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摘 要：为了研究不同甜玉米品种苗期耐寒性的差异，该试验选用14个甜玉米自交系为材料，对照组置于常温25℃培养，试验组在人工气候培养箱中控制甜玉米幼苗的生长温度为11℃，处理30d后测定试验组与对照组苗的茎粗、株高和电导率。综合比较，M188-1、T50-2的耐寒性最强，M119-1-2的耐寒性最弱。
关键词：甜玉米；耐寒性；电导率
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）18-0040-02
Identification and Selection on Chilling Tolerance of Sweet Corn Inbred Lines
Li Ming et al.
（College of Agronomy，Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510220，China）
Abstract：In order to study the chilling tolerance of sweet corn at seedling stage，14 sweet corn inbred lines were used as materials in this experiment. The control group was placed at 25℃，the test group in the artificial climate incubator，the growth temperature was 11℃. The stem diameter，plant height and electrical conductivity of the test group and control group were measured 30 days after treatment. Comprehensive comparison，the highest chilling tolerance was M188-1，T50-2，the lowest chilling tolerance was M119-1-2.
Key words：Sweet corn；Cold tolerance；Electrical conductivity
近年来，由于甜玉米经济效益高，其播种面积不断增加，截至2013年，全世界甜玉米种植面积约200万hm2，其中中国甜玉米种植面积约为40万hm2[1-2]，很多种植户都会在早春及冬季种植甜玉米[3]。苗期是玉米生育期最重要的一个时期，直接关系到玉米能否实现高产，尤其是甜玉米。甜玉米在苗期生产和管理上都比较严格，对光照、温度等外在环境比较敏感，而近年来由于气候反常，天气灾害时常发生，尤其是寒潮的到来往往会造成甜玉米减产严重。为此，笔者对甜玉米自交系进行了耐寒性鉴定与筛选，以期选育出抗寒性强的品种，对于甜玉米生产具有重要的应用价值和意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料与试验地点 本试验材料为仲恺农业工程学院鲜食玉米课题组的14个甜玉米自交系，分别为M3-1-2、M4-1-2、M188-1、M114-1-2、M119-1-2、M119-1-3、T16、T19、T33、T34、T55、T50-2、T88-2、T8-5-2。试验利用盆栽法，于仲恺农业工程学院白云校区作物学实验室，在人工气候培养箱控制鉴定材料的生长温度，分别为常温25℃、低温11℃[4]。
1.2 试验方法 用大小和重量相同的塑料杯，分别装适量的泥炭土。将玉米种子洗净，用0.5%的次氯酸钠溶液消毒后，将种子播于塑料杯中，分成2组试验，每组14个自交系，每份材料均匀播于每个杯中，每个自交系10杯，试验于2015年10月开始播种。待玉米苗长到3叶1心的时候，一组试验置于常温下培养，做对照处理，另一组置于人工气候培养箱进行15℃低温处理，连续处理30d后，观察叶片萎蔫程度，调查相关性状。调查幼苗的茎粗、株高，测定各材料叶片的电导率，作好记录[5-6]。
1.3 数据分析 为消除不同材料遗传背景的差异，采用性状相对值作为评价自交系耐寒性的指标[7]，计算公式如下：性状相对值=XL/XN
式中：XL为低温下测得的各性状值，XN为常温下测得的各性状值。
2 结果与分析
2.1 低温逆境下甜玉米自交系幼苗茎粗、株高的分析 由于材料遗传背景的差异，用性状相对值来作为评价自交系耐寒性的指标。从表1可以看出，低温逆境下，所有自交系的茎粗都低于对照组，其中，自交系M119-1-2的茎粗仅为对照组的47.7%，降低的最明显；而自交系M188-1、M114-1-2、M119-1-3、T19、T50-2的相对茎粗都在90%以上，耐寒性较强。仅从茎粗方面来看M188-1、M114-1-2、M119-1-3、T19、T50-2的耐寒性较强，M119-1-2的耐寒性较弱。在株高方面，低温逆境下，所有自交系的株高也都低于对照组。自交系M3-1-2、M119-1-2、T33的相对株高仅为46.0%、38.5%、39.5%。而自交系M188-1、T55、T50-2的相对株高都是在90%以上的。所以从株高方面来分析，自交系M188-1、T55、T50-2的耐寒性较强，M3-1-2、M119-1-2、T33的耐寒性较弱。综合茎粗和株高来分析，低温逆境下，自交系M188-1、T50-2的相对茎粗和株高都是在90%以上的，所以这两个自交系的耐寒性较强。而自交系M119-1-2的相对茎粗和株高都是低于50%的，所以此自交系的耐寒性较弱。
2.2 低温逆境下甜玉米自交系幼苗电导率的变化分析 从表2可以看出，自交系M188-1、M114-1-2、T16、T19、T55、T50-2的相对电导率都是在1.000～5.000，说明这些自交系在低温逆境中基本维持细胞膜的稳定性，受低温伤害程度较轻，耐寒性较强。而自交系M119-1-2的相对电导率在27.000以上，说明此自交系在低温逆境下细胞膜结构损害严重，细胞内离子泄露较多，受低温伤害程度重，耐寒性弱。 3 结论与讨论
植物耐寒性是一个十分复杂的问题，它在很大程度上制约着耐寒品种选育的过程[8-9]。本试验在严格控制甜玉米幼苗生长期的温度和低温持续时间，从形态性状以及叶片电导率两个方向初步研究了14个自交系的耐寒性。综合分析低温逆境下甜玉米自交系的茎粗、株高以及电导率的变化可以得出，在这14个自交系中，M188-1、T50-2的耐寒性最强，M119-1-2的耐寒性最弱。
本试验仅仅从甜玉米幼苗期形态性状和叶片电导率两个方向研究甜玉米自交系的耐寒性，而国内外许多研究者认为甜玉米的抗寒性还需要从细胞膜通透性、丙二醛含量、可溶性蛋白、脯氨酸含量以及保护性酶活性等几方面进行论证。在低温逆境下，这些结构和物质含量会发生变化，而且有着相互影响的关系，共同决定着植物的耐寒性。植物耐冷性是一个十分复杂的问题，它在很大程度上制约着耐冷品种选育的过程，许多研究表明，耐冷性受多基因控制有复杂的数量特性，因而耐冷性的研究是一个十分困难的问题[10]。本试验仅仅是初步确定14个甜玉米自交系对低温的反应情况差异，因此，若想了解低温逆境下甜玉米植株内各物质的相互关系，今后还需要作进一步的探讨。
参考文献
[1]罗军，万忠，谭俊，等.2013年广东甜玉米产业发展形势与对策建议[J].广东农业科学，2014（5）：42-45.
[2]王晓东.我国甜玉米育种的研究现状及发展趋势[J].黑龙江农业科学，2014（10）：146-148.
[3]于维忠，李玉道，姜善涛.甜玉米的生育特点与高产栽培技术[J].玉米科学，2001，9（3）：61.
[4]Hope H J，White P R，Dwyer L M，et al.Low temperature emergence potential of short season corn hybrids grown under controlled environment and plot conditions[J].Canadian Journal of Plant Science，1992，72：83-91.
[5]王迎春，褚金翔，孙忠富，等.玉米对低温胁迫的生理响应及不同品种间耐低温能力比较[J].植物生理科学，2006，22（9）：210-212.
[6]张瑛，吴跃进，余增量，等.水稻耐寒性品种的苗期耐寒性鉴定研究[J].安徽农业科学，2006，34（7）：1331-1333.
[7]郑昀晔，胡晋，张胜，等.玉米自交系发芽期和苗期耐寒性的鉴定[J].浙江大学学报（农业与生命科学版），2006，32（1）：41-45.
[8]HODGES D M，ANDREWS C J，JOHNSON D A，et al.Sensitivity of maize hybrids to chilling and their combining abilities at two developmental stages[J].Crop Science，1997，37：850-856.
[9]HODGES D M，ANDREWS C J，JOHNSON D A，et al.Antioxidant enzyme and compound response to chilling stress and their combining abilities in differentially Sensitive maize hybrids[J].Crop Science，1997，37：857-863.
[10]贺正华，黄益勤，万正煌，等.特用玉米苗期耐冷种质的鉴定与筛选[J].湖北农业科学，2008，11（47）：1257-1260.
关键词：甜玉米；耐寒性；电导率
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）18-0040-02
Identification and Selection on Chilling Tolerance of Sweet Corn Inbred Lines
Li Ming et al.
（College of Agronomy，Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510220，China）
Abstract：In order to study the chilling tolerance of sweet corn at seedling stage，14 sweet corn inbred lines were used as materials in this experiment. The control group was placed at 25℃，the test group in the artificial climate incubator，the growth temperature was 11℃. The stem diameter，plant height and electrical conductivity of the test group and control group were measured 30 days after treatment. Comprehensive comparison，the highest chilling tolerance was M188-1，T50-2，the lowest chilling tolerance was M119-1-2.
Key words：Sweet corn；Cold tolerance；Electrical conductivity
近年来，由于甜玉米经济效益高，其播种面积不断增加，截至2013年，全世界甜玉米种植面积约200万hm2，其中中国甜玉米种植面积约为40万hm2[1-2]，很多种植户都会在早春及冬季种植甜玉米[3]。苗期是玉米生育期最重要的一个时期，直接关系到玉米能否实现高产，尤其是甜玉米。甜玉米在苗期生产和管理上都比较严格，对光照、温度等外在环境比较敏感，而近年来由于气候反常，天气灾害时常发生，尤其是寒潮的到来往往会造成甜玉米减产严重。为此，笔者对甜玉米自交系进行了耐寒性鉴定与筛选，以期选育出抗寒性强的品种，对于甜玉米生产具有重要的应用价值和意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料与试验地点 本试验材料为仲恺农业工程学院鲜食玉米课题组的14个甜玉米自交系，分别为M3-1-2、M4-1-2、M188-1、M114-1-2、M119-1-2、M119-1-3、T16、T19、T33、T34、T55、T50-2、T88-2、T8-5-2。试验利用盆栽法，于仲恺农业工程学院白云校区作物学实验室，在人工气候培养箱控制鉴定材料的生长温度，分别为常温25℃、低温11℃[4]。
1.2 试验方法 用大小和重量相同的塑料杯，分别装适量的泥炭土。将玉米种子洗净，用0.5%的次氯酸钠溶液消毒后，将种子播于塑料杯中，分成2组试验，每组14个自交系，每份材料均匀播于每个杯中，每个自交系10杯，试验于2015年10月开始播种。待玉米苗长到3叶1心的时候，一组试验置于常温下培养，做对照处理，另一组置于人工气候培养箱进行15℃低温处理，连续处理30d后，观察叶片萎蔫程度，调查相关性状。调查幼苗的茎粗、株高，测定各材料叶片的电导率，作好记录[5-6]。
1.3 数据分析 为消除不同材料遗传背景的差异，采用性状相对值作为评价自交系耐寒性的指标[7]，计算公式如下：性状相对值=XL/XN
式中：XL为低温下测得的各性状值，XN为常温下测得的各性状值。
2 结果与分析
2.1 低温逆境下甜玉米自交系幼苗茎粗、株高的分析 由于材料遗传背景的差异，用性状相对值来作为评价自交系耐寒性的指标。从表1可以看出，低温逆境下，所有自交系的茎粗都低于对照组，其中，自交系M119-1-2的茎粗仅为对照组的47.7%，降低的最明显；而自交系M188-1、M114-1-2、M119-1-3、T19、T50-2的相对茎粗都在90%以上，耐寒性较强。仅从茎粗方面来看M188-1、M114-1-2、M119-1-3、T19、T50-2的耐寒性较强，M119-1-2的耐寒性较弱。在株高方面，低温逆境下，所有自交系的株高也都低于对照组。自交系M3-1-2、M119-1-2、T33的相对株高仅为46.0%、38.5%、39.5%。而自交系M188-1、T55、T50-2的相对株高都是在90%以上的。所以从株高方面来分析，自交系M188-1、T55、T50-2的耐寒性较强，M3-1-2、M119-1-2、T33的耐寒性较弱。综合茎粗和株高来分析，低温逆境下，自交系M188-1、T50-2的相对茎粗和株高都是在90%以上的，所以这两个自交系的耐寒性较强。而自交系M119-1-2的相对茎粗和株高都是低于50%的，所以此自交系的耐寒性较弱。
2.2 低温逆境下甜玉米自交系幼苗电导率的变化分析 从表2可以看出，自交系M188-1、M114-1-2、T16、T19、T55、T50-2的相对电导率都是在1.000～5.000，说明这些自交系在低温逆境中基本维持细胞膜的稳定性，受低温伤害程度较轻，耐寒性较强。而自交系M119-1-2的相对电导率在27.000以上，说明此自交系在低温逆境下细胞膜结构损害严重，细胞内离子泄露较多，受低温伤害程度重，耐寒性弱。 3 结论与讨论
植物耐寒性是一个十分复杂的问题，它在很大程度上制约着耐寒品种选育的过程[8-9]。本试验在严格控制甜玉米幼苗生长期的温度和低温持续时间，从形态性状以及叶片电导率两个方向初步研究了14个自交系的耐寒性。综合分析低温逆境下甜玉米自交系的茎粗、株高以及电导率的变化可以得出，在这14个自交系中，M188-1、T50-2的耐寒性最强，M119-1-2的耐寒性最弱。
本试验仅仅从甜玉米幼苗期形态性状和叶片电导率两个方向研究甜玉米自交系的耐寒性，而国内外许多研究者认为甜玉米的抗寒性还需要从细胞膜通透性、丙二醛含量、可溶性蛋白、脯氨酸含量以及保护性酶活性等几方面进行论证。在低温逆境下，这些结构和物质含量会发生变化，而且有着相互影响的关系，共同决定着植物的耐寒性。植物耐冷性是一个十分复杂的问题，它在很大程度上制约着耐冷品种选育的过程，许多研究表明，耐冷性受多基因控制有复杂的数量特性，因而耐冷性的研究是一个十分困难的问题[10]。本试验仅仅是初步确定14个甜玉米自交系对低温的反应情况差异，因此，若想了解低温逆境下甜玉米植株内各物质的相互关系，今后还需要作进一步的探讨。
参考文献
[1]罗军，万忠，谭俊，等.2013年广东甜玉米产业发展形势与对策建议[J].广东农业科学，2014（5）：42-45.
[2]王晓东.我国甜玉米育种的研究现状及发展趋势[J].黑龙江农业科学，2014（10）：146-148.
[3]于维忠，李玉道，姜善涛.甜玉米的生育特点与高产栽培技术[J].玉米科学，2001，9（3）：61.
[4]Hope H J，White P R，Dwyer L M，et al.Low temperature emergence potential of short season corn hybrids grown under controlled environment and plot conditions[J].Canadian Journal of Plant Science，1992，72：83-91.
[5]王迎春，褚金翔，孙忠富，等.玉米对低温胁迫的生理响应及不同品种间耐低温能力比较[J].植物生理科学，2006，22（9）：210-212.
[6]张瑛，吴跃进，余增量，等.水稻耐寒性品种的苗期耐寒性鉴定研究[J].安徽农业科学，2006，34（7）：1331-1333.
[7]郑昀晔，胡晋，张胜，等.玉米自交系发芽期和苗期耐寒性的鉴定[J].浙江大学学报（农业与生命科学版），2006，32（1）：41-45.
[8]HODGES D M，ANDREWS C J，JOHNSON D A，et al.Sensitivity of maize hybrids to chilling and their combining abilities at two developmental stages[J].Crop Science，1997，37：850-856.
[9]HODGES D M，ANDREWS C J，JOHNSON D A，et al.Antioxidant enzyme and compound response to chilling stress and their combining abilities in differentially Sensitive maize hybrids[J].Crop Science，1997，37：857-863.
[10]贺正华，黄益勤，万正煌，等.特用玉米苗期耐冷种质的鉴定与筛选[J].湖北农业科学，2008，11（47）：1257-1260.