一种耐高温棉花的筛选与鉴定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种耐高温棉花的筛选与鉴定方法，专用于耐高温棉花种质资源材料 和品种的筛选与鉴定，属于农作物抗逆育种领域。
【背景技术】
[0002] 全球气候变暖已成人们共识。据预计，到本世纪下叶全球平均气温将升高1. 4? 5. 8°C，而且极端气候如高温、干旱等的发生将更加频繁。我国年均气温的升高略高于全球 增温0. 5-0. 8°C，未来夏季（6至8月份）出现极端高温的概率高达90%以上（Battisti D S and Naylor R L. Historical Warnings of Future Food Insecurity with Unprecedented Seasonal Heat. Science, 2009, 323:240-244)。目前，7 至 8 月份期间超过 35°C 的季节性高 温在我国棉花种植区域频发，此时棉花正处于开花和结铃期，高温胁迫影响花粉发育，花粉 育性降低甚至败育，导致大量蕾铃脱落，从而严重影响产量和品质的形成。
[0003] 选育耐高温棉花品种以适应当前植棉环境和将来变暖气候条件是稳定和提高 棉花产量与品质的有效途径，而建立简便、准确的耐高温棉花筛选与鉴定方法，并获得具 有耐尚温特性的棉花材料是耐尚温棉花育种的如提和基础。由于棉花具有无限生长、 开花习性和较强的补偿能力，因而不能像水稻等作物那样以最终结实（铃）率和产量性 状作为高温耐性的筛选指标。前期研宄中，我们结合室内花粉培养和田间栽培试验，将 体外花粉萌发率、花粉管伸长长度和花铃期结铃特性作为耐高温棉花的筛选指标（Zhi Liu (刘 志），You-Lu Yuan, Shao-Qing Liu, Xiao-Nan Yu and Li-Qun Rao. Screening for High-Temperature Tolerant Cotton Cultivars by Testing in vitro Pollen Germination, Pollen Tube Growth and Boll Retention. Journal of Integrative Plant Biology，2006, 48 (6) : 706-714)，并提出了 一种耐高温棉花杂交种的选育方法 (ZL201210073660. 3)。该筛选方法不需要温室设施提供高温逆境，操作较简单，准确性高， 但筛选时需要花粉培养和结铃性调查，整个筛选周期较长，还需要一定的数据处理过程， 筛选方法不够直观。最近，中国发明专利"一种棉花耐热性苗期快速鉴定方法"（【申请号】 201210041026. 1)公开了在棉花3至4叶期用40?45°C处理5?12h后，通过计算抗坏血 酸过氧化物酶活性、相对电导率和幼苗萎蔫率相对与正常生长的相对值来确定棉花的耐热 性的方法。该方法虽能在早期对棉花材料的耐热性进行鉴定，但早期幼苗由于自身生长脆 弱，生理生化特性没有得以充分发挥等因素，难以展示材料的真实耐性表现；另外，生理生 化等指标的测定需要相关的仪器和设备条件，数据的可靠性和重复性也较差，从而影响了 该方法的可操作性、实用性和鉴定结果的准确性。另一中国发明专利"一种田间鉴定棉花耐 高温的筛选方法"（【申请号】201410079760.6)公开了在田间人工高温处理，通过室内观察 和计算花粉萌发率，判断棉花的耐高温性的方法。该方法在棉花初花期需要搭建简易高温 棚进行人工高温胁迫处理，高温处理不易掌控，易受自然环境温度变化和其他条件的影响， 而且花粉萌发试验不够严谨，判断标准较模糊。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐高温棉花的筛选与鉴定方 法，以筛选和评价棉花材料的高温逆境耐性，该发明操作简便，评价标准直观，结果可靠，并 能达到早期快速筛选和鉴定的效果。
[0005] 一种耐高温棉花的筛选与鉴定方法，包括以下步骤：
[0006] (1)田间种植：米用营养钵育苗移栽或种子直播方式田间种植待筛选材料；（2)缩 节胺处理：在棉花幼苗主莖叶长至8?12片真叶期进行缩节胺处理；
[0007] (3)定株测量株高和限定主茎节间的长度：在进行缩节胺处理的当天，从每份待 筛选的材料中选择至少10%生长发育状况基本一致的单株，各单株做好标记，并分别测量 株高，表示为4，记录主茎真叶数，表示为N ;缩节胺处理16?22d后，再次测量每份待筛选 材料各个标记单株的株高，记为H，计算各单株的株高增长率，株高增长率计算方法是：
[0008]
【主权项】
1. 一种耐高温棉花的筛选与鉴定方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 田间种植：米用营养钵育苗移栽或种子直播方式田间种植待筛选材料； (2) 缩节胺处理：在棉花幼苗主莖叶长至8?12片真叶期进行缩节胺处理； (3) 定株测量株高和限定主茎节间的长度：在进行缩节胺处理的当天，从每份待筛选 的材料中选择至少10%生长发育状况基本一致的单株，各单株做好标记，并分别测量株高， 表示为H tl，记录主茎真叶数，表示为N ;缩节胺处理16?22d后，再次测量每份待筛选材料 各个标记单株的株高，记为H，计算各单株的株高增长率，株高增长率计算方法是： 株高增长率
然后取平均值作为每份待筛选材料的株高增长率；测 量每份待筛选材料各个标记单株主茎第N-I真叶与第N+2真叶之间，即第N、N+1和N+2连 续三段节间的长度，计算各单株这三个主茎节间每段节间的平均长度，然后将获得的标记 单株所选节间的平均长度再取平均值作为每份材料的限定主茎节间长度； (4) 高温耐性评价：根据步骤（3)中获得每份待筛选材料的株高增长率和限定主茎节 间长度，将株高增长率不低于50%，且限定主茎节间长度不短于5cm的材料划分为耐高温 类型，否则属于高温敏感类型。
2. 根据权利要求1所述的耐高温棉花的筛选与鉴定方法，其特征在于， 步骤（1)的田间种植具体过程：对待筛选的棉花种子采用营养钵育苗移栽方式，于4月 下旬播种，或者在5月中上旬进行种子直播，每穴播种3?4粒，1片真叶期每穴留苗1?2 株，3片真叶期每穴定苗1株；密度为每667m 2种植2000?3000株，按照常规方法保证充足 肥水供应和正常病虫害管理，苗期不进行任何化学调控。
3. 根据权利要求2所述的耐高温棉花的筛选与鉴定方法，其特征在于，每份待测材料 至少种植50株。
4. 根据权利要求1所述的耐高温棉花的筛选与鉴定方法，其特征在于，步骤（2)在棉花 幼苗主莖叶长至10?12片真叶期进行缩节胺处理。
5. 根据权利要求1或4所述的耐高温棉花的筛选与鉴定方法，其特征在于，步骤（2)中 缩节胺为浓度60?120mg/L的水溶液，每667m 2使用20?30Kg，全株均匀喷淋。
6. 根据权利要求5所述的耐高温棉花的筛选与鉴定方法，其特征在于，步骤（2)中缩节 胺为浓度80?100mg/L的水溶液，每667m 2使用30Kg。
7. 根据权利要求5所述的耐高温棉花的筛选与鉴定方法，其特征在于，喷淋时间为上 午10:00前或下午15:00后。
8. 根据权利要求5所述的耐高温棉花的筛选与鉴定方法，其特征在于，下雨天避免喷 淋处理，若处理后6h内遇雨，雨后及时按最初缩节胺处理浓度的一半再补喷一次。
9. 根据权利要求1所述的耐高温棉花的筛选与鉴定方法，其特征在于，步骤（3)中从每 份待筛选的材料中选择10%?20%生长发育基本一致的单株。
10. 根据权利要求1所述的耐高温棉花的筛选与鉴定方法，其特征在于，步骤（3)中缩 节胺处理18?20d后，进行株高和限定主茎节间长度测量。
【专利摘要】一种耐高温棉花的筛选与鉴定方法，用于耐高温棉花种质资源材料和品种的筛选与鉴定。通过营养钵育苗移栽或种子直播方式于田间种植棉花材料，在主茎叶长至10～12片真叶期使用浓度为80～100mg/L的缩节胺进行处理，处理后18～20d时定株测量株高和限定主茎节间的长度，然后根据株高平均增长率和限定主茎节间平均长度，将待测材料划分为耐高温和高温敏感两种类型。本发明耐高温棉花的筛选与鉴定方法，不需要温室设施提供高温逆境，节约成本，操作简单，评价标准直观，结果可靠，并能早期快速鉴定，在棉花耐高温育种和生产上具有重要应用价值。
【IPC分类】A01H1-04
【公开号】CN104521747
【申请号】CN201410727949
【发明人】刘志, 袁小玲, 陈鹏云, 潘家峰
【申请人】湖南农业大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月4日