衡水地区不同小麦品种萌发期的抗旱性鉴定

郭晓丽

（衡水学院生命科学系 河北 衡水 053000）

进入21 世纪以来，随着环境问题的日益突出，全球性的干旱程度逐渐加重，由此对农业生产，尤其是粮食作物的产量构成极大的威胁。中国是一个水资源相对短缺的国家，大力发展节水农业，尤其针对作物自身的水分高效利用将显得尤为重要[1]。

实践表明，干旱条件下作物产量提高的最直接手段就是种植抗旱高产作物品种，而优良品种的筛选及鉴定是成功的关键。目前，传统的筛选方法主要采用田间及产量数据来分析，筛选周期长，且很难对大批量的材料进行选择。此外，某些生理指标的局限性限制了在育种上的应用。

小麦是我国第二大粮食作物，尤其在北方广泛种植，对其开展抗旱性分析及指标鉴定对我国粮食高产具有重要的意义[2]。目前，针对小麦的抗旱性指标分析及鉴定已有大量研究，对小麦的抗旱性分析及育种起到了很大的促进作用。然而，由于小麦的种植周期长等制约因素，在短时间内对大批量材料进行筛选存在一定难度。本试验以衡水地区5 个小麦品种为材料，通过模拟干旱条件，对不同品种的发芽率、胚芽鞘长度、胚根数目和主胚根长度进行统计分析，来鉴定衡水地区5 个不同小麦品种的抗旱程度。

1 材料与方法

1.1 试验材料。供试材料为衡水地区35、5229、7228、0628、4399 等5 个小麦品种，由河北省农林科学院旱作农业研究所提供。

1.2 试验方法。选取每个品种整齐、饱满度较好的种子200 粒，其中对照100 粒，处理100 粒。将种子用0.1%的HgCl2消毒10 min，蒸馏水冲洗3 次，摆放在直径10 cm 铺有3 层滤纸的培养皿中，每个品种分放在不同培养皿中，每个放30 粒，重复3 次。分别加入浓度为20%的聚乙二醇溶液，以蒸馏水处理为对照，将培养皿放于25 ℃光照培养箱中。培养过程中，每个培养皿中每天补加对应液体2 ml。培养至第8 d，统计发芽率、胚芽鞘长度、主胚根长度以及胚根数目。

表1 小麦种子萌发期抗旱性分级标准[3]

2 结果与分析

2.1 渗透胁迫处理对不同小麦品种相对发芽率的影响。干旱胁迫下植物种子的发芽情况是表征耐旱能力的重要依据之一。由表2 可见：PEG-6000 胁迫下各小麦品种的相对发芽率，其中品种7228、4399、35的相对发芽率较高，0628 的发芽率相对较低。由此，我们初步推断各小麦品种的耐旱性强弱顺序为7228＞4399＞35＞5229＞0628。

表2 不同小麦品种萌发期相对发芽率

2.2 渗透胁迫处理对不同小麦品种胚芽鞘长度的影响。大量研究表明，小麦的抗旱性与胚芽鞘长度有着密切的关系[4～5]。在渗透胁迫条件下，各品种的胚芽鞘生长均受到不同程度的影响，但表现状况不尽相同。由图1 我们可以发现，胁迫条件下，不同小麦品种胚芽鞘长度依次为7228＞4399＞35＞5229＞0628，且0628 品种在PEG 胁迫前后胚芽鞘长度相差1.35 cm，5229 品种相差1.09 cm，而7228 品种相差0.7 cm，4399 品种相差0.78 cm。由此可看出，抗旱性强的品种渗透调节能力强，在干旱情况下胚芽鞘的生长受抑制小。由此我们初步可以推断出5 种不同品种小麦的抗旱性强弱顺序为7228＞4399＞35＞5229＞0628。

2.3 渗透胁迫处理对不同小麦品种主胚根长度的影响。主胚根长度是鉴定小麦抗旱性和丰产性的指标，在渗透胁迫处理条件下，抗旱性强的品种主胚根长度受抑制较小[6]。由图2 我们可以看出，渗透胁迫处理均显著抑制了不同品种主胚根的伸长，其中5229 品种变化最大，渗透胁迫处理后与对照相比相差6.31 cm，0628 品种次之，而4399 品种渗透胁迫处理后与对照相比相差3.41 cm，7228 品种差异最小，为2.1 cm。由此我们可以推断出5 个小麦品种的抗旱性强弱顺序为7228＞4399＞35＞0628＞5229。

图2 不同小麦品种主胚根长度

2.4 渗透胁迫处理对不同小麦品种胚根数目的影响。在渗透胁迫条件下，各品种的胚根数目均受到不同程度的影响。由图3 我们可以看出，渗透胁迫处理各品种胚根数目的变化有增有减，7228、4399、35 品种均显著增多，其中7228 品种变化最大，胁迫处理后与对照相比相差1.9，4399、35 品种仅次之，而0628、5229 品种胚根数有一定的减少，其中0628 相差1.08，5229 相差0.83。由前人研究结果我们判断，可能是由于作物自身的生理反应，胚根数增多，以适应旱境，增强自身的抵御能力；也可能是种子自身抵御旱境能力弱或是受环境或操作技术的限制，导致品种胚根数目减少。由此我们可以推断出5 个小麦品种的抗旱性强弱依次为7228＞4399＞35＞5229＞0628。

图3 不同小麦品种胚根数目

3 结论与讨论

小麦的抗逆性鉴定通常有形态学鉴定和生理生化水平鉴定。形态学主要包括株高、株型、叶形、根系状态等参数；生理生化鉴定主要有光合作用指标、可溶性蛋白、脯氨酸含量、抗氧化酶系统等[7～10]。本试验主要以形态学指标为依据，对5 个不同小麦品种的抗旱性进行分析鉴定。

试验通过对5 个不同品种小麦的相对发芽率、胚芽鞘长度、主胚根长度及胚根数目进行综合分析，得出各品种鉴定指标的抗旱程度基本一致，其抗旱强弱顺 序 依 次 为7228 ＞4399 ＞35 ＞5229 ＞0628，其 中7228、4399、35 这3 个品种抗旱性相对比较强，而5229、0628 这2 个品种抗旱性较弱。抗旱性强的品种其萌发期活力较强，可抵御干旱胁迫，进一步保障了后期幼苗和根系的生长。但由于品种间的内在差异，抗旱性的能力和形式会存在不同，只有因地制宜地对不同品种合理利用，才能筛选出适宜本地区的优良品种。

作物抗旱性鉴定是对其抗旱能力强弱的评价过程，作物抗旱能力的强弱除其本身的遗传特性起作用以外，环境因素的影响也尤为关键。同一品种在不同地区往往容易出现不同的表现特征，因此，在不同品种的抗旱鉴定中要依据实际情况，避开某一因子对某一测定项目的干扰，结合不同水平、不同方法，对作物品种进行综合性鉴定。此外，随着小麦基因组测序的不断完善，从分子水平阐明其抗性机理，结合基因工程手段开展分子育种，可为人类最终改良小麦抗旱性，提高小麦的产量和品质开辟新途径。