專利名稱：：玉米耐鹽堿種質(zhì)篩選的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于作物栽培學(xué)領(lǐng)域，具體來說是基于生理生化指標(biāo)的檢測篩選獲得耐鹽堿玉米種質(zhì)的方法。
背景技術(shù)：
：鹽堿地是地球上廣泛分布的一種土壤類型，是指土壤里面所含的鹽分影響到作物的正常生長。全球鹽堿化進程的加快加重了鹽堿對人類的威脅，是人類面臨的生態(tài)危機之一，它給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造化的損失僅次于干旱。根據(jù)聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)和糧農(nóng)組織(FA0)不完全統(tǒng)計，全世界鹽堿地面積為9.5438億公頃，占可耕地面積的10%，其中我國為9913萬公頃，約占全國耕地面積的20%。吉林省西部地區(qū)是我國土地鹽堿化的重要區(qū)域。研究表明，受自然條件和人為因素的影響，15年間(1986-2000)吉林省西部的土地鹽堿化數(shù)量和程度明顯加劇，鹽堿化土地面積從123.25X104hm2增加到146.83X104hm2，平均每年增加1.68X10、m2，年增長率為1.26%;鹽堿化程度加重，輕度鹽堿化土地減少35.49%，中、重度鹽堿化土地均有較大增幅，分別為79.50%和36.79%，中、重度鹽堿化土地已占鹽堿化土地面積的75.08%。整個西部地區(qū)的鹽堿化土地面積已占該地區(qū)國土總面積的30.80%，區(qū)域內(nèi)個別縣(市)的鹽堿化土地面積已占國土總面積的50%以上。吉林省西部地區(qū)的土地鹽堿化已經(jīng)對該區(qū)的生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅，吉林省西部土地鹽堿化的發(fā)展趨勢不容樂觀。總之，土地鹽堿化問題與人類活動密切相關(guān)，不但造成了資源的破壞，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的巨大損失，而且對生物圈和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅，表現(xiàn)出經(jīng)濟和環(huán)境兩方面的危害。對于我國這樣人均耕地面積少國家，快速開發(fā)和有效利用鹽堿化土壤，可以把經(jīng)濟效益、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展很好地結(jié)合起來，具有重要的現(xiàn)實意義。玉米是我國主要的糧食、飼料及工業(yè)原料作物。自2004年起常年播種面積2500萬公頃左右，2006年產(chǎn)量已占糧食作物總產(chǎn)的29.2%(中國統(tǒng)計年鑒，1978-2007)。玉米在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。玉米雖然是耐鹽堿能力較差的農(nóng)作物，但它的生長季節(jié)正是降雨量豐富的夏季，苗期正遇雨季。由于雨水能夠壓低鹽層，沖淡鹽分濃度，為保證基本苗和形成一定產(chǎn)量提供了有利條件，而保苗又是耐鹽栽培最重要環(huán)節(jié)。所以，與其他農(nóng)作物相比，具有一定耐鹽堿能力的玉米，可以在嚴(yán)重的鹽堿地上生長并形成較高產(chǎn)量。因此，構(gòu)建玉米耐鹽堿種質(zhì)篩選方法，充分利用鹽堿化土地，大幅度地提高玉米產(chǎn)量意義重大。當(dāng)前玉米耐鹽堿種質(zhì)篩選多通過大田生產(chǎn)后比較相對減產(chǎn)率的方法獲得耐鹽堿種質(zhì)，該方法耗時長，需要利用一定數(shù)量的土地，成本較高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有玉米耐鹽堿篩選技術(shù)的不足，提供一種玉米耐鹽堿種質(zhì)篩選方法?！N玉米耐鹽堿種質(zhì)篩選方法，包括如下步驟3(1)材料的培養(yǎng)，首先將一批玉米種子放置培養(yǎng)皿中，測試其發(fā)芽率；另取一批種子于光照培養(yǎng)箱內(nèi)進行萌發(fā)，萌發(fā)后將種子移植到裝有細沙塑料缽中，于溫室中培養(yǎng)，幼苗長至三葉一心時用脅迫溶液對幼苗經(jīng)行脅迫；(2)生理生化指標(biāo)的測定，取待測幼苗的葉片，按照相對電導(dǎo)率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量的測定方法測定其葉片相對電導(dǎo)率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量；(3)根據(jù)測定的發(fā)芽率、相對電導(dǎo)率、超氧化物歧化酶(S0D)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量，利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計分析的方法比較玉米種子的耐鹽堿能力。本發(fā)明方法在實驗室內(nèi)能夠完成玉米種質(zhì)篩選，耗時短，成本低。具體實施例方式(1)選取飽滿度一致的玉米雜交種，用0.1%的HgCl2消毒10min。一批種子分別在Na2C03溶液濃度為25mmol/L和NaCl溶液濃度為100mmol/L的脅迫下進行種子萌發(fā)試驗，采用清水做對照(CK)，重復(fù)兩次。每個脅迫條件用種30粒，萌發(fā)7天后測定種子的發(fā)芽率。另取一批種子于光照培養(yǎng)箱內(nèi)進行萌發(fā)，待種子萌發(fā)后將種子移植到裝有細沙塑料缽中，于溫室中培養(yǎng)。生長室的晝夜溫度為(25士2rC/(20士2)t:，每天光照12小時，光強為250030001x，相對濕度6080%。待長出第二片真葉時，每盆保留10株生長一致的健壯幼苗。幼苗長至三葉一心時，分別用上述2個脅迫濃度的Hoagland溶液處理，對照為完全Hoagland培養(yǎng)液。每天以預(yù)定濃度的處理液澆灌，澆灌量為細沙持水量的二倍，從而將以前的積余鹽沖洗掉，以保持各個處理液濃度的恒定。處理7天后測定有關(guān)指標(biāo)，每個處理兩次重復(fù)。(2)發(fā)芽率測定遵照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)-GB/T3543.4-1995農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程發(fā)芽試驗，以萌發(fā)出的幼芽達到粒長1/2為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)；相對電導(dǎo)率測定參照薛應(yīng)龍主編的植物學(xué)實驗手冊；S0D、MDA、Pro等測定參照郝再彬主編的植物生理實驗技術(shù)。(3)數(shù)據(jù)的處理采用Excell軟件，統(tǒng)計分析采用DPS軟件，進行鄧肯新復(fù)極差分析。該方法的具有耗時短的優(yōu)點，在實驗室條件下30天即可完成檢測，成本較低，得到的結(jié)果較為準(zhǔn)確。下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明作進一步的說明實例—種玉米耐鹽堿種質(zhì)篩選技術(shù)，包括如下步驟(1)選取飽滿度一致的玉米雜交種31份(參見表l，其中鄭單958、先育335為對照品種)，用0.1%的HgCl2消毒10min。一批種子分別在Na2C03溶液濃度為25mmol/L和NaCl溶液濃度為100mmol/L的脅迫下進行種子萌發(fā)試驗，采用清水做對照(CK)，重復(fù)兩次。每個脅迫條件用種30粒，萌發(fā)7天后測定種子的發(fā)芽率。另取一批種子于光照培養(yǎng)箱內(nèi)進行萌發(fā)，待種子萌發(fā)后將種子移植到裝有細沙塑料缽中，于溫室中培養(yǎng)。生長室的晝夜溫度為(25±2)°C/(20±2)。C，每天光照12小時，光強為250030001x，相對濕度6080%。待長出第二片真葉時，每盆保留IO株生長一致的健壯幼苗。幼苗長至三葉一心時，分別用上述2個脅迫濃度的Hoagland溶液處理，對照為完全Hoagland培養(yǎng)液。每天以預(yù)定濃度的處理液澆灌，澆灌量為細沙持水量的二倍，從而將以前的積余鹽沖洗掉，以保持各個處理液濃度的恒定。處理7天后測定有關(guān)指標(biāo)，每個處理兩次重復(fù)。表l31份玉米雜交種編號雜交種11審定年—份編號~"雜交種—"審定年份"""No.hybridMaturityApprovedyearNo.hybridMaturityApprovedyear(2)發(fā)芽率測定遵照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)-GB/T3543.4-1995農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程發(fā)芽試驗，以萌發(fā)出的幼芽達到粒長1/2為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)；相對電導(dǎo)率測定參照薛應(yīng)龍主編的植物學(xué)實驗手冊；S0D、MDA、Pro等測定參照郝再彬主編的植物生理實驗技術(shù)。(3)根據(jù)測定的發(fā)芽率、相對電導(dǎo)率、SOD活性、MDA含量、Pro含量(見表2)，利用DPS軟件經(jīng)行新復(fù)極差分析，對5個指標(biāo)進行標(biāo)準(zhǔn)化。發(fā)芽率、相對電導(dǎo)率、S0D活性、MDA含量、Pro含量都以新復(fù)極差分析結(jié)果為依據(jù)，a=l，b=2，c=3依次類推，對各雜交種鹽堿耐性進行排序。因此，總分高的耐鹽性弱，總分低的耐鹽性強。綜合評價結(jié)果表明(表3)，玉米對鹽堿脅迫十分敏感，其綜合評價平均值的范圍由3.2至6.6，將包括兩個對照品種在內(nèi)的31份玉米雜交種(雜交種編號與表1相同)鹽堿耐性由強到弱分為極強(2.6-4)、強(4.2-4.8)、中(5-5.8)、弱(6-6.6)四個級別。1吉單2612吉單5563吉單5174吉單885吉單4156吉單1377吉單1988吉單799吉單8010吉單27111吉單70212四單1913吉單19614吉單4132004國審15吉單27早熟2002吉審2000吉屮16占爭35中晚熟2005吉審2004吉審17吉單278中晚熟2007吉審2006吉審18吉單618晚熟2008吉審2006士Pl巾19吉單275晚熟2007吉審2003吉審20吉單536中-甲-熟2008吉審2003吉審21吉^1晚熟2005遼審2003吉4〖22S單255晚熟2000國審2005」—'.'山'1，中23吉單602晚熟2007吉審2006吉審24四單136晚熟2001吉審2002.丄-法'n甲25吉飼9晚熟2004吉審1995吉審26吉單711晚熟2006吉審2007吉審27先育335中早熟2006國審2003吉審28鄭單958中早熟2000國審中晚熟晚熟中晚熟中熟中晚熟中晚熟熟熟孰w熟熟熟氛熟晚中晚晚晚晚中晚5表2雜交種間各指標(biāo)3個處理平均數(shù)的新復(fù)極差測驗<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求一種玉米耐鹽堿種質(zhì)篩選方法，其特征是采用以下步驟完成(1)材料的培養(yǎng)，首先將一批玉米種子放置培養(yǎng)皿中，測試其發(fā)芽率；另取一批種子于光照培養(yǎng)箱內(nèi)進行萌發(fā)，萌發(fā)后將種子移植到裝有細沙塑料缽中，于溫室中培養(yǎng)，幼苗長至三葉一心時用脅迫溶液對幼苗經(jīng)行脅迫；(2)生理生化指標(biāo)的測定，取待測幼苗的葉片，按照相對電導(dǎo)率、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量、脯氨酸含量的測定方法測定其葉片相對電導(dǎo)率、超氧化物歧化酶活性、內(nèi)二醛含量、脯氨酸含量；(3)根據(jù)測定的發(fā)芽率、相對電導(dǎo)率、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量、脯氨酸含量，利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計分析的方法比較玉米種子的耐鹽堿能力。全文摘要一種玉米耐鹽堿種質(zhì)篩選方法，屬于作物栽培學(xué)領(lǐng)域，由以下步驟完成，首先將一批玉米種子放置培養(yǎng)皿中，測試其發(fā)芽率；另取一批種子進行萌發(fā)，于溫室中培養(yǎng)，幼苗長至三葉一心時對幼苗經(jīng)行脅迫；取待測幼苗的葉片，測定相對電導(dǎo)率、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量、脯氨酸含量；比較玉米種子的耐鹽堿能力。本發(fā)明方法在實驗室內(nèi)能夠完成玉米種質(zhì)篩選，耗時短，成本低。文檔編號A01C1/02GK101785383SQ20101012552公開日2010年7月28日申請日期2010年3月17日優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日發(fā)明者劉文國,劉曉鑫,張春宵,李文華,李曉輝,袁英,郝東云申請人:吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院