16份薏苡种质苗期耐寒性鉴定

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20200200091

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (22): 5-12.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20200200091

16份薏苡种质苗期耐寒性鉴定

普凤雅¹(), 唐然¹, 谷书杰¹, 方子松¹, 杨志清¹^,²^,³()

¹云南农业大学农学与生物技术学院,昆明 650201
²云南农业大学云南省药用植物生物学重点实验室,昆明 650201
³云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心,昆明 650201

收稿日期:2020-02-07 修回日期:2020-03-17 出版日期:2020-08-05 发布日期:2020-07-22
通讯作者: 杨志清
作者简介:普凤雅,女,1996年出生,云南临沧人,在读硕士研究生,硕士,研究方向：药用植物生理生态。通信地址：650201 云南省昆明市盘龙区沣源路452路云南农业大学农学与生物技术学院,E-mail: y996@163.com。
基金资助:
云南省科技计划项目“云南薏苡规范化种植关键技术研究与示范”(2014RE002)

Identification of Cold Tolerance in 16 Coix Germplasm

Pu Fengya¹(), Tang Ran¹, Gu Shujie¹, Fang Zisong¹, Yang Zhiqing¹^,²^,³()

¹College of Agronomy and biotechnology, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201
²The Key Laboratory of Medicinal Plant Biology of Yunnan Province, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201
³National & Local Joint Engineering Research Center on Germplasm Innovation & Utilization of Chinese Medicinal Materials in Southwestern China, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201

Received:2020-02-07 Revised:2020-03-17 Online:2020-08-05 Published:2020-07-22
Contact: Yang Zhiqing

摘要/Abstract

摘要：

本研究旨在筛选出抗寒性较高的薏苡种质,为薏苡杂交育种和栽培提供重要依据。以16份薏苡种质为试验材料,在3℃低温胁迫下培养3天,测定与抗寒性相关的生理指标,并采用极点排序法进行耐寒性综合评价。结果表明：低温(3℃)胁迫下,叶片叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性下降,种质叶片电导率含量、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量不同程度上升;在低温和常温的处理下,这些生理指标的变化有明显的差异,说明其变化与薏苡抗寒性密切相关;通过极点排序法得到薏苡抗寒能力排序：‘云野-6’<‘YGL’<‘云野-10’<‘云野-8’<‘云野-12’<‘云野-1’<‘云野-4’<‘云野-3’<‘云野-5’<‘YLO’<‘YOL-12’<‘云野-7’<‘云野-9’<‘云野-11’<‘云野-2’<‘Y9-5’。16个供试种质中‘Y9-5’的抗寒能力最强,‘云野-2’次之,‘云野-6’最弱,可将‘Y9-5’和‘云野-2’作为薏苡抗寒杂交育种和栽培的良好材料。

关键词: 薏苡, 耐寒性, 生理指标, 极点排序法, 综合评价

Abstract:

The research aims to screen out the germplasm of Coix with high cold resistance, and provide a basis for hybrid breeding and cultivation of Coix. Taking 16 germplasms of Coix as test materials, we cultured the materials under low temperature stress at 3℃ for 3 days, measured the physiological indexes related to cold resistance, and comprehensively evaluated cold resistance by using a pole-sorting method. The results showed that under low temperature (3℃) stress, the chlorophyll content and SOD activity of leaves decreased, and the electrical conductivity content, malondialdehyde content, soluble sugar content, proline content, and soluble protein content of leaves of various germplasms increased to varying degrees. Under the treatment of low temperature and normal temperature, there were obvious differences in the change of these physiological indicators, indicating that the changes are closely related to the cold resistance of the Coix. The rank of the cold resistance of the Coix obtained by the pole-sorting method is: ‘Yunye-6’<‘YGL’<‘Yunye-10’<‘Yunye-8’<‘Yunye-12’<‘Yunye-1’<‘Yunye-4’<‘Yunye-3’<‘Yunye-5’<‘YLO’<‘YOL-12’<‘Yunye-7’<‘Yunye-9’<‘Yunye-11’<‘Yunye-2’<‘Y9-5’. Among the 16 germplasms, ‘Y9-5’ and ‘Yunye-2’could be used as cold resistance material for hybrid breeding and cultivation.

Key words: Coix, cold tolerance, physiological indexes, pole-sorting method, comprehensive evaluation

中图分类号:

S519

普凤雅, 唐然, 谷书杰, 方子松, 杨志清. 16份薏苡种质苗期耐寒性鉴定[J]. 中国农学通报, 2020, 36(22): 5-12.

Pu Fengya, Tang Ran, Gu Shujie, Fang Zisong, Yang Zhiqing. Identification of Cold Tolerance in 16 Coix Germplasm[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(22): 5-12.

图/表 9

参考文献 30

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种质	叶绿素含量/(mg/g)		叶绿素含量相对值/%
种质	常温	低温	叶绿素含量相对值/%
云野-1	9.28±0.100aA	9.16±0.03a	98.70
云野-2	14.11±0.18bcdAB	10.44±0.17ab	74.00
云野-3	13.64±0.46bcAB	10.88±1.49abc	79.73
云野-4	14.90±2.73bcdAB	10.05±3.16a	67.46
云野-5	13.89±4.12bcAB	11.75±3.72abc	84.54
云野-6	12.99±3.90abcAB	8.91±1.05a	68.60
云野-7	13.88±0.05bcAB	13.69±2.64c	98.64
云野-8	13.35±0.50abcAB	10.35±0.72ab	77.47
云野-9	10.88±2.74abA	9.73±2.20a	89.40
云野-10	14.41±3.38bcdAB	10.08±0.04a	69.98
云野-11	14.56±2.01bcdAB	11.76±0.24abc	80.71
云野-12	15.39±4.88bcdAB	9.96±0.69a	64.69
YOL-12	21.38±0.24eC	9.65±0.68a	45.11
Y9-5	17.14±0.24cdBC	13.65±0.17c	79.61
YGL	15.44±1.28bcdAB	13.32±2.18bc	86.29
YLO	18.54±0.27deBC	12.16±0.08abc	65.58
F值	4.26^**	2.26^*
P值	<0.01	0.11

种质	叶绿素含量/(mg/g)		叶绿素含量相对值/%
种质	常温	低温	叶绿素含量相对值/%
云野-1	9.28±0.100aA	9.16±0.03a	98.70
云野-2	14.11±0.18bcdAB	10.44±0.17ab	74.00
云野-3	13.64±0.46bcAB	10.88±1.49abc	79.73
云野-4	14.90±2.73bcdAB	10.05±3.16a	67.46
云野-5	13.89±4.12bcAB	11.75±3.72abc	84.54
云野-6	12.99±3.90abcAB	8.91±1.05a	68.60
云野-7	13.88±0.05bcAB	13.69±2.64c	98.64
云野-8	13.35±0.50abcAB	10.35±0.72ab	77.47
云野-9	10.88±2.74abA	9.73±2.20a	89.40
云野-10	14.41±3.38bcdAB	10.08±0.04a	69.98
云野-11	14.56±2.01bcdAB	11.76±0.24abc	80.71
云野-12	15.39±4.88bcdAB	9.96±0.69a	64.69
YOL-12	21.38±0.24eC	9.65±0.68a	45.11
Y9-5	17.14±0.24cdBC	13.65±0.17c	79.61
YGL	15.44±1.28bcdAB	13.32±2.18bc	86.29
YLO	18.54±0.27deBC	12.16±0.08abc	65.58
F值	4.26^**	2.26^*
P值	<0.01	0.11

种质	电导率/(μS/cm)		电导率相对值/%
种质	常温	低温	电导率相对值/%
云野-1	0.16±0.05cD	0.19±0.01abcAB	116.35
云野-2	0.04±0.01aA	0.24±0.06bcABC	552.93
云野-3	0.05±0.01aA	0.19±0.08abcAB	395.40
云野-4	0.06±0.01aAB	0.40±0.02efgEFG	628.50
云野-5	0.07±0.01aAB	0.26±0.02cdBCD	382.94
云野-6	0.14±0.03cCD	0.43±0.04fghEFG	300.00
云野-7	0.12±0.01bcBCD	0.40±0.07efgEFG	331.73
云野-8	0.17±0.03cD	0.17±0.04abAB	102.16
云野-9	0.16±0.07cD	0.26±0.09cdBCD	162.13
云野-10	0.07±0.01aAB	0.14±0.03aA	207.66
云野-11	0.16±0.03cD	0.46±0.02ghFG	293.81
云野-12	0.08±0.004abAB	0.33±0.03deCDE	433.98
YOL-12	0.09±0.01abABC	0.42±0.06fghEFG	493.92
Y9-5	0.07±0.02aAB	0.50±0.01hG	736.75
YGL	0.06±0.01aAB	0.36±0.03efDEF	614.11
YLO	0.07±0.01aAB	0.50±0.03hG	724.56
F值	8.62^**	19.84^**
P值	<0.01	<0.01

种质	电导率/(μS/cm)		电导率相对值/%
种质	常温	低温	电导率相对值/%
云野-1	0.16±0.05cD	0.19±0.01abcAB	116.35
云野-2	0.04±0.01aA	0.24±0.06bcABC	552.93
云野-3	0.05±0.01aA	0.19±0.08abcAB	395.40
云野-4	0.06±0.01aAB	0.40±0.02efgEFG	628.50
云野-5	0.07±0.01aAB	0.26±0.02cdBCD	382.94
云野-6	0.14±0.03cCD	0.43±0.04fghEFG	300.00
云野-7	0.12±0.01bcBCD	0.40±0.07efgEFG	331.73
云野-8	0.17±0.03cD	0.17±0.04abAB	102.16
云野-9	0.16±0.07cD	0.26±0.09cdBCD	162.13
云野-10	0.07±0.01aAB	0.14±0.03aA	207.66
云野-11	0.16±0.03cD	0.46±0.02ghFG	293.81
云野-12	0.08±0.004abAB	0.33±0.03deCDE	433.98
YOL-12	0.09±0.01abABC	0.42±0.06fghEFG	493.92
Y9-5	0.07±0.02aAB	0.50±0.01hG	736.75
YGL	0.06±0.01aAB	0.36±0.03efDEF	614.11
YLO	0.07±0.01aAB	0.50±0.03hG	724.56
F值	8.62^**	19.84^**
P值	<0.01	<0.01

种质	MDA含量/(nmol/g)		MDA含量相对值/%
种质	常温	低温	MDA含量相对值/%
云野-1	0.18±0.01aA	0.28±0.03aA	158.56
云野-2	1.13±0.09cdC	1.26±0.08dF	111.18
云野-3	1.22±0.28dC	1.17±0.03dF	95.63
云野-4	0.78±0.10bBC	0.85±0.05cDE	108.56
云野-5	0.78±0.08bBC	0.89±0.07cE	114.46
云野-6	0.13±0.03aA	0.35±0.03aAB	270.18
云野-7	1.11±0.10bcdC	1.52±0.10eG	137.66
云野-8	0.21±0.06aA	0.36±0.07aAB	165.81
云野-9	0.25±0.01aA	0.32±0.10aA	126.45
云野-10	0.81±0.21bcBC	1.5±0.03eG	184.41
云野-11	1.76±0.53eD	2.43±0.14fH	138.10
云野-12	1.21±0.28dC	2.3±0.02fH	189.87
YOL-12	0.27±0.02aA	0.62±0.18bCD	233.47
Y9-5	0.23±0.04aA	0.59±0.08bBC	255.36
YGL	0.27±0.08aA	0.92±0.26cE	337.97
YLO	0.44±0.05aAB	0.54±0.10bABC	121.51
F值	22.44^**	119.93^**
P值	<0.01	<0.01

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种质	电导率	MDA	可溶性蛋白	叶绿素	可溶性糖	脯氨酸	SOD
云野-1	16.35	58.56	52	-1.3	30.5	13.9	10.13
云野-2	452.93	11.18	257.7	-26	11.09	3.89	-16.71
云野-3	295.4	-4.37	105.91	-20.27	18.25	14.13	-6.14
云野-4	528.5	8.56	85.93	-32.54	137.23	7.09	-5.76
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云野-6	200	170.18	51.65	-31.4	4.93	15.1	24.15
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云野-12	333.98	89.87	62.86	-35.31	196.75	5.46	21.61
YOL-12	624.56	21.51	151.92	-34.42	56.2	58.27	12.17
Y9-5	393.92	133.47	140.06	-54.89	72.42	131.56	-3.9
YGL	636.75	155.36	315.07	-20.39	335.53	53.35	-3.61
YLO	514.11	237.97	106.24	-13.71	17.62	62.24	-9.39

种质	电导率	丙二醛	可溶性蛋白	叶绿素	可溶性糖	脯氨酸	SOD	综合评价值	排名
云野-1	0.72	0.19	2.16	0.13	0.86	0.87	0.24	5.174	11
云野-2	-0.45	0.48	5.53	0.01	0.73	0.79	0.21	7.288	2
云野-3	-0.03	0.58	3.04	0.04	0.78	0.88	0.26	5.539	9
云野-4	-0.66	0.5	2.72	-0.02	1.61	0.82	0.26	5.215	10
云野-5	0	0.46	2.36	0.06	1.73	0.86	0.25	5.732	8
云野-6	0.23	-0.5	2.15	-0.02	0.69	0.88	0.17	3.602	16
云野-7	0.14	0.32	3.8	0.13	0.9	0.99	0.23	6.498	5
云野-8	0.76	0.14	2.43	0.03	0.66	0.8	0.23	5.048	13
云野-9	0.6	0.39	1.82	0.08	2.45	1.04	0.17	6.548	4
云野-10	0.48	0.03	2.46	-0.01	0.86	0.92	0.27	5.004	14
云野-11	0.24	0.31	3.41	0.04	0.92	1.88	0.22	7.027	3
云野-12	-0.13	-0.01	2.34	-0.04	2.02	0.8	0.18	5.169	12
YOL-12	-0.29	-0.28	3.6	-0.13	1.16	1.86	0.27	6.181	6
Y9-5	-0.95	-0.41	6.46	0.04	2.98	1.2	0.27	9.597	1
YGL	-0.62	-0.92	3.05	0.07	0.77	1.28	0.24	3.868	15
YLO	-0.92	0.42	3.79	-0.03	1.04	1.25	0.23	5.781	7

[1]	沈吉成, 赵彩霞, 叶发慧, 李亚鑫, 刘德梅, 刘瑞娟, 沈裕虎, 张怀刚, 陈文杰. 基于农艺性状解析乐都长辣椒种质分化情况[J]. 中国农学通报, 2022, 38(7): 29-34.
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种质	可溶性蛋白/(mg/g)		可溶性蛋白相对值/%
种质	常温	低温	可溶性蛋白相对值/%
云野-1	35.85±0.72fFG	54.49±0.26cdeBCDE	152.00
云野-2	17.06±0.94aA	61.04±5.46defgCDE	357.70
云野-3	27.86±0.14deCDE	57.36±1.93cdefBCDE	205.91
云野-4	25.12±3.80cdBCD	46.7±1.73bcABC	185.93
云野-5	20.56±3.29bAB	33.82±5.08aA	164.47
云野-6	37.69±0.74fG	57.16±1.83cdefBCDE	151.65
云野-7	28.4±3.89deDE	71.58±12.02gE	252.07
云野-8	23.74±1.82bcBCD	40.03±12.72abAB	168.62
云野-9	35.53±1.55fFG	46.57±6.49bcABC	131.08
云野-10	31.18±0.51eEF	53.17±4.98cdBCD	170.51
云野-11	23.04±3.11bcBC	52.62±6.49cdBCD	228.37
云野-12	35.06±0.45fFG	57.1±2.91cdefBCDE	162.86
YOL-12	36.14±2.10fFG	86.75±4.34hF	240.06
Y9-5	16.47±0.52aA	68.36±11.3fgDE	415.07
YGL	25.26±1.21cdBCD	52.09±9.64bcdBCD	206.24
YLO	26.45±2.25cdCDE	66.64±0.57efgDE	251.92
F值	32.62^**	10.70^**
P值	<0.01	<0.01

种质	可溶性蛋白/(mg/g)		可溶性蛋白相对值/%
种质	常温	低温	可溶性蛋白相对值/%
云野-1	35.85±0.72fFG	54.49±0.26cdeBCDE	152.00
云野-2	17.06±0.94aA	61.04±5.46defgCDE	357.70
云野-3	27.86±0.14deCDE	57.36±1.93cdefBCDE	205.91
云野-4	25.12±3.80cdBCD	46.7±1.73bcABC	185.93
云野-5	20.56±3.29bAB	33.82±5.08aA	164.47
云野-6	37.69±0.74fG	57.16±1.83cdefBCDE	151.65
云野-7	28.4±3.89deDE	71.58±12.02gE	252.07
云野-8	23.74±1.82bcBCD	40.03±12.72abAB	168.62
云野-9	35.53±1.55fFG	46.57±6.49bcABC	131.08
云野-10	31.18±0.51eEF	53.17±4.98cdBCD	170.51
云野-11	23.04±3.11bcBC	52.62±6.49cdBCD	228.37
云野-12	35.06±0.45fFG	57.1±2.91cdefBCDE	162.86
YOL-12	36.14±2.10fFG	86.75±4.34hF	240.06
Y9-5	16.47±0.52aA	68.36±11.3fgDE	415.07
YGL	25.26±1.21cdBCD	52.09±9.64bcdBCD	206.24
YLO	26.45±2.25cdCDE	66.64±0.57efgDE	251.92
F值	32.62^**	10.70^**
P值	<0.01	<0.01

种质	脯氨酸含量/(μg/g)		脯氨酸含量相对值/%
种质	常温	低温	脯氨酸含量相对值/%
云野-1	33.62±9.22cdEF	38.29±3.55hE	113.90
云野-2	39.44±0.78dF	40.98±0.97hE	103.89
云野-3	13.59±3.12aA	15.51±1.42aA	114.13
云野-4	27.99±0.87bcDE	29.97±1.73fgD	107.09
云野-5	28.63±2.21bcDE	32.21±2.03gD	112.52
云野-6	34.32±8.6cdEF	39.51±1.44hE	115.10
云野-7	24.47±0.73bCD	31.19±1.54gD	127.47
云野-8	36.69±2.16dEF	38.36±3.7hE	104.54
云野-9	14.93±2.51aAB	20.05±0.97bcAB	134.29
云野-10	22.93±1.47bBCD	27.41±4.18efCD	119.54
云野-11	13.01±1.44aA	30.42±1.93fgD	233.79
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种质	脯氨酸含量/(μg/g)		脯氨酸含量相对值/%
种质	常温	低温	脯氨酸含量相对值/%
云野-1	33.62±9.22cdEF	38.29±3.55hE	113.90
云野-2	39.44±0.78dF	40.98±0.97hE	103.89
云野-3	13.59±3.12aA	15.51±1.42aA	114.13
云野-4	27.99±0.87bcDE	29.97±1.73fgD	107.09
云野-5	28.63±2.21bcDE	32.21±2.03gD	112.52
云野-6	34.32±8.6cdEF	39.51±1.44hE	115.10
云野-7	24.47±0.73bCD	31.19±1.54gD	127.47
云野-8	36.69±2.16dEF	38.36±3.7hE	104.54
云野-9	14.93±2.51aAB	20.05±0.97bcAB	134.29
云野-10	22.93±1.47bBCD	27.41±4.18efCD	119.54
云野-11	13.01±1.44aA	30.42±1.93fgD	233.79
云野-12	22.29±1.57bBCD	23.51±0.59cdBC	105.46
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