一种作物全生育期耐盐性筛选与鉴定方法与流程

文档序号:12072352阅读:441来源:国知局

本发明涉及植物育种技术领域,特别涉及一种作物全生育期耐盐性筛选与鉴定方法。



背景技术:

土壤盐渍化会抑制作物植株的生殖生长和物质贮藏,使作物叶片失绿甚至枯死,导致作物产量和品质的下降。受全球气候变暖、工业污染加剧和化肥施用不当等因素影响,土壤盐渍化日趋严重。为此,除了改良土壤外,建立便捷、稳定、精准的作物耐盐性筛选鉴定体系,选育和种植耐盐作物,增加盐胁迫下作物的产量一直是人们关注的焦点。

由于大田鉴定方法受温度、降雨量等气候因素以及地块含盐不均等环境因素影响较大,而且需要通过多年的试验结果才能对材料的耐盐性进行可靠的鉴定和评价,试验周期长、成本高。盆栽、盐池等鉴定方法虽然实验条件可控,而且可以同时对多个品种进行比较,但由于土体较小,若采用现有试验供水方法,因植株间生长差异会影响土壤含水量和盐胁迫强度,而土壤含水量和盐胁迫强度均为作物生长的重要环境因子,因此,影响了盆栽、盐池等作物全生育期耐盐性筛选鉴定方法的可靠性。

为此,迫切需要找到对作物全生育期耐盐性高效、精准的筛选鉴定方法。本发明提供了一个可行的解决方案,为耐盐作物品种的选育提供依据,并为作物耐盐级别评价提供科学的标准。



技术实现要素:

本发明针对现有作物耐盐性筛选鉴定方法的不足,提出一种作物全生育期耐盐性筛选与鉴定方法,实验结果受环境影响较小、条件可控,而且成本低廉,准确高效,鉴定结果精确。可利用本发明提供的方法来明确各作物品种和种质资源可耐受的盐胁迫强度;为作物种质资源大规模筛选、耐盐作物品种的选育适宜的盐浓度和不同耐盐级别提供一定的科学标准和依据。

为了实现上述发明目的,本发明的技术问题主要通过下述技术方案得以解决:

一种作物全生育期耐盐性筛选与鉴定方法,具体实现步骤包括:

A、取田间耕作层土壤,测定计算土壤全盐含量;

B、根据步骤A测定计算出的土壤全盐含量,在上述土壤中加入相应量NaCl,并用底部吸水的方式透灌,配制出相应盐浓度的盐渍土;

C、根据土壤干湿度,采用自动浇水装置自主调节向土壤的供水速度,使土壤保持适宜的湿度,维持土壤盐胁迫强度的稳态;

D、在同一或不同盐浓度下,对全生育期进行盐胁迫处理,根据作物生长性状对作物品种耐盐性进行全面筛选和鉴定。

进一步的,所述一种作物全生育期耐盐性筛选与鉴定方法的试验场所顶部采用透明材料进行挡雨处理。

进一步的,所述步骤A中土壤全盐含量测定计算方法为:

将田间土壤烘干、混合、除杂,取过1mm筛孔后的土样装袋,取土样18.00g,放入90mL无CO2蒸馏水的烧杯中,在振荡机上准确振荡3min,放入25℃恒温箱,过滤土壤浸出液20mL放入100mL已知烘干质量的瓷蒸发皿内,在水浴锅上蒸干,反复用H2O2处理残渣,使有机质完全氧化残渣呈现白色,蒸干后的残渣和蒸发皿放在105℃烘箱中烘干1~2小时至恒重,冷却后称重,根据公式

计算出土壤全盐含量。

进一步的,所述步骤B中配制相应盐浓度的盐渍土的方法为:

将底部有孔的塑料盆置于托盘上,盆中放入干燥、过筛的田间耕作层土壤,根据步骤A测定计算出的土壤全盐含量,代入公式

NaCl加入量=(准备配制的特定盐浓度-土壤全盐含量)×8000,计算出NaCl加入量,加入相应NaCl,配制出相应盐浓度的盐渍土。

进一步的,所述步骤C中渗水虹吸自动浇水装置为陶瓷头渗水虹吸自动浇花器时,其使用步骤如下:

将陶瓷头渗水虹吸自动浇花器陶瓷部分放入水中浸泡10分钟以上,将准备好的瓶口较窄的储水容器灌满水,将浸泡好的陶瓷头部灌满水,将陶瓷头渗水虹吸自动浇花器另一端放入瓶口较窄的储水容器,确定陶瓷头灌满水后,将塑料盖与陶瓷头部盖紧,陶瓷头整体插入土壤,插入位置在各处理样品间保持一致,土体较大时,可用多个陶瓷头渗水虹吸自动浇花器。

陶瓷头渗水虹吸自动浇花器可根据土壤干湿度自主调节向土壤的供水速度,使土壤保持适宜的湿度。

进一步的,所述步骤D中对作物品种耐盐性进行全面筛选和鉴定的生物生长性状包括存活率、单株种子粒数、单株种子产量、蛋白质和油份含量。

举例来说,对大豆可采用存活率、单株种子粒数、单株种子产量和蛋白质含量等作为鉴定指标;对油菜可采用单株产量、种子含油量、单位面积产油量等作为鉴定指标。

本发明的有益效果:

1、本发明方法试验场所采用透明材料进行挡雨处理,实验结果受环境影响较小,条件可控,成本低廉,准确高效,鉴定结果精确。

2、可利用本发明提供的方法来明确各作物品种和种质资源可耐受的盐胁迫强度;为作物种质资源大规模筛选、耐盐作物品种的选育适宜的盐浓度和不同耐盐级别提供一定的科学标准和依据。

3、本发明方法操作简单,重演性好。

4、本发明方法切合实际,广泛应用于植物种质种质资源筛选与评价,筛选出的耐盐资源具有较好的生产应用前景和推广潜力。

具体实施方式

下面对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1

本发明方法在大豆全生育期耐盐性筛选鉴定中的应用。

选用Williams 82、天隆1号、华春3号、J1四个大豆株系,其中Williams82为盐敏感材料,天隆1号为中度耐盐品种,华春3号为耐盐品种,J1为耐盐转基因株系。在每盆种2个材料,各品种随机配对但不重复;各材料每一处理播种8粒种子,出苗后定植为4株,试验设3次重复。

一种大豆作物全生育期耐盐性筛选与鉴定方法,其具体实现步骤包括:

A、取田间耕作层土壤,烘干、混合、除杂,取过1mm筛孔后的土样装袋,取土样18.00g,放入90mL无CO2蒸馏水的烧杯中,在振荡机上准确振荡3min,放入25℃恒温箱,过滤土壤浸出液20mL放入100mL已知烘干质量的瓷蒸发皿内,在水浴锅上蒸干,反复用H2O2处理残渣,使有机质完全氧化残渣呈现白色,蒸干后的残渣和蒸发皿放在105℃烘箱中烘干1~2小时至恒重,冷却后称重,根据公式

计算出土壤全盐含量为0.15%。

B、将底部有孔的塑料盆置于托盘上,盆中放入8kg干燥、过筛的田间耕作层土壤,根据步骤A测定计算出的土壤全盐含量0.15%,代入公式

NaCl加入量=(准备配制的特定盐浓度-土壤全盐含量)×8000,计算出NaCl加入量,加入相应NaCl,配制出0.6%盐浓度的盐渍土。

C、将陶瓷头渗水虹吸自动浇花器陶瓷部分放入水中浸泡10分钟以上,将准备好的瓶口较窄的储水容器灌满水,将浸泡好的陶瓷头部灌满水,将陶瓷头渗水虹吸自动浇花器另一端放入瓶口较窄的储水容器,确定陶瓷头灌满水后,将塑料盖与陶瓷头部盖紧,陶瓷头整体插入土壤,插入位置在各处理样品间保持一致,土体较大时,可用多个陶瓷头渗水虹吸自动浇花器。

陶瓷头渗水虹吸自动浇花器可根据土壤干湿度自主调节向土壤的供水速度,使土壤保持适宜的湿度。

D、定期统计不同大豆株系植株存活率,收获后考察单株种子粒数、单株种子产量。供试大豆品种(系)在0.6%土壤全盐量盐胁迫处理下产量及农艺性状如表1所示。从表1的结果可以看出,在0.6%的土壤全盐量盐胁迫下,虽然各供试大豆品种(系)均有一定的出苗率,但在营养生长阶段,Williams 82不能耐受该强度的盐胁迫,植株均枯死,没有产量,其余供试大豆品种(系)对该强度的盐胁迫有一定的耐受性。从最终收获的种子产量来看,耐盐性依次为Williams 82<天隆1号<J1<华春3号。

表1供试大豆品种(系)在0.6%土壤全盐量盐胁迫处理下产量及农艺性状

其试验场所顶部采用透明材料进行挡雨处理。

结果显示:本方法可为大豆等作物耐盐材料筛选提供依据,并明确大豆等作物可以耐受的土壤盐度。

实施例2

本发明方法在油菜耐盐性筛选鉴定中的应用。

选用浙双72、SEM3、DSEM3和SEM6四个油菜株系,其中浙双72为长江中下游地区推广品种,是油菜耐盐试验对照品种,SEM3、DSEM3、SEM6是经多年苗期耐盐鉴定,证明耐盐性明显优于浙双72的油菜品系。在每盆种2个材料,各品种随机配对但不重复;采用每盆种1株,试验设10次重复。

一种油菜作物全生育期耐盐性筛选鉴定方法和系统,其具体实现步骤包括:

A、取田间耕作层土壤,烘干、混合、除杂,取过1mm筛孔后的土样装袋,取土样18.00g,放入90mL无CO2蒸馏水的烧杯中,在振荡机上准确振荡3min,放入25℃恒温箱,过滤土壤浸出液20mL放入100mL已知烘干质量的瓷蒸发皿内,在水浴锅上蒸干,反复用H2O2处理残渣,使有机质完全氧化残渣呈现白色,蒸干后的残渣和蒸发皿放在105℃烘箱中烘干1~2小时至恒重,冷却后称重,根据公式

计算出土壤全盐含量为0.15%。

B、将底部有孔的塑料盆置于托盘上,盆中放入8kg干燥、过筛的田间耕作层土壤,根据计算出的土壤全盐含量0.15%,代入公式

NaCl加入量=(准备配制的特定盐浓度-土壤全盐含量)×8000,计算出NaCl加入量,加入相应NaCl,配制出0.45%盐浓度的盐渍土。

C、将陶瓷头渗水虹吸自动浇花器陶瓷部分放入水中浸泡10分钟以上,将准备好的瓶口较窄的储水容器灌满水,将浸泡好的陶瓷头部灌满水,将陶瓷头渗水虹吸自动浇花器另一端放入瓶口较窄的储水容器,确定陶瓷头灌满水后,将塑料盖与陶瓷头部盖紧,陶瓷头整体插入土壤,插入位置在各处理样品间保持一致,土体较大时,可用多个陶瓷头渗水虹吸自动浇花器。

陶瓷头渗水虹吸自动浇花器可根据土壤干湿度自主调节向土壤的供水速度,使土壤保持适宜的湿度。

D、统计不同油菜株系单株产量、种子含油量、亩产油量。表2所示为盐胁迫条件下耐盐油菜及对照的含油量和产量构成特性,表2的结果可以看出,在0.45%土壤全盐条件下,3个耐盐株系SEM3、DSEM3、SEM6的单株产量、种子含油量均显著高于对照品种浙双72,分别高于对照品种122.51%,154.93%和182.00%。

表2盆栽盐胁迫条件下耐盐油菜及对照的含油量和产量构成特性

表3所示为盐地实际种植情况下供试油菜品种(系)产量和品质测定结果,采用本专利所述方法筛选鉴定出的耐盐油菜材料产量和含油量依然显著高于对照品种浙双72,其结果与盆栽试验结果总体趋势一致,说明本专利所述方法可实际应用于油菜等作物的耐盐性筛选鉴定。

表3供试油菜品种(系)盐地种植条件下产量、含油量表现

其试验场所顶部采用透明材料进行挡雨处理。

结果显示,本方法可为油菜等作物耐盐材料筛选提供依据,并明确油菜等作物可以耐受的土壤盐度。

出苗率:出苗率=出苗数÷播种的种子数。

存活率:播种后一定时期统计各材料存活株数,植株存活率(%)=(存活植株数/定植株数)×100。

单株种子产量:单株收获的作物种子晒干后的质量。

单株种子粒数:植株成熟后,测定各供试作物材料每单株的种子粒数。

含油量:可采用索氏抽提法、近红外光谱法、核磁共振法等方法进行测定。

亩产油量:可直接测得或根据种子含油量、种植密度、单株或小区产量计算获得。

本发明的有益效果:

1、本发明方法试验场所采用透明材料进行挡雨处理,实验结果受环境影响较小,条件可控,成本低廉,准确高效,鉴定结果精确。

2、可利用本发明提供的方法来明确各作物品种和种质资源可耐受的盐胁迫强度;为作物种质资源大规模筛选,以及耐盐作物品种的选育适宜的盐浓度和不同耐盐级别提供一定的科学标准和依据。

3、本发明方法操作简单,重演性好。

4、本发明方法切合实际,广泛应用于植物种质资源筛选与评价,筛选出的耐盐资源具有较好的生产应用前景和推广潜力。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

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