
滕迁莹(1990—),女,吉林公主岭人;在读硕士研究生,主要从事特用玉米遗传育种工作;E-mail:408811079@qq.com。
赵仁贵,E-mail:zhaornegui@sina.com
10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.01.112
S 513
A
1001-4705(2017)01-0112-04