低温对玉米种子萌发及生理生化指标的影响

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东北地区早春气温波动大,春玉米播种容易遭受低温冷害的影响。在气候变暖背景下,近年来为抢前抓早,八五二等农场总结出一套行之有效的“三五播种法”(即5厘米地温连续5日超过5℃即可播种)。结合生产实际,本试验选用三个早熟杂交玉米品种并考虑包衣与不包衣,共计6个处理,利用人工气候箱模拟4℃、5℃、6℃和7℃的低温处理,室温19℃为对照,研究低温胁迫对玉米种子发芽势、发芽率和发芽指数等种子萌发指标的影响,以及对电导率、丙二醛、脯氨酸和可溶性含糖量抗逆生理生化指标的影响,以期为春季早播玉米品种耐冷性的鉴定提供理论依据。主要的研究结果如下:
  (1)低温胁迫对玉米种子的发芽势、发芽率等萌发指标有重要的影响,且低温胁迫的温度不同对种子萌发的影响程度也不同。温度越低,种子萌发受到的影响越大,种子的活力越低,出苗率低;反之,温度高,出苗率高。室温19℃时,三个品种包衣种子的发芽率均能达到标准水平,发芽率不低于85%。低温胁迫为7℃时,德美亚3号、富育1505和锦绣206三个品种包衣种子的发芽率对比19℃时分别下降了50%、51.06%和54.24%,不包衣种子的发芽率分别下降了44.64%、49.59%和54.76%。低温胁迫从7℃开始增加胁迫到6℃、5℃和4℃时,各品种的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数继续表现出下降的趋势。在此过程中,德美亚3号玉米品种在受到同程度的低温胁迫时,具有更好的调节抗逆能力,耐冷性强,富育1505玉米品种为相对抗低温的,锦绣206的抗低温胁迫能力最低。
  (2)低温胁迫下种子的生理过程是极其复杂的,由多重指标相互作用,最终导致了不同品种的玉米耐低温能力不同。不同低温胁迫对玉米种子的生理生化指标影响不同,低温下,由相对电导率的大小、丙二醛的含量、脯氨酸的含量和可溶性糖含量的变化趋势,以及结合种子萌发的情况表明某一项的生理指标并不能最终反映出玉米种子的耐寒特性,需要多种生理生化的综合作用才能最终表现出低温胁迫对玉米种子萌发的影响。
  (3)低温胁迫和室温下,富育1505和锦绣206两个品种包衣种子的发芽率均高于不包衣种子的发芽率。当温度为4℃、5℃、6℃、7℃和19℃时,富育1505包衣种子的发芽率分别比不包衣种子发芽率高1.19%、1.19%、1.19%、5.95%和7.42%。锦绣206包衣种子的发芽率分别在5℃、6℃、7℃和19℃时比不包衣种子的发芽率高1.19%、2.38%、2.38%和1.86%。但是德美亚3号的包衣种子在各个低温时的发芽率均低于不包衣种子的发芽率,分别在4℃、5℃、6℃和7℃时低于不包衣种子3.58%、5.96%、3.57%和5.36%,但包衣与否并非是影响德美亚3号萌发的主要因素。
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