CN102577797A

CN102577797A - 一种玉米抗旱性鉴定方法

Info

Publication number: CN102577797A
Application number: CN2012100356958A
Authority: CN
Inventors: 铁双贵; 岳润清; 齐建双; 朱卫红; 王延召; 卢彩霞; 刘芳
Original assignee: Henan Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Henan Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明涉及一种玉米抗旱性鉴定方法。其方法是选择需要鉴定的玉米抗旱品种和对照品种，在温室中进行土培育苗，待幼苗长至五叶期时进行干旱处理，待对照品种萎蔫无法自然恢复时，统一供水恢复，分别采集各品种干旱处理前、后的叶片，进行脯氨酸含量测定，根据其含量变化来判定玉米的抗旱性。本发明方法具有简便易行、省时省力、操作起来难度小、重复性好等优点更能真实准确地反映其抗旱性强弱，进而更快的筛选出抗旱的玉米种质资源。

Description

一种玉米抗旱性鉴定方法

技术领域

本发明涉及农业技术领域，具体涉及一种玉米抗旱性鉴定方法。

背景技术

干旱胁迫常常影响作物的生长发育，造成作物严重减产。全球干旱、半干旱地区约占土地总面积的36%，占耕地面积的43%。我国的干旱、半干旱地区主要分布在华北、西北和内蒙古等地区，其面积约占全国土地面积的二分之一，干旱对农作物造成的损失在所有非生物胁迫中占首位。

玉米是我国重要的粮食作物，又是需水较多、对水分胁迫比较敏感的作物，干旱是影响玉米产量的重要限制因素，一般可使玉米减产20～30%。因此，研究建立玉米抗旱性鉴定指标体系，为筛选、培育高产抗旱品种提供依据和技术保障，对于提高抗旱高产玉米新品种选择效率，提高水分利用率、节省水资源，缓解和解决干旱危害，实现农业可持续发展，具有重要的战略意义和现实意义。

抗旱性(drought resistance)是指作物对水分胁迫时的抵抗能力，包括牧草抵抗水分亏缺和从缺水土壤中吸水的能力。当干旱胁迫时，植物所具有控制蒸腾，减少水分损耗，维持较高水势，增加从土壤中吸水，维持基本代谢和生长发育，并获得产量的能力。前人对玉米的抗旱性做过大量的工作并提出了多种有关抗旱性鉴定的方法与指标，这些指标与方法可从不同角度和程度上反映玉米品种的抗旱性。但是，鉴定玉米品种的抗旱性的方法应简便直观、易于育种者操作，并应与其干旱胁迫下的产量密切相关。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种简便直观、易于操作的玉米抗旱性鉴定方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种玉米抗旱性鉴定方法，包括如下步骤：

（1）品种选择：选择需要鉴定的玉米抗旱品种和对照品种（非耐旱性）；

（2）育苗：在温室中，采用土培（沙土：黄土=1:1）法播种育苗，每个品种18～20株，三个重复；

（3）干旱处理：待幼苗长至五叶期时进行干旱处理七天，期间断绝一切水源，所有品种所处的光照、通风等外界环境条件保持一致，温室温度保持28℃；

（4）恢复供水：观察玉米干旱情况，待对照品种萎蔫无法自然恢复时，给所有品种统一供水；

（5）鉴定：对所有品种干旱处理前、干旱处理后七天、复水后七天分别进行脯氨酸含量测定，玉米脯氨酸含量增加越多，抗旱性越强，判定玉米品种的抗旱性。

所述脯氨酸测定方法为磺基水杨酸法。

根据所述步骤（5）中测定出的叶片中脯氨酸含量，按公式：脯氨酸含量变化率(％)=[(对照—处理)/对照]×100％，计算脯氨酸含量变化率，并以下述标准确定各品种或品系的抗旱性等级：

级别	抗旱性	脯氨酸含量变化率（%）
			1	高抗	80.1～100
2	抗旱	60.1～80.0
			3	中抗	40.1～60.0
4	敏感	20.1～40.0
			5	高感	0～20.0

本发明的原理在于：正常条件下，植物中游离脯氨酸含量甚微(0.2～O.9 mg/g干重)，约占游离氨基酸的百分之几，但是在干旱等逆境下，脯氨酸大量积累，其含量较正常条件下达百倍之上。

本发明具有积极有益的效果：

本发明方法具有简便易行、省时省力、操作起来难度小、重复性好等优点更能真实准确地反映其抗旱性强弱，进而更快的筛选出抗旱的玉米种质资源。

具体实施方式

以下结合具体实施例进一步阐述本发明。下述实施例中的测定方法或检查方法，如无特别说明均为常规方法，所用材料及试剂如无特别说明，均为市售。

实施例1 一种玉米抗旱性的鉴定方法：

（1）品种选择：待鉴定玉米抗旱品种和对照品种如表1所示；

（2）育苗：实验在温室内进行，取4个株系和1个对照株系，每个株系18棵长势一致的幼株，设三个重复，采用土培（沙土：黄土=1:1）法播种育苗，待玉米幼株长到四叶期时，取样并用冰盒迅速保存，同时开始干旱处理。

（3）干旱处理：待幼苗长至五叶期时进行干旱处理七天，期间断绝一切水源，所有品种所处的光照、通风等外界环境条件保持一致，温室温度保持28℃；当发现叶片开始出现卷曲时说明干旱胁迫开始，继续干旱处理；

（4）恢复供水：到第七天时50%以上的叶片萎蔫无法自然恢复，取样并用冰盒迅速保存同时开始复水。

（5）鉴定：对所有品种干旱处理前、干旱处理后七天、复水后七天所取的玉米叶片样品分别进行脯氨酸含量测定：

（Ⅰ）绘制脯氨酸标准曲线

①称取10mg脯氨酸，蒸馏水溶解后定容至100ml，其浓度为100μg/ml母液。

②取母液0.0、0.5、1.25、2.5、5.0、7.5、10.0ml分别放入7个50ml容量瓶中，再分别加入蒸馏水定容至50ml，配成0.0、1.0、2.5、5.0、10.0、15.0、20.0μg/ml的系列溶液。

③别取上述各溶液２ml，加入已编号的7个试管中，再分别加入２ml冰醋酸，4ml酸性茚三酮试剂，2ml磺基水杨酸溶液；

④摇匀后，用玻璃盖上试管口，在沸水浴中反应2h；

⑤将试管取出，冷却至室温，然后向各试管中加入４ml甲苯，手工充分震荡后，静置约10min，红色反应产物被萃取到甲苯层；

⑥用滴管吸取红色的甲苯萃取液于比色皿中，在分光光度计520nm波长处测定吸光度；

⑦以脯氨酸含量为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线。

（Ⅱ）游离脯氨酸的提取

将从玉米植株上取的叶片迅速带回实验室，用自来水冲洗表面污物，去中脉，用吸水纸轻轻吸干叶片表面水分。称取玉米叶片0.1g，加入5ml 3%磺基水杨酸研磨成匀浆，移至10ml离心管中，沸水浴提取10min，冷却至室温3000rpm 10min.取上清2ml于试管内，依次加入2ml蒸馏水、2ml冰醋酸、4ml2.5%酸性茚三酮，摇匀后沸水加热显色2h，取出后冷却至室温加入4ml甲苯，充分摇匀萃取红色产物，静置10min,吸取甲苯层，分光光度计520nm处测吸光度。

（Ⅲ）计算样品中的脯氨酸含量

脯氨酸含量（μg/g）＝（C×V/A）/W，

式中：C—由标准溶液查得脯氨酸μg数；

V—提取液总体积（ml）；

A—测定液总体积（ml）；

W－样品重（g）；1g＝10⁶μg。

测定脯氨酸含量标准曲线方程：Y=0.0457X-0.033，R²=0.9975

测定结果如表1所示。

表1 干旱胁迫和正常水分条件下玉米叶片中脯氨酸含量（单位：μg/g）

从表1中可看出：干旱胁迫处理前，各实验材料所含脯氨酸的量无明显差别；干旱胁迫处理后，脯氨酸含量增多且变化明显；数据分析可知61号材料脯氨酸含量增加最多即抗旱性最强。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种玉米抗旱性鉴定方法，包括如下步骤：

（1）品种或品系选择：选择需要鉴定的玉米抗旱品种和对照品种；

（2）育苗：在温室中，采用土培法播种育苗，每个品种或品系18～20株；

（3）干旱处理：待幼苗长至五叶期时进行干旱处理七天，期间断绝浇水或喷水，且使各处理的光照、通风条件相一致，室温维持28℃；

（4）恢复供水：观察玉米干旱情况，待对照品种萎蔫无法自然恢复时，给各处理恢复供水；

（5）鉴定：对所有品种或品系干旱处理前、干旱处理后七天、复水后七天分别测定叶片中脯氨酸含量，玉米脯氨酸含量增加越多，则判定玉米品种的抗旱性越强。

2.根据权利要求1所述的玉米抗旱性鉴定方法，其特征在于，所述脯氨酸测定方法为磺基水杨酸法。

3.根据权利要求1所述的玉米抗旱性鉴定方法，其特征在于，根据所述步骤（5）中测定出的叶片中脯氨酸含量，按公式：脯氨酸含量变化率(％)=[(对照—处理)/对照]×100％，计算脯氨酸含量变化率，并以下述标准确定各品种或品系的抗旱性等级：

级别抗旱性脯氨酸含量变化率（%） 1 高抗 80.1～100 2 抗旱 60.1～80.0 3 中抗 40.1～60.0 4 敏感 20.1～40.0 5 高感 0～20.0

。