一种小麦品种间抗寒性差异的鉴定方法与流程

本发明属于小麦抗灾减灾技术领域，具体涉及一种小麦品种间抗寒性差异的鉴定方法。

背景技术：

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。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准确确定其耐寒程度。

选育耐寒小麦品种是解决小麦受寒害的主要手段之一，而选育耐寒品种的关键是对耐寒品种的准确鉴定。根据目前现有的小麦品种抗寒性的鉴定方法，主要是依赖受冻后的表型特征进行抗寒分级，但是对于冬季降温程度低或春季发生的倒春寒，由于其受寒害表型特征不明显，则不能对品种的抗寒性进行准确判断。

技术实现要素：

本发明的目的是为解决上述技术问题而提供一种小麦品种间抗寒性差异的鉴定方法，以准确鉴定出小麦品种间的抗寒性差异。

本发明的目的是这样实现的：一种小麦品种间抗寒性差异的鉴定方法，其包括以下步骤：

（1）模拟低温胁迫处理：取待测小麦品种的无病虫植株作为处理组，取其叶，洗净后洁净滤纸吸净表面水分，放入设定好处理温度的冰箱中，静置3h，同时设一组不作冷冻处理的对照组；

（2）测定叶片浸出液电导率：取出冷冻后的处理组叶片，将其破碎成小块后混匀，加入去离子水，制成检测液；然后对上述检测液抽真空，以抽出细胞间隙空气，然后缓慢放入空气，水即渗入细胞间隙，叶片变成透明状；然后将经过上述处理的检测液震荡混匀0.5-1h，得到叶片浸出液；对对照组叶片做同样的处理，最后用电导仪测定处理组和对照组的叶片浸出液的电导率，分别记为c1和c0；

（3）测定叶片细胞被完全杀死后的浸出液电导率：对步骤（2）中测定完电导率的叶片浸出液进行沸水浴，以杀死叶片组织，取出后冷却至室温，再次摇匀试管中的样品，测定处理组叶片细胞被完全杀死后的浸出液的电导率，记为c2；

（4）计算相对电解质渗出率：根据下列公式计算出处理组叶片的相对电解质渗出率，相对电解质渗出率(%)=（c1-c0）/（c2-c0）×100%；

（5）得出结论：以叶片的相对电解质渗出率的大小，来判断小麦品种的抗寒性强弱，相对电解质渗出率越大，小麦品种的抗寒性越弱，反之，相对电解质渗出率越小，小麦品种的抗寒性越强。

本发明进一步地，所述步骤（1）中的处理温度可设为：-2℃、-4℃、-6℃、-8℃和-10℃，同时进行5个处理组。

本发明进一步地，所述步骤（2）中，可将冷冻后处理组的叶片剪成1mm小段，或将叶片叠起，用不锈钢打孔器打取圆片。

本发明进一步地，所述步骤（2）中，每克叶片中加入100ml去离子水，制成检测液。

本发明进一步地，所述步骤（2）中，将所述检测液放入真空干燥器内，开动真空泵，取其抽气。

本发明进一步地，所述步骤（2）中，开动真空泵抽气的次数为2次，每次10-15min。

本发明进一步地，所述步骤（3）中，进行沸水浴的时间为10-30min。

本发明进一步地，每组处理组或对照组可设3-4个重复试验,结果取其平均值。

本发明进一步地，所用容器必须彻底清洗，再用去离子水冲净，倒置于洁净滤纸上备用。

本发明的理论基础：

细胞膜的选择透性是其维持生理功能的最重要的条件之一。各种逆境伤害都会造成质膜选择透性的改变或丧失，植物组织在受到各种不利的环境条件（如低温、高温和大气污染）危害时，细胞膜的结构和功能首先受到伤害，表现为细胞膜透性增大。膜透性增大的程度与逆境胁迫强度有关，胁迫强度越大，伤害越重，外渗越多，电导率的增加也越大。同时也与植物抗逆性的强弱有关，抗性越强，伤害越轻，外渗越少，电导率的增加也越小。所以，通过测定外渗液电导率的变化，就可以反映出细胞膜的伤害程度和所测材料抗逆性的大小。

本发明的有益效果：

1、本发明通过电解质渗漏法测定的膜透性变化明显的出现在外部形态变化之先，因此本发明为早期或适期鉴定许多植物品种的耐寒性及抗寒性栽培效应提供了有效手段；

2、本发明可控低温处理温度范围广，最低温度可低至-35℃，操作简便，具有相当程度的灵敏度和精确性，能够准确地确定小麦的耐寒程度，且有效地避免了大田鉴定的生长周期长、条件不易控制等缺点；

3、本发明适用范围广，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；

4、本发明采用实验室常规器材，简单易行，方法可靠。

附图说明

图1不同小麦品种在不同低温下的相对电解质渗出率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明。

一种小麦品种间抗寒性差异的鉴定方法，本实施例中以生产实践上抗寒性存在显著差异的小麦品种为鉴定材料，参试品种10个，分别为1级：山农20，济麦22；2级：豫麦49，ak58；3级：周麦18，百农207；4级：中焦3号，郑麦9023；5级：川农16，鄂麦15。

具体包括以下步骤：

（1）模拟低温胁迫处理：上述每一品种选择无病虫小麦植株作为处理组，取其叶，洗净后洁净滤纸吸净表面水分，放入设定好处理温度的冰箱中，每一品种共5个处理组，5个处理组的冰箱温度依次设为-2℃、-4℃、-6℃、-8℃、-10℃，每个处理组设3个平行试验，静置3h，同时设一组不作冷冻处理的对照组；

（2）测定叶片浸出液电导率：取出冷冻后的处理组叶片，拭干表面水分后剪成1mm小段，或将叶片叠起，用不锈钢打孔器打取圆片，将叶片混匀，准确称取0.2g混匀样品，置于20ml具塞刻度试管中，加入20ml去离子水，制成检测液；然后将上述检测液放入真空干燥器内，开动真空泵，以抽出细胞间隙空气，抽气2次，每次10-15min，然后缓慢放入空气，水即渗入细胞间隙，叶片变成透明状；然后将经过上述处理的检测液震荡混匀0.5-1h，得到叶片浸出液；对对照组叶片做同样的处理，最后用电导仪测定处理组和对照组的叶片浸出液的电导率，分别记为c1和c0；

（3）测定叶片细胞被完全杀死后的浸出液电导率：对步骤（2）中测定完电导率的将带样试管放入水浴锅中进行沸水浴，时间为10-30min，以杀死叶片组织，取出后冷却至室温，再次摇匀试管中的样品，测定处理组叶片细胞被完全杀死后的浸出液的电导率，记为c2；

（4）计算相对电解质渗出率：根据下列公式计算出处理组叶片的相对电解质渗出率，相对电解质渗出率(%)=（c1-c0）/（c2-c0）×100%，当未知品种间抗寒力有差异时，用此公式计算，可克服品种间电解质外渗量不同引起的误差，达到准确鉴定的目的；

（5）得出结论：以叶片的相对电解质渗出率的大小，来判断小麦品种的抗寒性强弱，相对电解质渗出率越大，小麦品种的抗寒性越弱，反之，相对电解质渗出率越小，小麦品种的抗寒性越强；

（6）结果验证：以《农作物品种区域试验技术规程小麦》（ny/t1301-2007）附录a中的小麦抗寒性级别作为对照，结果如图1。从图1可以看出，应用本发明方法与常规抗寒性鉴定结果基本一致，说明本发明方法精确可靠。

具体实施方式是对本发明的进一步说明而非限制，对本领域普通技术人员来说在不脱离本发明实质内容的情况下做进一步变换，而所有这些变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。