高油、高产花生新品种豫花9326抗旱生理特性及生产适应性
研究
汤丰收;张新友;张俊;臧秀旺;刘娟;韩锁义
【摘 要】In this paper, the physiological characteristics of drought resistance and productive a-daptability of Yuhua9326 were studied.The results indicated that under the condition of spring so-wing and wheat ridge interplant, Yuhua9326 had strong self-regulating capacity to sowing date and plant density.The drought resistance coefficient of Yuhua9326 was 0.653, which was 0.1 15 higher than that of the control Yuhua15.The protective enzyme activity of SOD、 CAT and POD under drought stress were higher than that under normal condition.The SOD and POD activity reached the highest at the pod-setting stage, which was the same as that under normal condition; the POD activity was still improving at the maturity stage, and the MDA content was higher than that under normal condition; the SOD、CAT、POD activity of Yuhua9326 were higher than that of Yuhua15, and the MDA content of Yuhua9326 was lower than that of Yuhua15.The content of free proline、soluble sug-ar and soluble protein under drought stress were higher than that under the normal condition, and that of Yuhua9326 were higher than that of Yuhua15.%本文针对豫花9326的生产适应性及抗旱生理特性进行了研究。试验表明,在春播及麦垄套种条件下,豫花9326对播期和密度有较强的自我调节能力；豫花9326抗旱系数为0.653,比对照豫花15号高0.115；干旱胁迫条件下,保护性酶 SOD、CAT、POD 活性升高,干旱胁迫和正常条件下其 SOD、CAT 的活性均在结荚期达到最高值,而 POD 的
活性至成熟期则一直在提高,MDA 的含量明显高于正常条件,豫花9326的 SOD、CAT、POD 活性均高于豫花15号,MDA 的含量均低于豫花15号；干旱胁迫条件下,游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量一般高于正常条件,豫花9326的含量均高于豫花15号。 【期刊名称】《花生学报》 【年(卷),期】2014(000)003 【总页数】6页(P7-12)
【关键词】花生;品种;豫花 9326;选育;抗旱性研究 【作 者】汤丰收;张新友;张俊;臧秀旺;刘娟;韩锁义
【作者单位】河南省农业科学院经济作物研究所 /农业部黄淮海油料作物重点实验室 /花生遗传改良国家地方联合工程实验室 /河南省油料作物重点实验室，河南 郑州 450002;河南省农业科学院经济作物研究所 /农业部黄淮海油料作物重点实验室 /花生遗传改良国家地方联合工程实验室 /河南省油料作物重点实验室，河南 郑州 450002;河南省农业科学院经济作物研究所 /农业部黄淮海油料作物重点实验室 /花生遗传改良国家地方联合工程实验室 /河南省油料作物重点实验室，河南 郑州 450002;河南省农业科学院经济作物研究所 /农业部黄淮海油料作物重点实验室 /花生遗传改良国家地方联合工程实验室 /河南省油料作物重点实验室，河南 郑州 450002;河南省农业科学院经济作物研究所 /农业部黄淮海油料作物重点实验室 /花生遗传改良国家地方联合工程实验室 /河南省油料作物重点实验室，河南 郑州 450002;河南省农业科学院经济作物研究所 /农业部黄淮海油料作物重点实验室 /花生遗传改良国家地方联合工程实验室 /河南省油料作物重点实验室，河南 郑州 450002
【正文语种】中 文
【中图分类】S565.2;S332.4
花生是我国主要的油料和经济作物，在国民经济发展中占有重要地位，特别是在当前我国食用植物油国内生产量不足需求量的40%、大量依赖进口的情况下，花生生产显得尤为重要。目前我国花生种植面积已达到4500khm2以上，总产16000kt左右，分别占我国油料作物的33%和48%，分别比二十世纪80年代增加了62%和169%，呈现快速发展的态势，花生已成为不少地区农村经济发展、农民致富的支柱产业。
河南是我国花生种植面积最大的省份，近年来河南年均花生种植面积987.8khm2，占全国花生种植面积的22.08%，占全国油料作物种植面积的7.24%；总产4217.2kt，占全国花生总产的27.25%，占全国油料作物总产的13.11%；平均单产4266.51kg/hm2，比全国花生平均单产高23.44%，面积和总产均居全国第一位，单产位居全国前列。豫花9326是由河南省农科院经济作物研究所选育的优质高产高油花生新品种，2005年通过全国农业技术推广服务中心鉴定，2007年通过河南省农作物品种审定委员会审定。2006年被列入国家农业科技成果转化资金项目。
多年来，我国在花生早熟、高产育种方面取得了巨大的成就，一大批早熟、高产花生新品种应用于花生生产，对于提高我国花生的单产水平、推动我国花生生产进入世界高产行列发挥了积极的作用。然而在品质、抗性育种方面还有待提高。我国地域辽阔，生态条件千差万别，而浅山丘陵、沙薄旱地是花生的主要种植区域，这不仅是造成我国花生产量差异的主要原因之一，而且干旱也是我国花生生产发展的潜在威胁因素，研究花生品种的抗旱特性，实现良种良法配套，普及推广花生优质高
产高效栽培技术，增强品种的抗逆性、适应性，对于提高我国花生的生产水平、特别是中低产田花生的单产水平，促进我国花生生产的持续稳定发展，增加农民收入，增强我国食用植物油的供给能力具有重要的意义。 1 材料与方法 1.1 供试品种
豫花9326和豫花15号 (CK)。 1.2 试验方法
1.2.1 播期、密度试验 试验采用裂区设计，3次重复，主区为播期(设置5个播期，每10d为1个播期，即A为4月28日，B为5月8日，C为5月18日，D为5月28日，E为6月7日)，副区为密度(设置5个处理，即① 为8000穴/667m2、② 为9000穴/667m2、③ 为10000穴/667m2、④ 为11000穴/667m2、⑤ 为12000穴/667m2)，每穴播种3粒，苗齐后定苗2株。
每处理3行区，行长8m，行距40cm，株距分别为20.8cm、18.5cm、16.7cm、15.1cm、13.9cm。成熟期收获，小区计产，并随机抽样利用近红外测定品质；每小区随机抽取5穴，进行经济性状测定。
1.2.2 抗旱性研究 ① 区域性抗旱研究。2012年国家现代农业产业技术体系(花生)在全国征集花生品种进行区域性抗旱鉴定，试验点分别设在河南开封、濮阳、河北唐山、保定、安徽合肥等地，试验在自然条件下进行，全生育期不浇水。
② 人工模拟干旱鉴定。在进行区域性抗旱鉴定的同时，进行了人工模拟干旱鉴定，模拟干旱鉴定在干旱棚中进行，干旱棚为自动控制，降雨来临时自动关闭，降雨停止时自动打开，旱池规格为3.3m×1.7m×1.8m，池四周经防水处理。试验设3个重复，2行区，行株距33cm×17cm，播种3粒，定苗1株；对照为自然正常供水 (池栽)。
1.2.3 干旱胁迫对生理调节物质的影响 以人工模拟干旱鉴定试验为基础，分别于
苗期、花针期、结荚期、成熟期取各处理主茎倒三叶(取样后及时清理叶片上的灰尘，并迅速冷冻，置于超低温冰箱(-80℃)中)，测定其各项生理指标。
① 保护性酶系统的变化。保护性酶系统的变化主要测定超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA) 等。
SOD活性测定采用氮蓝四唑比色法；POD活性测定采用愈创木酚法；CAT活性测定采用Chance等方法；MDA含量测定采用硫代巴比妥酸法。
② 渗透调节特性。渗透调节特性主要测定游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白等。 可溶性糖测定采用苯酚法；可溶性蛋白测定采用考马斯亮蓝染色法；游离脯氨酸测定采用水合茚三酮法。 2 结果与分析 2.1 适宜的播期和密度
由表1可以看出，播期对花生产量的影响远大于密度。不同播期的花生平均产量为230.01～324.42kg/667m2，其中5月8日播种产量最高， 4月28日播种次之，5月 18日播种居第3位，5月28日播种居第4位， 6月7日播种的产量最低，且产量下降明显。可见，豫花9326不但在麦垄套种的情况下可获得高产，而且有较长的适宜播期；作为春播品种，产量会更高；但不宜作为夏播品种。不同播种密度花生的平均产量为281.03～292.58kg/667m2，产量差异不大，说明豫花9326有较强的自我调节能力，在种植时，以9000～10000穴/667m2为基础，依据各自不同的生产条件，本着高肥水地宜稀，旱薄地宜密，早播宜稀，晚播宜密的原则，适当进行调整。 2.2 抗旱性鉴定
2.2.1 区域性抗旱鉴定 由表2可知，试验平均产量241.51～293.69kg/667m2，豫花9326产量达到293.69kg/667m2，居试验第一位，比生产上大面积种植的对照豫花15号增产12.47%。大区域试验表明，豫花9326具有良好的耐旱性和
适应性。
表 1 不同因素水平豫花9326荚果平均产量结果 (kg/667m2)Table 1 The average pod yield of Yuhua9326 under the different factor level处理Treatment①②③④⑤平均Average位次RankingA297.06310.76 306.83 309.17 302.56305.282B312.45318.68 332.06 322.04
336.86324.421C304.92296.73 307.07 315.00 298.14304.373D274.95280.38 275.47 283.32 274.29277.684E215.67235.08 228.91 233.34 237.05230.015平均 Average 281.03 288.34 290.09 292.58 2.79/位次 Ranking54213/ 表 2 各点平均产量统计表 (kg/667m2)Table 2 The average yield in each site品种Variety 荚果产量 Pod Yield±%位次Ranking品种Variety 荚果产量 Pod Yield±%位次Ranking冀花0212-4Jihua0212-4267.55 2.46 5湘花
2008Xianghua2008241.51 -7.52 9开农49Kainong49284.32 8.88 2豫花15号Yuhua15261.13 0.00 6濮花28号Puhua28276.61 5.93 4豫花9326Yuhua9326293.69 12.471山花9号Shanhua9259.68 -0.56 8豫花9719Yuhua9719278.36 6.59 3潍花10号Weihua10260.00 -0.43 7 2.2.2 干旱条件下豫花9326的经济性状与产量 在模拟干旱条件下，豫花15号和豫花9326的单株结果数分别为16.85和18.1，饱果率分别为58.27%和63.05%，脂肪含量分别为55.97%和56.77%，荚果产量分别为186.15kg/667m2和233.25kg/667m2，豫花9326比豫花15号增产25.3%；豫花9326和豫花15号的抗旱系数分别为0.653和0.538。而在正常条件下，豫花15号和豫花9326的单株结果数分别为26.6和45.9，饱果率分别为72.67%和62%，脂肪含量分别为57.57%和56.27%，荚果产量分别为346.29kg/667m2和357.0kg/667m2，豫花9326比豫花15号只增产了3.09%，可见在干旱条件下，豫花9326的综合表现明显优于豫花15号。
2.3 保护性酶系统的变化
作物抗旱性的强弱可以通过相关生理生化指标的变化反映出来，大量研究结果表明，许多保护性酶与作物的抗旱性密切相关[1，2]。SOD、CAT、POD在干旱胁迫时的活性在苗期、花针期、结荚期和成熟期均高于正常条件下的活性，即通过增强SOD、CAT、POD在体内的调节作用以维持自身的正常代谢，进而提高适应干旱的能力；在正常条件下SOD、CAT、POD的活性在结荚期达到最高值，之后下降；在干旱胁迫时SOD、CAT的活性与正常条件下相同，在结荚期达到最高值，这可能与植株的衰老有关，到生育后期，各个器官逐渐衰老，抗旱能力也随之下降，而POD的活性至成熟期则一直在提高，这可能与POD生育后期还参与木质素等物质的合成有关；而豫花9326不论在干旱胁迫时，或是在正常条件下，或是在不同生长时期，SOD、CAT、POD的活性均高于豫花15号(图1、图2、图3)。
由图4可以看出，随着生育进程的推进，豫花9326、豫花15号MDA的含量逐步增加，至成熟期达到最高值，而在干旱胁迫时MDA的含量明显高于正常条件，豫花9326无论是在干旱胁迫时，或是在正常条件下MDA含量均低于豫花15号。
2.4 渗透调节物质含量变化
干旱条件下，增强细胞渗透调节能力的关键是细胞中渗透调节物质的主动积累[2，3]。水分胁迫下，植物体内游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量的变化与抗旱性有关。
豫花9326、豫花15号无论是干旱胁迫时、或是正常条件下游离脯氨酸含量在苗期至结荚期逐步提高，到结荚期达到最高值(图5)，之后逐步下降，而豫花9326与豫花15号的表现有所不同，豫花9326在苗期至花针期增速缓慢，花针期至结
荚期迅速提高，结荚期至成熟期的下降速度则明显低于豫花15号；在干旱胁迫时，豫花9326、豫花15号的游离脯氨酸含量在中后期均高于正常条件下含量；在正常条件下，豫花9326游离脯氨酸含量在苗期至花针期与豫花15号基本持平，之后一直高于豫花15号，在干旱胁迫时，始终高于豫花15号。豫花9326和豫花15号可溶性糖含量无论干旱胁迫、还是正常条件下在苗期至结荚期逐步提高，到结荚期达到最高值(图6)，之后逐步下降，豫花9326无论处于干旱或正常条件，或是各个生育时期，可溶性糖含量均高于豫花15号。
无论是干旱胁迫或是正常条件，豫花9326、豫花15号可溶性蛋白含量在苗期至花针期逐步提高，花针期达到最高值，之后一直下降，但豫花9326均高于豫花15号(图7)。可见，豫花9326无论是经济性状，或是生理生化特征，均表现了良好的抗旱性，在适应性上有较强的优势。 3 结论与讨论
3.1 豫花9326是一个综合性状比较优良的品种
本研究对豫花9326进行了生产适应性及抗旱性鉴定试验，无论在何种条件下，豫花9326均表现了较强的自我调节能力，品质、产量等经济性状明显优于目前生产上大面积推广的品种豫花15号。试验表明，豫花9326是一个综合性状比较优良的花生品种。
3.2 抗旱性生理特征
3.2.1 保护性酶系统的变化特征
SOD在活性氧的清除系统中发挥着特别重要的作用，是植物体内清除活性氧系统的第一道防线，在保护系统中处于核心位置[4]。MDA对细胞质膜和细胞中的许多生物功能分子均有很强的破坏作用[2]。
不论在干旱胁迫时，或是在正常条件下，或是在不同生长时期，豫花9326 叶片
SOD、CAT、POD的活性均高于豫花15号，MDA含量低于豫花15号，保护性酶系统的研究也证明豫花9326抗旱性比豫花15号有较强的优势。 3.2.2 渗透调节
水分胁迫时，植物体内积累各种有机物和无机物，以提高细胞液浓度，降低其渗透势，通过渗透调节，保持体内水分以适应水分胁迫环境[4]。
多数研究认为，水分胁迫下一些植物可在一定的水势变化范围内通过渗透势的改变来维持膨压，水分胁迫下植物可大量累积脯氨酸、增加可溶性糖含量来抵御干旱的影响[5]。脯氨酸是植物蛋白质的组分之一，其亲水性极强，能稳定原生质胶体及组织内的代谢过程，因而能降低凝固点，有防止细胞脱水的作用。在干旱胁迫下，许多植物体内脯氨酸大量积累，积累的脯氨酸除了作为植物细胞质内渗透调节物质外，还在稳定生物大分子结构、降低细胞酸性、解除氨毒以及作为能量库调节细胞氧化还原势等方面起重要作用。在干旱等逆境条件下，植物植株均表现为可溶性糖含量的提高，可溶性糖不仅在于参与细胞的渗透调节作用，更重要的可能在于许多可溶性碳水化合物是植物适应环境的信号物质[4]。
可溶性蛋白与调节植物细胞的渗透势有关，抗旱性越强的植物体内的可溶性蛋白含量越高。高含量的可溶性蛋白有助于维持植物细胞较低的渗透势水平、增强耐脱水能力、保护细胞结构并且延缓衰老，以抵御干旱胁迫引起的伤害[6]。
豫花9326无论处于干旱或是正常条件，或是各个生育时期，脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量均高于豫花15号，结合品质、产量等表型性状分析，豫花9326突出的抗旱性还是有一定的生理基础。虽然过去对渗透性物质的研究很多，但可能依据的作物及生育时期不同，结论也有所差异，但基于对豫花9326的抗旱性试验，其结果与以往研究结论一致。 参考文献：
[1] 王川，谢惠民，王娜，等. 小麦品种可溶性糖和保护性酶与抗旱性关系研究[J].
干旱地区农业研究，2011，29(5):94-99.
[2] 张智猛，戴良香，宋文武，等. 干旱处理对花生品种叶片保护酶活性和渗透物质含量的影响[J]. 作物学报，2013，39(1):133-141.
[3] 王群，尹飞，李潮海. 水分胁迫下植物体内活性氧自由基代谢研究进展[J]. 河南农业科学，2004(10):25-28.
[4] 王才斌，万书波. 花生生理生态学[M]. 北京：中国农业出版社，2011. [5] 王静，杨德光，马凤鸣，等. 水分胁迫对玉米叶片可溶性糖和脯氨酸含量的影响[J]. 玉米科学，2007(6):57-59.
[6] 赵雅静，翁伯琦，王义祥，等. 植物对干旱胁迫的生理生态响应及其研究进展[J]. 福建稻麦科技，2009(2):45-50.
