一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法与流程

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法。

背景技术：

弯管列当（orobanchecernualoefling）是一种一年生、二年生或多年生草本寄生性种子植物，能够寄生在向日葵、烟草、番茄和瓜类等农作物上。我国弯管列当主要分布在吉林西部（长岭）、内蒙古、河北、山西、陕西、甘肃、青海和新疆等地区，其中曾经在河北、内蒙古、吉林等地大面积暴发，平均寄生率为72%以上，严重时可达100%，严重影响农作物的产量和品质。

弯管列当一般株高为15-40cm，全株密被腺毛。茎黄褐色，圆柱状，单一、不分枝，基部常膨大，表面黄褐色或暗褐色，具纵皱纹。花序穗状，长5-30cm，具多数花，花冠唇状，管部淡黄色，裂片常带淡黄色或淡紫色。蒴果，种子长椭圆形，微小，单株可产生种子约10万粒左右。当番茄被列当寄生后，生长受到影响，抗病能力下降，果实产量与品质下降，受害严重的植株花蕾干枯，甚至整株枯死，弯管列当的地上部的形态如图1所示。

目前，针对番茄弯管列当的防控方法主要有种植抗性品种、轮作、诱杀、推迟播期以及施用化学除草剂等方法，其中选育抗弯管列当的品种是最为简便、易行、经济和有效的方法。然而，弯管列当抗性品种的选育大多是在大田环境中进行。然而，由于列当具有生理小种的分化，且同一地块中可能会有不同的小种类型，从而给田间条件下番茄育种材料的抗列当水平的鉴定带来一定的困难。目前尚没有系统的室内鉴定方法用于弯管列当寄生番茄的筛选。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法，室内条件下建立并优化了弯管列当寄生番茄的营养钵体系，能够快速、准确的鉴定不同的番茄育种材料对弯管列当的抗性水平。利用培养土栽培番茄，使弯管列当的寄生环境更加接近自然条件，提高了弯管列当对番茄植株的寄生效率。培养土能够为番茄幼苗生长提供一定营养，使幼苗生长健壮，增加了鉴定弯管列当寄生番茄的准确性。采用独立的营养钵体系，对每株番茄寄生所用的弯管列当种子数量能够精确定量，防止鉴定抗性时，由于分布不均导致的错误抗性鉴定结果出现。采用基质与砂子配比作为培养土，增加了透气性，容易控制湿度，避免水分过量对弯管列当寄生能力的影响。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法，包括以下步骤：

（1）培养土的配置；

（2）列当种子的采集和纯化；

（3）接种土的配制；

（4）弯管列当接种；

（5）出苗后的管理；

（6）对列当寄生数量、番茄根系产生的瘤结数量进行调查。

优选的是，所述步骤（1）中培养土采用基质和砂子配置而成。

上述任一方案优选的是，所述基质：砂子=2-4:1的比例。

上述任一方案优选的是，所述基质：砂子=2:1的比例。

上述任一方案优选的是，所述基质：砂子=3:1的比例。

上述任一方案优选的是，所述基质：砂子=4:1的比例。

上述任一方案优选的是，所述步骤（2）列当种子的采集和纯化具体方法为：将田间采集的充分成熟的弯管列当蒴果搓碎后过滤去杂质，留下的种子用于营养钵接种。

上述任一方案优选的是，所述过滤时采用80目纱网进行过滤。

上述任一方案优选的是，所述步骤（3）中接种土配制时，按照营养土和弯管列当种子的比例为8-15:1进行混和。

上述任一方案优选的是，所述步骤（3）中接种土配制时，按照营养土和弯管列当种子的比例为8:1进行混和。

上述任一方案优选的是，所述步骤（3）中接种土配制时，按照营养土和弯管列当种子的比例为10:1进行混和。

上述任一方案优选的是，所述步骤（3）中接种土配制时，按照营养土和弯管列当种子的比例为15:1进行混和。

上述任一方案优选的是，所述步骤（3）中按照每100g培养土加入100mg弯管列当种子的比例进行混和，配制成接种土用于接种。

上述任一方案优选的是，所述步骤（4）采用先育苗后接种的方式接入番茄弯管列当种子。

上述任一方案优选的是，所述步骤（4）具体包括以下步骤：

（4.1）将番茄种子播入育苗孔盘，填充育苗基质，之后在光照培养箱中进行育苗；

（4.2）当幼苗长至二叶一心的时候，转入黑色营养钵进行接种处理；

（4.3）将移栽后的营养钵放入温度20-28℃左右，相对空气湿度40%～60%，光照强度为10000lux，光照时长12-16h/d光照培养箱中进行培养。

上述任一方案优选的是，所述步骤（4.1）中番茄品种为moneymaker，是科研实验上常用的品种，基本不具备抗虫和抗病能力，早熟品种，生长期为69天，果实中等，红色，圆形。番茄品种提前经过催芽处理，首先去除杂质，把种子放入25～30℃的清水中，然后不断搅动、搓洗种子，去掉种子表面的黏液，用清水浸泡4～6小时后，沥干水分，用纱布或干净的湿毛巾包好，放到25～28℃恒温环境中进行催芽，催芽时间为2-3天。

上述任一方案优选的是，所述步骤（4.1）中番茄种子播入育苗孔盘时每孔1粒种子，育苗孔盘为72孔黑色育苗孔盘。

上述任一方案优选的是，所述步骤（4.1）中光照培养箱进行育苗时的条件为昼温20-30℃，夜温15-20℃，相对空气湿度40%～60%，光照强度为10000lux，光照时长为12-16h/d。

上述任一方案优选的是，所述步骤（4.1）中光照培养箱进行育苗时的条件为昼温20℃，夜温15℃，相对空气湿度40%，光照强度为10000lux，光照时长为12h/d。

上述任一方案优选的是，所述步骤（4.1）中光照培养箱进行育苗时的条件为昼温25℃，夜温18℃，相对空气湿度40%～60%，光照强度为10000lux，光照时长为14h/d。

上述任一方案优选的是，所述步骤（4.1）中光照培养箱进行育苗时的条件为昼温30℃，夜温20℃，相对空气湿度60%，光照强度为10000lux，光照时长为16h/d。

上述任一方案优选的是，所述步骤（4.2）中黑色营养钵大小为12cm×10cm营养钵。

上述任一方案优选的是，所述步骤（4.2）接种的方法为：在营养钵中预先铺入一层滤纸，先装入1/3体积的培养土，将番茄幼苗连土坨一起装入营养钵中，然后装入1/3体积的接种土，用培养土覆盖，浇透清水。

上述任一方案优选的是，所述步骤（4.3）中将移栽后的营养钵放入温度20℃左右，相对空气湿度40%%，光照强度为10000lux，光照时长12h/d光照培养箱中进行培养。

上述任一方案优选的是，所述步骤（4.3）中将移栽后的营养钵放入温度24℃左右，相对空气湿度50%，光照强度为10000lux，光照时长14h/d光照培养箱中进行培养。

上述任一方案优选的是，所述步骤（4.3）中将移栽后的营养钵放入温度28℃左右，相对空气湿度60%，光照强度为10000lux，光照时长16h/d光照培养箱中进行培养。

上述任一方案优选的是，所述步骤（5）中出苗后的管理方法为：待番茄出苗后并生长至2片真叶时，进行间苗，每个营养钵保留1株番茄幼苗，生长期内每隔3-5d浇水1次。

上述任一方案优选的是，所述步骤（6）中还包括计算单株番茄苗上寄生瘤结的数量。

上述任一方案优选的是，所述步骤（6）中接种弯管列当后，50天后可见列当的出土，72天后大量出土，列当大量出土后，调查列当寄生数量。

上述任一方案优选的是，所述步骤（6）中列当寄生数量调查方法为：将番茄苗从营养钵中拔出，用水将根部冲干净，番茄的根系上寄生了了大量的根瘤状突起或根状茎的弯管列当，进行计数。

上述任一方案优选的是，所述步骤（1）之前还包括筛选阶段，筛选方法包括：

（a）在营养钵体系建立过程中，先用滤纸法进行向日葵列当和弯管列当在向日葵中的寄生瘤结数比较；

（b）将寄生体系换成营养钵体系后，在该体系下同样得出弯管列当明显多于向日葵列当的寄生瘤结数的结果；

（c）根据步骤（b）中寄生瘤结数量，选择弯管列当寄生番茄的体系。

本发明的有益效果是：本发明提供一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法，在室内条件下建立并优化了弯管列当寄生番茄的营养钵体系，能够快速、准确的鉴定不同的番茄育种材料对弯管列当的抗性水平。利用该营养钵体系可以在室内条件下，通过定量接种弯管列当单一的生理小种，从而快速并准确的鉴定番茄对弯管列当的抗性水平，能够加速抗弯管列当番茄新品种的培育进程，与大田条件下进行抗性筛选相比，节省了时间，降低了劳动强度，节省了育种成本，提高了育种效率。采用基质与砂混合作为培养土，增加了土壤的透气性，使弯管列当的寄生环境更加接近于大田条件，防止由于水分过多影响弯管列当的寄生效率，增加了番茄弯管列当抗性鉴定的准确度。由于基质可以提供一定营养，经过培养的番茄幼苗生长健壮，根系发达，非常有利于刺激弯管列当种子萌发，增加其寄生番茄的效率，在很短时间内就能看到弯管列当出土，大大缩短了番茄弯管列当抗性鉴定的时间。

附图说明

图1为弯管列当的地上部的形态；

图2为本发明一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法的流程框图；

图3为营养钵体系中弯管列当对番茄的寄生情况实物图；

图4为不同番茄植株上寄生的弯管列当的数量实物图；

图5为不同番茄植株寄生弯管列当的瘤结数量统计图；

图6为培养皿滤纸体系下向日葵列当与弯管列当寄生向日葵的瘤结数；

图7为营养钵体系下向日葵列当与弯管列当寄生向日葵的瘤结数；

图8为向日葵列当与弯管列当寄生在单株moneymaker上瘤结数。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法，如图2所示，具体包括以下步骤：

1培养土的配置

从市场购买育苗基质和砂子，然后，按照基质：砂子=3:1的比例充分混合，配置成培养土用于建立番茄弯管列当寄生番茄体系。

2列当种子的采集和纯化

将田间采集的充分成熟的弯管列当蒴果搓碎后用80目纱网（178um孔径）过滤去杂质，留下的种子用于营养钵接种。

3接种土的配制

按照每100g培养土加入100mg弯管列当种子的比例进行混和，配制成接种土用于接种。

4弯管列当接种

采用先育苗后接种的方式接入番茄弯管列当种子。将提前经过催芽处理的番茄品种（moneymaker）的种子播入72孔黑色育苗孔盘（54*27cm），每孔1粒种子，填充育苗基质，放置在昼温25℃，夜温18℃，相对空气湿度40%～60%，光照强度为10000lux，光照时长为14h/d光照培养箱中进行育苗。当幼苗长至二叶一心的时候，转入黑色营养钵（12cm*10cm）进行接种处理。接种时在营养钵中预先铺入一层滤纸，先装入1/3体积的培养土，将番茄幼苗连土坨一起装入营养钵，然后装入1/3体积的接种土，用培养土覆盖，浇透清水。将移栽后的营养钵放入温度24℃左右，相对空气湿度40%～60%，光照强度为10000lux，光照时长14h/d光照培养箱中进行培养。

5出苗后的管理

待番茄出苗后并生长至2片真叶时，进行间苗，每个营养钵保留1株番茄幼苗。生长期内每隔3-5d浇水1次。

6调查

接种弯管列当后，50天后可见列当的出土，72天后大量列当出土后，调查列当寄生总数。营养钵体系中弯管列当对番茄的寄生情况如图3所示。列当寄生数量调查方法如下：将番茄苗从营养钵中拔出，用水将根部冲干净，发现番茄的根系上寄生了了大量的“根瘤”状突起或根状茎的弯管列当，见图4。调查番茄根系产生的瘤结数量并计算单株番茄苗上寄生瘤结的数量（见图5）。

具体的，图3为营养钵体系中，接种72天后，大量弯管列当出土后，此时番茄植株的生长状态和单株番茄在地上部可见寄生弯管列当的数量。图5为接种72天后，当看到大量弯管列当出土后，把番茄植株从营养钵中取出，清洗根表面土壤后，统计的每个番茄单株根系上产生的弯管列当寄生瘤结数。只要产生瘤结，说明弯管列当就能在番茄根系上寄生，由于寄生时间的不同，有的弯管列当寄生后不一定能够同时出土，所以根系上寄生的瘤结数更能准确反映实际寄生情况。

实施例2

一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法，和实施例1相同，不同的是，基质：砂子=2:1的比例进行混合。

实施例3

一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法，和实施例1相同，不同的是，基质：砂子=4:1的比例进行混合。

实施例4

一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法，和实施例1相同，不同的是，接种土配制时，按照营养土和弯管列当种子的比例为8:1进行混和。

实施例5

一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法，和实施例1相同，不同的是，接种土配制时，按照营养土和弯管列当种子的比例为12:1进行混和。

实施例6

一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法，和实施例1相同，不同的是，接种土配制时，按照营养土和弯管列当种子的比例为15:1进行混和。

实施例7

一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法，和实施例1相同，不同的是，光照培养箱进行育苗时的条件为昼温20℃，夜温15℃，相对空气湿度40%，光照强度为10000lux，光照时长为12h/d。

实施例8

一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法，和实施例1相同，不同的是，光照培养箱进行育苗时的条件为昼温30℃，夜温20℃，相对空气湿度60%，光照强度为10000lux，光照时长为16h/d。

实施例9

一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法，和实施例1相同，不同的是，将移栽后的营养钵放入温度20℃左右，相对空气湿度40%，光照强度为10000lux，光照时长12h/d光照培养箱中进行培养。

实施例10

一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法，和实施例1相同，不同的是，将移栽后的营养钵放入温度28℃左右，相对空气湿度60%，光照强度为10000lux，光照时长16h/d光照培养箱中进行培养。

实施例11

一种弯管列当寄生番茄的营养钵体系的建立方法，所述步骤（1）之前还包括筛选阶段，筛选方法包括：

（a）在营养钵体系建立过程中，先用滤纸法进行向日葵列当和弯管列当在向日葵中的寄生瘤结数比较；

（b）将寄生体系换成营养钵体系后，在该体系下同样得出弯管列当明显多于向日葵列当的寄生瘤结数的结果；

（c）根据步骤（b）中寄生瘤结数量，选择弯管列当寄生番茄的体系。

具体的，在营养钵体系建立过程中，先用滤纸法进行向日葵列当和弯管列当在向日葵中的寄生瘤结数比较，弯管列当明显多于向日葵列当的寄生瘤结数，向日葵列当寄生瘤结数仅有12个，弯管列当的寄生瘤结数为不足20个（图6），但是数量较少。将寄生体系换成营养钵体系后，在该体系下同样得出弯管列当明显多于向日葵列当的寄生瘤结数的结果，其中向日葵列当寄生瘤结数增加为25个，弯管列当的寄生瘤结数增加为27个（图7），寄生瘤结数量明显增加。于是将该体系应用于番茄植株，结果发现弯管列当明显多于向日葵列当在番茄中寄生瘤结数，向日葵列当寄生瘤结数几乎没有，仅为2个，而弯管列当的寄生瘤结数为15个（图8）。通过整个研究过程，发现营养钵体系能够显著增加列当在向日葵和番茄中的寄生瘤结数，而且对比于向日葵列当，在营养钵体系中，弯管列当的寄生瘤结数量都高于向日葵列当，可见营养钵体系更加适合弯管列当的寄生条件。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。