温度对冬小麦叶片膜透性影响及其苗期抗冻性评价

甄士聪 赵永涛 张锋

摘要：探讨了人工模拟低温胁迫下冬小麦（Triticum aestivum L.）苗期抗冻性及其葉片电导率变化，为优良小麦品种选育提供理论依据。以7个小麦品种为试验材料，苗期在春化室进行低温胁迫，设0、-3、-6、 -9 ℃共4个低温处理，以0 ℃为对照。结果表明，随着低温胁迫的加剧，叶片电导率增大，经过评价得出，濮麦087抗冻性最强，周麦18、天麦166、郑麦6694次之，龙科1601最弱。

关键词：冬小麦（Triticum aestivum L.）；低温胁迫；叶片电导率；抗冻性

中图分类号：S512.1 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2018）20-0027-02

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.20.006 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： The paper discussed the frost-resistance of winter wheat（Triticum aestivum L.） in seedling stage and the change of leaf conductivity under artificially simulated low temperature stress in order to provide theoretical basis for the selection of fine wheat. Seven strains were used to investigated in the vernalization chamber under different low temperature treatments （0 ℃，-3 ℃，-6 ℃ and -9 ℃） with 0 ℃ as control. The results showed that the conductivity increased with the increase of low temperature stress. The evaluated results showed that Pumai 087 was the most anti-freezing， which was followed by Zhoumai 18， Tianmai 166 and Zhengmai 6694， and Longke 1601 was the weakest.

Key words： winter wheat（Triticum aestivum L.）； low temperature stress； leaf conductivity； frost-resistance

小麦（Triticum aestivum L.）的生长和发育要求一定的温度。在小麦苗期，冻害是制约其正常生长发育的一个关键因素。冬季严寒，有些小麦品种常因不能顺利越冬而造成大量死亡，直接影响产量[1]。在酷寒的北方冬季条件下，选择适宜当地生长的、能安全越冬的品种极为重要[2]。因此，针对不同小麦品种如何高效地做出抗冻性评价十分关键，可为小麦抗冻性种质筛选和抗冻性新品种选育提供理论依据。田间鉴定是抗冻性鉴定的基本方法。但受自然条件变化的影响较大，如果遇到天气好无冻害年份，则无法短时间内做出准确评价。人工模拟逆境鉴定法是有效方法，可以提高鉴定和选育的效率。

近年来的研究表明，膜系统的稳定性与作物的抗寒能力密切相关[3]。电导率法已被广泛应用于作物抗寒鉴定中。本试验通过测定小麦在人工低温胁迫条件下叶片电导率变化情况来反映冻害对小麦的伤害程度，从而对不同小麦品种抗冻性做出判断。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试小麦品种有7个，分别为龙科1601、濮麦087、天麦166、郑麦6694、周麦18、安科1401、徐麦2178，由漯河市农业科学院提供。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 低温处理分别设0、-3、-6、-9 ℃ 4个水平，并以0 ℃为对照（CK）。试验采用盆栽供试材料，每盆等粒播种，花盆直径为25 cm、深23 cm，花盆内装等量无差别基质。2017年10月29日将花盆埋入试验田中，2017年12月26日开始进行低温胁迫处理，在春化室持续胁迫8 h，试验处理结束后，立刻剪去等叶龄等量叶片0.8 g，进行叶片电导率测定。

1.2.2 试验测定指标 叶片电导率测定以《植物生理学实验教程》[4]为指导，将去离子水洗净的不同材料叶片等叶龄等量称取0.8 g分别放入7个烧杯中，加去离子水20 mL，放置30 min，每5 min混匀搅拌1次，然后用电导仪测定，直接读数并记录。

1.3 数据分析

统计分析采用DPS7.05软件，采用Duncan法进行多重比较；采用Excel 2013作图。

2 结果与分析

方差分析表明，不同品种间P=0.023 5<0.05，表明不同品种间差异显著；不同温度处理间P=0.000 1<0.01，说明不同温度处理间差异极显著。由表1可知，不同品种间，徐麦2178与周麦18、郑麦6694、濮麦087差异显著，其中与濮麦087差异达极显著水平；龙科1601与濮麦087差异显著；安科1401与濮麦087差异显著。不同温度处理间，-9 ℃处理与-6、-3、0 ℃处理间差异极显著，-6 ℃处理与0 ℃处理间差异极显著，-3 ℃处理与0 ℃处理差异极显著，-6 ℃处理与-3 ℃处理间差异不显著。

由表1还可以看出，7种供试小麦随低温胁迫加剧，叶片电导率整体呈增加的趋势，但变化规律不尽相同。-3 ℃时，所有供试小麦的电导率均增大，明显高于对照0 ℃时叶片电导率，其中龙科1601叶片电导率上升最快，为对照的13.07倍；濮麦087上升最慢，为对照的4.20倍。温度降至-6 ℃时，所有供试材料的电导率仍与对照差异明显，其中徐麦2178与天麦166叶片电导率比-3 ℃处理有所减少，而龙科1601的叶片电导率仍最高，为对照的14.27倍。温度降至-9 ℃时，安科1401、徐麦2178、龙科1601、天麦166叶片电导率比-6 ℃时明显升高，且与对照相比，龙科1601叶片电导率上升幅度最大，为对照的16.74倍，受到的伤害最大；濮麦087叶片电导率上升幅度最小，受到的伤害最小。

3 结论

多种逆境都会使植物细胞的膜系统受损，导致膜透性增大，内容物外渗[5]。比较不同作物或同一作物不同品种在相同胁迫条件下电解质外渗率，可以反映出作物间或品种间的抗逆性差异[4]。抗寒性强，膜受害小， 电解质渗漏和移动的能力小，抗寒性弱的植物或品种则相反[6]。本试验通过低温处理小麦并根据叶片电导率变化情况，对小麦抗冻性作出判断，不但克服了田间鉴定受自然条件变化限制，而且电导率法快捷有效，为抗冻性种质筛选和抗冻性新品种选育提供了理论依据。结果表明，-3 ℃时，濮麦087上升最慢，-6 ℃与-9 ℃时，濮麦087降幅小于其余材料，且-9 ℃时，濮麦087叶片电导率上升幅度最小，受到的伤害最小。依据总体趋势和表现，濮麦087抗冻最强，周麦18、天麦166、郑麦6694次之，龙科1601最弱。种质资源是育种工作的物质基础，筛选抗冻性较强的品种为抗冻性品种利用与选育提供了依据。

本试验仅对12月中旬左右小麦苗期抗冻性作了初步判定，今后还应研究翌年2月下旬至3月上旬小麦受倒春寒的影响，进行第二次抗寒性鉴定，从而提出更完善的鉴定依据。

参考文献：

[1] 王建林.作物学实验实习指导[M].北京：中国农业大学出版社，2014.276.

[2] 金善宝.中国小麦栽培学[M].北京：农业出版社，1961.505.

[3] 杨光圣，海 燕.作物育种原理[M].北京：科学出版社，2009.284.

[4] 张立军，樊金娟.植物生理学实验教程[M].北京：中国农业大学出版社，2007.93-94.

[5] 张继澍.植物生理学[M].北京：高等教育出版社，2006.443.

[6] 丁钟荣.用电阻法测定冬小麦品种抗寒性的研究[J].植物生理学通讯，1984（1）：26-28.