CN101785383A - 玉米耐盐碱种质筛选的方法 - Google Patents
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Abstract
一种玉米耐盐碱种质筛选方法，属于作物栽培学领域，由以下步骤完成，首先将一批玉米种子放置培养皿中，测试其发芽率；另取一批种子进行萌发，于温室中培养，幼苗长至三叶一心时对幼苗经行胁迫；取待测幼苗的叶片，测定相对电导率、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量、脯氨酸含量；比较玉米种子的耐盐碱能力。本发明方法在实验室内能够完成玉米种质筛选，耗时短，成本低。
Description
技术领域
本发明属于作物栽培学领域，具体来说是基于生理生化指标的检测筛选获得耐盐碱玉米种质的方法。
背景技术
盐碱地是地球上广泛分布的一种土壤类型，是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长。全球盐碱化进程的加快加重了盐碱对人类的威胁，是人类面临的生态危机之一，它给农业生产造化的损失仅次于干旱。根据联合国教科文组织(UNESCO)和粮农组织(FAO)不完全统计，全世界盐碱地面积为9.5438亿公顷，占可耕地面积的10％，其中我国为9913万公顷，约占全国耕地面积的20％。吉林省西部地区是我国土地盐碱化的重要区域。研究表明，受自然条件和人为因素的影响，15年间(1986-2000)吉林省西部的土地盐碱化数量和程度明显加剧，盐碱化土地面积从123.25×104hm2增加到146.83×104hm2，平均每年增加1.68×104hm2，年增长率为1.26％；盐碱化程度加重，轻度盐碱化土地减少35.49％，中、重度盐碱化土地均有较大增幅，分别为79.50％和36.79％，中、重度盐碱化土地已占盐碱化土地面积的75.08％。整个西部地区的盐碱化土地面积已占该地区国土总面积的30.80％，区域内个别县(市)的盐碱化土地面积已占国土总面积的50％以上。吉林省西部地区的土地盐碱化已经对该区的生态环境与经济发展构成严重威胁，吉林省西部土地盐碱化的发展趋势不容乐观。总之，土地盐碱化问题与人类活动密切相关，不但造成了资源的破坏，农业生产的巨大损失，而且对生物圈和生态环境构成威胁，表现出经济和环境两方面的危害。对于我国这样人均耕地面积少国家，快速开发和有效利用盐碱化土壤，可以把经济效益、环境保护和可持续发展很好地结合起来，具有重要的现实意义。
玉米是我国主要的粮食、饲料及工业原料作物。自2004年起常年播种面积2500万公顷左右，2006年产量已占粮食作物总产的29.2％(中国统计年鉴，1978-2007)。玉米在我国农业生产中占有举足轻重的地位。玉米虽然是耐盐碱能力较差的农作物，但它的生长季节正是降雨量丰富的夏季，苗期正遇雨季。由于雨水能够压低盐层，冲淡盐分浓度，为保证基本苗和形成一定产量提供了有利条件，而保苗又是耐盐栽培最重要环节。所以，与其他农作物相比，具有一定耐盐碱能力的玉米，可以在严重的盐碱地上生长并形成较高产量。因此，构建玉米耐盐碱种质筛选方法，充分利用盐碱化土地，大幅度地提高玉米产量意义重大。
当前玉米耐盐碱种质筛选多通过大田生产后比较相对减产率的方法获得耐盐碱种质，该方法耗时长，需要利用一定数量的土地，成本较高。
发明内容
本发明的目的是克服现有玉米耐盐碱筛选技术的不足，提供一种玉米耐盐碱种质筛选方法。
一种玉米耐盐碱种质筛选方法，包括如下步骤：
(1)材料的培养，首先将一批玉米种子放置培养皿中，测试其发芽率；另取一批种子于光照培养箱内进行萌发，萌发后将种子移植到装有细沙塑料钵中，于温室中培养，幼苗长至三叶一心时用胁迫溶液对幼苗经行胁迫；
(2)生理生化指标的测定，取待测幼苗的叶片，按照相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量的测定方法测定其叶片相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量；
(3)根据测定的发芽率、相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量，利用数学统计分析的方法比较玉米种子的耐盐碱能力。
本发明方法在实验室内能够完成玉米种质筛选，耗时短，成本低。
具体实施方式
(1)选取饱满度一致的玉米杂交种，用0.1％的HgCl2消毒10min。一批种子分别在Na2CO3溶液浓度为25mmol/L和NaCl溶液浓度为100mmol/L的胁迫下进行种子萌发试验，采用清水做对照(CK)，重复两次。每个胁迫条件用种30粒，萌发7天后测定种子的发芽率。另取一批种子于光照培养箱内进行萌发，待种子萌发后将种子移植到装有细沙塑料钵中，于温室中培养。生长室的昼夜温度为(25±2)℃/(20±2)℃，每天光照12小时，光强为2500～3000lx，相对湿度60～80％。待长出第二片真叶时，每盆保留10株生长一致的健壮幼苗。幼苗长至三叶一心时，分别用上述2个胁迫浓度的Hoagland溶液处理，对照为完全Hoagland培养液。每天以预定浓度的处理液浇灌，浇灌量为细沙持水量的二倍，从而将以前的积余盐冲洗掉，以保持各个处理液浓度的恒定。处理7天后测定有关指标，每个处理两次重复。
(2)发芽率测定遵照中华人民共和国国家标准-GB/T3543.4-1995农作物种子检验规程发芽试验，以萌发出的幼芽达到粒长1/2为发芽标准；相对电导率测定参照薛应龙主编的植物学实验手册；SOD、MDA、Pro等测定参照郝再彬主编的植物生理实验技术。
(3)数据的处理采用Excell软件，统计分析采用DPS软件，进行邓肯新复极差分析。
该方法的具有耗时短的优点，在实验室条件下30天即可完成检测，成本较低，得到的结果较为准确。
下面结合具体实例对本发明作进一步的说明
实例
一种玉米耐盐碱种质筛选技术，包括如下步骤：
(1)选取饱满度一致的玉米杂交种31份(参见表1，其中郑单958、先育335为对照品种)，用0.1％的HgCl2消毒10min。一批种子分别在Na2CO3溶液浓度为25mmol/L和NaCl溶液浓度为100mmol/L的胁迫下进行种子萌发试验，采用清水做对照(CK)，重复两次。每个胁迫条件用种30粒，萌发7天后测定种子的发芽率。另取一批种子于光照培养箱内进行萌发，待种子萌发后将种子移植到装有细沙塑料钵中，于温室中培养。生长室的昼夜温度为(25±2)℃/(20±2)℃，每天光照12小时，光强为2500～3000lx，相对湿度60～80％。待长出第二片真叶时，每盆保留10株生长一致的健壮幼苗。幼苗长至三叶一心时，分别用上述2个胁迫浓度的Hoagland溶液处理，对照为完全Hoagland培养液。每天以预定浓度的处理液浇灌，浇灌量为细沙持水量的二倍，从而将以前的积余盐冲洗掉，以保持各个处理液浓度的恒定。处理7天后测定有关指标，每个处理两次重复。
表1 31份玉米杂交种
(2)发芽率测定遵照中华人民共和国国家标准-GB/T3543.4-1995农作物种子检验规程发芽试验，以萌发出的幼芽达到粒长1/2为发芽标准；相对电导率测定参照薛应龙主编的植物学实验手册；SOD、MDA、Pro等测定参照郝再彬主编的植物生理实验技术。
(3)根据测定的发芽率、相对电导率、SOD活性、MDA含量、Pro含量(见表2)，利用DPS软件经行新复极差分析，对5个指标进行标准化。发芽率、相对电导率、SOD活性、MDA含量、Pro含量都以新复极差分析结果为依据，a＝1，b＝2，c＝3依次类推，对各杂交种盐碱耐性进行排序。因此，总分高的耐盐性弱，总分低的耐盐性强。综合评价结果表明(表3)，玉米对盐碱胁迫十分敏感，其综合评价平均值的范围由3.2至6.6，将包括两个对照品种在内的31份玉米杂交种(杂交种编号与表1相同)盐碱耐性由强到弱分为极强(2.6-4)、强(4.2-4.8)、中(5-5.8)、弱(6-6.6)四个级别。
Claims (1)
1.一种玉米耐盐碱种质筛选方法，其特征是采用以下步骤完成：
(1)材料的培养，首先将一批玉米种子放置培养皿中，测试其发芽率；另取一批种子于光照培养箱内进行萌发，萌发后将种子移植到装有细沙塑料钵中，于温室中培养，幼苗长至三叶一心时用胁迫溶液对幼苗经行胁迫；
(2)生理生化指标的测定，取待测幼苗的叶片，按照相对电导率、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量、脯氨酸含量的测定方法测定其叶片相对电导率、超氧化物歧化酶活性、内二醛含量、脯氨酸含量；
(3)根据测定的发芽率、相对电导率、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量、脯氨酸含量，利用数学统计分析的方法比较玉米种子的耐盐碱能力。
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