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摘要 [目的]研究不同播种密度对玉米自交系种子活力的影响。[方法]以郑58和Ph6wc这2个玉米自交系为试验材料，设置7个播种密度处理，对收获种子进行有关活力指标测定。[结果] 随着播种密度的增加，2个玉米自交系种子的芽长、苗鲜重、活力指数、ADH和CAT活性，以及郑58的发芽势、Ph6wc的根长、干重和发芽指数，均呈现先增加后减小的趋势，浸泡液电导率基本呈下降趋势，平均发芽日数郑58各处理无显著差异，Ph6wc以135 000株/hm2处理最小。[结论]该研究初步认为，两个玉米自交系均以135 000株/hm2处理的种子活力较好。
关键词 玉米；密度；种子活力
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）13-021-02
Abstract [Objective] The paper was to study the seed vigor under different seed production densities. [Method] Taking Zheng 58 and Ph6wc， two maize inbred lines of grain seed as the test material， setting seven seed production densities， seed vigor under different seed production densities were studied. [Result] The result showed， with increasing of density， two maize inbred lines of grain seed bud length， seed fresh weight， vigor indexes， ADH， CAT and Zheng 58 germination energy， Ph6wc Root length， seed dry weight， germination indexes， all showed a trend of decrease after the first increase， electrical conductivities all showed a trend of decrease. The average germination， Zheng 58 each treatment had no significant difference， Ph6wc deal with minimum 135 000 plants/hm2. [Conclusion] It was preliminary thought that two maize inbred lines at 135 000 plants/hm2 the seed vigor were better.
Key words Maize； Density； Vigor of seeds
种子活力即种子的健壮度，是种子发芽和出苗率、幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和，是种子品质的重要指标。高活力的种子发芽早、出苗整齐迅速，对不良环境的抵抗能力强，具有明显的生长优势和生长潜能；低活力的种子在适宜的条件下虽然能发芽，但是发芽缓慢，在不良的环境条件下出苗不整齐，甚至不能出苗[1]。
近年来的研究表明，不同的播种密度对杂交玉米种子活力有一定的影响。随着播种密度的增大，玉米植株表现为株高增加，节间增长，收获的玉米穗粒数和千粒重下降，种子活力降低[2]。然而，关于不同播种密度对玉米自交系种子活力的影响研究报道甚少。该研究以郑58、Ph6wc这2个玉米自交系为材料，采用幼苗生长测定、电导率测定以及与种子活力有关的酶活性测定等方法测定种子活力，探讨不同密度处理对玉米自交系收获種子活力的影响，以期为杂交玉米种子生产提供理论依据和参考。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试2个玉米自交系品种为：郑58（郑单958母本）、Ph6wc（先玉335母本），种子由山东农业大学农学院提供。试验按单因素随机区组设计，每小区行长3.0 m，行距60.0 cm，每厢两头设2行保护行，厢间沟宽50.0 cm。每小区（处理）种4行，3次重复。共设7个密度处理，分别为处理①60 000株/hm2（株距27.3 cm）、处理②75 000株/hm2（株距23.1 cm）、处理③90 000株/hm2（株距18.8 cm）、处理④105 000株/hm2（株距15.8 cm）、处理⑤120 000株/hm2（株距13.6 cm）、处理⑥135 000株/hm2（株距12.5 cm）和处理⑦150 000株/hm2（株距11.1 cm），每穴播2粒，播深5 cm，播种日期为2014年6月13日，出苗后于3～4叶期间苗（或移栽）留1株。自然授粉，果穗收获日期为当年10月10日，果穗晾晒后脱粒，种子自然干燥贮藏，于11月取样测定种子各项活力指标。
1.2 研究方法
1.2.1
幼苗生长测定。
参照孙刚等[3]的方法，采用纸卷法进行发芽试验，随机取50粒净种子，3次重复，在25 ℃智能人工气候培养箱中恒温培养（设置8 h光照），逐日记载发芽种子数（以胚根达种子长、胚芽达种子1/2长为标准），第4天计算发芽势，第7天统计发芽率，同时测定正常幼苗（随机取10株/重复）芽长、根长、苗鲜重、苗干重（103±2 ℃，烘8 h），并计算发芽指数、活力指数和平均发芽日数。
GI=∑（Gt/Dt）；VI=GI×S；MLIT=∑（Gt×Dt）/G
式中，GI为发芽指数， VI为活力指数，Dt为发芽日数，Gt为Dt对应的每天发芽种子数，G为发芽率，S为苗干重（mg/株），MLIT为平均发芽日数。 1.2.2
电导率测定。
参照郝楠等[4]的方法，每处理随机数50粒净种子，称重，2次重复。用双重蒸馏水冲洗2遍，滤纸吸干浮水，将种子放入洁净的250 ml烧杯中，加入100 ml双重蒸馏水，用保鲜膜封住烧杯口，于20 ℃恒温条件下浸泡24 h，用DDS12D型电导仪测定浸泡液电导率。
1.2.3
酶活性测定。
脱氢酶（ADH）参照崔秀娜[5]的方法测定。过氧化氢酶（CAT）参照Mukherjee等[6]的方法进行测定。
试验于2014年6～12月在安徽农业大学教学科研示范基地和种子科学与工程实验室进行，主要统计分析采用DPS软件Duncan’s新复极差法。
2 结果与分析
由表1可知，不同播种密度处理的郑58种子，其发芽势、发芽率、苗干重、发芽指数、活力指数和平均发芽日数处理间差异不显著。Ph6wc处理间各指标均存在显著或极显著差异。随着播种密度的增加，郑58的发芽势、芽长、苗鲜重、发芽指数和活力指数，Ph6wc的芽长、根长、苗鲜重、苗干重、发芽指数、活力指数，均呈现先增加后减小的趋势。
电导率的大小可以间接反映种子活力的高低，一般高活力种子细胞膜修复较快，且能最大限度修复损伤，而劣变种子由于膜完整性的破坏，细胞膜损伤，吸涨过程中会渗漏出较多的电解质，因此电导率一般与种子活力呈负相关。从表1可以看出，随着播种密度的增加，2个玉米自交系种子的浸泡液电导率基本呈下降趋势，即随播种密度增大种子活力增强。
在种子劣变衰老的过程中，活性氧自由基会在种子内部产生并危害细胞膜脂功能，使种子正常生理代谢过程紊乱，而种子内部的ADH、CAT、POD、SOD等酶促系统会调节和维护种子活力[7-11]，因此，种子内一些保护酶的活性被认为是种子活力的间接指标。从表1可知，随着播种密度的增加，2个玉米自交系种子的ADH和CAT活性均呈现先增加后减小的趋势，均在播种密度为135 000株/hm2时种子的酶活性较高。
3 结论与讨论
合理的种植密度是保证玉米制種高产优质的重要措施，生产中制种密度过大或过小，都会影响田间通风透光条件及父母本授粉，导致种子产量和质量下降[4]。因此，杂交玉米种子生产中，玉米自交系合理的种植密度，对生产高活力的杂交种尤为重要。不同播种密度对玉米自交系种子活力有明显影响，综合各项种子活力指标分析，初步认为2个玉米自交系均以135 000株/hm2处理的种子活力较好。
该试验2个玉米自交系收获种子均为自然授粉结实，结果表明播种密度为135 000株/hm2时种子活力较好，这是否与自交系套袋授粉以及自交系杂交制种的种子活力结果一致，还有待于进一步研究。
参考文献
[1]刘红保，张文明，高灿红，等.不同分级粒型对玉米自交系种子活力及植株生长发育的的影响[J].种子，2013，32（3）：26-29.
[2] 梁书荣，赵会杰.不同密度和种植方式对夏玉米发育特征的影响[D].郑州：河南农业大学，2010.
[3] 孙刚，曹敏建，张弘，等.赤霉素、PEG对玉米种子活力的影响[J].玉米科学，2013，21（6）：73-75.
[4] 郝楠，李月明，孙楠，等.不同杂交制种密度对辽单565种子活力的影响[J].园艺与种苗，2014（5）：43-44，46.
[5] 崔秀娜，王海英，赵富宝.不同含水量对薏苡种子活力的影响[J].种子，2013，31（3）：50-53.
[6] MUKHERJEE S P，CHOUDHURI M A.Determination of glycoalte oxidase activity H2O2 content and catalase activity [J].Physiol Plant，1983，58：167-170.
[7] 徐亮，包维楷，向永华.种子贮藏物质变化及贮藏生理[J].种子，2003（5）：60-63.
[8] 孔治有，刘叶菊，覃鹏.人工加速老化对小麦种子CAT、POD、SOD活性和可溶性蛋白质含量的影响[J].中国粮油学报，2010，25（10）：24-27.
[9] 刘亚萍，计巧灵，周小云，等.胡杨种子萌发过程中几种相关酶的活性变化[J].植物生理学通讯，2005，41（5）：607-609.
[10] 龙汉利，罗建勋，辜云杰，等.桢楠种子萌发过程中抗氧化酶及贮藏物质的变化[J].西南农业学报，2013（3）：978-981.
[11] 莫开菊.过氧化物酶在园艺植物研究中的应用[J].四川果树，1993，21（2）：25-27.
关键词 玉米；密度；种子活力
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）13-021-02
Abstract [Objective] The paper was to study the seed vigor under different seed production densities. [Method] Taking Zheng 58 and Ph6wc， two maize inbred lines of grain seed as the test material， setting seven seed production densities， seed vigor under different seed production densities were studied. [Result] The result showed， with increasing of density， two maize inbred lines of grain seed bud length， seed fresh weight， vigor indexes， ADH， CAT and Zheng 58 germination energy， Ph6wc Root length， seed dry weight， germination indexes， all showed a trend of decrease after the first increase， electrical conductivities all showed a trend of decrease. The average germination， Zheng 58 each treatment had no significant difference， Ph6wc deal with minimum 135 000 plants/hm2. [Conclusion] It was preliminary thought that two maize inbred lines at 135 000 plants/hm2 the seed vigor were better.
Key words Maize； Density； Vigor of seeds
种子活力即种子的健壮度，是种子发芽和出苗率、幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和，是种子品质的重要指标。高活力的种子发芽早、出苗整齐迅速，对不良环境的抵抗能力强，具有明显的生长优势和生长潜能；低活力的种子在适宜的条件下虽然能发芽，但是发芽缓慢，在不良的环境条件下出苗不整齐，甚至不能出苗[1]。
近年来的研究表明，不同的播种密度对杂交玉米种子活力有一定的影响。随着播种密度的增大，玉米植株表现为株高增加，节间增长，收获的玉米穗粒数和千粒重下降，种子活力降低[2]。然而，关于不同播种密度对玉米自交系种子活力的影响研究报道甚少。该研究以郑58、Ph6wc这2个玉米自交系为材料，采用幼苗生长测定、电导率测定以及与种子活力有关的酶活性测定等方法测定种子活力，探讨不同密度处理对玉米自交系收获種子活力的影响，以期为杂交玉米种子生产提供理论依据和参考。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试2个玉米自交系品种为：郑58（郑单958母本）、Ph6wc（先玉335母本），种子由山东农业大学农学院提供。试验按单因素随机区组设计，每小区行长3.0 m，行距60.0 cm，每厢两头设2行保护行，厢间沟宽50.0 cm。每小区（处理）种4行，3次重复。共设7个密度处理，分别为处理①60 000株/hm2（株距27.3 cm）、处理②75 000株/hm2（株距23.1 cm）、处理③90 000株/hm2（株距18.8 cm）、处理④105 000株/hm2（株距15.8 cm）、处理⑤120 000株/hm2（株距13.6 cm）、处理⑥135 000株/hm2（株距12.5 cm）和处理⑦150 000株/hm2（株距11.1 cm），每穴播2粒，播深5 cm，播种日期为2014年6月13日，出苗后于3～4叶期间苗（或移栽）留1株。自然授粉，果穗收获日期为当年10月10日，果穗晾晒后脱粒，种子自然干燥贮藏，于11月取样测定种子各项活力指标。
1.2 研究方法
1.2.1
幼苗生长测定。
参照孙刚等[3]的方法，采用纸卷法进行发芽试验，随机取50粒净种子，3次重复，在25 ℃智能人工气候培养箱中恒温培养（设置8 h光照），逐日记载发芽种子数（以胚根达种子长、胚芽达种子1/2长为标准），第4天计算发芽势，第7天统计发芽率，同时测定正常幼苗（随机取10株/重复）芽长、根长、苗鲜重、苗干重（103±2 ℃，烘8 h），并计算发芽指数、活力指数和平均发芽日数。
GI=∑（Gt/Dt）；VI=GI×S；MLIT=∑（Gt×Dt）/G
式中，GI为发芽指数， VI为活力指数，Dt为发芽日数，Gt为Dt对应的每天发芽种子数，G为发芽率，S为苗干重（mg/株），MLIT为平均发芽日数。 1.2.2
电导率测定。
参照郝楠等[4]的方法，每处理随机数50粒净种子，称重，2次重复。用双重蒸馏水冲洗2遍，滤纸吸干浮水，将种子放入洁净的250 ml烧杯中，加入100 ml双重蒸馏水，用保鲜膜封住烧杯口，于20 ℃恒温条件下浸泡24 h，用DDS12D型电导仪测定浸泡液电导率。
1.2.3
酶活性测定。
脱氢酶（ADH）参照崔秀娜[5]的方法测定。过氧化氢酶（CAT）参照Mukherjee等[6]的方法进行测定。
试验于2014年6～12月在安徽农业大学教学科研示范基地和种子科学与工程实验室进行，主要统计分析采用DPS软件Duncan’s新复极差法。
2 结果与分析
由表1可知，不同播种密度处理的郑58种子，其发芽势、发芽率、苗干重、发芽指数、活力指数和平均发芽日数处理间差异不显著。Ph6wc处理间各指标均存在显著或极显著差异。随着播种密度的增加，郑58的发芽势、芽长、苗鲜重、发芽指数和活力指数，Ph6wc的芽长、根长、苗鲜重、苗干重、发芽指数、活力指数，均呈现先增加后减小的趋势。
电导率的大小可以间接反映种子活力的高低，一般高活力种子细胞膜修复较快，且能最大限度修复损伤，而劣变种子由于膜完整性的破坏，细胞膜损伤，吸涨过程中会渗漏出较多的电解质，因此电导率一般与种子活力呈负相关。从表1可以看出，随着播种密度的增加，2个玉米自交系种子的浸泡液电导率基本呈下降趋势，即随播种密度增大种子活力增强。
在种子劣变衰老的过程中，活性氧自由基会在种子内部产生并危害细胞膜脂功能，使种子正常生理代谢过程紊乱，而种子内部的ADH、CAT、POD、SOD等酶促系统会调节和维护种子活力[7-11]，因此，种子内一些保护酶的活性被认为是种子活力的间接指标。从表1可知，随着播种密度的增加，2个玉米自交系种子的ADH和CAT活性均呈现先增加后减小的趋势，均在播种密度为135 000株/hm2时种子的酶活性较高。
3 结论与讨论
合理的种植密度是保证玉米制種高产优质的重要措施，生产中制种密度过大或过小，都会影响田间通风透光条件及父母本授粉，导致种子产量和质量下降[4]。因此，杂交玉米种子生产中，玉米自交系合理的种植密度，对生产高活力的杂交种尤为重要。不同播种密度对玉米自交系种子活力有明显影响，综合各项种子活力指标分析，初步认为2个玉米自交系均以135 000株/hm2处理的种子活力较好。
该试验2个玉米自交系收获种子均为自然授粉结实，结果表明播种密度为135 000株/hm2时种子活力较好，这是否与自交系套袋授粉以及自交系杂交制种的种子活力结果一致，还有待于进一步研究。
参考文献
[1]刘红保，张文明，高灿红，等.不同分级粒型对玉米自交系种子活力及植株生长发育的的影响[J].种子，2013，32（3）：26-29.
[2] 梁书荣，赵会杰.不同密度和种植方式对夏玉米发育特征的影响[D].郑州：河南农业大学，2010.
[3] 孙刚，曹敏建，张弘，等.赤霉素、PEG对玉米种子活力的影响[J].玉米科学，2013，21（6）：73-75.
[4] 郝楠，李月明，孙楠，等.不同杂交制种密度对辽单565种子活力的影响[J].园艺与种苗，2014（5）：43-44，46.
[5] 崔秀娜，王海英，赵富宝.不同含水量对薏苡种子活力的影响[J].种子，2013，31（3）：50-53.
[6] MUKHERJEE S P，CHOUDHURI M A.Determination of glycoalte oxidase activity H2O2 content and catalase activity [J].Physiol Plant，1983，58：167-170.
[7] 徐亮，包维楷，向永华.种子贮藏物质变化及贮藏生理[J].种子，2003（5）：60-63.
[8] 孔治有，刘叶菊，覃鹏.人工加速老化对小麦种子CAT、POD、SOD活性和可溶性蛋白质含量的影响[J].中国粮油学报，2010，25（10）：24-27.
[9] 刘亚萍，计巧灵，周小云，等.胡杨种子萌发过程中几种相关酶的活性变化[J].植物生理学通讯，2005，41（5）：607-609.
[10] 龙汉利，罗建勋，辜云杰，等.桢楠种子萌发过程中抗氧化酶及贮藏物质的变化[J].西南农业学报，2013（3）：978-981.
[11] 莫开菊.过氧化物酶在园艺植物研究中的应用[J].四川果树，1993，21（2）：25-27.