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罂粟基因型萌发期耐旱性、耐盐性及低温耐受性评价及其育种意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月13日 来源:Kuwait Journal of Science 1.2
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为解决干旱、盐碱和低温胁迫对罂粟萌发的影响,土耳其研究人员通过PEG 6000模拟干旱(-2至-6 bar)、NaCl梯度(5-20 dS/m)和低温(5-20 °C)处理,评估了3个栽培种(?eliko?lu、Hüseyinbey、Seyitgazi)和3个地方群体(Pop 4/6/7)的萌发特性。研究发现Hüseyinbey对盐旱胁迫耐受性最强(15 dS/m下GP达41%),Pop 4低温萌发最优(5 °C时GP 96.5%),为抗逆育种提供了关键种质资源。
在干旱半干旱地区,罂粟(Papaver somniferum L.)作为重要的药用经济作物,其萌发阶段常面临多重环境胁迫。由于种子微小(千粒重仅0.354-0.444 g),播种深度受限(1-2 cm),使得萌发过程极易受土壤水分、盐分及温度波动影响。土耳其政府虽强制推行罂粟种植(年种植面积6.8万公顷),但传统栽培品种在萌发期的抗逆性差异不明,导致田间出苗率不稳定(平均产量仅40 kg/ha)。这一瓶颈促使埃斯基谢希尔奥斯曼加齐大学的研究团队对6种罂粟基因型展开系统性抗逆评价。
研究采用ISTA标准萌发试验,通过PEG 6000模拟-2至-6 bar渗透压干旱,NaCl溶液构建5-20 dS/m盐梯度,以及5-20 °C温度梯度,测定发芽率(GP)、平均萌发时间(MGT)、发芽指数(GI)和萌发胁迫耐受指数(GSTI)。群体样本包含3个注册品种(?eliko?lu、Hüseyinbey、Seyitgazi)和3个地方群体(Pop 4/6/7),通过完全随机设计进行四重复统计。
3.1 盐胁迫响应
Hüseyinbey展现出卓越的耐盐性,在15 dS/m盐度下仍保持93.5%发芽率,20 dS/m时GP(41.0%)显著高于其他基因型(完全抑制)。盐胁迫导致MGT延长,但该品种GI(23.4)和GSTI(78.2)始终领先,证实其萌发活力与胁迫恢复能力。
3.2 干旱胁迫响应
-6 bar时所有基因型萌发被完全抑制,但Hüseyinbey在-4 bar下GP(41.0%)显著高于Seyitgazi(36.5%),且MGT(4.2天)最短。GI与GSTI分析进一步验证其干旱适应机制,而Pop 4/7在-4 bar时完全丧失萌发能力。
3.3 低温响应
5 °C低温下,地方群体Pop 4表现突出(GP 96.5%,MGT 6.8天),其GI(15.3)和GSTI(82.4)均优于栽培品种。20 °C适温时Pop 7萌发最佳(EP 89%),但15 °C低温胁迫下Pop 4保持最高出苗指数(EI 12.5)。
该研究首次系统揭示土耳其罂粟基因型的萌发期抗逆差异:Hüseyinbey兼具盐旱双重耐受性,可作为改良品种的亲本材料;Pop 4的低温适应性为秋播品种选育提供遗传资源。研究建立的GSTI评价体系(整合nd2
-nd8
动态萌发数据)为作物抗逆筛选提供新方法。但需注意,-6 bar干旱或20 dS/m盐度的完全抑制效应表明罂粟萌发期抗逆阈值较低,后续需结合田间试验验证成株期表现。论文发表于《Kuwait Journal of Science》,为干旱区药用植物栽培策略提供重要理论依据。
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