一种棉花抗/耐盐碱筛查方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及植物生理领域，具体涉及一种棉花抗/耐盐碱筛查方法。
【背景技术】
[0002] 我国拥有大面积盐碱地，随着生态环境的不断恶化，包括工业现代化、灌溉地和保 护地栽培面积扩大，土壤次生盐渍化面积正在逐年增加。土壤盐渍化和淡水资源短缺已成 为一个世界性问题，棉花是我国重要的经济作物，也是盐碱地种植的先锋作物，开发内陆和 滨海盐碱地种植棉花符合"不与粮棉争地"的发展原则，具有广阔的应用前景。
[0003] 随着我国农业转基因技术的迅速发展，在我国"十一五"、"十二五"及即将准备的 "十三五"转基因植物新品种培育重大专项的支持下，抗旱、耐盐碱等新型转基因棉花不断 涌现。国内外有关植物耐盐性研宄进展非常迅速，但由于植物生长受环境影响大，且植物耐 盐性由多基因协调控制，所以到目前为止尚没有培育出较理想的耐盐植物，也尚未从本质 上阐明植物耐盐性机理。不同植物的耐盐性和耐盐机制不同，因此盐胁迫卜的生理变化趋 势差异较大。
[0004] 棉花的耐盐性不仅与渗透调节能力和保护物质的相对稳定有关，更主要是取决于 根系对盐分的选择吸收及其在器官、组织和细胞三个层次的区域化。如果吸收的盐离子能 较多留于根部，减少向地上部的运输和分配，则会表现较强的耐盐力。同时由于植物的耐盐 碱性是由多基因控制、抗性机制比较复杂，而根系是棉花在盐碱逆境中受害最早、最直接的 部位，所以根系的鲜重、干重、根长、根数都是耐盐碱鉴定中重要的形态指标，但是研宄中发 现在根系的这些指标中，根须的数量对盐分浓度的变化是最敏感的，因此其可作为耐盐碱 棉花早期鉴定体系和筛选适合此体系的早期鉴定的理想指标。
[0005] 长期以来，对抗/耐盐碱棉花材料的筛选或鉴定，均是采用田间盐碱地、人工盐池 进行试验，或室内测定一些生理生化的参数，作为比较参考。现有方法是根据棉花材料在盐 碱地或者盐池中生长状况进行盐害调查进行判断是否对盐碱具有抗/耐性。虽然该方法是 直接在田间鉴定的，鉴定结果相对较直接，但每年棉花只有一个生长季节，即每年只能进行 一批试验；对检定场所要求较高，如盐浓度要有一定的梯度，盐池或盐碱地场所无法更换， 因为经过这类鉴定试验的盐碱地或盐池不可以用来种植其他植物，以防对其他作物带来盐 害，占地面积大，鉴定效率低；盐害症状是个定性的范围，没有具体的数字量化，不同的检定 人员观察的结果差异较大，得出的结论具有差异和不稳定；田间盐碱地是自然状态的，且土 壤的混匀程度及盐碱度不易统一，盐池的盐分虽然是人工撒入的NaCl，但进入土壤后，土壤 的成分、PH值以及天气降雨等因素均会引起盐分水平的随时变化，年度间及平行间试验结 果的可比性较差。
[0006] 由于棉花抗盐碱性是有很多复杂的基因共同调控的，目前对转基因抗/耐盐碱性 棉花多从其室内认为胁迫下其根系的盐分胁迫，通过测定更多的生化物质、次生代谢产物、 酶系等进行研宄，但总体上只能初步反应在NaCl溶液的胁迫下，某些物质的变化，只能作 为该植物收到NaCl胁迫后能产生的影响，但并不能作为鉴定的技术参数进行。因为这些参 数量值的变化很微弱，尚不能作为评价是否耐盐碱性的参数和量值，只能作为参考。
[0007] 棉花因生长周期长、空间容量大，给其耐盐育种工作带来很大困难。鉴定所选育植 株的耐盐性是耐盐筛选中一个重要环节，特别是早期鉴定的质量会直接影响到最终选育工 作的成败和效率。新涌现出来的棉花新材料的目标性状如抗/耐盐碱的性能和程度如何， 目前还没有很好的评估方法。
[0008] 水培是无土栽培的一种，是现代农业科技中一门高新技术，因其以人工创造的根 系环境取代了土壤环境，由于其在耐盐鉴定中有许多优势，特别它提供了一个均一的根系 生态环境，因而可以准确测定出植物对盐害的反应，所以在植物耐盐鉴定中得到了广泛应 用。
[0009] 本发明通过利用水培方法培养棉花植株，在营养液中田设置不同的盐分梯度，通 过特定的育苗方式和特定的时间移植，并在特定的时间调查特定的参数，根据特定的、可直 接观测的、简单的参数进行判断该棉花材料的抗性程度。一方面可利用该方法对现有的抗 /耐盐碱材料进行鉴定，另一方面可对棉花自交系或杂交种的耐盐碱性进行评价筛选，寻找 髙耐盐碱的棉花种质资源是今后棉花耐盐碱性的重点发展方向，为创造优良的种质资源奠 定基础。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的是提供一种棉花抗/耐盐碱筛查方法。
[0011] 新型转基因抗/耐盐碱棉花材料出现以后，为了进一步更快的提高筛选的效率， 提高对抗/耐新型棉花材料的更好选育和应用，评估该类棉花材料在实际生产中的应用前 景，在室内通过短期和多批次的抗/耐盐碱性筛选，为育种家可提前做出该材料的去留建 议，同时可评估该材料在以后的实际应用的前景做出技术指导和理论支持。因此，根据目前 新型棉花材料的目标性状的特点和需求，本发明率先研宄并提出了室内转基因抗/耐盐碱 棉花对NaCl的耐受性程度筛选方法。本方法排除了田间天气、盐分水平自然变化、盐池盐 分梯度不好掌控等因素的干扰，鉴定历时大大缩短、结果稳定、可靠，实用性和可操作性强。
[0012] 根据本发明的棉花抗/耐盐碱筛查方法，包括以下步骤：
[0013] (1)按照l/2Hoagland完全营养液配方配制棉花培养液，并将营养液的pH值调整 在6. 5-7. 0之间；
[0014] (2)以步骤⑴的培养液为溶液，分别配制成0.0% (CK)、0. 1%、0.2%、0.3%、 0. 4 %、0. 5 %、0. 6 %和0. 8 %的NaCl溶液，分装入020mm，高60mm的透明玻璃瓶中。大 田的盐碱地在通常情况下，分为低盐田（〈0.2% )、中盐田（>0.2%但〈0.4% )和高盐田 (>0. 4% )，在低盐范围内，棉花种植可以直接发芽和生长，中盐状态下部分发芽和生长，高 盐情况下基本不生长。本发明设计的NaCl浓度均将大田的情况包含在内，如果过于集中或 者不包含，鉴定试验均可造成严重误差或者失败；另外室内的盐浓度需要调至更高，因为室 内鉴定试验使用的棉苗是已经发芽的，没有适当的浓度，对其的抑制作用不显著。
[0015] (3)采用"沙土发芽法"，当棉花种子发芽生长至子叶全部展开并变为绿色且无须 根出现时，将棉苗的根在漏盆中用清水冲洗干净，分单株移入步骤（2)配置好并装入不同 NaCl溶液的玻璃瓶中，棉花子叶留在瓶口外边。育苗方式选择沙土育苗法，因为移植棉苗的 时候要冲根，沙土在清水中且水的冲力很小的情况下即可去除根系表面的沙土，其他的育 苗载体如蛭石、土壤等均不容易冲洗干净，引起冲洗时间长，冲洗水的强度大，容易使根收 到损伤，影响试验结果。移植棉苗的时间非常关键，如果棉花