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辣椒种质资源的耐受性评价:低温和盐碱的研究

时间:2023-06-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)辣椒不同种质资源种子萌发期耐低温性评价辣椒属于茄科辣椒属,是一年生或者多年生的草本植物,广泛种植于热带和温度地区,对温度较为敏感。表2-16辣椒种质资源种子发芽参数及其相对值隶属函数值(续表)该试验仅研究了辣椒不同种质资源种子萌发期的耐低温性,为筛选辣椒耐低温品种提供依据,但是整个生育期过程的耐冷性比较,有待进一步研究。(二)辣椒不同种质资源种子萌发期耐盐碱综合评价土壤盐渍化是一个全球性问题。

辣椒种质资源的耐受性评价:低温和盐碱的研究

(一)辣椒不同种质资源种子萌发期耐低温性评价

辣椒属于茄科辣椒属,是一年生或者多年生的草本植物,广泛种植于热带和温度地区,对温度较为敏感。低温会导致生长发育迟缓,随着辣椒周年生产和周年供应技术的出现,早春和晚秋的种植模式容易遇到低温,尤其是冬春保护地生产中,低温成为主要制约辣椒生长发育的关键因素,培育耐低温的品种一直是我国辣椒抗逆育种的主攻目标之一,辣椒材料耐冷性的比较与筛选为选育耐冷的优异育种材料奠定了物质基础,对辣椒栽培与推广具有深远的指导意义。因此,宁夏农林科学院种质资源研究所辣椒课题组对其选育的30份辣椒新种质资源T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10、T11、T12、T13、T14、T15、T16、T17、T18、T19、T20、T21、T22、T23、T24、T25、T26、T27、T28、T29、T30进行了种子萌发期的耐低温性评价。

不同辣椒资源种子萌发期耐低温性存在明显的差异,由图2-7、2-8、2-9可知,17℃条件下辣椒种子的发芽势、发芽率和发芽指数与常温相比均有所下降。从这3个指标来看,发芽率差异不太明显,发芽势和发芽指数的差异较为明显。种子发芽势反映种子质量的优劣,预示着苗的快慢和整齐度。从30份辣椒资源低温发芽势(图2-7)来看,发芽势的变化幅度为12.67%~93.33%,在30%以下的有10个资源,占30份辣椒资源的30%左右;30%~80%的有15个资源,占30份辣椒资源的50%;80%以上的有6个资源,占30份辣椒资源的20%。辣椒资源T3、T20、T29低温与常温下发芽势没有明显的差异性,由此可见,这3个资源的发芽势最强,低温对发芽势影响较小。T1、T2、T7、T9、T10、T14、T18、T21、T23、T25、T27、T28、T30共13个资源的发芽势次之。低温对种子的发芽势影响最大的资源有T4、T5、T6、T8、T9、T11、T12、T13、T15、T16、T17、T19、T22、T24、T26,这些资源均表现为不耐低温。

种子发芽率是种子播种质量最重要的指标之一。发芽率高,表示有活力的种子多。在低温与常温对比下,发芽率存在一定的变化,但相对发芽势和发芽指数(图2-7、图2-9),整体变化幅度不大。在种子萌发期,低温并不能抑制辣椒资源T2、T4、T6、T7、D75、T11、T20、T25、T27和T28的发芽率,这些资源在发芽阶段有较强的耐低温性。T1、T8、T10、T18、T29、T30这些资源在发芽时期受低温胁迫与常温的对比效果不明显,表现为一般耐低温性。而T3、T5、T12、T13、T14、T16、T15、T17、T19、T26、T21、T22、T23、T26、T24受低温影响最大,表现为不耐低温。

图2-7 辣椒不同种质资源低温下与常温下的发芽势

图2-8 辣椒不同种质资源低温下与常温下的发芽率

图2-9 辣椒不同种质资源低温下与常温下的发芽指数

发芽指数是表征种子发芽快慢的重要参数,其数值越大,说明发芽速度越快。图2-8可以看出种子在17℃条件下,各资源间总体变化幅度较大,资源T11、T13、T18、T19、T23、T26、T29、T30的发芽指数最高,发芽指数受低温胁迫与常温对比差异不显著;资源T3、T4、T8、T10、T21、T22、T24的发芽指数较低,低温对发芽指数的影响一般;资源T1、T2、T5、T6、T7、T18、T9、T12,T15、T16、T20、T25、T27、T28的发芽指数受低温影响较大,发芽指数最低,表现为不耐低温。

从整体来看,发芽势和发芽指数比发芽率降低的幅度和趋势大,因此发芽势和发芽指数较适宜作为耐低温性评价指标。一般来说,与对照相比,发芽势和发芽指数降低幅度大,说明低温对其影响就大,耐冷性就弱。由此可以得出,供试材料耐冷性强的5个资源分别是T29、T30、T10、T18、T20。仅凭单一指标并不完全准确地反映各品种间的耐冷性强弱,但是结果基本上能反映出各资源耐低温性的差异。

种子发芽的隶属函数值能准确地鉴定植物的耐冷性。为了更准确地表示辣椒种子的活力,可以用相对发芽势、发芽率和发芽指数三者构建综合活力指标,三者隶属函数平均值表示种子活力及其生活力大小,其值反映出辣椒种子在低温条件下发芽的快慢以及幼芽的生长势,可鉴定资源的耐冷性。平均隶属函数值越小,说明该辣椒资源低温处理后的变化较大,从而说明该辣椒资源不耐低温;反之亦然。由表2-16可知,平均隶属函数值由大到小分别是T29、T18、T30、T10、T20、T25、T27、T28、T23、T2、T1、T3、T7、T15、T11、T14、T6、T26、T12、T19、T5、T13、T4、T22、T8、T9、T16、T21、T24、T17。

根据隶属函数值大小可以将上述30个辣椒资源耐低温性分为3个类型,即耐低温性强的资源组:T29、T18、T30、T10、T20、T25、T27、T28,适用于秋冬茬及冬春茬保护地栽培,具有较好的耐低温性;耐低温性中等的资源组:T23、T2、T1、T3、T7、T15、T11、T14、T6、T26、T12、T19、T5、T13、63特;耐低温性弱的资源组:T22、T8、T9、T16、T21、T24、T17,适宜露地栽培。

表2-16 辣椒种质资源种子发芽参数及其相对值隶属函数值

(续表)

该试验仅研究了辣椒不同种质资源种子萌发期的耐低温性,为筛选辣椒耐低温品种提供依据,但是整个生育期过程的耐冷性比较,有待进一步研究。

(二)辣椒不同种质资源种子萌发期耐盐碱综合评价(www.xing528.com)

土壤盐渍化是一个全球性问题。据统计,全世界有各类盐渍土9.5亿hm2,占全球陆地面积的10%。其中,次生盐渍化土壤约有0.77亿hm2,58%发生在灌溉农业区,20%的灌溉土壤受到盐渍化的威胁。目前,这个比例还在增加,而且由于土壤的次生盐渍化,全球土壤盐渍化面积仍然在迅速增加。长期的盐胁迫,会抑制植物根系生长,影响植物地上部分生长,进而影响植物的光合作用。再加上土壤中长期积累下大量盐分,在此种环境中生长的植物就会受到来自各种盐的胁迫,致使植物发生胁变。若是盐分胁迫较小,在去除盐分胁迫后,这类胁变就能够恢复,植物也不会受到很大的影响;反之,可能导致植物发生严重胁变,且不能恢复,而发生盐害。因此,培育耐盐碱的品种一直是我国作物抗逆育种的主攻目标之一,辣椒材料耐盐碱性的比较与筛选为选育耐盐碱的优异育种材料奠定了物质基础,对辣椒栽培与推广具有深远的指导意义。宁夏农林科学院种质资源研究所辣椒课题组对其所选育的27份辣椒新种质资源P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18、P19、P20、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27进行了种子萌发期的耐盐碱综合评价。

不同辣椒种质资源在盐浓度下的发芽指数存在显著差别。发芽指数反映的是种子的活力指标,发芽指数越大,说明种子的发芽速度越快,种子的活力越高。从图2-10可以看出,在不同的盐浓度下的各种质资源变化幅度显著。P1、P4、P2、P8、P18、P23、P13发芽指数较高,分别为0.99、0.97、0.96、0.93、0.92、0.92、0.92,说明以上7份资源发芽速度较快,种子活力也较高,耐盐性较强,其中P1发芽指数最高,其种子发芽速度也最快,种质活力最高,说明耐盐性极强。P21、P27、P14发芽指数较低,分别为0.11、0.16、0.17,说明以上3份资源发芽速度较慢,种质活力也较低,耐盐性较弱,其中P21最低,为0.11,其种子发芽速度最慢,种子活力最低,说明耐盐性极弱。

种子发芽率是衡量种子质量好坏的重要指标,且易受外部光照、水分、温度等因素及种子自身胚活性等因素的影响。从图2-11可知,空白试验和盐浓度下的种子发芽率存在一定的显著性差异,其中P1发芽率最高,为88.00%;P8、P13、P11发芽率较高,发芽率分别为83.33%、73.33%、73.33%;而P21、P20、P16较低,分别为0.67%、2.67%、7.33%。综上所述,P21、P20、P16受盐浓度的影响较大,表现为不耐盐,其中P21受盐浓度影响最大,发芽率最低,为0.67%;P8、P13、P11受盐浓度的影响较小,盐胁迫对辣椒种子发芽率的影响表现为中等;P1受盐浓度的影响最小,耐盐性最强。

发芽势是测试种子发芽速度、整齐度的指标,发芽势数值越大,说明种子的发芽势越强,它也是检测种子质量的重要指标之一。从图2-12可以看出,空白试验和盐浓度下的辣椒种子发芽势有一定变化但是不显著。P8发芽势与空白试验变化最显著,其次为P1的发芽势与空白试验的变化较显著,说明发芽势较空白试验弱;而P27与空白试验无差异,其发芽势也最低,说明种子的发芽势最弱。这些种质资源的发芽势均不高,均低于60%,其中P8的发芽势最高,为55.33%,说明这批种质资源中,P8种子的发芽势最强。

相对盐碱害率表示辣椒种子在盐浓度下耐盐的影响状况,27份资源的相对盐碱害率总体差距较大(图2-13),在10.00%以下的有6份资源,4份资源在10.00%~20.00%,在60.00%以上的有10份资源,其余占总资源的25.93%。相对盐碱害率最高的是P21,为88.89%;最低的为P1,相对盐碱害率为2.94%。P21、P27、P14共3份资源相对盐碱害率较高,在80.00%以上;P1、P2共2份资源相对盐害较低,在5.00%以下。

图2-10 盐胁迫对辣椒种质资源发芽指数的影响

图2-11 盐胁迫对辣椒种质资源发芽率的影响

图2-12 盐胁迫对辣椒种质资源发芽势的影响

图2-13 盐胁迫对辣椒种质资源相对盐碱害率的影响

种子发芽的隶属函数值可以很好地看出辣椒种子的活力,通过计算不同种质资源的相对发芽率、相对发芽指数、相对发芽势3项指标,用3项指标的平均隶属函数值表示种子的发芽活力,反映出辣椒种子在盐浓度下的发芽生长状况。平均隶属函数值越大,说明辣椒资源在盐浓度下的变化较小,该辣椒资源耐盐;反之,辣椒资源不耐盐。由表2-17可知,平均隶属函数值排名前10位的为P8>P26>P1>P23>P24>P15>P13>P2>P25>P18,辣椒资源耐盐性强;排名后10位的为P27<P14<P21<P20<P5<P9<P16<P7<P17<P3,辣椒资源耐盐性不强。

根据隶属函数值的大小可以得出不同辣椒资源的耐盐性,在27份辣椒资源中,有7份极耐盐资源、10份不耐盐资源,其余为中度耐盐。资源P8表现为耐盐性极强;而P27、P14、P21、P20、P5、P9、P16、P7、P17、P3共10份资源表现为不耐盐(表2-17)。

表2-17 辣椒种质资源种子发芽的隶属函数值

(续表)

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