一种室内鉴定小麦抗寒性的方法与流程

文档序号:15111048发布日期:2018-08-07 17:57阅读:1971来源:国知局

本发明涉及小麦生物学研究领域,具体涉及一种室内鉴定小麦抗寒性的方法。



背景技术:

小麦是全球主要粮食作物之一,全世界35%~40%的人口以小麦为口粮。在中国,小麦的种植面积仅次于玉米和水稻。我国主要以冬小麦为主,其种植面积和产量均占小麦的82%以上。小麦冬季冻害、早春冻害(倒春寒)和低温冷害已成为威胁我国小麦生产安全的主要自然灾害。冬季冻害是小麦进入冬季后至越冬期间因骤然降温引起的,其发生与品种、气候、地力基础和栽培方式等多种因素有关。全球每年因低温冻害造成的农业损失高达数千亿元。推广应用抗寒小麦品种是保持稳定生产的关键,是实现新增小麦产能和国家粮食安全的重要保障。由于小麦品种耐寒能力的强弱是决定冻害发生程度的主要内在因素,因此,准确鉴定小麦品种(系)的抗寒程度,对小麦新品种培育及其推广应用具有重要意义。

目前,小麦品种抗寒性的鉴定方法,主要包括调查大田死苗情况的常规抗寒性鉴定,以及与耐寒性相关的生理生化指标测定等。这些方法的应用,对小麦品种抗寒性鉴定发挥了重要作用,但仍存在一些不足。如常规抗寒性鉴定法,受外界环境温度的影响较大,加之近年来常常出现暖冬天气,既严重影响了抗寒性鉴定的准确性,又不能确切鉴定其抗寒程度;生理生化指标测定法,操作步骤繁杂,所用化学试剂易造成环境污染,而且小麦品种(系)稍有低温胁迫即可引起较大的生理生化变化,而强低温胁迫易造成小麦植株死亡,无法根据测定的有关指标确定其耐寒程度。



技术实现要素:

为解决以上技术上的不足,本发明提供了一种室内鉴定小麦抗寒性的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

本发明提供一种室内鉴定小麦抗寒性的方法,包括以下步骤:

(1)播种:在每个花盆中,播种小麦籽粒大小均匀一致的种子8粒,每个小麦材料种植6盆;待小麦植株长至三片叶时,移入春化室进行低温春化处理;

(2)春化处理:春化温度2℃,光照时间12小时,春化时间为6周;

(3)零下低温处理与光照设置:在零下低温处理前,适量浇水保证每盆土壤维持一定湿度,以防低温处理期间出现冻干现象;设置晚上6个零下低温处理温度,分别为-5℃、-10℃、-13℃、-15℃、-17℃和-18℃,每个低温温度处理1晚,维持12小时,时间为晚上20:00到第二天8:00,关闭灯光;白天光照下的温度与春化处理时的温度相同,设置为2℃,光照时间为12小时,时间为8:00到晚上20:00;

(4)低温处理后小麦幼苗存活情况调查:小麦材料低温处理完毕,立即将其转移至15℃缓冲间,并在光照下缓慢融冰24hr,然后移于智能温室或适宜温度和光照的室外进行生长,正常管理,生长2周后进行活苗统计;在低温处理后,小麦幼苗的存活率越高,说明其抗寒性就越好;存活的小麦幼苗,可以继续生长发育,直至成熟;

(5)小麦抗寒性强弱的分类标准:

根据不同低温处理下普通冬小麦幼苗的存活程度,将普通冬小麦的抗寒性分为较差、差、好、较好、强5类;具体界定标准为:

若高于或等于-5℃处理下,小麦幼苗不能存活者,则其抗寒性较差;

若低于-10℃处理下,小麦幼苗不能存活,但在低于-5℃、高于或等于-10℃温度范围处理下,小麦幼苗能存活者,则其抗寒性差;

若低于-13℃处理下,小麦幼苗不能存活,但在低于-10℃、高于或等于-13℃温度范围处理下,小麦幼苗能存活者,则其抗寒性好;

若低于-15℃处理下,小麦幼苗不能存活,但在低于-13℃、高于或等于-15℃温度范围处理下,小麦幼苗能存活者,则其抗寒性较好;

若低于-15℃处理下,小麦幼苗仍有存活者,则其抗寒性强。

本发明的有益效果是:本发明通过控温、控光智能春化室,可对不同类型小麦品种(系)及其近缘种进行不同程度的低温处理,并在控温、控光的智能温室中观察其存活情况。本发明的优点是,可控低温处理温度范围广(最低温度可低至-35℃),操作简便,抗寒性鉴定的准确性高,而且能够确定小麦的耐寒程度。本发明可应用于小麦种质资源及其近缘种的抗寒性鉴定、小麦杂交亲本的抗寒性筛选、小麦育种后代以及新品种(系)的抗寒性鉴定和小麦品种(系)的抗寒性研究。

附图说明

图1是小麦品种(系)在春化室内的春化处理结果图。

图2是小麦品种(系)在不同零下低温处理后的存活情况图。

图3是不同小麦品种(系)在-13℃低温处理下在智能温室生长结实情况图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述:

实施例1普通冬小麦在春化室进行抗寒性鉴定方法的建立

1.实验材料

主要以黄淮冬麦区小麦材料为主,抗寒性好的品种(系)包括济南17、济麦19、济麦20、中麦155、济麦0860229、鲁原502、济麦22和bpt06037;抗寒性较弱的品种(系)包括济麦21和济麦35。

在每个花盆中,播种小麦籽粒大小均匀一致的种子8粒,每个小麦材料种植6盆。待小麦植株长至三片叶时,移入春化室进行低温春化处理。

2.春化处理

设定春化温度2℃,光照时间12hrs,春化时间为6周(图1)。在零下低温处理前,适量浇水保证每盆土壤维持一定湿度,以防低温处理期间出现冻干现象。

3.零下低温处理与光照设置

低温(-5℃~-25℃)预实验结果表明,小麦品种(系)济南17、济麦19、济麦20、济麦21、鲁原502、中麦155、济麦0860229、济麦22、bpt06037和济麦35等10个小麦材料,在-5℃和-10℃处理下,均能存活,而在-17℃及其以下低温温度下难以存活。因此,设置晚上6个零下低温处理温度,分别为-5℃、-10℃、-13℃、-15℃、-17℃和-18℃(表1),每个低温温度处理1晚,维持12hr(20:00-8:00),关闭灯光。白天光照下的温度与春化处理时的温度相同,设置为2℃,光照时间为12hrs(8:00-20:00)。

表1.普通冬小麦耐寒性鉴定低温温度设置一览表

4.低温处理后小麦幼苗存活情况调查

小麦材料低温处理完毕,立即将其转移至15℃缓冲间,并在光照下缓慢融冰24hr,然后移于智能温室或适宜温度和光照的室外进行生长,正常管理,生长2周后进行活苗统计(图2)。在低温处理后,小麦幼苗的存活率越高,说明其抗寒性就越好。存活的小麦幼苗,可以继续生长发育,直至成熟(图3)。

5.小麦幼苗抗寒性强弱的划分

根据不同低温处理下普通冬小麦幼苗的存活程度,将普通冬小麦的抗寒性分为较差、差、好、较好、强5类;具体界定标准为:

若高于或等于-5℃处理下,小麦幼苗不能存活者,则其抗寒性较差;

若低于-10℃处理下,小麦幼苗不能存活,但在低于-5℃、高于或等于-10℃温度范围处理下,小麦幼苗能存活者,则其抗寒性差;

若低于-13℃处理下,小麦幼苗不能存活,但在低于-10℃、高于或等于-13℃温度范围处理下,小麦幼苗能存活者,则其抗寒性好;

若低于-15℃处理下,小麦幼苗不能存活,但在低于-13℃、高于或等于-15℃温度范围处理下,小麦幼苗能存活者,则其抗寒性较好;

若低于-15℃处理下,小麦幼苗仍有存活者,则其抗寒性强。

实施例2.国内外引进材料的抗寒性鉴定

(1)实验材料

chamsin(比利时)、granny(比利时)、marin(比利时)、norstar(加拿大)、olivart(比利时)、tybalt(比利时)、东农冬麦12(黑龙江)、冬黑麦(黑龙江)、宁麦11(宁夏)和藁城9411。

(2)抗寒性鉴定结果

实验结果表明,小麦品种东农冬麦12号的抗寒性较好;norstar和冬黑麦在低于-15℃温度下均有植株存活,而且长势较好,表现出极强的抗寒性(表2)。

表2.国内外引进小麦材料抗寒性鉴定结果

实施例3部分强冬性和春性山东省区(预)试小麦品系的抗寒性鉴定

对2009-2014年度参加山东省区(预)试的48个强冬性和9个春性小麦材料,分3个批次进行了室内抗寒性鉴定。

根据存活植株及其生长状态,从2009-2010年度小麦材料中,鉴定出聊9817、山农06-205和990512抗寒性较好,9921(强冬性)和天泰优麦2号(春性)抗寒性强(表3)。从2010-2013年度小麦材料中,鉴定出抗冻性较好的材料为泰农1014(强冬性)和山农0378(春性)(表4)。从2013-2014年度小麦材料中,鉴定出抗寒性较好的材料为淄麦30(强冬性)和140453(强冬性)(表5)。

小麦的冬春性是根据田间播种与后期抽穗情况而划分的,分为春性、半冬性、冬性和强冬性。通常认为小麦冬性越强,其抗寒性越强,反之,春性越强,抗寒性越弱。但室内低温抗寒性鉴定结果表明,一些冬性、强冬性小麦材料的抗寒性不一定强,同样是强冬性材料,其抗寒性也不一样。春性材料的抗寒性也不一定差,一些春性材料的抗寒性甚至比强冬性材料还要好,说明小麦的抗寒性与冬春性不是直接相关的。小麦的抽穗与低温春化有关,所用的低温并不一定是最低的,一般普通冬小麦材料在零上2℃,春化40天左右均能抽穗开花。小麦冬春性的鉴定方法,通常是利用不同播期,根据大田温度变化,最终导致的抽穗情况来判定的。年度间的冬季低温是不同的,但有一定的低温积累就足以引起小麦的抽穗开花。冬小麦室内抗寒性鉴定是先对其进行春化,然后再进行零下不同低温温度的处理。对低温处理后的小麦材料,生长2周后再对其进行存活情况调查,因此,小麦室内抗寒性鉴定能直接反映小麦的抗寒程度,其鉴定结果更为准确、可靠。

表3.2009-2010年度山东省区(预)试小麦材料抗寒性鉴定结果

表4.2010-2013年度山东省区(预)试小麦材料抗寒性鉴定结果

表5.2013-2014年度山东省区(预)试小麦材料抗寒性鉴定结果

以上所述仅是本专利的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。

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