人工老化的甜玉米种子活力、生理特性和遗传多样性的变化

【目的】研究人工老化处理对甜玉米Zea mays L.saccharata Sturt.种子活力、生理特性和遗传多样性的影响,为甜玉米种子贮藏及大田生产提供参考。【方法】以甜玉米品种‘农甜88’和‘农甜99’为试验材料,采用人工老化的方法处理玉米种子,沙床发芽法检测种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数。测定了种子的脱氢酶(Dehydrogenase,DHA)活性、过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性、相对电导率(Relative electrical conductivity,REC)和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量,采用SRAP标记检测不同处理时间种子的遗传多样性,分析种子生理指标和遗传多样性与种子活力的关系。【结果】随老化时间的增加,2个品种种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、DHA活性和POD活性逐渐降低,而REC和MDA含量则逐渐升高。老化处理6 d后,‘农甜88’和‘农甜99’种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、DHA活性、POD活性分别比对照下降18.32%和43.15%、10.73%和15.38%、19.43%和23.60%、41.85%和45.70%、69.78%和71.74%、52.02%和71.60%;浸泡24 h的REC分别比对照提高了33.68%和27.68%,MDA含量分别比对照提高了41.50%和47.08%。老化处理使种子的遗传多样性下降,老化处理6 d后,‘农甜88’和‘农甜99’等位基因数、有效等位基因数、基因多样性分别比对照下降29.35%和23.58%、25.00%和20.00%、96.99%和83.35%。相关性分析发现,2个品种老化种子浸出液的REC和MDA含量均与种子活力各性状呈显著或极显著负相关,DHA和POD活性均与种子活力各性状呈显著或极显著正相关。【结论】随老化时间的增加,2个甜玉米品种种子的活力以及DHA、POD活性逐渐降低、REC和MDA含量逐渐升高;种子老化处理降低了种子遗传物质的多样性;‘农甜88’种子耐老化能力强于‘农甜99’。