一种利用根尖亲水性筛选水稻种子的方法及培养盒

1.本发明属于筛选作物种子技术领域，特别涉及一种利用根尖亲水性筛选水稻种子的方法及培养盒。


背景技术：

2.作为世界范围内最重要的粮食作物之一的水稻其生长受到干旱的严重影响，而干旱又是出现频率最高，持续时间最长，影响范围最广，造成损失大的自然灾害。水稻抗旱与否很大程度上决定了水稻的产量，但其根尖亲水性作为抗旱性产生的重要原因之一研究却少之又少。因此研究水稻根尖亲水性，深挖水稻抗旱机制，发掘高产抗旱水稻对我国乃至全世界的和平稳定发展具有重要意义。
3.针对根尖亲水性研究少，不成体系，泛用性低的问题，本发明旨在摸索、创立一套成熟的水稻根尖亲水性研究系统、并提供一种利用根尖亲水性筛选水稻种子的方法。


技术实现要素：

4.为了实现上述目的，本发明的技术方案为一种利用根尖亲水性筛选水稻种子的方法，包括以下步骤：
5.步骤1.制作半强度ms培养基，调节半强度ms培养基ph值为5.8-6.2使培养基整体沿竖直方向放置，即使半强度ms培养基的表面与水平面垂直；
6.步骤2.沿半强度ms培养基的左上角或右上角向斜下方画两条平行的标识线，标识线与水平面形成的夹角为53
°±5°
，且上标识线与下标识线的垂直距离为0.7-0.8cm；
7.步骤3.将位于下标识线以下的半强度ms培养基移除并填入含有山梨醇的半强度ms培养基，所述含有山梨醇的半强度ms培养基是在半强度ms培养基的基础上加入山梨醇至山梨醇含量达到1.8mol/l制得；
8.步骤4.选若干个不同品种和/或相同品种的水稻种子，经过无菌发芽，挑选根长1.5-2.0cm且生长状态良好的水稻幼苗，沿上标识线依次沿竖直方向固定在半强度ms培养基的表面，且所有水稻幼苗的根最下端均与上标识线相接触；
9.步骤5.将培养基整体置于暗培养室培养30h
±
5h后，观察并记录所有水稻幼苗的根部弯曲程度；
10.步骤6.水稻幼苗的根部弯曲生长程度越接近标识线与水平面形成的夹角，即根尖亲水性越好，完成水稻种子的筛选。
11.而且，步骤4中将多个培养基容器以相同角度固定于一个培养盒中，再按照步骤5将全部培养盒置于暗培养室培养30h
±
5h后，观察并记录培养盒中各个培养基中的所有水稻幼苗的根部弯曲程度。
12.一种用于所述方法的培养盒，盒体上方设有多个与培养基容器的外形尺寸相匹配的垂直插槽，垂直插槽的深度为培养基容器插入垂直插槽后下标识线的最低处恰好位于垂直插槽外。
13.而且，培养基容器的外形呈长方体型，培养基容器沿其高度方向插入垂直插槽，垂直插槽的长度与长方体型培养基容器的宽度相同，垂直插槽的宽度与长方体型培养基容器的厚度相同。
14.与现有技术相比，本技术方案的有益效果在于：1、提供了一种利用根尖亲水性筛选水稻种子的方法及实验体系、以及方盒山梨醇系统的培养基制作方法，通过筛选亲水性的强弱可以提供抗旱性更好地水稻种子；2、让水稻种子垂直生长，排除重力的影响，为使水稻种子能垂直培养需要让培养基能竖直放置，将半强度ms培养基ph值为5.8-6.2，此时半强度ms培养基既不会过软塌陷也不会过硬妨碍水稻种子生长；3、将位于下标识线以下的半强度ms培养基移除并填入含有山梨醇的半强度ms培养基，由于山梨醇具有锁水作用，从而在两种不同的培养基之间形成渗透压使水从上往下渗，同时标识线与水平面形成的夹角为53
°±5°
最适合研究水稻种子的亲水性，上标识线与下标识线的垂直距离为0.7-0.8cm且所有水稻幼苗的根最下端均与上标识线相接触，此距离既能让水稻种子感受到水量差别，又留出够培养30h的幼苗根部生长空间；4、将培养基整体置于暗培养室培养30h
±
5h，排除光照的影响；5、设计专用于此方法的培养盒，能放入多个培养基容器，在相同的排除重力影响和光照影响的条件下进行实验，相比于单个培养基进行实验能显著扩大进行比较的水稻种子的数量及种类。
附图说明
15.图1为培养基的结构示意图；
16.图2为培养盒的结构示意图；
17.图3为水稻品种n22的根尖亲水性检查结果；
18.图4为水稻品种zh11的根尖亲水性检查结果；
19.图5为不同水稻品种根尖亲水性统计图。
20.附图标记说明：1、ph值调节为5.8-6.2半强度ms培养基；2、将位于下标识线以下的半强度ms培养基移除并填入含有山梨醇的半强度ms培养基；3、水稻幼苗；4、水稻幼苗的根最下端均与上标识线相接触；5、培养盒；6、插入垂直插槽中的培养基容器；7、垂直插槽。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明，本发明的内容不局限于以下实施例。
22.一种利用根尖亲水性筛选水稻种子的方法，包括以下步骤：
23.(1)培养基(实验体系)的制作：先制作普通的半强度ms培养基，调节半强度ms培养基ph值为5.8-6.2，同时在半强度ms培养基的基础上加入山梨醇至山梨醇含量达到1.8mol/l制得含有山梨醇的半强度ms培养基待用。调节的ph值5.8-6.2与常规半强度ms培养基的ph值不同，是为了让培养基能沿竖直方向放置(即与水平面垂直)，ph值5.8-6.2时培养基既不会过软塌陷也不会过硬妨碍水稻种子生长；
24.如图1所示沿半强度ms培养基的左上角向斜下方画两条平行的标识线，标识线与水平面形成的夹角为53
°
，且上标识线与下标识线的垂直距离为0.75cm；将位于下标识线以下的半强度ms培养基移除并填入含有山梨醇的半强度ms培养基。
25.(2)在制作好的培养基中放入待检测的水稻种子：水稻种子经过无菌发芽，挑选根长1.5-2.0cm且生长状态良好的水稻幼苗，沿上标识线依次沿竖直方向固定在半强度ms培养基的表面，且所有水稻幼苗的根最下端均与上标识线相接触。如图1所示。
26.(3)为了同时检测不同种子的亲水性，方案一是在一个培养基中放不同的品种的水稻种子进行培养；方案二是在一个培养基放同一品种的水稻种子、使用多个培养基、不同的培养基之间水稻种子品种不同即可，然后让多个培养基在相同条件下进行培养。
27.(4)使用(3)中方案二时，需要设计特殊的培养盒使所有的培养基培养条件完全相同，如图2所示，培养盒的结构为盒体上方设有多个与培养基容器的外形尺寸相匹配的垂直插槽，垂直插槽的深度为培养基容器插入垂直插槽后下标识线的最低处恰好位于垂直插槽外。例如：培养基容器外形呈长方体型，培养基容器沿其高度方向插入垂直插槽，垂直插槽的长度与长方体型培养基容器的宽度相同，垂直插槽的宽度与长方体型培养基容器的厚度相同。
28.(5)将培养基整体或培养盒整体置于暗培养室培养30h
±
5h后，观察并记录所有水稻幼苗的根部弯曲程度；
29.(6)完成水稻种子的筛选：水稻幼苗的根部生长弯曲程度越接近标识线与水平面形成的夹角，说明其亲水性越强；亲水性越差的种子越是沿重力方向垂直生长。
30.以下是具体的实施例：
31.1、水稻品种n22：取数十株n22水稻幼苗在培育30小时后，统计记录其弯曲度的对应株数，发现弯曲程度都不太显著，大部分弯曲度在10度左右，少量幼苗的弯曲度大于10度，幼苗根尖生长情况及其弯曲度统计如图3。
32.2、水稻品种zh11：取数十株zh11水稻幼苗在培育30小时后，统计记录其弯曲度的对应株数，发现其弯曲度较为明显，在50度左右，不仅弯曲度较大且一致性好，几乎所有幼苗弯曲度都能达到50度以上，幼苗根尖生长情况及其弯曲度统计如图4。
33.图5为以上2种不同水稻品种根尖亲水性统计图，对野生水稻群体研究中发现zh11根尖弯曲程度最大，平均弯曲度接近接近标识线与水平面形成的夹角53度，n22根尖平均弯曲程度为10度，几乎无弯曲，亲水性强弱为zh11＞n22。