专利名称：从多个切花菊品种中筛选磷利用效率相对最高品种的方法
技术领域：
本发明属于植物栽培与育种技术领域，涉及一种从多个切花菊品种中筛选磷利用效率相对最闻的品种的方法。
背景技术：
花卉种植业是精细农业的代表，植物营养调控作为精细农业的重要组成部分，开发高效营养型的花卉品种将会有助于花卉精准栽培的实现。同时控制肥料用量也成为花卉取得国际认证、打入国际市场的保证。切花菊是世界四大切花之一，在花卉种植业中占据重要地位，因此研究切花菊的营养利用能力十分必要。磷是植物最重要营养元素之一，植物体内的绝大部分代谢都离不开磷的参与。磷矿作为一种不可再生的资源，预计在不久的将来将会耗竭。另外，施入土壤的化学磷肥极易被土壤吸附、固定，磷肥的当季利用率仅为10% 25%，大量未被利用的磷素长期或暂时滞留在土壤中，不仅会造成磷素资源的浪费，加剧土壤次生盐溃化，同时也加大淋溶损失所造成的污染风险。切花菊一般采用温室栽培，复种指数高，为了维持高产优质不得不大量施用化肥，这样做不仅会造成肥料浪费以及土壤连作障碍，而且环境污染较大田更为严重。利用作物自身对土壤营养元素吸收和利用的遗传性差异，筛选或培育能提高土壤磷利用率的耐低磷品种是经济、环保的有效方法。为了在较大范围内对切花菊的磷利用状况进行评价，筛选出磷高效利用品种和磷低效利用品种，并为切花菊的栽培、磷营养学研究和品种选育工作提供参考和依据，本发明在借鉴大田作物筛选方法的基础上，结合切花菊自身的特点，摸索出切花菊苗期耐低磷种质的筛选方法。[I]王雁，吴丹.花卉认证对我国花卉产业发展的影响[J].林业科学研究，2007，20(6) :763-767[2]农业部.2010年全国花卉业统计数据[J]·中国花卉园艺，2011，3 22[3]Oelkers E, Valsami J E. Phosphate mineral reactivity and globalsustainability[J]. Elements,2008,4 : 83-88[4] Iiu Y, Chen J N, Mol A P. Comparative analysis of phosphorus use withnational and local economies in china[J]· Resoures, Conservation and Recycling,2007,51 454-474[5]余海英，李廷轩，张锡洲.温室栽培系统的养分平衡及土壤养分变化特征[J].中国农业科学，2010，43 (3) :514-522[6]王新民，侯彦林.日光温室土壤磷素形态及其空间分布特性研究[J].农业环境科学学报，2004，23 (I) 72-75[7]郭再华，贺立源，黄魏，等.耐低磷水稻筛选与鉴定[J].植物营养与肥料学报，2006，12(5) =642-648[8]毛达如，申建波.植物营养研究方法[M].中国农业大学出版社，2005，25-29[9]郭世荣，王秀峰.无土栽培学[M].中国农业出版社，2003，113
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发明内容
针对目前切花菊磷高效利用研究工作基础薄弱及菊花磷利用效率高的品种的筛选方法研究在国内几乎空白这一现状，本发明的目的在于提供一种从多个切花菊品种中筛选磷利用效率相对最高的品种的方法。关于磷利用效率高的品种的筛选指标，目前尚无既定标准。本发明基于植株相对干重、相对磷含量和相对磷积累量，建立了切花菊快速、简便的磷利用效率高的品种的筛选方法。该方法操作简便易行，并能基本上客观地反映吸收磷素的真实状况，筛选出优异的品种。本发明的目的可以通过以下技术方案实现一种从多个切花菊品种中筛选磷利用效率相对最高的品种的方法，包括以下步骤a、获取生根插穗从需要进行筛选的多个切花菊品种中选取生长一致的插穗，在生根基质(体积比I : I的蛭石和珍珠岩)中培养生根，获得试验处理材料；b、确定筛选浓度将多个切花菊品种分别定植于若干个砂培槽中，灌入不同磷浓度的营养液，20d后测定各处理植株的干重。计算各处理植株干重的变异系数，选取变异系数最大的处理浓度为筛选浓度。C、砂培筛选设置正常磷和低磷2个处理，低磷处理的磷浓度为步骤b确定的筛选浓度，各处理每个品种20株，7d换一次营养液,换营养液前从砂面烧蒸懼水淋洗一次,每天视光照和气温调整灌溉次数，以免萎焉，适量补充每天消耗的水分，每隔2-3天调节pH —次，pH调至5. 8。处理20d后进行数据采集。分别测定2个处理各品种植株的株高、干重、磷含量等指标。根据干重和磷含量计算磷积累量磷积累量=干重X磷含量。进行各处理指标的差异显著性及相关性分析，选择差异显著及相关性强的指标为筛选指标。计算各品种的相对耐性指数=(低磷处理的测定值/正常磷处理的测定值)X 100%，根据相对耐性指数计算综合耐低磷指数，综合耐低磷指数为各相对耐性指数的平均值。以综合耐低磷指数为变量，将数据在(Tl标准化，采用系统聚类法，将切花菊耐低磷能力分级，最后确定磷利用效率相对最闻的品种和憐利用效率相对最低的品种。上述从多个切花菊品种中筛选磷利用效率相对最高的品种的方法，其中步骤b中所述的不同磷浓度为 5μπιο1 · L'15 μ mo I · L'30ymol · Γ1 和 50 μ mo I · Γ1 (用 KCl 使各处理钾盐浓度一致)。磷素供应的形态为KH2PO4，所述的营养液除磷酸盐外的各成分分别为KNO31. 67mmol · Λ MgS04250 μ mo I · Λ K2S04300 μ mo I · Λ CaCl2750 μ mo I · ΛFe_EDTA15 μ mo I · L \ Η3Β0345 μ mo I · L \ MnCl24. 5 μ mo I · L \ ZnSO4I μ mo I · L \H2MoO4O. 13 μ mo I · L1, CuSO4O. 16 μ mo I · L、步骤c中所述的进行低磷处理(筛选浓度)和正常磷处理为培养过程中分别采用磷含量低的营养液和磷含量正常的营养液，所述的营养液的磷素形态为KH2PO4，磷含量正常的营养液中磷含量为300μπιΟ1 · L—1，磷含量低的营养液中磷含量为Ιδμπιο · L_\低磷营养液用KCl使钾盐浓度与正常营养液钾盐浓度一致；营养液中除磷酸盐外的各成分分别为KNO3L 67mmol · Λ MgS04250 μ mo I · Λ K2S04300 μ mo I · Λ CaCl2750 μ mo I · Λ
Fe_EDTA15 μ mo I · L \ Η3Β0345 μ mo I · L \ MnCl24. 5 μ mo I · L \ ZnSO4I μ mo I · L \H2MoO4O. 13 μ mo I · L1, CuSO4O. 16 μ mo I · L、筛选原理作物在缺磷条件下的表现症状之一就是生长缓慢，生物量有所降低。磷利用高效品种具有较大的生物积累量，磷低效品种则因为磷素供应不充分，生物积累量很小。不同品种切花菊苗期地上部干物质重的差异在一定程度上能反应它对养分的吸收、转运和利用效
率的差异。植株的磷含量和磷积累，是表示植株吸收磷素能力大小的指标。在低磷胁迫下，不同基因型植株磷素吸收总量均有下降。但高效品种在较低的磷素水平下仍能吸收较多的磷素来满足其生长发育的需要，所以相对比值更高。本发明技术方案的详细过程为a、获取生根插穗选取生长一致的插穗，将插穗剪成5 7厘米，下面2. 5 3厘米叶片去掉，保证顶部两叶一心。将插穗扦插于生根基质(体积比I : I的蛭石和珍珠岩)，15d后插穗生根，洗净基质，即可用于处理。b、确定筛选浓度将多个切花菊品种分别定值于若干个砂培槽中(砂培槽长X宽X高为1.5mX1.2mX0. 3m的木制框槽，底部铺塑料薄膜防水)，灌入磷浓度为δμπιο · L'15 μ mo I · r\30ymol · Γ1和50μπιο1 · Γ1 (用KCl使各处理钾盐浓度一致)的营养液。磷素供应的形态为KH2PO4，所述的营养液除磷酸盐外的各成分分别为ΚΝ031. 67mmol · L_SMgS04250 μ mo I · I/1，K2S04300 μ mo I · Γ1，CaCl2750 μ mo I · Γ1，Fe_EDTA15 μ mo I · Γ1，H3B0345 μ mo I · L \ MnCl24. 5 μ mo I · L \ ZnSO4I μ mo I · L \ H2MoO4O. 13 μ mo I · L \CuSO4O. 16ymol -L^10 20d后测定各处理植株的干重。计算各处理植株干重的变异系数，选取变异系数最大的处理浓度为筛选浓度。C、砂培筛选将每个品种中挑出的2n(n ^ I)株生根插穗分为两组，每组η株，一组浇灌低磷水平营养液(进行低磷处理)，另一组浇灌正常磷水平营养液(进行正常磷处理)。营养液的磷素形态为KH2PO4，低磷水平营养液中磷含量为Ιδμπιο · L—1 ;正常磷水平营养液中磷含量为 300μηιο1 · L_S 除磷酸盐外的各成分分别为KN031. 67mmol · L_\ MgS04250 μ mo I · L_SK2S04300 μ mo I · I/1，CaCl2750 μ mo I · I/1，Fe_EDTA15 μ mo I · I/1，H3B0345 μ mo I · I/1，MnCl24. 5 μ mo I · L1, ZnSO4I μ mo I · L \ H2MoO4O. 13 μ mo I · L1, CuSO4O. 16 μ mo I · L、7d 换一次营养液，换营养液前从砂面浇蒸馏水淋洗一次，每天视光照和气温调整灌溉次数，以免萎焉，适量补充每天消耗的水分，每隔2-3天调节pH —次，pH调至5. 8。处理20d后进行数据采集。分别测定2个处理各品种植株的株高、干重、磷含量等指标。根据干重和磷含量计算磷积累量磷积累量=干重X磷含量。进行各处理指标的差异显著性及相关性分析，选择差异显著及相关性强的指标为筛选指标 。计算各品种的相对耐性指数=(低磷处理的测定值/正常磷处理的测定值)X 100 %，根据相对耐性指数计算综合耐低磷指数，综合耐低磷指数为各相对耐性指数的平均值。以综合耐低磷指数为变量，将数据在0 1标准化，采用系统聚类法，将切花菊耐低磷能力分级，最后确定磷利用效率相对最高的品种和磷利用效率相对最低的品种。d、筛选指标的测定筛选指标即比较品种间的相对值1、相对干物质重；2、相对磷含量；3、相对磷积累量。综合三项的相对值来判断品种磷利用效率的高低。相对性状=(低磷处理的测定值/正常磷处理的测定值)I、干重测定先将鲜样在105°C杀青30min，8(TC烘干至恒重后测干重。2、磷含量测定植株样品烘干，磨细后，经浓H2SO4和H2O2消煮后用钥锑抗法测磷含量。3、磷积累量由干重和磷含量计算的磷积累量，磷积累量=干重X磷含量。本发明的有益效果I.本发明是目前较为系统的针对切花菊磷素吸收真实状况的一套研究方法，即通过三个生理指标建立切花菊磷利用效率高的品种的筛选方法，且该方法操作简便易行，可以通过该方法对尽可能多的切花菊品种进行磷高效利用品种的筛选，从而筛选出磷利用效率最闻的切花菊品种。2、本发明确定了切花菊苗期耐低磷品种的筛选指标，这些指标简单有效，能反映切花菊磷利用效率的差异。3、本发明可在较大范围内对切花菊的磷利用状况进行评价，筛选出磷高效利用品种和磷低效利用品种，并为切花菊的栽培、磷营养学研究和品种选育工作提供参考和依据。
图132个切花菊品种耐低磷性的聚类图。
具体实施例方式实施例II、获取生根插穗从需要进行筛选的32个切花菊品种(见表I)中选取生长一致的插穗，将插穗剪成5 7cm,下面2. 5 3cm叶片去掉,保证顶部两叶一心。将插穗扦插于生根基质(体积比I I的蛭石和珍珠岩)，光照时间为白天12h，夜间12h，白天最高温度32°C，夜间最低温度27V。15d后插穗生根，洗净基质，即可用于处理。
2、确定筛选浓度设定4个低憐处理浓度，分别为5 μ mo I · L \ 15 μ mo I · L \30 μ mo I · L 1和50 μ mo I · Γ1 (用KCl使各处理钾盐浓度一致)。磷素供应的形态为KH2PO4，营养液除磷酸盐外的各成分分别为KNO31. 67_1 · ΙΛ MgS04250 μ mol · Λ K2S04300 μ mol · ΛCaCl2750 μ mol · L \ Fe_EDTA15 μ mol · L \ Η3Β0345 μ mol · L \ MnCl24. 5 μ mol · L \ZnSO4I μ mol .L1, H2MoO4O. 13 μ mol .L1, CuSO4O. 16 μ mol · L、随机选取 8 个切花菊品种分别定植于4个砂培槽中，每个处理10株，灌入不同磷浓度的营养液，20d后测定各处理植株的干重。计算各处理植株干重的变异系数，选取变异系数最大的处理浓度为筛选浓度。4个处理各品种植株干重的变异系数分别为9. 42%、13. 14%、11. 37%和7. 83%，故选择磷浓度15 μ mol · L—1为筛选浓度。3、砂培筛选将每个品种中挑出的40株生根插穗分为两组，每组20株，一组浇灌低磷水平营养液(进行低磷处理)，另一组浇灌正常磷水平营养液(进行正常磷处理)。所述的营养液的磷素形态为KH2PO4,磷含量正常的营养液中磷含量为300 μ mol · L—1，低磷处理营养液中磷含量为15 μ mol · L—1，低磷营养液用KCl使钾盐浓度与正常营养液钾盐浓度一致，正常磷水平营养液和低磷水平营养液中除磷酸盐外的各成分分别为KN031. 67mmol · L_SMgS04250 μ mol · I/1，K2S04300 μ mol · I/1，CaCl2750 μ mol · Γ1，Fe_EDTA15 μ mol · Γ1，Η3Β0345 μ mol · L \ MnCl24. 5 μ mol · L \ ZnSO4I μ mol · L \ H2MoO4O. 13 μ mol · L \CuSO4O. 16 μ mol ^L10分别测定2个处理各品种植株的株高、干重、磷含量。计算各品种的相对耐性指数=(低磷处理的测定值/正常磷处理的测定值)X100%，根据相对耐性指数计算综合耐低磷指数，综合耐低磷指数为各相对耐性指数的平均值。以综合耐低磷指数为变量，将数据在(Ti标准化，采用系统聚类法，将切花菊耐低磷能力分级，最后确定磷利用效率相对最高的品种和憐利用效率相对最低的品种。(I)筛选指标的测定筛选指标I、相对干物质重；2、相对磷含量；3、相对磷积累量。相对耐性指数=(低磷处理的测定值/正常磷处理的测定值)X 100%。植株干重测定先将鲜样在105°C杀青30min，8(TC烘干至恒重后测干重。全磷测定植株样品烘干，磨细后，经浓H2SO4和H2O2消煮后用钥锑抗法测磷含量。磷积累量由干物质重和磷含量计算的磷积累量，磷积累量=干重X磷含量。表I 32个切花菊品种在低磷胁迫下生物学性状统计
权利要求
1.一种从多个切花菊品种中筛选磷利用效率相对最高品种的方法，其特征在于包括以下步骤 a、获取生根插穗从需要进行筛选的多个切花菊品种中选取生长一致的插穗，在生根基质中培养生根，获得试验处理材料； b、确定筛选浓度将多个切花菊品种分别定植于若干个砂培槽中，灌入不同磷浓度的营养液，20d后测定各处理植株的干重，计算各处理植株干重的变异系数，选取变异系数最大的处理浓度为筛选浓度； C、砂培筛选设置正常磷和低磷2个处理，低磷处理的磷浓度为步骤b确定的筛选浓度，各处理每个品种20株，7d换一次营养液，处理20d后进行数据采集，分别测定2个处理各品种植株的株高、干重、磷含量，根据干重和磷含量计算磷积累量磷积累量=干重X磷含量；进行各处理指标的差异显著性及相关性分析，选择差异显著及相关性强的指标为筛选指标；计算各品种的相对耐性指数=(低磷处理的测定值/正常磷处理的测定值)X 100 %，根据相对耐性指数计算综合耐低磷指数，综合耐低磷指数为各相对耐性指数的平均值；以综合耐低磷指数为变量，将数据在(Tl标准化，采用系统聚类法，将切花菊耐低憐能力分级，最后确定憐利用效率相对最闻的品种和憐利用效率相对最低的品种。
2.根据权利要求I所述的从多个切花菊品种中筛选磷利用效率相对最高的品种的方法，其特征在于步骤b中所述的不同磷浓度为5 μ mo I · L' 15 μ mo I · L'30 μ mo I · L-1和50μ mo I · L—1，用KCl使各处理钾盐浓度一致，磷素供应的形态为KH2PO4,所述的营养液除憐酸盐外的各成分分别为KNO31. 67mmol · L \ MgS04250 μ mo I · L S K2S04300 μ mo I · L SCaCl2750 μ mo I · L \ Fe_EDTA15 μ mo I · L \ H3B0345 μ mo I · L \ MnCl24. 5 μ mo I · L \ZnSO4I μ mo I · L1, H2MoO4O. 13 μ mo I · L1, CuSO4O. 16 μ mo I · L、
3.根据权利要求I所述的从多个切花菊品种中筛选磷利用效率相对最高的品种的方法，其特征在于步骤b中所述的筛选浓度为含磷15 μ mo I · L—1。
4.根据权利要求I所述的从多个切花菊品种中筛选磷利用效率相对最高的品种的方法，其特征在于步骤c中所述的进行正常磷处理和低磷处理为培养过程中分别采用磷含量正常的营养液和低磷含量的营养液，磷素供应的形态为KH2PO4,正常磷营养液磷浓度为300 μ mo I · L_\低磷营养液磷浓度为15 μ mo I · L_\低磷营养液用KCl使钾盐浓度与正常营养液钾盐浓度一致。
5.根据权利要求4所述的从多个切花菊品种中筛选磷利用效率相对最高的品种的方法，其特征在于所述的磷含量正常的营养液和低磷含量的营养液除磷酸盐外的各成分浓度分别为KNO31. 67_1 · ΙΛ MgS04250 μ mo I · Λ K2S04300 μ mo I · Λ CaCl2750 μ mo I · ΛFe_EDTA15 μ mo I · L \ H3B0345 μ mo I · L \ MnCl24. 5 μ mo I · L \ ZnSO4I μ mo I · L \H2MoO4O. 13 μ mo I · L1, CuSO4O. 16 μ mo I · L全文摘要
本发明属于植物栽培与育种技术领域，公开了从多个切花菊品种中筛选磷利用效率相对最高的品种的方法，该方法包括以下几个步骤a、获取生根插穗；b、确定筛选浓度将多个切花菊品种分别定植于若干个砂培槽中，灌入不同磷浓度的营养液，计算各处理植株干重的变异系数，选取变异系数最大的处理浓度为筛选浓度；c、砂培筛选设置正常磷和低磷(步骤b确定的筛选浓度)2个处理，通过各指标差异显著性及相关性分析，确定合适的筛选指标，采用系统聚类法，将切花菊耐低磷能力分级，最后确定磷利用效率相对最高的品种和磷利用效率相对最低的品种。本方法最终筛选出的切花菊品种，为切花菊的栽培、磷营养学研究和品种选育工作提供参考和依据。
文档编号A01G31/00GK102754592SQ20121026196
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者刘鹏, 宋爱萍, 房伟民, 管志勇, 蒋甲福, 陈发棣, 陈素梅 申请人:南京农业大学