不同玉米自交系耐寒性评价及差异分析

彭云玲，王亚昕，赵小强，吕玉燕

(甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室/甘肃省干旱生境作物学重点实验室/甘肃农业大学农学院， 甘肃 兰州 730070)



不同玉米自交系耐寒性评价及差异分析

彭云玲，王亚昕，赵小强，吕玉燕

(甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室/甘肃省干旱生境作物学重点实验室/甘肃农业大学农学院， 甘肃 兰州 730070)

摘要：在室内低温条件下，对44份玉米自交系进行发芽期性状鉴定，并通过隶属函数法进行耐寒性综合评价，根据评价结果对耐寒玉米自交系和寒敏感玉米自交系进行苗期生长和生理生化特性分析，探索不同玉米自交系耐寒性差异生理机理。结果表明，利用发芽期发芽率、胚芽长、胚根长、根数为隶属函数法综合评价指标筛选出了3份强耐寒玉米自交系，包括玉米自交系Va35-2、Va102、ND246，中等耐寒玉米自交系1份，耐寒玉米自交系2份，寒敏感自交系16份，高寒敏感自交系22份。另外，结果显示随着温度逐渐降低(25℃、15℃、10℃、6℃)，不同玉米自交系的发芽率、胚芽长、胚根长和根数呈下降趋势，但下降幅度不同，强耐寒玉米自交系各项指标下降的速度较慢；但是，从15℃低温开始，高寒敏感自交系的各项发芽指标下降很快，甚至为0。根据耐寒性综合评价结果，分别选取高耐寒玉米自交系Va35-2、Va102、ND246和高寒敏感玉米自交系K22、B68和H105W进行苗期耐寒性差异分析。6℃低温胁迫处理0、2、4、6 d后，高耐寒自交系Va35-2、Va102、ND246和高敏感自交系K22、B68和H105W的生长和生理生化指标都有不同程度的变化,但是Va35-2、Va102和ND246各项指标变化幅度较小，而K22、B68和H105W的变化幅度较大，不同品种间差异显著。总体来看，随着低温胁迫时间的延长，生长指标(株高、根长、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重和地下部干重)和生理生化指标(相对含水量、脯氨酸、可溶性糖含量和保护酶活性(SOD、POD、CAT))呈下降趋势，高耐寒玉米自交系下降幅度较小，而高寒敏感玉米自交系下降幅度较大。相对电导率和丙二醛含量呈上升趋势，耐寒玉米自交系上升幅度较小，而寒敏感玉米自交系上升幅度较大。苗期性状的相关性分析表明各项生长和生理指标之间联系紧密、互相影响，在低温胁迫条件下调节植物的生长。

关键词：玉米自交系；低温胁迫；耐寒性评价；差异分析

玉米(Zeamays)是喜温作物，0℃以上低温就能发生冷害[1]。当温度低于l0℃植株生长明显缓慢，6℃～8℃时停止生长，温度更低时细胞和组织产生不可逆的损害。芽期冷害引起出苗率降低、出苗迟缓、成苗率减少；苗期遭遇低温引起幼苗萎蔫甚至死亡[2-3]。在我国北方特别是东北地区，玉米产量年际间差异很大，主要是低温造成的[1,4-6]，在低温冷害严重年份，玉米减产可达20%以上[7]。玉米萌发期、苗期对低温十分敏感[8]。发芽及幼苗期受低温危害所表现的症状通常是中胚轴和胚芽鞘变褐及萎蔫、叶片呈水渍状及发育不全甚至因幼苗生长受阻而不能成活[5]。目前，进行玉米耐寒性研究主要分为室内和田间。田间试验不仅成本高，并且由于不同年份早春温度的变化，试验结果不够准确；室内实验成本低，温度容易控制，结果稳定可靠[1,9]。因此，在室内低温胁迫条件下研究发芽期和苗期玉米的生长和生理生化指标对玉米耐寒性研究具有重要意义。

近年来关于玉米耐寒性鉴定有了大量的研究[1,9,10-11]，找到了一些耐寒玉米自交系的筛选指标。但是，低温胁迫下采用耐寒玉米自交系和寒敏感玉米自交系进行玉米耐寒性的研究报道并不多见[12]，尤其是在发芽和幼苗期同时对玉米自交系进行研究来评价其耐寒性，并对耐寒性的差异进行分析的文献报道较少。本研究选用44份玉米自交系作为实验材料，在室内低温条件下进行萌发期耐寒性鉴定，并通过隶属函数法进行耐寒性综合评价，根据评价结果对选出的耐寒玉米自交系和寒敏感玉米自交系进行苗期生长和生理生化特性分析，探索不同玉米自交系耐寒性差异的原因，以期为玉米耐寒育种研究提供参考，为玉米耐寒遗传机理研究奠定基础。

1材料与方法

1.1试验材料

不同耐寒性玉米自交系由甘肃省农业大学农学院提供(表1)。

1.2试验方法

1.2.1种子清选每个自交系中均选择饱满、无破损的种子，分别用0.5%的次氯酸钠消毒10 min，用蒸馏水冲洗3次，然后用滤纸吸干附着水。

1.2.2种子萌发试验将44份玉米自交系种子分别置于直径为12 cm的培养皿中，双层滤纸作发芽床，每皿30粒；分别在25℃、15℃、10℃、6℃条件下同时进行发芽实验，使其在培养箱中暗发芽，实验设3次重复。25℃、15℃、10℃、6℃处理的种子分别在第7天、14天、28天和第42天统计种子发芽率、胚芽长、胚根长、根数。借鉴郝德荣等[13]方法，利用隶属函数法对44份玉米自交系进行耐寒性综合评价，其公式为：

Uij=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)

(1)

Uij=1-(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)

(2)

式中，Uij表示i材料j指标的耐寒性隶属值；Xij表示i材料j指标的测定值；Xjmin表示所有材料j指标的最小值；Xjmax表示所有材料j指标的最大值。若所测指标与材料的耐寒性呈正相关，则采用(1)式计算隶属值，反之则用(2)式。累加各指标的具体隶属值，并求出平均值后进行比较，平均值越大，自交系的耐寒性越强。

1.2.3幼苗生长实验根据萌发期玉米耐寒性的综合评价结果将耐寒玉米自交系和寒敏感玉米自交系种植在15 cm×13 cm的营养钵中，每钵30株，25℃正常生长，实验设3次重复；植株长到三叶期时在6℃低温胁迫条件下分别处理0、2、4、6 d后，测定生长指标和生理生化指标。

1.3测定项目与方法

1.3.1发芽指标测定

发芽率：种子发芽率(%)=(发芽的种子粒数/供试种子粒数)×100。

胚根长和胚芽长测定：直接用尺子测定各玉米自交系的胚芽长和胚根长，每品种每处理选10粒，取其平均值。

1.3.2苗期指标测定幼苗长至三叶期时，分别在6℃下低温处理0、2、4、6 d，破坏性取样,每处理选取10株，用直尺测定株高、根长；将植株分地上部分和地下部分，分别称鲜重，再将鲜材料105℃杀青10 min，80℃烘至恒重，称干重。参照张宪政等[14]的方法测定相对含水量、相对电导率、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等指标。

1.4统计与分析

所有实验数据使用统计软件SPSS16.0进行处理。实验结果用3次重复的平均值±标准偏差(SD)表示。采用Duncan进行差异显著性多重比较，并进行差异显著性分析。

2结果与分析

2.144份不同玉米自交系萌发期的耐寒性鉴定及综合评价

在不同温度条件下(25℃、15℃、10℃、6℃)，对44份玉米自交系的发芽率、胚芽长、胚根长、根数进行了统计。如表1所示，随着温度的降低，各自交系的发芽率、胚芽长、胚根长、根数大体呈下降趋势。但是不同品种各指标的变化程度不同，如出苗率的变化，玉米自交系Va35-2、Va102、ND246在不同温度间的变化幅度较小，而K22、B68和H105W出苗率在不同深度间的变化幅度较大，甚至在15℃条件下就已经不发芽，说明温度对不同自交系的影响不同。

以发芽率、胚芽长、胚根长、根数为隶属函数法综合评价指标，利用隶属函数法综合评价44份自交系的耐寒性的大小，即先分别计算每一材料在25℃、15℃、10℃和6℃下的隶属值，再取4个温度下的评价值作为每一材料的隶属值，此值越大，耐寒性就越大。由表2可以看出，44份材料的隶属值介于0.00～0.87，平均为0.30，变异系数为67.20%。根据隶属值的大小将44份材料的耐寒性划分为5种类型，即：高耐寒性类型(隶属值>0.70)，包括玉米自交系Va35-2、ND246、Va102；中等耐寒性类型(隶属值介于0.60～0.70之间)，包括Va35；耐寒性类型(隶属值介于0.50～0.59之间)，包括TS110和N192；寒敏感类型(隶属值介于0.30～0.49之间)，包括Pa91、W64A、H84、R802、CM、A654、掖478、B73、黄C、AR234、TS164、R802A、TS66、T58、DM、TS109；高寒敏感类型(隶属值<0.30)，包括TS163、T165、丹340、吉853、Va26、502优、黄早四、430、W182BW、WN11、Mo12、TS161、178、自330、K12、郑22、B64、综3、B68、K22、H105W、DV。

续表2

续表2

续表2

2.2苗期低温胁迫处理下不同耐寒性玉米自交系幼苗生长和生理生化特性分析

2.2.1苗期低温胁迫处理对不同玉米自交系生长指标的影响根据耐寒性综合评价结果，对选出的3份高耐寒性玉米自交系Va35-2、Va102和ND246和3份高敏感性玉米自交系K22、B68和H105W进行6℃低温胁迫处理。由表2可知，6℃低温胁迫处理2、4、6 d后，3个耐寒自交系和3个敏感自交系的株高、根长、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重和地下部干重都有不同程度的下降。总体来看，耐寒玉米自交系下降幅度较小，而寒敏感玉米自交系下降幅度较大。如表4所示，与对照(0 d)相比，低温胁迫处理6 d后，耐寒玉米自交系Va35-2、Va102和ND246的株高分别下降了6.61%、4.38%、6.25%；根长分别下降5.98%、9.64%、8.06%；而寒敏感自交系K22、B68和H105W的株高分别下降7.48%、11.53%、8.76%；根长分别下降15.38%、12.03%、14.16%。低温胁迫处理2、4、6 d后，Va35-2的地上部鲜重分别下降1.20%、6.62%、14.46%；Va102的地上部鲜重呈现先升高再降低的趋势，变化幅度为处理2 d先升高8.33%，处理4 d后的地上部鲜重和对照(0 d)没有差别，而后处理6 d后地上部鲜重与对照相比下降3.57%；ND246的地上部鲜重分别下降5.10%、13.27%、18.36%。相比较而言，3个敏感自交系下降幅度较大，K22的地上部鲜重分别下降27.03%、56.76%、62.16%；B68的地上部鲜重分别下降21.35%、47.19%、65.17%；H105W的地上部鲜重分别下降29.49%、38.46%、50.00%。同样，低温胁迫对不同耐寒性的玉米自交系地上部干重、地下部鲜重和干重也有影响，表现出耐寒自交系的各项指标下降幅度较大。这些实验结果表明，萌发期筛选出的耐寒品种Va35-2、Va102和ND246在幼苗期各项幼苗指标仍然表现较好，随着低温处理时间的延长，各项生长指标下降幅度较小。

注：不同天数处理下不同玉米自交系同一指标测定值之间，标有大写字母或小写字母表示1%与5%水平差异显著。下同。

Note： Different small letters and capital letters denote significance at 5% and 1% level, respectively. The same as below.

2.2.2苗期低温胁迫条件下不同玉米自交系相对含水量、相对电导率和丙二醛(MDA)含量的变化由表5可知，与对照(0 d)相比，低温胁迫处理2、4、6 d后，3个耐寒玉米自交系的相对含水量下降幅度较小，Va35-2分别下降1.63%、4.08%、5.04%；Va102分别下降1.30%、3.54%、4.95%；ND246分别下降1.39%、3.32%、5.60%。3个寒敏感玉米自交系下降幅度较大，K22分别下降9.61%、23.58%、35.37%；B68分别下降7.37%、21.56%、30.48%；H105W分别下降12.33%、22.89%、33.89%。低温胁迫处理2、4、6 d后，不同玉米自交系的相对电导率都有升高的趋势，但是上升的趋势不同，耐寒玉米自交系的升高幅度较小，而寒敏感自交系的升高幅度较大。Va35-2分别升高1.32倍、1.46倍、1.67倍；Va102分别升高1.10倍、1.20倍、1.53倍；ND246分别升高1.23倍、1.56倍、1.91倍。K22分别升高2.54倍、4.21倍、6.18倍；B68分别升高2.15倍、3.90倍、5.82倍；H105W分别升高2.79倍、4.36倍、5.94倍。低温胁迫条件下，不同玉米自交系叶片的MDA含量的变化趋势与相对电导率相一致。与对照(0 d)相比，低温胁迫处理6 d后，3个耐寒玉米自交系Va35-2,Va102和ND246的丙二醛含量分别升高50.01、54.49%、43.08%；寒敏感自交系K22、B68和H105W分别升高129.32%、153.88%、227.40%。说明耐寒系和较寒敏感系体内清除自由基的还原物质种类较多或含量较高, 从而减轻了自由基对膜的伤害,而敏感系的清除作用较小，从而导致丙二醛含量较高。

2.2.3苗期低温胁迫下不同玉米自交系叶片脯氨酸和可溶性糖含量的变化从图1可知，在6℃低温胁迫条件下6个玉米自交系的脯氨酸含量呈上升趋势，耐寒系上升幅度较大，敏感系的上升幅度较小。与对照(0 d)相比，低温胁迫处理2、4、6 d后，Va35-2分别升高2.01倍、3.22倍、4.30倍；Va102分别升高1.93倍、3.11倍、4.09倍；ND246分别升高2.05倍、3.12倍、4.21倍。K22分别升高1.34倍、1.78倍、2.51倍；B68分别升高1.34倍、1.90倍、2.67倍；H105W分别升高1.42倍、2.05倍、2.82倍。这说明耐寒玉米自交系在低温胁迫下有较多的脯氨酸参与植株的渗透调节, 以减轻低温胁迫给植株造成的危害。

另外，低温胁迫条件下6个玉米自交系中的可溶性糖含量的变化趋势与脯氨酸含量的变化趋势相一致。与对照(0 d)相比，低温胁迫处理2、4、6 d后，Va35-2的可溶性糖含量分别升高1.61倍、2.13倍、2.52倍；Va102分别升高1.68倍、2.19倍、2.64倍；ND246分别升高1.64倍、2.18倍、2.57倍。K22分别升高1.27倍、1.64倍、1.89倍；B68分别升高1.25倍、1.63倍、1.87倍；H105W分别升高1.35倍、1.72倍、2.00倍。

图16℃条件下不同耐寒性玉米自交系幼苗中脯氨酸含量和可溶性糖含量随时间的变化

Fig.1Changes of proline and total soluble sugar contents with days in different chilling-tolerance maize

inbred lines under 6℃ stress at seedlings stage

2.2.4低温胁迫处理下不同玉米自交系叶片保护酶活性的变化由图2可知，低温胁迫条件下，6个玉米自交系保护酶的活性降低，但是下降的幅度不同。3个耐寒玉米自交系下降幅度较小，而3个寒敏感玉米自交系下降幅度较大。与对照(0 d)相比，低温胁迫处理2、4、6 d后，Va35-2的SOD酶活性分别下降1.44%、9.32%、22.47%；Va102分别下降6.66%、13.82%、24.17%；ND246分别下降5.29%、13.88%、24.68%。K22分别下降41.09%、63.92%、76.65%；B68分别下降44.22%、64.64%、73.63%；H105W分别下降46.49%、61.70%、70.74%。

低温胁迫后，POD也有与SOD相似的变化趋势。与对照(0 d)相比，低温胁迫处理2、4、6 d后，Va35-2的POD酶活性分别下降12.52%、23.66%、29.88%；Va102分别下降6.63%、19.98%、26.30%；ND246分别下降8.66%、20.97%、28.88%；K22分别下降34.35%、52.20%、64.81%；B68分别下降41.76%、58.39%、70.81%；H105W分别下降27.61%、49.85%、64.59%。

同样，CAT与SOD和POD酶活性的变化趋势相一致。与对照(0 d)相比，低温胁迫处理2、4、6 d后，Va35-2分别下降9.62%、19.04%、28.86%；Va102分别下降10.71%、19.96%、28.57%；ND246分别下降7.59%、15.96%、22.96%。K22分别下降40.21%、60.53%、76.32%；B68分别下降34.09%、62.04%、71.72%；H105W分别下降39.09%、60.90%、74.95%。

图26℃条件下不同耐寒性玉米自交系幼苗中SOD、POD和CAT活性随时间的变化

Fig.2 Changes of protective enzyme activity with days in different chilling-tolerance maize inbred lines

under 6℃ stress at seedlings stage

2.2.5苗期低温胁迫处理下不同耐寒性玉米自交系各性状的方差分析表6所示的方差分析结果表明，株高、根长、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重、地下部干重、相对含水量、相对电导率、丙二醛、脯氨酸含量、可溶性糖含量SOD、POD和CAT 14个性状在不同玉米自交系间达到显著差异，说明在正常或低温胁迫条件下，14个性状在品种间的变化较大，不同玉米自交系间存在差异，进行耐寒品种选育时，可以将这些指标作为参考。14个性状在处理间的差异都达到了极显著水平，表明玉米对低温胁迫比较敏感。14个性状在品种与处理间的显著性表明，只有根长、地下部干重和地上部干重没有达到显著差异，其它性状均达到显著和极显著水平，说明根长、地下部干重和地上部干重受低温胁迫的影响较小，而其它指标受低温胁迫影响较大。

2.2.6苗期低温胁迫条件下不同耐寒性玉米自交系各性状之间的相关性分析如表7所示，对6份不同耐寒性玉米自交系在6℃低温胁迫条件下各个性状之间的相关性做了分析。可以看出，低温胁迫条件下，株高除了与POD差异性不显著以外，与根长、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重、地下部干重、丙二醛、脯氨酸含量、可溶性糖含量SOD和CAT均呈显著正相关,而与相对含水量和相对电导率呈显著负相关；SOD除了与地下部鲜重和地下部干重的差异性不显著以外，与其它指标都存在差异显著性，只是与相对含水量和相对电导率呈显著差异性负相关。地下部干重与株高、根长、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重之间呈显著正相关，这充分体现了植株是一个统一的整体，各项生长和生理指标之间联系紧密、互相影响。

注：*或**分别代表5%或1%水平差异显著。下同。

Note： *or** separately represent significantly difference at 5% or 1% level. The same is as below.

3结论与讨论

3.1低温胁迫处理下不同耐寒性玉米自交系萌发和幼苗生长特点分析

在玉米种子的萌发阶段，种子发芽率、胚根长、胚芽长、根系活力指数等均能反映玉米品种的耐寒性，不同玉米品种在低温下的发芽能力存在差异，耐寒性弱的玉米品种种子萌发、幼苗生长均受到更严重的抑制作用，发芽时间延迟[9,15]。在幼苗生长阶段，出苗率、出苗指数、幼苗鲜重、幼苗干重、根长等能较有效地反映玉米不同品种的耐寒性[16-17]。本研究首先在室内低温条件下利用萌发期的发芽率、胚芽长、胚根长和根数4个指标对44份玉米自交系进行萌发期性状鉴定，并通过隶属函数法进行耐寒性综合评价，而后根据评价结果对选出的3份耐寒玉米自交系和3份寒敏感玉米自交系的6个苗期生长指标株高、根长、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重和地下部干重进行测定，结果表明无论在萌发期还是幼苗生长期高耐寒玉米自交系都有较好的生长潜能，表现出各项指标的下降幅度低于高寒敏感玉米自交系，尤其是在萌发期，从15℃低温开始，3个高寒敏感自交系的种子已经没有了发芽迹象。该研究通过萌发期和幼苗生长期实验结果的互相印证，进一步确定了萌发期选出的高耐寒玉米自交系的耐寒性特点。

3.2苗期低温胁迫处理下，不同耐寒性玉米自交系各项生理生化指标的变化与耐寒性的关系分析

低温胁迫引起细胞膜结构破坏是导致植物冷害损伤和死亡的根本原因。玉米在低温胁迫下积累大量的活性氧，产生超氧化物自由基，引发膜脂过氧化，膜脂过氧化物丙二醛(MDA)大量积累，造成膜透性上升，电解质外渗，使电导率值变大，导致细胞膜系统严重损伤[10,18-19]。细胞膜结构的稳定性与玉米品种的耐寒性呈正相关，耐寒性强的玉米品种膜透性增大程度较慢，而耐寒性弱的品种膜透性增大迅速，造成细胞膜严重损伤[12]。在本研究中，6个玉米自交系均表现出相对含水量降低，相对电导率和MDA含量升高，这一结果在其它植物中也有类似的报道[20-22]。但是，耐寒玉米自交系与敏感玉米自交系相比表现出相对含水量下降较少，相对电导率上升较慢，MDA含量增加较少。说明低温胁迫下，耐寒玉米自交系比寒敏感玉米自交系能保持较高的含水量，能更好地维持细胞膜的完整性以及作物体内环境的稳定性, 使各种生理生化反应得以正常进行。

脯氨酸和可溶性糖是非常重要和有效的有机渗透调节物质，对植物具有一定的抗性和保护作用[23]。玉米游离脯氨酸含量与耐寒性呈正相关，低温可以明显地增加玉米体内脯氨酸含量[24-25]。高灿红等[12]指出：玉米幼苗中胚轴对低温反应最敏感，中胚轴脯氨酸含量变化率与玉米耐寒性关系最密切。王迎春等[10]研究表明，脯氨酸浓度提高显著的玉米品种具有较强的耐寒特性。简令成等[26]研究表明，经过低温锻炼的玉米幼苗脯氨酸含量较常温下生长的显著增加，可保护锻炼植株在冷胁迫中膜结构的稳定性，避免伤害。脯氨酸也可作为膜稳定剂防止细胞冰冻脱水而引起伤害[27]。本研究中有相似的研究结果，低温胁迫后，6个玉米自交系的脯氨酸和可溶性糖含量上升。但是，不同耐寒性玉米自交系上升的幅度不同。与寒敏感玉米自交系相比，耐寒玉米自交系Va35-2、Va102、ND246上升幅度较大。这些结果表明耐寒玉米自交系有较高的脯氨酸和可溶性糖含量，可能有助于维持细胞的渗透平衡，保护细胞膜免受伤害，从而有较快地适应低温胁迫的调节能力。

SOD、CAT和POD是生物体内的保护性酶，在清除生物自由基上担负着重要功能，能够有效地减轻因低温造成的氧化胁迫伤害[8,22,28]。耐寒性强的品种能保持较高的保护酶活性[29-30]。本研究结果表明，在低温胁迫条件下6个玉米自交系中的保护酶都随着处理时间的延长而呈下降趋势，保护能力下降，这与张海艳报道的结果相一致[29]。但是，耐寒玉米自交系中保护酶的下降幅度低于寒敏感玉米自交系，从而较寒敏感玉米自交系有较高的保护酶活性，这与前人报道的结果相一致[31-32]。说明在低温胁迫下，耐寒玉米自交系保持了较高的抗氧化酶活性，具有较强的活性氧清除能力。

同时，由表4、5，图1、2可知，耐寒玉米自交系的苗期相关生长和生理生化指标都明显高于寒敏感玉米自交系，且苗期低温胁迫条件下各性状的相关性分析表明，株高和SOD其它相关指标的相关性较好，说明低温胁迫条件下株高和SOD含量是较好的耐寒性指标，可直接反应出植株耐寒胁迫能力的强弱。

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Evaluation of chilling tolerance in different maize inbred lines

PENG Yun-ling, WANG Ya-xin, ZHAO Xiao-qiang, LV Yu-yan

(GansuKeyLabofCropImprovementandGermplasmEnhancement;GansuProvincialKeyLaboratoryofAridlandCropScience;CollegeofAgronomy,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China)

Keywords:Maize inbred lines; low temperature stress; evaluation of chilling tolerance; difference analysis

Abstract：In this study, the physiological and biochemical characteristics, and some traits of 44 maize inbred lines at germination stage were identified, and the chilling tolerance was also evaluated by the membership function method under indoor low temperature condition. Based on the membership function analysis, we identified three inbred lines with high tolerance including Va35-2, Va102 and ND246, one with medium tolerance, sixteen sensitive, and twenty-two high sensitive at germination stage. We found that germination rate, plumule length, radical length and root number gradually decreased with decrease in temperature (25℃, 15℃, 10℃, 6℃). And there were different degree of decrease among maize inbred lines. From 25℃ to 6℃, the germination indexes of the sensitive lines were nearly 0 under 15℃, while high tolerant lines like K22, B68 and H105W had lower germination indexes. Based on the results of chilling-tolerant evaluation at germination stage, we identified high chilling-tolerant maize inbred lines including Va35-2, Va102, ND246 and chilling sensitive lines like K22, B68, H105W, which were used to perform the analysis of chilling tolerance at seedling stage. After 0, 2, 4, 6 days under 6℃ low temperature stress at seedling stage, there was marked difference in growth indexes and physiological and biochemical indexes between the two kinds maize inbred lines. Compared with three sensitive lines, chilling-tolerant lines had a smaller variation. In general, the growth indexes (plant height, root length, shoot fresh weight, shoot dry weight, root fresh weight and root dry weight) and physiological and biochemical indexes (the relative water content, proline content, soluble sugar content and the enzyme activities of SOD, POD, and CAT decreased as the duration of low temperature stress increased, Compared with chilling sensitive maize inbred lines, chilling-tolerant lines had smaller decrease. In addition, the leaves relative conductivity and MDA content increased, and chilling-tolerant lines were higher than the sensitive lines. Correlation analysis showed that seedling growth and physiological-biochemical indexes were significantly correlated at seedlings stage.

文章编号：1000-7601(2016)03-0267-14

doi:10.7606/j.issn.1000-7601.2016.03.42

收稿日期：2015-05-07

基金项目：国家自然基金项目(31260330，31301333)；教育部博士点基金(20126202120001)；甘肃省高等学校科研项目(2013B-037)

作者简介：彭云玲(1978—)，女，河南南阳人，副教授，博士，研究方向为玉米抗逆生理及分子生物学研究。 E-mail:pengyunlingpyl@163.com。

中图分类号：S503.4； S513

文献标志码：A