一種快速鑒定和篩選高粱萌發(fā)期耐鹽性材料的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種快速鑒定和篩選高粱萌發(fā)期耐鹽性材料的方法，包括種子處理、根的培養(yǎng)、氯化鈉脅迫處理、耐鹽性判斷等步驟。觀察根的彎曲程度，與處理前相比，根向上彎曲長度超過0.2厘米，即為在鹽脅迫下發(fā)生彎曲的根，耐鹽性強(qiáng)；此時(shí)如果根是直立的，與鹽處理前沒有變化，說明在鹽脅迫下，該品種的根沒有生長，為鹽敏感的高粱材料。本發(fā)明專利技術(shù)鑒定速度快，效果準(zhǔn)確、直觀，對(duì)鑒定環(huán)境條件要求低，可控性強(qiáng)，該方法也可用于快速篩選某個(gè)或某些高粱品種耐鹽極限濃度；還可篩選大批高粱種質(zhì)資源或育種材料的中的耐鹽和鹽敏感材料。

A method for rapid identification and screening of salt tolerant materials during germination of Sorghum

The invention provides a method for rapidly identifying and screening salt tolerant materials at the germination period of sorghum, comprising the steps of seed treatment, root culture, NaCl stress treatment, salt resistance judgment, etc.. The degree of bending root was observed, compared with before treatment, the root bend length more than 0.2 cm, which is curved root under salt stress, salt tolerance is strong; if the root is erect, with no change in salt treatment before that under salt stress, the plant's root did not grow, for sorghum salt sensitive material. The identification of fast, accurate and intuitive effect, for identification of environmental conditions, strong controllability, this method can also be used for rapid screening of the limit salt concentration of one or some sorghum varieties; in salt tolerant and salt sensitive material can also be a large number of screening Sorghum Germplasm or breeding materials.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種快速鑒定和篩選高粱萌發(fā)期耐鹽性材料的方法
本專利技術(shù)涉及種質(zhì)資源篩選與鑒定領(lǐng)域，尤其涉及一種高粱萌發(fā)期耐鹽性篩選和鑒定方法。
技術(shù)介紹
高粱是全球第五大重要作物，具有糧、飼、釀造等多種用途。由于高粱基因組較小，且已經(jīng)完成基因組測(cè)序，成為繼水稻之后又一個(gè)重要的糧食和能源模式作物。我國有15多億畝鹽堿地，大部分處于荒蕪狀態(tài)。高粱屬于中度耐鹽作物，在中輕度鹽堿地上種植高粱有利于充分利用我國土地資源，緩解國家能源和飼料短缺問題。但是由于高粱品種間的耐鹽性存在較大差異，并非所有品種種植在鹽堿地上都能獲得較高的產(chǎn)量；另外高粱耐鹽育種中，耐鹽種質(zhì)少，遺傳基礎(chǔ)狹窄，制約了耐鹽甜高粱選育的效率，因此，篩選耐鹽性強(qiáng)的高粱種質(zhì)資源和品種，不論是對(duì)耐鹽基礎(chǔ)理論研究，還是對(duì)耐鹽種質(zhì)創(chuàng)制和品種選育都具有重要的意義。目前對(duì)高粱萌發(fā)期耐鹽性鑒定，一般采用《高粱種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》中的芽期耐鹽性鑒定方法，利用相對(duì)鹽害率進(jìn)行鑒定。該方法通過對(duì)高粱種子進(jìn)行一周鹽處理，調(diào)查鹽處理和對(duì)照的發(fā)芽率，以相對(duì)鹽害率反映幼芽受鹽害的程度，根據(jù)相對(duì)鹽害率劃分耐鹽性級(jí)別，可定量評(píng)價(jià)每個(gè)品種的耐鹽性，對(duì)耐鹽性進(jìn)行分級(jí)。但是對(duì)于篩選大量的突變體、種質(zhì)資源和后代育種材料，該方法存在以下缺點(diǎn)：鑒定時(shí)間較長，需要7天；鑒定結(jié)果需要統(tǒng)計(jì)對(duì)比，結(jié)果不直觀；由于在培養(yǎng)皿中萌發(fā)，種子胚根生長雜亂，不能有效鑒定根部的生長狀況。本專利技術(shù)人在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，鹽害可導(dǎo)致種子萌發(fā)延遲，葉片邊緣灼傷、萎蔫、變黃，最終導(dǎo)致葉片脫落，同時(shí)還抑制了根的發(fā)育。因此，鹽脅迫中根的生長在一定程度上反映了種子的耐鹽性。盡管目前有較多的高粱萌發(fā)期耐鹽性鑒定與篩選的方法，但利用高粱種子根部彎曲與否來來篩選高粱耐鹽性材料的方法還未見有相關(guān)研究。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決現(xiàn)有技術(shù)上的不足，本專利技術(shù)提供了一種快速鑒定和篩選高粱萌發(fā)期耐鹽性材料的方法。本專利技術(shù)是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種快速鑒定和篩選高粱萌發(fā)期耐鹽性材料的方法，包括以下步驟：(1)種子處理選取飽滿、完整高粱種子，用種子包衣劑進(jìn)行包衣，放在鋪有一層濾紙的培養(yǎng)皿中，加入自來水，使水面與種子面平齊，蓋上培養(yǎng)皿蓋子，放入28攝氏度光照培養(yǎng)箱中，黑暗培養(yǎng)24小時(shí)左右，等種子露白后備用；（2）根的培養(yǎng)根據(jù)樣品種子量的多少準(zhǔn)備不同規(guī)格的蠟質(zhì)、發(fā)芽紙和廣口瓶；蠟紙1的背面寫實(shí)驗(yàn)材料編號(hào)，發(fā)芽紙2和發(fā)芽紙3用水浸濕；蠟紙1帶有編號(hào)的一面朝下放于底層，把發(fā)芽紙2放在蠟紙1上，用鑷子把露白基本一致的種子胚根朝下排放在吸水紙2上，使其呈一條直線，把吸水紙3蓋在種子上面，把蠟紙1，發(fā)芽紙2和發(fā)芽紙3輕輕壓平后，從一邊輕輕卷起成一紙卷，兩頭和中間用橡皮筋固定，防發(fā)芽紙中的種子移動(dòng)位置。胚根方向朝下，放入裝有自來水廣口瓶中，廣口瓶中水溶液的高度距離瓶底2-3厘米；放于28度光照培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)箱條件：白天12小時(shí)，黑暗12小時(shí)，28攝氏度，光照度10000LX。培養(yǎng)24-48小時(shí)挑選根長1-2厘米左右的種子，進(jìn)行鹽脅迫處理；（3）氯化鈉脅迫處理準(zhǔn)備好另一套干凈的蠟紙4，發(fā)芽紙5和發(fā)芽紙6。發(fā)芽紙5和發(fā)芽紙6預(yù)先用一定濃度的氯化鈉溶液浸濕。蠟紙4背面寫實(shí)驗(yàn)材料編號(hào)和氯化鈉濃度放于最底層，上面放發(fā)芽紙5。把步驟（2）中的紙卷從廣口瓶中取出，去除橡皮筋，展開，掀開發(fā)芽紙3，用鑷子將挑選的種子轉(zhuǎn)移到發(fā)芽紙5上，排放整齊后蓋上發(fā)芽紙6，輕輕地卷上紙卷，中間用橡皮筋固定，根部朝上放入裝有一定氯化鈉溶液的廣口瓶中，放入紙卷后氯化鈉溶液面距離瓶底2-3厘米，蓋上蓋子，放入28度光照培養(yǎng)室中，光照條件同步驟（2）；氯化鈉脅迫處理24-72小時(shí)；(4)耐鹽性判斷觀察根的彎曲程度，與處理前相比，根向上彎曲長度超過0.2厘米，即為在鹽脅迫下發(fā)生彎曲的根，耐鹽性強(qiáng)；此時(shí)如果根是直立的，與鹽處理前沒有變化，說明在鹽脅迫下，該品種的根沒有生長，為鹽敏感的高粱材料。根據(jù)氯化鈉梯度試驗(yàn)確定高粱品種發(fā)生根部彎曲鹽害的臨界氯化鈉濃度，發(fā)生鹽害的臨界氯化鈉濃度＞450mmol，耐鹽性很強(qiáng)；400mmol≤發(fā)生鹽害的臨界氯化鈉濃度＜450mmol，耐鹽性強(qiáng)；350mmol≤發(fā)生鹽害的臨界氯化鈉濃度＜4000mmol，耐鹽性中等；300mmol≤發(fā)生鹽害的臨界氯化鈉濃度＜350mmol，耐鹽性弱；發(fā)生鹽害的臨界氯化鈉濃度＜300mmol，耐鹽性很弱。優(yōu)選的，步驟（2）中根的培養(yǎng)的時(shí)間為36-48小時(shí)。優(yōu)選的，步驟（2）中挑選根長1.5-2厘米左右的種子，進(jìn)行鹽脅迫處理。優(yōu)選的，步驟（3）中氯化鈉脅迫處理時(shí)間為24小時(shí)。本方法可應(yīng)用于品種或品系的耐鹽性鑒定或耐鹽種質(zhì)資源的篩選。圖1-圖8是鑒定高粱萌發(fā)期耐鹽性方法的各個(gè)步驟。本專利技術(shù)的有益效果是：1.鑒定速度快。3-4天可篩選出耐鹽性強(qiáng)和鹽敏感的高粱遺傳材料。2.效果準(zhǔn)確、直觀。3.鑒定對(duì)生長環(huán)境條件要求低，只要溫度適宜種子萌發(fā)均可進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。4.可控性強(qiáng)?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)培養(yǎng)箱溫度來控制根的生長速度，加速或延遲實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。5.用途廣泛。該方法也可快速用于篩選某個(gè)或某些高粱品種耐鹽極限濃度；還可篩選大批高粱種質(zhì)資源或育種材料的中的耐鹽和鹽敏感材料。附圖說明圖1是準(zhǔn)備吸水紙和蠟紙，下層放蠟紙，上層放吸水紙。圖2是水溶液浸濕后，把經(jīng)過消毒包衣催芽的種子胚根朝下放在吸水紙上。圖3是把吸水紙蓋在種子上。圖4是把種子卷起來，兩頭用橡皮筋固定。圖5是把紙卷放于裝有水溶液的廣口瓶中。圖6是24-36小時(shí)后挑選根長在1.5-2厘米的種子，放于新的用鹽溶液浸濕的吸水紙中，把籽粒重新卷起。圖7是胚根朝上放于鹽溶液中。圖8是24小時(shí)后，觀察根的彎曲情況，與處理前相同的，為鹽敏感材料；與處理前相比，根彎曲超過0.2厘米，即為耐鹽材料。圖9是高粱保持系BTx623耐鹽性實(shí)驗(yàn)，NaCl空白對(duì)照處理前和鹽處理24小時(shí)根部形狀。圖10是高粱保持系BTx623耐鹽性實(shí)驗(yàn)，100mmolNaCl處理前和鹽處理24小時(shí)根部形狀。圖11是高粱保持系BTx623耐鹽性實(shí)驗(yàn)，150mmolNaCl處理前和鹽處理24小時(shí)根部形狀。圖12是高粱保持系BTx623耐鹽性實(shí)驗(yàn)，200mmolNaCl處理前和鹽處理24小時(shí)根部形狀。圖13是高粱保持系BTx623耐鹽性實(shí)驗(yàn)，250mmolNaCl處理前和鹽處理24小時(shí)根部形狀。圖14是高粱保持系BTx623耐鹽性實(shí)驗(yàn)，300mmolNaCl處理前和鹽處理24小時(shí)根部形狀。圖15是高粱保持系BTx623耐鹽性實(shí)驗(yàn)，350mmolNaCl處理前和鹽處理24小時(shí)根部形狀。圖16是高粱保持系BTx623耐鹽性實(shí)驗(yàn)，400mmolNaCl處理前和鹽處理24小時(shí)根部形狀。圖17是高粱保持系BTx623耐鹽性實(shí)驗(yàn)，450mmolNaCl處理前和鹽處理24小時(shí)根部形狀。圖18是300mmolNaCl鹽脅迫7天后Btx623的發(fā)芽情況。圖19是300mmolNaCl鹽脅迫7天后石紅137的發(fā)芽情況。圖20是300mmolNaCl鹽脅迫7天后L-甜的發(fā)芽情況。圖21是300mmolNaCl鹽脅迫7天后各品種的發(fā)芽情況。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)的描述：實(shí)施例1高粱保持系BTx623耐鹽實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)準(zhǔn)備：種子包衣劑500mL；直徑10厘米的塑料培養(yǎng)皿10個(gè)；15cm×20cm的蠟紙4本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種快速鑒定和篩選高粱萌發(fā)期耐鹽性材料的方法，包括以下步驟：(1)種子處理選取飽滿、完整高粱種子，用種子包衣劑進(jìn)行包衣，放在鋪有一層濾紙的培養(yǎng)皿中，加入自來水，使水面與種子面平齊，蓋上培養(yǎng)皿蓋子，放入28攝氏度光照培養(yǎng)箱中，黑暗培養(yǎng)24小時(shí)左右，等種子露白后備用；（2）根的培養(yǎng)根據(jù)樣品種子量的多少準(zhǔn)備不同規(guī)格的蠟質(zhì)、發(fā)芽紙和廣口瓶；蠟紙1的背面寫實(shí)驗(yàn)材料編號(hào)，發(fā)芽紙2和發(fā)芽紙3用水浸濕；蠟紙1帶有編號(hào)的一面朝下放于底層，把發(fā)芽紙2放在蠟紙1上，用鑷子把露白基本一致的種子胚根朝下排放在吸水紙2上，使其呈一條直線，把吸水紙3蓋在種子上面，把蠟紙1，發(fā)芽紙2和發(fā)芽紙3輕輕壓平后，從一邊輕輕卷起成一紙卷，兩頭和中間用橡皮筋固定，以防發(fā)芽紙中的種子移動(dòng)位置；胚根方向朝下，放入裝有自來水廣口瓶中，廣口瓶中水溶液的高度距離瓶底2?3厘米；放于28度光照培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)箱條件：白天12小時(shí)，黑暗12小時(shí)，28攝氏度，光照度10000LX；培養(yǎng)24?48小時(shí)挑選根長1?2厘米左右的種子，進(jìn)行鹽脅迫處理；（3）氯化鈉脅迫處理準(zhǔn)備好另一套干凈的蠟紙4，發(fā)芽紙5和發(fā)芽紙6；發(fā)芽紙5和發(fā)芽紙6預(yù)先用一定濃度的氯化鈉溶液浸濕；蠟紙4背面寫實(shí)驗(yàn)材料編號(hào)和氯化鈉濃度放于最底層，上面放發(fā)芽紙5；把步驟（2）中的紙卷從廣口瓶中取出，去除橡皮筋，展開，掀開發(fā)芽紙3，用鑷子將挑選的種子轉(zhuǎn)移到發(fā)芽紙5上，排放整齊后蓋上發(fā)芽紙6，輕輕地卷上紙卷，中間用橡皮筋固定，根部朝上放入裝有一定濃度氯化鈉溶液的廣口瓶中，放入紙卷后氯化鈉溶液面距離瓶底2?3厘米，蓋上蓋子，放入28度光照培養(yǎng)室中，光照條件同步驟（2）；氯化鈉脅迫處理24?72小時(shí)；(4)耐鹽性判斷觀察根的彎曲程度，與處理前相比，根向上彎曲長度超過0.2厘米，即為在鹽脅迫下發(fā)生彎曲的根，耐鹽性強(qiáng)；此時(shí)如果根是直立的，與鹽處理前沒有變化，說明在鹽脅迫下，該品種的根沒有生長，為鹽敏感的高粱材料；根據(jù)氯化鈉梯度試驗(yàn)確定高粱品種發(fā)生鹽害的臨界氯化鈉濃度；發(fā)生鹽害的臨界氯化鈉濃度＞450mmol，耐鹽性很強(qiáng)；400?mmol≤發(fā)生鹽害的臨界氯化鈉濃度＜450mmol，耐鹽性強(qiáng)；350?mmol≤發(fā)生鹽害的臨界氯化鈉濃度＜400mmol，耐鹽性中等；300?mmol≤發(fā)生鹽害的臨界氯化鈉濃度＜350mmol，耐鹽性弱；發(fā)生鹽害的臨界氯化鈉濃度＜300mmol，耐鹽性很弱。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種快速鑒定和篩選高粱萌發(fā)期耐鹽性材料的方法，包括以下步驟：(1)種子處理選取飽滿、完整高粱種子，用種子包衣劑進(jìn)行包衣，放在鋪有一層濾紙的培養(yǎng)皿中，加入自來水，使水面與種子面平齊，蓋上培養(yǎng)皿蓋子，放入28攝氏度光照培養(yǎng)箱中，黑暗培養(yǎng)24小時(shí)左右，等種子露白后備用；（2）根的培養(yǎng)根據(jù)樣品種子量的多少準(zhǔn)備不同規(guī)格的蠟質(zhì)、發(fā)芽紙和廣口瓶；蠟紙1的背面寫實(shí)驗(yàn)材料編號(hào)，發(fā)芽紙2和發(fā)芽紙3用水浸濕；蠟紙1帶有編號(hào)的一面朝下放于底層，把發(fā)芽紙2放在蠟紙1上，用鑷子把露白基本一致的種子胚根朝下排放在吸水紙2上，使其呈一條直線，把吸水紙3蓋在種子上面，把蠟紙1，發(fā)芽紙2和發(fā)芽紙3輕輕壓平后，從一邊輕輕卷起成一紙卷，兩頭和中間用橡皮筋固定，以防發(fā)芽紙中的種子移動(dòng)位置；胚根方向朝下，放入裝有自來水廣口瓶中，廣口瓶中水溶液的高度距離瓶底2-3厘米；放于28度光照培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)箱條件：白天12小時(shí)，黑暗12小時(shí)，28攝氏度，光照度10000LX；培養(yǎng)24-48小時(shí)挑選根長1-2厘米左右的種子，進(jìn)行鹽脅迫處理；（3）氯化鈉脅迫處理準(zhǔn)備好另一套干凈的蠟紙4，發(fā)芽紙5和發(fā)芽紙6；發(fā)芽紙5和發(fā)芽紙6預(yù)先用一定濃度的氯化鈉溶液浸濕；蠟紙4背面寫實(shí)驗(yàn)材料編號(hào)和氯化鈉濃度放于最底層，上面放發(fā)芽紙5；把步驟（2）中的紙卷從廣口瓶中取出，去除橡皮筋，展開，掀開發(fā)芽紙3，用鑷子將挑選的種子轉(zhuǎn)移到發(fā)芽紙5上，排放整齊后蓋上發(fā)芽紙6，輕輕地卷上紙卷，中間用橡皮筋固定，根部朝上放入裝有一定濃度氯化鈉溶液的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王海蓮，張華文，管延安，徐夢(mèng)平，劉賓，秦嶺，楊延兵，陳二影，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：山東,37