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作物杂志,2016, 第2期: 21–26 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2016.02.004

所属专题： 玉米专题

• 遗传育种·种质资源·生物科技 • 上一篇    下一篇

玉米自交系芽期耐冷性鉴定

张晓聪1,周羽1,张林1,邸宏1,翁建峰2,李新海2,王振华1   

  1. 1 东北农业大学农学院,150030,黑龙江哈尔滨
    2 中国农业科学院作物科学研究所/作物分子育种国家工程实验室,100081,北京
  • 收稿日期:2016-01-27 修回日期:2016-02-23 出版日期:2016-04-15 发布日期:2018-08-26
  • 通讯作者: 李新海,王振华
  • 作者简介:张晓聪,博士研究生,研究方向为玉米遗传育种
  • 基金资助:
    黑龙江省重大科技招标项目(GA14B103)

Identification of Cold Tolerance at Germination Stage in Maize Inbred Lines

Zhang Xiaocong1,Zhou Yu1,Zhang Lin1,Di Hong1,Weng Jianfeng2,Li Xinhai2,Wang Zhenhua1   

  1. 1 College of Agriculture,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,Heilongjiang,China
    2 Institute of Crop Science,Chinese Academy of Agricultural Sciences/National Engineering Laboratory for Crop Molecular Breeding,Beijing 100081,China
  • Received:2016-01-27 Revised:2016-02-23 Online:2016-04-15 Published:2018-08-26
  • Contact: Xinhai Li,Zhenhua Wang

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168

摘要：

低温冷害是北方春玉米区主要的气象灾害之一。通过种子低温发芽试验对8个东北地区生产上主要利用的玉米自交系进行芽期耐冷性鉴定。在常温（25℃）和低温（10℃）条件下分别测定了发芽势、发芽率、平均发芽时间、发芽指数、幼苗干重和活力指数等,并以各性状低温与常温下测定值的比值（相对值）作为耐冷性鉴定指标。通过聚类分析将自交系分为耐冷性强中弱3类,其中PH4CV、吉419和吉495耐冷性强,H21耐冷性中等,W9706、黄早四、丹黄02和四279耐冷性弱。相关性分析表明,相对发芽率、相对发芽指数、相对幼苗干重与相对活力指数呈极显著相关,可以作为玉米自交系芽期耐冷性鉴定指标。本试验为大规模鉴定和筛选芽期耐冷玉米种质奠定了基础。

关键词: 玉米, 发芽, 耐冷, 聚类分析, 相关分析

Abstract:

Cold stress is one of the major meteorological disasters in the spring maize-growing area in northern China. Cold tolerance of eight inbred lines widely used in northeastern China was evaluated through a laboratory germination experiment under low temperature stress. Germination potential, germination rate, average time to germination, germination index, dry weight of seedlings, and vigor index at normal temperature (25℃) and low temperature (10℃) were measured, respectively, and the ratios (relative values) of trait values at low temperature to those at normal temperature were used as indicators for cold tolerance. The cluster analysis revealed that the eight inbred lines could be classified into three groups: PH4CV, Ji 419, and Ji 495 belonged to high cold tolerance, H21 belonged to intermediate cold tolerance, and W9706, Huangzaosi, Danhuang 02, and Si 279 belonged to low cold tolerance. The correlation analysis showed that the relative values of germination rate, germination index, dry weight of seedlings, and vigor index were highly significantly correlated with each other, and they were suitable indicators for cold tolerance. This experiment provided guidance to identify and screen maize germplasm with cold tolerance at the germination stage on a large scale.

Key words: Maize, Germination, Cold tolerance, Cluster analysis, Correlation analysis

表1

低温胁迫下玉米自交系发芽势和发芽率的变化"

自交系
Inbred line		 发芽势Germination potential 发芽率Germination rate
25℃ 10℃ 相对值Relative value 25℃ 10℃ 相对值Relative value
PH4CV 98.89a 32.22ab 0.33 100.00a 96.67a 0.97
吉495 Ji 495 96.67a 26.67b 0.28 97.78a 95.56a 0.98
吉419 Ji 419 80.00c 33.33a 0.42 90.00c 86.67b 0.96
H21 95.56ab 28.89b 0.30 97.78a 72.22c 0.74
四279 Si 279 91.11b 36.67a 0.40 96.67ab 62.22d 0.64
丹黄02Danhuang 02 78.89c 12.22c 0.15 90.00c 61.11d 0.68
W9706 75.56c 13.33c 0.18 93.33bc 47.78e 0.51
黄早四Huangzaosi 76.67c 14.44c 0.19 94.44bc 56.67d 0.60

表2

低温胁迫下玉米自交系平均发芽时间和发芽指数的变化"

自交系
Inbred line		 平均发芽时间（d）
Average time to germination		 发芽指数
Germination index
25℃ 10℃ 相对值Relative value 25℃ 10℃ 相对值Relative value
PH4CV 3.09c 18.05c 5.84 9.78ab 1.76a 0.18
吉495 Ji 495 3.37bc 20.15c 5.98 8.24cd 1.40ab 0.17
吉419 Ji 419 3.65ab 21.24bc 5.82 7.35de 1.25bc 0.17
H21 3.49b 21.22bc 6.08 10.47a 1.43ab 0.14
四279 Si 279 3.62ab 23.24b 6.42 8.93bc 1.16bc 0.13
丹黄02Danhuang 02 3.90a 26.71a 6.85 7.41de 0.89cd 0.12
W9706 3.81a 23.47ab 6.16 6.53e 0.74d 0.11
黄早四Huangzaosi 3.95a 23.98ab 6.07 7.37de 0.88cd 0.12

表3

低温胁迫下玉米自交系幼苗干重和活力指数的变化"

自交系
Inbred line		 幼苗干重Dry weight of seedlings 活力指数Vigor index
25℃ 10℃ 相对值Relative value 25℃ 10℃ 相对值Relative value
PH4CV 0.12ab 0.05a 0.38 1.19a 0.08a 0.07
吉495 Ji 495 0.13a 0.04ab 0.32 1.11a 0.06ab 0.05
吉419 Ji 419 0.12ab 0.04ab 0.35 0.91ab 0.05ab 0.06
H21 0.10c 0.02c 0.22 1.09a 0.03b 0.03
四279 Si 279 0.08d 0.01cd 0.18 0.76bc 0.02b 0.02
丹黄02Danhuang 02 0.09cd 0.01cd 0.16 0.70bc 0.01b 0.02
W9706 0.09cd 0.02c 0.17 0.61c 0.01b 0.02
黄早四Huangzaosi 0.08d 0.02c 0.18 0.61c 0.01b 0.02

图1

8个玉米自交系聚类分析"

表4

3类不同耐冷性玉米自交系各性状平均相对值"

类群
Group		 相对发芽势
Relative germination potential		 相对发芽率
Relative germination
rate		 相对平均发芽时间
Relative average time
to germination		 相对发芽指数
Relative germination
index		 相对幼苗干重
Relative dry weight
of seedlings		 相对活力指数
Relative vigor
index
I 0.34 0.97 5.88 0.17 0.35 0.06
II 0.30 0.74 6.08 0.14 0.22 0.03
III 0.23 0.61 6.38 0.12 0.17 0.02

表5

玉米自交系各性状相对值间的相关系数"

项目Item 相对发芽势Relative germination potential 相对发芽率Relative germination rate 相对发芽指数Relative germination index 相对平均发芽时间Relative average time to germination 相对幼苗干重Relative dry weight of seedlings
相对发芽率 0.56
相对发芽指数 0.64 0.98**
相对平均发芽时间 -0.48 -0.55 -0.66
相对幼苗干重 0.59 0.94** 0.98** -0.75
相对活力指数 0.56 0.93** 0.96** -0.71 0.99**
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