PEG—6000胁迫对不同品系小麦种子萌发的影响

摘 要：干旱胁迫是贯穿小麦播种至收获的整个生育过程的主要非生物限制因子，抗旱性研究是提高小麦抗旱性的基础。本项研究利用5%、10%、15%、20% PEG-6000溶液模拟干旱胁迫，探讨其对12个小麦品系种子萌发的影响。结果表明，PEG-6000处理能提高9611、2003/22、501、偃4100和2003（73）的发芽率，而5% PEG-6000处理能降低051287、9612、00-482、9711、986、520和527发芽率；5%、10% PEG-6000处理促进了9611、2003/22、501、偃4100、2003（73）、9711、986和527的初生根和次生根伸长；PEG-6000浓度高于10%能抑制所有小麦品系胚芽的伸长。可见，不同小麦品系的种子萌发对PEG-6000处理存在明显的性状差异，利用这种差异可初步筛选对干旱胁迫非敏感品系，为小麦杂交育种提供候选亲本材料。

关键词：小麦品系；种子萌发；PEG-6000

中图分类号：S512.101 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2012）10-0051-03

干旱胁迫贯穿小麦播种至收获的整个生育过程，是影响小麦生产的主要限制因子，作物抗旱性研究成为植物抗逆性研究中的重中之重[1]。在我国一些地区，经常出现夏秋连旱，甚至春夏秋三季连旱，不仅延迟小麦播期，影响种子萌发，还易造成分蘖和成穗率下降以及灌浆受阻，最终导致产量严重下降。在生产上，人们常常采取抗旱锻炼如蹲苗、搁苗和饿苗等措施提高小麦抗旱能力[2]，然而上述措施存在难以操作、成本增加等问题。通过挖掘小麦自身的耐旱遗传潜力、选育耐旱品种是减轻和抵御干旱胁迫的理想途径。本项研究利用已有的12个小麦育种材料，探讨PEG-6000对不同品系种子萌发的影响，期望从中筛选出对PEG-6000胁迫非敏感品系，为小麦耐旱育种提供良好的亲本材料。1 材料与方法

供试小麦（Triticum aestivum L.）品系12个，为9611、2003/22、051287、501、偃4100、9612、00-482、2003（73）、9711、 986、520、527。分别从中挑选籽粒饱满、无病虫害、大小均匀和颜色一致的种子50粒，用2%的H2O2 消毒5 min后再用蒸馏水反复洗净，然后浸没于20 ml 的5%、10%、15%、20% PEG-6000 溶液中，对照加入等量蒸馏水，12 h后取出，将籽粒均匀放在直径9 cm培养皿中的滤纸上。培养皿中分别加入5%、10%、15%、20% PEG-6000溶液10 ml，然后置于光照培养箱中萌发，光照/黑暗温度为30℃/20℃，光强为2 000 μmol/m2·s。每个品种重复3次。5天后统计种子发芽粒数，测定每条根的根长及芽长。

2 结果与分析

2.1 PEG-6000对不同品系小麦种子发芽率的影响

表1显示，不同浓度PEG-6000对12个小麦品系种子发芽率呈现明显不同的影响。PEG-6000处理能提高9611、2003/22、501、偃4100和2003（73）的发芽率，PEG-6000促进这些品系种

子萌发的浓度存在很大差异，如5%PEG-6000处理能提高2003/22的发芽率，10% PEG-6000处理能提高9611、2003/22和偃4100的发芽率，15% PEG-6000处理能提高9611的发芽率，20% PEG-6000处理能提高501的发芽率。相反， 051287、9612、00-482、9711、986、520、527对PEG-6000处理表现敏感，5% PEG-6000处理就能降低其发芽率。

2.2 PEG-6000对不同品系小麦种子初生根和次生根生长的影响

表2显示，不同浓度PEG-6000处理对12个小麦品系种子初生根和次生根根长呈现明显不同的影响。5%、10% PEG-6000能不同程度地促进9611、2003/22、501、偃4100、9612、2003（73）、9711、986、527品系的初生根和次生根伸长，其中9611、2003（73） 和527品系在5% PEG-6000处理时促进程度较大，在10% PEG-6000处理时促进程度下降，其余品系则在10% PEG-6000处理时促进程度最大。个别品系如520对PEG-6000表现比较敏感，5%、10%、15%、20% PEG-6000处理能不同程度地抑制其初生根和次生根伸长。有些品系如051287和00-482，5% PEG-6000处理能抑制其根伸长，而10% PEG-6000处理却促进其根伸长。此外，15% PEG-6000处理仍能促进501品系初生根和次生根伸长，却抑制其余品系根的伸长。20% PEG-6000处理严重抑制所有品系初生根和次生根的伸长，

2.3 PEG-6000对不同品系小麦种子平均芽长的影响

表3显示，不同浓度PEG-6000对不同品系小麦胚芽伸长影响不同。5% PEG-6000处理能抑制2003/22、偃4100、9612、00-482、9711、986、520和527品系胚芽伸长，而促进9611、501和2003（73）等品系胚芽伸长，而对于051287品系胚芽伸长无影响。10%、15%和20% PEG-6000明显抑制所有品系胚芽伸长，501对不同浓度PEG-6000胁迫表现不敏感，胚芽伸长抑制程度较小。

3 讨论与结论

干旱是小麦生产中主要的自然灾害，小麦从播种到收获，易遭遇不同程度的干旱胁迫，从而导致产量下降和严重的经济损失。充分挖掘小麦自身耐旱的遗传潜力，选育耐旱品种，在一定程度上可缓解干旱胁迫对不同生育期小麦的危害。

PEG-6000是一种渗透调节剂，利用PEG-6000溶液可模拟不同程度的干旱胁迫。大量研究表明，PEG-6000能不同程度地抑制种子萌发[3～5]， 且品种间敏感程度存在明显差异[6]。在本项研究中，较低浓度（5%）PEG-6000对一些品系种子萌发存在明显的抑制效应，这些品系种子对PEG-6000胁迫表现较为敏感。在较高浓度PEG-6000处理下，几乎所有供试品系（501除外）都呈现抑制效应。研究还发现，一定浓度的PEG-6000处理，可提高另外一些品系种子发芽率。文献显示，PEG-6000能促进水稻和番茄等种子萌发[5， 7]。PEG-6000促进种子萌发的原因在于降低了种子吸水速率，使种子膜系统得到较好修复，并提前启动与萌发相关的各种代谢[8～10]。可见，小麦种子对PEG-6000胁迫存在明显的品系差异。

PEG-6000处理对不同品系萌发种子胚芽和幼根伸长影响不同，主要表现在抑制胚芽伸长，而促进初生根和次生根伸长，这样有利于降低蒸腾作用，减少胚芽中水分损失，促进根系下扎，利用较深土层水分，从而提高抗旱能力。可见，不同小麦品系对干旱胁迫具有较强的适应性。PEG-6000胁迫对不同小麦品系影响主要表现为促进种子萌发，抑制胚芽伸长，促进初生根和次生根伸长，这种影响是一种生理上的适应，有利于缓解干旱胁迫造成的不利影响。根据这种特性，我们可以结合种子发芽率、根长和芽长，初步筛选出对干旱胁迫非敏感材料，为在小麦其他生育期结合形态、生理、生化和遗传等特性进一步筛选提供候选材料。根据本研究结果，可以初步确定9611和2003（73）为较好的候选亲本材料。参 考 文 献：

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