部分青贮玉米自交系萌发期耐低温性评价

周 羽 李 锋 刘显君 董 玲 李 昊 李岩涛 张险峰 张 林

（1 东北农业大学，哈尔滨 150030；2 黑龙江省种业技术服务中心，哈尔滨 150008）

玉米是我国主要粮食作物和重要的工业生产原料，其产量的高低关系国民经济的发展。玉米（Zea maysL.）是原产中南美洲的喜温作物，对低温抗性较弱，温度低于10～15℃时易遭受冷害[1]。作为我国玉米种植区之一，东北受地理位置、气候等多种因素限制，低温冷害已经成为影响玉米生长发育的主要非生物胁迫[2]，萌发期遭遇低温冷害会导致出苗时间延长甚至死亡，出苗率降低，抑制幼苗的正常生长发育，降低产量。

青贮玉米是一类拥有较高应用价值的饲料型玉米，但在北方地区易遭受低温冷害而影响其生长发育和产量。玉米生长发育各时期均可能遭遇冷害，但萌发期是整个生长周期中最敏感的时期之一，据报道[3-8]，发芽率（GR）、发芽指数（GI）、根长（RL）、芽长（SL）等指标均可用于评价玉米萌发期耐低温性强弱。此外，处理组与对照组之比即相对值也可作为衡量指标[4]。为提高青贮玉米萌发期的低温抗性，以东北农业大学玉米研究所前期选育的25 份青贮玉米自交系为材料，在萌发期进行耐低温性鉴定，评价其抗性，以期为选育出耐低温青贮玉米新品种提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料25 份玉米自交系：P138、东101、LX347、CA87、DNC34、DN4206、DN101、L288、DN2VK、DN8792、DN6082、XL326、DN3417、东0752、DN3517、DN6088、LX247、LX350、齐319、LX128、LX896、DN6794、LX897、DN8467、东1524。

1.2 试验方法取状态良好的玉米种子，于1%次氯酸钠溶液中浸泡5min 进行消毒，去离子水冲洗3 次[9]。采用实验室前期建立的玉米萌发期耐低温性评价体系，分别设置处理组（10℃）和对照组（25℃），进行室内萌发期耐低温性鉴定。每份材料选取50 粒种子，重复3 次。

水中浸泡6h 后取出种子并置于发芽纸（13cm×19cm）上，处理组采用BD-PRXD-450 人工气候箱于10℃处理30d 后转至15℃处理7d（湿度65%±5%、光照0lx）；对照组采用MGC-250P 人工气候箱于25℃培养6d（湿度65%±5%、光照0lx）[10]。

以胚芽鞘长度超1cm 作为发芽的判断标准[10]。处理组10℃第30d 计算GR，15℃第7 天测量SL，并用Epson Perfection V800 根系扫描仪扫描RL、根表面积（RSA）、根平均直径（RAD）、根体积（RV），计算SVI；对照组第6 天测量上述指标。

1.3 数据处理各指标测量及计算方式详见表1。

表1 不同指标的测量或计算方式

为降低因材料遗传背景带来的差异，以相对值为指标来评价玉米自交系萌发期的耐低温性强弱，具体计算公式如下：相对值=低温测定值/常温测定值

2 结果与分析

2.1 方差分析利用SPSS 26.0 对25 份玉米自交系 的RGI、RGR、RSL、RSVI、RVI、RRL、RTL 7 个指标进行单因素ANOVA 方差分析。结果表明（表2），组间仅RRL 差异不显著，RSL 差异显著，其余5 个指标均达极显著水平。说明上述5 个指标在组合间存在由自交系内在遗传因素决定的真实遗传差异，可用作进一步分析。

表2 不同玉米自交系7 个耐低温指标的方差分析

2.2 性状相关性分析对25 份玉米自交系的7 个耐低温性指标进行相关性分析。结果表明（表3），各指标均存在相关性，其中RGI 与RRL 显著相关，其余指标间均呈极显著相关。因此可认为除RRL外的6 个指标更适宜用于评价玉米自交系萌发期耐低温性。

表3 不同玉米自交系7 个指标的相关性

由表4 可知，对照除LX247、DN8467 和东1524 外的22 个自交系发芽率均超过80%，说明试验材料发芽能力较强；在10℃条件下，各自交系发芽率较对照（25℃）均出现下降。从相对发芽率看，CA87 耐低温性最强，DNC34 次之，而DN8467 最弱；从相对发芽指数来看，DN6088 的耐低温性最强，东101、DNC34、DN3517 次之，DN8467 和东1524 耐低温性最弱。

2.3 聚类分析以RGR、RGI 和RVI 为基础对25份玉米自交系进行系统聚类分析，结果表明，当半偏复相关系数的平方值为2.5 时可将其分为以下5 类（图1）：5 份高度耐低温材料为P138、东101、LX347、CA87 和DNC34；6 份中度耐低温材料为DN4206、DN101、L288、DN2VK、DN8792 和DN6082；5 份中性材料为XL326、DN3417、东0752、DN3517 和DN6088；5 份中度敏感材料为LX247、LX350、齐319、LX128 及LX896；4 份高度敏感材料为DN6794、LX897、DN8467、东1524，与表4 结论一致。

3 结论

通过玉米萌发期低温发芽试验，借助方差分析、相关性分析、聚类分析等多种手段对25 份玉米自交系进行耐低温性鉴定及评价，发现P138、东101、LX347、CA87 和DNC34 共5 份高度耐低温材料；DN4206、DN101、L288、DN2VK、DN8792及DN6082 等对低温也有一定抗性，均可用于农业生产，为提高玉米对低温的耐受程度提供良好的种质资源。

表4 低温胁迫下玉米自交系部分耐低温指标的变化

图1 25 份玉米自交系耐冷性等级划分