CN101498709A

CN101498709A - 一种基于生理整合能力的克隆植物耐盐性评价方法

Info

Publication number: CN101498709A
Application number: CNA2009103009882A
Authority: CN
Inventors: 孙振元; 钱永强; 韩蕾; 巨关升; 刘俊祥; 孙文元; 赵阳
Original assignee: Research Institute of Forestry of Chinese Academy of Forestry
Current assignee: Research Institute of Forestry of Chinese Academy of Forestry
Priority date: 2009-03-20
Filing date: 2009-03-20
Publication date: 2009-08-05

Abstract

一种基于生理整合能力的克隆植物耐盐性评价方法，包括如下几个步骤：用不同浓度的NaCl溶液对生理上相互相连的克隆分株对中的其中一分株(处理株)进行模拟盐胁迫处理，另一分株培养在Hoagland营养液中，当受胁迫分株中最新完全展开叶片开始萎蔫时，统计各分株根数增加量及萎蔫历时(天)，根据耐盐指数＝∑盐浓度×两分株根数积累增加率×出现萎蔫历时天数，计算基于生理整合能力的克隆植物耐盐指数，评价克隆植物的耐盐性。

Description

一种基于生理整合能力的克隆植物耐盐性评价方法

技术领域

一种基于生理整合能力的克隆植物耐盐性评价方法，属于农业生物技术领域。

背景技术

克隆植物是指通过与基株相连的根、蘖及匍匐茎等繁殖体的营养生长，在繁殖体上形成许多基因型相同，但形态及生理上相对独立或潜在独立的无性系分株，并且这些无性系分株在一段时间内通过根茎、匍匐茎等相互连接而形成一个互相联系的无性系群体。分株间的相互连接为资源(如光合同化物、矿质养分和水分等)和信息的共享提供可能，这不仅有效地缓解了因资源的异质性对克隆分株生长带来的不利影响，同时通过不断的克隆生长，实现了空间的移动与拓展。因此，克隆植物在生存、生长、繁殖和利用资源等方面，与非克隆植物相比具有很大优势，在更新、恢复生态系统过程中扮演着重要的角色。

盐害是影响农业生产及盐碱地区生态恢复的不利因素之一，全世界约20％耕地盐渍化，具不完全统计，我国盐渍化土地已达2700万顷之多。对现有克隆植物种质资源进行耐盐性评价，筛选耐盐克隆植物对实现盐碱地区生态系统的恢复和改良盐碱地土壤性质具有重要意义。

目前对植物种质的耐盐评价已有一些报道，所用材料以水稻为主。评价所用的方法主要包括盐/碱胁迫下发芽指标法、形态伤害评价法和生长量比较法等。尹伟伦(申请号：200310113317.8)根据植物细胞膜损伤程度，提出了对植物耐盐能力定量评价的方法。但上述参考文献所涉及的植物材料皆为非克隆植物，或虽为克隆植物，但仅从非克隆植物角度进行了研究。克隆植物与非克隆植物的一个重要区别是克隆植物相连分株间存在生理整合，即相连分株间会发生物质、信息和能量的交流与共享，这是是克隆植物的重要特性之一。相连分株间的整合能力大小直接决定了植物其对异质性盐胁迫环境适应能力。因此，对克隆植物进行耐盐性评价时，如仅对克隆植物单一分株进行耐盐性评价，所得结论必然会存在极大的误差。如白三叶，研究表明其单株抗盐性较差，但当多分株通过节间子相互连接时，处于盐胁迫下的分株则表现出极强的耐盐性。因此对克隆植物的耐盐性评价需以克隆生理整合能力为基础。

由于根系是感知盐胁迫和进行矿质营养及水分运输的最关键的器官，异质性盐胁迫下相连克隆分株根系的生长响应不仅可以反映分株间生理整合能力，同时可反映相连克隆分株对盐胁迫的整体耐受能力，本发明正是基于此，提出了克隆植物耐盐性评价方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于克隆生理整合能力的克隆植物耐盐性的评价方法，为异质性水分胁迫环境下克隆植物物种选择提供依据。本发明方法特别适用于匍匐茎型克隆植物如野牛草，结缕草等。

通过本发明所述的方法对克隆植物进行耐盐性评价，简单易行，所得结论客观，便于推广。

本发明主要内容包括如下几个步骤：用不同浓度的NaCl溶液对生理上相互相连的克隆分株对中的其中一分株(处理株)进行模拟盐胁迫处理，另一分株培养在Hoagland营养液中，当受胁迫分株中最新完全展开叶片开始萎蔫时，统计各分株根数增加量，计算基于生理整合能力的耐盐指数，评价克隆植物的抗盐性。

本发明中所述耐盐指数的计算方法为：耐盐指数＝∑盐浓度×两分株根数积累增加率×叶片出现萎蔫历时天数。

本发明中所选取的两相连的克隆分株生长状况基本一致，即根系数量、根平均长度以及完全展开的叶片数量基本一致，靠近生长端的一株为妹株，另一分株为姊株；用于计数的根仅指从分株基部，即在节的部位形成的根，且根长不小于1cm。

本发明中待评价的材料处理方式完全相同，受盐胁迫分株或全为姊株，或全为妹株；所述的盐浓度设定范围为0.2-0.6％，盐溶液的配方法是按所需质量体积比浓度称取盐溶于Hoagland营养液中。

本发明中叶片萎蔫的历时是从分株浸入培养液中开始到最新的完全展开的叶片出现萎蔫为止所用的时间。

在本发明中，根系耐盐指数的大小直接反映该种克隆植物的综合耐盐能力的大小。

本发明的创新之处是利用克隆植物所特有分株间的生理整合性，通过测定异质性盐胁迫下克隆分株根系耐盐指数，客观反映克隆植物的耐盐性，方法易于掌握，应用性强，便于推广。目前国内外未见同类报道。

本发明的有益效果是通过从全新的角度对克隆植物的耐盐性进行评价，为进一步建立和完善克隆植物抗逆性评价体系奠定了重要基础，并为盐渍化地区植被恢复及园林建植过程中植物种类的选择与复合选配提供参考。

具体实施方式

下面实施例用于对本发明的进一步说明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

将从野牛草5个品种的实生苗中选择生长健壮的植株通过匍匐茎克隆分株繁殖，获得了各品种大量的(基因型相同)无性系群体，从每个品种中选取80个生长状态一致的相互连接的克隆姊妹分株，洗去根系基质并分记录各分株根数后，分株保持连接分别将妹株根系完全浸入含不同质量体积比浓度NaCl(0.2％、0.3％、0.4％、0.5％)溶液的长方形水槽中，姊株完全浸入含Hoagland营养液的水槽中，共四个处理，每个处理重复20次。盐溶液的配方法是按所需质量体积比浓度称取盐溶于Hoagland营养液中。培养期间利用增氧气泵为根系供氧。

待两分株完全浸入培养液中后每天观察各品种不同处理分株生长情况，当最高盐浓度处理中最新完全展开的叶片开始萎蔫，停止对该品种的观察，并记录该品种叶片出现萎蔫的历时(天)，直到所有品种均出现叶片萎蔫，观察记录结束，结果见表1。

表1 盐分异质环境下不同品种的野牛草克隆分株根系增殖率

由表1结果可看出，‘Texoka’在异质环境下具有较强的抗盐能力。‘Prairie’在异质干旱胁迫下抗盐能力最差。

‘Prairie’在低盐胁迫下根增殖率高于‘Buffalawn’但在0.4％以上的盐胁迫下根的生长质量受明显抑制，且最高盐浓度胁迫下叶片的萎蔫历时最短，直接影响耐盐指数。‘Texoka’在不同盐浓度下根系活性最强，且最高盐浓度胁迫下叶片萎蔫历时最长，从而表现出较强的整体抗盐性。

Claims

【权利要求1】一种基于生理整合能力的克隆植物耐盐性评价方法，包括如下几个步骤：用不同浓度的NaCl溶液对生理上相互相连的两个克隆分株中的一分株(处理株)根系进行模拟盐胁迫，另一分株根系培养在Hoagland营养液中，当受胁迫分株中最新完全展开叶片开始萎蔫时，统计各分株根数增加量，计算基于生理整合能力的耐盐指数，评价克隆植物的耐盐性。
【权利要求2】根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述耐盐指数的计算方法为：耐盐指数＝∑盐浓度×两分株根数积累增加率×叶片出现萎蔫历时天数。
【权利要求3】根据权利要求1所述的方法，其特征在于所选取的两相连克隆分株生长状况基本一致，即根系数量、根平均长度以及完全展开的叶片数量基本一致，靠近生长端的一株为妹株，另一分株为姊株。
【权利要求4】根据权利要求1和权利要求3所述的方法，用于计数的根仅指从分株基部形成的根，即在节的部位形成的根，且根长度不小于1cm。
【权利要求5】根据权利要求1和权利要求2所述的方法，其特征在于待评价的材料处理方式完全相同，受盐胁迫分株或全为姊株，或全为妹株。
【权利要求6】根据权利要求1和权利要求2所述的方法，其特征在于所述的盐浓度范围为0.2-0.6％，盐溶液的配制方法是按质量体积比浓度称取盐溶于Hoagland营养液中。
【权利要求7】根据权利要求1所述的方法，所用克隆植物为匍匐茎型草本克隆植物，如野牛草、结缕草等。