13_个玉米品种萌发期耐旱性鉴定与筛选

13个玉米品种萌发期耐旱性鉴定与筛选
刘粤阳1闫海燕2*张琦1高志佳1温君1李素军1赵宸1
（1河北巡天农业科技有限公司，河北张家口075000；
2河北北方学院，河北张家口075000）
摘要种子萌发期的抗旱能力可在一定程度上反映该作物的耐旱性，种子萌发期是评价作物耐旱性的一个重要时期。

为筛选出耐旱玉米品种，以清水作对照，用高渗溶液PEG-6000模拟干旱胁迫，对13个玉米品种进行发芽培养试验。

结果表明：综合考虑发芽率、芽长、根长、须根数4个指标，以鑫禾528的抗旱性最强，其次为珍棒511和中科玉509。

该结果可以有效反映其在后期生长过程中的抗旱性，为生产上选用抗旱品种提供参考依据。

关键词玉米；耐旱性；种子萌发期；发芽率；芽长；根长；须根数
中图分类号S513文献标识码A
文章编号1007-5739（2024）07-0021-03
DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2024.07.006开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Identification and Screening of13Maize Varieties with Drought Resistance During
Germination Period
LIU Yueyang1YAN Haiyan2*ZHANG Qi1GAO Zhijia1WEN Jun1LI Sujun1ZHAO Chen1 (1Hebei Universe Agricultural Science and Technology Co.,Ltd.,Zhangjiakou Hebei075000;
2Hebei North University,Zhangjiakou Hebei075000)
Abstract The drought resistance of crop during the seed germination period can reflect its drought resistance. The seed germination period is an important period for evaluating crop drought resistance.In order to screen drought resistant maize varieties,germination culture experiment of13maize varieties was conducted by using high osmotic solution PEG-6000as simulate drought stress and water as the control,.The results showed that,considering the four indicators(germination rate,bud length,root length,and number of fibrous roots),Xinhe528had the strongest drought resistance,followed by Zhenbang511and Zhongkeyu509.This results could effectively reflect its drought resistance during the later growth process,and provide a reference basis for selecting drought resistant varieties in production.
Keywords maize;drought resistance;seed germination period;germination rate;bud length;root length;number of fibrous root
作物在其生长过程中会受到干旱、洪涝、盐渍、病虫害等各种环境因素的影响，其中，干旱胁迫是最突出、最普遍的问题。

作物生长发育的第一阶段通常是种子萌发期，该时期若遭受干旱胁迫，将严重抑制种子的萌发和正常生长，从而导致作物产量和品质不同程度下降[1]。

关于作物种质资源的抗旱性研究多集中在种子萌发期，这是因为种子萌发期的抗旱能力可以在一定程度上反映该作物的耐旱性，故种子萌发期是评价作物耐旱性的一个重要时期[2-3]。

王玮等[4]选择芽鞘长、芽长、根长等作为小麦萌发期的抗旱性测定指标进行研究，结果表明，在渗透胁迫下，不同冬小麦品种芽鞘长、芽长、根长表现出显著差异。

宋凤斌等[5]、王敏等[6]认为，玉米种子萌发期的发芽率、胚芽长、初生根条数、胚根长、抗旱系数及胚根数等可以作为评价种子萌发期耐旱性、耐盐性等抗性的重要性状指标。

本研究在前人的研究基础上，选择适宜在华北地区种植的13个玉米品种的种子作供试材料，聚乙二
基金项目科技部科技伙伴计划资助项目（KY202002003）。

第一作者刘粤阳（1979—），男，本科，高级农艺师。

研究方向：玉米、谷子选育和植物保护。

E-mail：
*通信作者
收稿日期2023-08-09
20247
20247
醇模拟干旱胁迫处理，调查玉米种子发芽率这一萌发指标及萌发幼苗芽长、根长、须根数等生长形态性状指标，从而综合评价供试玉米品种资源的耐旱性，为今后玉米耐旱育种实践提供参考。

1材料与方法
1.1试验材料
供试玉米品种均为河北巡天农业科技有限公司所收集的不同区域推广品种，共13份，分别为东百501、会单4号、嘉禧100、联创825、隆创310、隆禧109、农大372、金博士825、鑫禾528、裕丰303、珍棒
511、中科玉505、中科玉509，具体来源见表1。

1.2试验设计
种子萌发期抗旱性鉴定参照文献[7]的方法，即采用高渗溶液法，渗透剂选用PEG-6000（化学纯）。

根据《国际种子检验规程》进行种子萌发试验[8]：在直径9cm的培养皿内放置2层灭菌滤纸作为发芽床，选择籽粒饱满一致、完整无破损的玉米种子，70%乙醇溶液浸泡3min后，3%次氯酸钠溶液浸泡20min；20mL 15%PEG-6000溶液和高压灭菌后的无离子水作为干旱胁迫处理组（PEG组），正常处理作对照（CK组）；干旱胁迫处理组（PEG组）用透气保水的保鲜膜封口，防止水分蒸发。

3次重复，在人工气候培养室中25℃黑暗条件培养，培养时间7d。

1.3测定项目
于试验第7天测定发芽率、芽长、根长及须根数4个形态学指标。

须根数：根系清洗干净后，用剪刀全部小心剪下，并放入盛有洁净自来水的培养皿中，统计须根数。

发芽率（%）=第7天正常发芽种子数/供试种子总数×100。

抗旱系数=PEG组指标值/CK组指标值。

1.4数据统计分析
采用SPSS25.0软件对数据进行t检验，各项指标均以平均值±标准差的形式表示。

2结果与分析
2.1干旱胁迫对玉米种子萌发的影响
由表2可知，CK组种子发芽率的变化幅度为12.22%~73.33%，PEG组种子发芽率的变化幅度为12.22%~55.56%，抗旱系数变化幅度为0.35~1.64。

表
明在15%PEG-6000模拟干旱胁迫下，种子发芽能力受到了一定的抑制。

与CK组相比，PEG组的种子发芽率除7号材料几乎无变化外，其余12份材料均发生了提高或降低的变化。

其中：4号、9号、10号、11号材料的发芽率极显著提高；其余7份材料的发芽率出现降低，1号、2号、5号、8号、12号、13号材料的发芽率极显著降低，6号材料显著降低。

2.2干旱胁迫对玉米种子萌发后幼苗生长形态的影响
2.2.1芽长和根长
由表3可知，参试13份材料之间幼苗的芽长在CK组相差不大，为3.39~5.17mm。

13份材料萌发幼苗在PEG组的芽长则在1.91~3.30mm之间，抗旱系数为0.46~0.69，全部<1.00。

相对于CK组，PEG组所有参试材料萌发幼苗的芽长均发生降低，其中2号、3号、9号、11号和12号材料显著降低，其余8份材料均极显著降低。

CK组参试13份材料萌发幼苗的根长为1.89~ 6.31mm，相差较大；PEG组的根长为1.98~3.85mm，相差较小，抗旱系数为0.48~1.17。

与CK组相比，9号、13号材料的萌发幼苗根长出现了增长；其余11份表2干旱胁迫下不同玉米品种资源种子发芽率
材料编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
发芽率/%
CK组
58.89±27.40
34.44±14.99
37.78±7.86
34.44±11.33
73.33±11.86
53.33±7.20
20.00±9.81
27.78±7.86
12.22±3.14
46.67±7.20
43.33±12.47
42.22±22.17
36.67±12.47
PEG组
38.89±6.85**
12.22±4.16**
36.67±11.86
43.33±7.20**
48.89±4.16**
48.89±3.14*
20.00±4.71
17.78±6.85**
20.00±7.20**
55.56±12.57**
50.00±7.20**
33.33±7.20**
25.56±4.16**
抗旱系数
0.66
0.35
0.97
1.26
0.67
0.92
1.00
0.64
1.64
1.19
1.15
0.79
0.70
注：**表示与CK组差异极显著，*表示与CK组差异显著。

下同。

表113份供试玉米品种质资源来源
材料编号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
品种名称
东百501
会单4号
嘉禧100
联创825
隆创310
隆禧109
农大372
金博士825
鑫禾528
裕丰303
珍棒511
中科玉505
中科玉509
来源
辽宁东亚种业
北京奥瑞金种业股份有限公司
北京联创种业有限公司
北京联创种业有限公司
北京联创种业有限公司
北京联创种业有限公司
河北巡天农业科技有限公司
河南金博士种业股份有限公司
河南金博士种业股份有限公司
北京联创种业有限公司
北京联创种业有限公司
北京联创种业有限公司
北京联创种业有限公司
材料根长均出现降低的现象，其中1号、6号、7号、8
号、10号、11号、12号极显著降低。

综合来看，玉米种子发芽期遭遇干旱胁迫时，幼
苗根与芽的生长绝大部分都受到不同程度的抑制。

其中：芽的生长受到的影响更为明显，所有材料芽长
均变短，其中有8份材料极显著减小，抗旱系数普遍
偏低；根的生长受到的影响稍弱，抗旱系数为0.48~ 1.17，9号和13号材料萌发幼苗的根长出现了增长，抗旱系数分别为1.17和1.07，这2份材料根长出现逆
增加的现象，推测可能与其抗旱性强有一定关系。

2.2.2须根数
由表4可知：参试13份材料萌发幼苗在CK组的
须根数为3.50~7.30条，材料间差距较大，参差不齐；PEG组须根数为2.90~5.90条，其中有9份材料幼苗的须根数出现不同程度的减少；除3号、9号、11号和13号材料的抗旱系数≥1.00外，其余9份材料的抗旱系数均<1.00。

与CK组的须根数相比，PEG组须根数有1份材料差异不显著，8份材料差异显著，4份材料差异极显著。

综合来看，玉米种子发芽期遭遇干旱胁迫时，幼苗的须根数会受到不同程度的影响，大部分达到显著水平。

其中，3号、9号、11号和13号这4份材料在缺水的情况下，须根数不但没有减少反而还稍有增加，推测可能与其抗旱性强有一定关系。

3结论与讨论
王阳等[9]研究表明，在花期干旱胁迫下，玉米自交系黄早四和16份黄改系材料耐旱性强弱与发芽期表现一致，因而种子萌发期的抗旱性评价具有重要意义。

本试验结果表明，在13份参试玉米品种资源材料中，鑫禾528种子萌发期的耐旱性最强，发芽率抗旱系数达1.64，但总体发芽率不高。

与清水对照组相比，干旱胁迫下，除农大372发芽率几乎无变化外，其他材料均发生了增加或降低的变化，其中联创825、鑫禾528、裕丰303、珍棒511的发芽率极显著增加，东百501、会单4号、隆创310、金博士825、中科玉505、中科玉509的发芽率极显著降低。

干旱胁迫下，所有参试材料萌发幼苗的芽长均发生降低，其中，东百501、联创825、隆创310、隆禧109、农大372、金博士825、裕丰303、中科玉509的芽长极显著降低，其他材
料显著降低。

干旱胁迫下，13份参试玉米品种资源材料中，只有鑫禾528、中科玉509根长出现了增长，其他11份材料均降低。

须根数方面，3份材料增多，9份材料减少，1份材料无明显变化。

综合发芽率、芽长、根长、须根数4个指标，以鑫禾528的抗旱性最强，其次为珍棒511和中科玉509。

该结果可以有效反映其在后期生长过程中的抗旱性，为生产上选用抗旱品种提供参考依据。

（下转第27页）
表3干旱胁迫下不同玉米品种资源萌发幼苗芽长与根长
材料编号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
芽长/mm
CK组
4.62±0.64
4.95±0.74
3.89±0.72
4.17±0.35
4.26±0.68
5.17±0.92
4.46±0.93
5.03±0.52
3.39±1.09
5.00±0.39
4.14±0.89
4.33±0.60
4.73±0.93
PEG组
2.30±0.56**
3.02±1.06*
2.43±0.28*
1.91±0.61**
2.18±0.45**
2.61±0.39**
2.15±0.66**
3.30±0.56**
2.33±0.55*
2.85±0.42**
2.53±0.82*
2.96±0.39*
2.61±0.94**
抗旱系数
0.50
0.61
0.62
0.46
0.51
0.50
0.48
0.66
0.69
0.57
0.61
0.68
0.55
根长/mm
CK组
4.10±1.38
4.35±1.08
4.19±1.70
3.95±1.48
3.27±0.85
5.08±1.41
3.53±1.66
3.95±0.81
1.89±0.95
6.31±1.70
3.56±1.54
3.62±1.12
3.60±1.21
PEG组
1.98±0.63**
3.45±1.31*
3.26±0.80*
2.85±0.82*
2.54±0.69*
2.64±0.69**
2.03±0.43**
2.10±0.35**
2.21±0.74
3.42±1.16**
2.03±0.69**
2.42±0.52**
3.85±1.35
抗旱系数
0.48
0.79
0.78
0.72
0.78
0.52
0.58
0.53
1.17
0.54
0.57
0.67
1.07
表4干旱胁迫下不同玉米品种资源萌发幼苗须根数
材料编号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
须根数/条
CK组
4.60±1.91
5.60±1.28
5.10±1.14
5.50±0.92
6.40±1.11
6.00±1.34
3.50±1.91
7.30±1.42
4.60±1.43
6.30±1.55
3.50±1.50
5.70±1.35
4.60±1.36
PEG组
2.90±0.94**
3.60±0.80**
5.70±0.90*
4.70±0.64*
5.90±1.04*
5.10±1.51*
3.00±1.55*
4.80±0.87**
5.60±1.11*
4.50±1.02**
4.10±1.22*
5.00±1.26*
4.60±1.02
抗旱系数
0.63
0.64
1.12
0.85
0.92
0.85
0.86
0.66
1.22
0.71
1.17
0.88
1.00
13
淮地区玉米与大豆间作产量的结论（间作处理穗粒数均<纯作处理）相同。

本试验中，玉米穗长、穗粗、行粒数均表现为带状复合种植模式处理低于单作处理，带状复合种植模式果穗秃尖长增加了21.65%~37.11%。

这与曹曼君[16]的研究结论（间作处理穗粗、穗行数、行粒数等均显著高于单作处理，且在单作条件下的玉米秃尖长显著高于间作）不一致，可能原因是其种植密度较低。

各带状复合种植模式处理中以大豆与玉米行比为3∶4模式农艺性状最优，大豆玉米行比为4∶2模式最差。

带状复合种植模式处理玉米株高较单作处理降低2.21%~9.36%，穗位高降低2.61%~7.82%（除大豆与玉米行比为3∶4模式提高3.10%外），茎粗减小15.83%~ 20.83%。

这与袁嘉磊[17]的研究结果较为接近。

参考文献
[1]刘世炜.我国粮食安全的结构性问题及对策研究[J].中共
乐山市委党校学报，2023，25（1）：49-62.
[2]卢昱嘉，陈秧分，洪宇.兼顾风险和成本的中国大豆进口
布局优化[J].经济地理，2022，42（12）：104-114. [3]李莎.2023年中央一号文件发布：抓紧抓好粮食和重要
农产品稳产保供[N].21世纪经济报道，2023-02-14（1）. [4]马增林.黑龙江省大豆产业发展问题研究[D].哈尔滨：东
北农业大学，2009.
[5]杨科，徐红丽，许靖宜，等.玉米大豆带状复合种植模式产
量与效益研究[J].安徽农业科学，2021，49（17）：40-42. [6]叶优良，包兴国，宋建兰，等.长期施用不同肥料对小麦玉
米间作产量、氮吸收利用和土壤硝态氮累积的影响[J].植
物营养与肥料学报，2004，10（2）：113-119.
[7]陈光荣，杨文钰，张国宏，等.马铃薯/大豆套作对3个大豆
品种光合指标和产量的影响[J].应用生态学报，2015，26（11）：3345-3352.
[8]刘文政，刘玉华，刘强，等.天津市林下春小麦—夏大豆复
种技术农技推广[J].天津农林科技，2021（1）：21-23. [9]马骥，马淑云，程寅生，等.大豆玉米间作效应分析[J].西
北农业大学学报，1994（4）：80-84.
[10]李诚永，汪成法，王俊杰，等.大豆玉米间作带状复合种
植技术与效益初探[J].农村经济与科技，2019，30（7）：64-65.
[11]封亮，黄国勤，杨文亭，等.江西红壤旱地玉米||大豆间作
模式对作物产量及种间关系的影响[J].中国生态农业学报（中英文），2021，29（7）：1127-1137.
[12]任媛媛，王志梁，王小林，等.黄土塬区玉米大豆不同间
作方式对产量和经济收益的影响及其机制[J].生态学报，2015，35（12）：4168-4177.
[13]马泽南.不同施氮量对玉米/大豆间作植株可塑性和产量
构成因素的影响[D].哈尔滨：东北农业大学，2021. [14]蔡倩，孙占祥，王文斌，等.辽西半干旱区大豆玉米间作
对作物产量及水分利用的影响[J].中国农业气象，2022，43（7）：551-562.
[15]林平，庞成民，海涛，等.黄淮地区玉米与大豆不同间作
模式的产量和效益比较[J].河北农业科学，2020，24（4）：14-18.
[16]曹曼君.不同间作比例对大豆玉米光合特性及产量的影
响[D].长春：吉林农业大学，2022.
[17]袁嘉磊.玉米大豆不同间作模式群体生理基础及适宜性
研究[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，
2021.
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参考文献
[1]于小兵，卢逸群，吉中会，等.近45a来我国农业气象灾害
变化特征及其对粮食产量的影响[J].长江流域资源与环境，2017，26（10）：11.
[2]李婉玲，陈晓龙，蔡立群，等.PEG模拟干旱胁迫对玉米种
子萌发的影响[J].干旱地区农业研究，2022，40（5）：32-41.
[3]邢鹏，杨玉玲，刘广辉，等.水分胁迫下亚麻种子萌发的生
理响应[J].石河子大学学报（自然科学版），2011，29（1）：79-82.
[4]王玮，邹琦.胚芽鞘长度作为冬小麦抗旱性鉴定指标的研
究[J].作物学报，1997，23（4）：459-467.
[5]宋凤斌，徐世昌.玉米抗旱性鉴定指标的研究[J].中国生态
农业学报，2004，12（1）：127-129.
[6]王敏，张从宇，江文斌.7个玉米品种萌发和幼苗抗旱性
研究[J].种子，2007，26（3）：3-6.
[7]胡荣海.农作物抗旱鉴定方法和指标[J].作物品种资源，1986（4）：36-39.
[8]ISTA.国际种子检验规程[M].颜启传，毕新华，译.北京：中
国农业出版社，1985.
[9]王阳，杨永志，张玲，等.玉米黄改系材料萌芽期耐旱性鉴
定与评价[J].玉米科学，2016，24（3）：1-6.。