CN104145683B - 快速鉴定向日葵抗列当水平的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速鉴定向日葵抗列当水平的方法，涉及植物育种领域。该方法包括：制备接种物；用培养土和接种物制备培养器；在吸透水分的培养器内播种向日葵种子；室内培养，得到向日葵的观察苗；观察并记录所述观察苗的根系侵染列当的数量；根据所述观察苗侵染列当的数量，鉴定向日葵抗列当的水平。本发明中由于用来鉴定抗列当水平的向日葵是长出8～10片真叶的向日葵幼苗，因此鉴定所需的培养向日葵的时间短、效率高，实现了对向日葵抗列当水平的快速鉴定；且由于本发明采用室内培养，耗费的人力物力小、成本低，所以大大缩减了田间鉴定的工作量，降低了育种成本，提高了育种效率，也为抗列当向日葵新品种的选择和推广提供了依据。

Description

快速鉴定向日葵抗列当水平的方法

技术领域

本发明涉及植物育种领域，尤其涉及一种快速鉴定向日葵抗列当水平的方法。

背景技术

向日葵列当(OrobanchecumanaWallr.)是一种全寄生性草本植物，株高20-50cm，茎直立，叶退化为鳞片状，无叶绿素；没有真正的根，靠短须状的假根寄生于向日葵根系组织；蒴果，种子形状不规则，细如粉末，每株可达3-8万粒，单粒重约3g～6g。向日葵列当以种子繁殖，主要在土壤中越冬，且生命力很强，在土壤中可存活10～15年，成为来年主要的初侵染源。

向日葵列当是对向日葵危害严重的寄生性杂草，寄生在向日葵根部，向日葵被列当寄生后，植株生长缓慢，株高下降，茎杆变细，花盘变小，籽粒发瘪、产量和品质下降，如果单株寄生数量50个以上则基本无产量，危害严重时，不能形成花盘，最后全株枯死。我国1979年在吉林省首次发现向日葵列当，随后列当在向日葵产区不断蔓延。最新调查结果表明，向日葵列当在我国新疆、河北、北京、山西、内蒙古、黑龙江、吉林、陕西、青海和辽宁均有分布并造成危害。受害严重的地块，株寄生率达72％～90％，已经成为一种严重危害向日葵产业的因子。

选育抗列当的向日葵品种作为一种最为有效可行的列当防治措施，在选育工作之前，首先需要对向日葵抗列当的水平进行鉴定，再筛选出抗裂当水平高的向日葵品种或材料。目前，对向日葵抗列当水平的鉴定通常都是通过田间试验进行的，由于向日葵和列当的田间生长期长，且在田间的覆盖范围大，因此，这种通过田间试验进行的向日葵抗列当水平的鉴定方法需要的时间长、效率低，且耗费的人力物力大、成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速鉴定向日葵抗列当水平的方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种快速鉴定向日葵抗列当水平的方法，包括如下步骤：

S1，将列当种子与培养土按照1:5000-1:1000的重量比混合均匀，制成接种物；

S2，在底部能够进行液体流通的容器内，从底部往上依次铺上第一培养土层、接种物层和第二培养土层，制成培养器；

S3，将所述培养器放在一个装有水的容器内，所述培养器的顶部高于所述装有水的容器中的水的高度，使水从所述培养器底部进入所述培养器内，当所述培养器内的所述培养土吸透水分后，在所述培养器内播种用水浸泡好的向日葵种子；

S4，将播种后的向日葵种子进行室内培养，至向日葵长出8～10片真叶，得到观察苗；

S5，观察并记录所述观察苗的根系侵染列当的数量；

S6，根据所述观察苗侵染列当的数量，鉴定向日葵抗列当的水平。

其中，步骤S1中，所述将列当种子与培养土按照1:5000-1:1000的重量比混合均匀，具体为将列当种子与培养土按照3:5000的重量比混合均匀。

其中，步骤S2中，所述底部能够进行液体流通的容器，具体为在杯底设置有两个3mm的通孔的透明塑料杯。

具体地，步骤S2中，所述第一培养土层的高度为所述容器的高度的1/3，所述接种物层的高度为所述容器的高度的1/3，所述第二培养土层的高度为所述容器的高度的1/5。

步骤S3中，所述播种用水浸泡好的向日葵种子，具体为，将20℃-25℃的水中浸泡4-6小时的向日葵种子播种到所述第二培养土层的表面，然后在所述培养器的表面覆盖1cm-1.5cm厚的所述培养土。

具体地，步骤S3中，每个所述培养器内播种2粒所述向日葵种子。

具体地，步骤S4中，所述观察苗为向日葵出苗后32-35天得到的向日葵的苗。

具体地，步骤S5为，将所述观察苗从所述培养器内取出，用清水将所述观察苗的根系冲洗干净，观察并记录每株所述观察苗的根系侵染列当的数量。

步骤S5中，所述观察苗的根系侵染列当后的形态，具体为，被侵染的所述观察苗的根系上有根瘤状突起或根状茎，所述根瘤状突起或根状茎的一端膨大成吸器，且吸附到所述观察苗的根系上，所述根瘤状突起或根状茎的另一端形成一个由鳞状叶包被的幼芽。

具体地，步骤S6为，所述观察苗的根系侵染的列当数量为0时，则鉴定为向日葵对列当免疫，抗列当水平为1级；所述观察苗的根系侵染的列当数量小于等于10时，则鉴定为向日葵对列当具有较好的抗性，抗列当水平为2级；所述观察苗的根系侵染的列当数量大于10小于等于30时，则鉴定为向日葵较易感染列当，抗列当水平为3级；所述观察苗的根系侵染的列当数量大于30时，则鉴定为向日葵具有高的感染列当的水平，抗列当水平为4级。

本发明的有益效果是：本发明通过采用室内培养，对向日葵根系接种列当，并统计调查长出8～10片真叶的向日葵幼苗的根系侵染列当数量的方法，来鉴定不同向日葵材料或品种抗列当的水平，由于用来鉴定抗列当水平的向日葵是长出8～10片真叶的向日葵幼苗，因此鉴定所需的培养向日葵的时间短、效率高，实现了对向日葵抗列当水平的快速鉴定；且由于本发明的全过程采用室内培养，因此耗费的人力物力小、成本低；进而大大缩减田间鉴定的工作量，降低育种成本，提高育种效率，也为抗列当向日葵新品种的选择和推广提供了依据。

附图说明

图1是本发明实施例提供的快速鉴定向日葵抗列当水平的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的向日葵接种列当的室内培养图；

图3是本发明实施例提供的向日葵的观察苗的根系上侵染列当的形态图；

图4是本发明实施例提供的1级抗列当水平的向日葵的观察苗根系上侵染列当的形态图；

图5是本发明实施例提供的2级抗列当水平的向日葵的观察苗根系上侵染列当的形态图；

图6是本发明实施例提供的3级抗列当水平的向日葵的观察苗根系上侵染列当的形态图；

图7是本发明实施例提供的4级抗列当水平的向日葵的观察苗根系上侵染列当的形态图；

图8是本发明实施例提供的阿勒泰三道眉抗列当水平的田间鉴定结果；

图9是本发明实施例提供的北屯1号抗列当水平的田间鉴定结果。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，快速鉴定向日葵抗列当水平的方法，包括如下步骤：

S1，将列当种子与培养土按照1:5000-1:1000的重量比混合均匀，制成接种物。

其中，列当种子按照如下方法进行处理：采集8、9月份田间充分成熟的列当种子，剥去茎秆留下列当蒴果，将列当蒴果搓碎后用80-100目纱网(150-178um孔径)过滤去除杂质留下列当种子。

充分成熟的列当种子呈现深褐色、粉末状、不规则、坚硬、表面有纵横网纹、大小为0.25mm×0.3mm左右。由于充分成熟的列当种子活力好，发芽率高，所以制备接种物时采用充分成熟的列当种子。

本发明实施例中，经纱网过滤后可将列当种子与其他碎屑分开，从而可以获得纯度较高的列当种子，进而可以增加向日葵根系接种列当的成功率。

本发明实施例中，培养土为沙壤土和蛭石按照体积比为1.5∶1的比例充分混匀而配制成的。此配比的培养土土壤比较疏松，透气性好，根系接种时利于列当的寄生和生长。其中，从田间挖取沙含量高于35％低于80％、黏土含量高于20％低于35％的土壤作为沙壤土；从市场购买粒径为1-3mm的蛭石。沙壤土也可用营养土代替，本发明实施例中，营养土由山泥∶园土∶腐殖质∶草木灰按照重量比2∶2∶1∶1的比例配置。

将列当种子与培养土按照1:5000-1:1000的重量比混合均匀，使分布在培养土中的列当种子数量充足，保证向日葵根系上有足够的列当种子寄生。

优选的，将列当种子与培养土按照3:5000的重量比混合均匀。使用该比例可以较高限度的利用列当种子，保证向日葵根系上有足够的列当种子寄生。

S2，在底部能够进行液体流通的容器内，从底部往上依次铺上第一培养土层、接种物层和第二培养土层，制成培养器。

其中，底部能够进行液体流通的容器，具体为，在杯底设置有两个3mm的通孔的透明塑料杯。这里，在杯底设置两个3mm的通孔可以使液体通过，本发明实施例中，液体具体为水，水通过杯底的通孔，进入杯中的培养土中，将培养土充分浸润，为后续的播种准备充足的水分。

两个3mm的通孔，可以保证进入培养土中的水分不会过多也不会过少，因为，培养土中的水分如果过多的话，可能会使得培养土发生流动，从而影响列当对与向日葵根系的相对位置，进而影响列当对向日葵根系的侵染结果；而如果培养土中的水分如果过少的话，则可能会影响向日葵和列当种子的发育，进而影响列当对向日葵根系的侵染结果。

本发明实施例中使用塑料杯，以便于在杯底开设通孔的操作。

而使用透明的塑料杯，可以在培养过程中，透过塑料杯观察杯子内的情况，对列当侵染向日葵根系的情况进行初步判断，以免直接进行根系冲洗带来的误操作。

另外，本发明实施例中，第一培养土层的高度为所述容器的高度的1/3，接种物层的高度为所述容器的高度的1/3，第二培养土层的高度为所述容器的高度的1/5。采用这种方式制备的培养器，可以使向日葵的根系主要分布在接种物层，有利于列当寄生在向日葵根系。

制成培养器之后，可以将该培养器放在一个装有水的托盘内。

S3，将所述培养器放在一个装有水的容器内，所述培养器的顶部高于所述装有水的容器中的水的高度，使水从所述培养器底部进入所述培养器内，当所述培养器内的所述培养土吸透水分后，在所述培养器内播种用水浸泡好的向日葵种子。如本领域普通技术人员可以理解的，当土壤饱和含水量约50％时，培养土吸透水分。

本发明实施例中，使水从所述培养器底部进入所述培养器内，使水分浸润培养土，而不是从培养器的上面浇水。采用这样的浇水方式，可以使培养器内土壤的表面不会板结，有利于向日葵的出苗。

其中，所述播种用水浸泡好的向日葵种子，具体为，将在20℃-25℃的水中浸泡4-6小时的向日葵种子播种到所述第二培养土层的表面，然后在所述培养器的表面覆盖1cm-1.5cm厚的所述培养土。将向日葵种子在20℃-25℃的水中浸泡4-6小时，可以加快种皮吸水，促进种子发芽。在所述培养器的表面覆盖1cm-1.5cm厚的所述培养土，可以保湿透气，保证向日葵种子能够很好的发育、生长。

优选地，将在25℃的水中浸泡4小时的向日葵种子播种到所述第二培养土层的表面，然后在所述培养器的表面覆盖1cm厚的所述培养土。

本发明实施例中，在每个所述培养器内播种2粒所述向日葵种子。以保证每个培养器内均能长出向日葵苗。

另外，对于每种待鉴定的向日葵品种或材料，分别在10-20个培养器内进行播种，并对每个培养器进行编号，进行平行试验，保证试验结果的可靠性。

S4，将播种后的向日葵种子进行室内培养，至向日葵长出8～10片真叶，得到观察苗。

本发明实施例中，向日葵种子室内培养具体可以采用如下方法：将播种后的培养器的容器放入温室中，室内温度控制在20-25℃；光照强度控制为10000lux，光照时间控制在14小时/天，且光照时间段早晨07:00至晚上9:00；空气湿度在40％左右。出苗前，在培养器的顶部覆盖1层塑料薄膜，并在薄膜上打通孔，通孔的直径为3-5mm，保证空气流通，以及避免培养土内的水分过多的流失，出苗后揭掉该薄膜。

在上述培养条件下，可以保证列当和向日葵均能较好的生长发育。

向日葵出苗后7天左右，小苗长出2片真叶，可以将培养器中留1株向日葵苗，多余的用剪刀剪除。向日葵生长过程中，幼苗叶片开始出现萎蔫时进行浇水，浇水时，不是从培养器的上部浇水，而是将水倒入盛放培养器的容器中，保证培养器内土壤表面不会板结，有利于向日葵的生长。

其中，盛放培养器的容器可以为托盘，水从培养器底部进入到培养器内，当培养器的底部开设有通孔时，水可以通过培养器底部的通孔进入培养器内。在浇水的过程中，可以根据托盘中培养器的数量控制浇水量，水量一般是控制在使培养器中的土壤充分吸湿为宜，不应太多。

经过上述培养和管理，向日葵出苗32-35天后，向日葵长出8～10片真叶，得到观察苗。

S5，观察并记录所述观察苗的根系侵染列当的数量。

本发明实施例中，可以具体采用如下方法来观察并记录所述观察苗的根系侵染列当的数量：将所述观察苗从所述培养器内取出，用清水将所述观察苗的根系冲洗干净，观察并记录每株所述观察苗的根系侵染列当的数量。

其中，所述观察苗的根系侵染列当后的形态，具体为，被侵染的所述观察苗的根系上有根瘤状突起或根状茎，所述根瘤状突起或根状茎的一端膨大成吸器，且吸附到所述观察苗的根系上，所述根瘤状突起或根状茎的另一端形成一个由鳞状叶包被的幼芽。

S6，根据所述观察苗侵染列当的数量，鉴定向日葵抗列当的水平。

本发明实施例中，可以具体采用如下方法来根据所述观察苗侵染列当的数量，鉴定向日葵抗列当的水平：所述观察苗的根系侵染的列当数量为0时，则鉴定为向日葵对列当免疫，抗列当水平为1级；所述观察苗的根系侵染的列当数量小于等于10时，则鉴定为向日葵对列当具有较好的抗性，抗列当水平为2级；所述观察苗的根系侵染的列当数量大于10小于等于30时，则鉴定为向日葵较易感染列当，抗列当水平为3级；所述观察苗的根系侵染的列当数量大于30时，则鉴定为向日葵具有高的感染列当的水平，抗列当水平为4级。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本发明通过采用室内培养，对向日葵根系接种列当，并统计调查长出8～10片真叶的向日葵幼苗的根系侵染列当数量的方法，来鉴定不同向日葵材料或品种抗列当的水平，由于用来鉴定抗列当水平的向日葵是长出8～10片真叶的向日葵幼苗，因此鉴定所需的培养向日葵的时间短、效率高，实现了对向日葵抗列当水平的快速鉴定；且由于本发明的全过程采用室内培养，因此耗费的人力物力小、成本低；进而大大缩减田间鉴定的工作量，降低育种成本，提高育种效率，也为抗列当向日葵新品种的选择和推广提供了依据。

实验例

步骤一，配制培养土。

将从田间挖取的沙壤土和蛭石按照体积比为1.5∶1的比例充分混匀配制成培养土。

步骤二，制作列当种子。

采集9月份田间充分成熟的列当种子，剥去茎秆留下列当蒴果，将列当蒴果搓碎后用80目纱网(178um孔径)过滤去除杂质留下列当种子。

步骤三，制作接种物。

将列当种子与培养土按照3:5000的重量比混合均匀，制作接种物。

步骤四，制备培养器。

选取容量约200mL的透明塑料杯，在杯底打两个直径为3mm的通孔，然后在杯底敷上一层滤纸，之后在杯内先装入1/3杯的上述培养土，再装入1/3杯的上述接种物，最后再装入1/5杯的上述培养土。

步骤五，播种。

将上述制备好的培养器放在一个装有水的托盘中，托盘中的水从所述培养器底部进入所述培养器内，当所述培养器内的所述培养土吸透水份后，

将用20℃-25℃温水浸泡4-6小时的向日葵种子播种到所述培养器的表面，然后在所述培养器的表面覆盖1cm厚的所述培养土。其中，具体地，在每个所述培养器内播种2粒所述向日葵种子。以保证每个培养器内均能长出向日葵苗。对于每种待鉴定的向日葵品种或材料，分别在10个培养器内进行播种，并对每个培养器进行编号，进行平行试验，保证试验结果的可靠性。

步骤六，室内培养和管理，得到观察苗。

将播种后的培养器的容器放入温室中，室内温度控制在20-25℃；光照强度控制为10000lux，光照时间控制在14小时/天，且光照时间段最好为早晨07:00至晚上9:00；空气湿度在40％左右。出苗前，在培养器的顶部覆盖1层塑料薄膜，并在薄膜上打通孔，通孔的直径最好为3-5mm，保证空气流通，以及避免培养土内的水分过多的流失，出苗后揭掉该薄膜。

向日葵出苗后7天左右，小苗长出2片真叶，可以将培养器中留1株向日葵苗，多余的用剪刀剪除。向日葵生长过程中，幼苗叶片开始出现萎蔫时进行浇水，浇水时，不是从培养器的上部浇水，而是将水倒入托盘中，水再通过培养器底部的通孔进入到培养器内。在浇水的过程中，水量一般是控制在使培养器中的土壤充分吸湿为宜，不应太多。

经过上述培养和管理，如图2所示。向日葵出苗32-35天后，向日葵长出8～10片真叶，得到观察苗。

步骤七，观察并记录所述观察苗的根系侵染列当的数量。

将所述观察苗从所述培养器内取出，用清水将所述观察苗的根系冲洗干净，观察并记录每株所述观察苗的根系侵染列当的数量。其中，本发明实验例中，被侵染的所述观察苗的根系上有根瘤状突起或根状茎，所述根瘤状突起或根状茎的一端膨大成吸器，且吸附到所述观察苗的根系上，所述根瘤状突起或根状茎的另一端形成一个由鳞状叶包被的幼芽，如图4-7所示。透过透明的塑料杯看到的形态如图3所示。

步骤八，根据所述观察苗侵染列当的数量，鉴定向日葵抗列当的水平。

所述观察苗的根系侵染的列当数量为0时，则鉴定为向日葵对列当免疫，抗列当水平为1级，如图4所示；所述观察苗的根系侵染的列当数量小于等于10时，则鉴定为向日葵对列当具有较好的抗性，抗列当水平为2级，如图5所示；所述观察苗的根系侵染的列当数量大于10小于等于30时，则鉴定为向日葵较易感染列当，抗列当水平为3级，如图6所示；所述观察苗的根系侵染的列当数量大于30时，则鉴定为向日葵具有高的感染列当的水平，抗列当水平为4级，如图7所示。

上述室内向日葵抗列当鉴定的结果表明：不同向日葵材料或品种对同一接种物的反应不同，即根系上寄生列当数量不同，呈现不同的级别。因此，可以根据鉴定的结果筛选出列当抗性好的向日葵品种或材料。

步骤九，田间培养，观察并记录向日葵植株周围的列当数量以及向日葵的生长情况。

为验证上述室内鉴定结果的准确性，选取室内鉴定结果比较明显的两个品种：阿勒泰三道眉(如图5)和北屯1号(如图7)，在新疆阿勒泰地区北屯镇向日葵列当重发地(列当病圃)进行田间鉴定。田间鉴定结果如图8和图9所示，从图8中可以看出，阿勒泰三道眉这一向日葵品种的根部附近长出很多列当，具有高的感染列当的水平；从图9中可以看出，北屯1号这一向日葵品种的根部附近只是能稀稀拉拉的看到列当，数量很少，该向日葵品种对列当具有较高的抗性水平。可见，田间鉴定结果与室内鉴定结果一致。

通过上述实验例可以看出，本发明实施例提供的室内鉴定向日葵抗列当水平的方法准确可行，可以作为初步筛选向日葵材料或品种的方法。而由于本发明实施例提供的室内鉴定向日葵抗列当水平的方法，由于用来鉴定抗列当水平的向日葵是长出8～10片真叶的向日葵幼苗，因此鉴定所需的培养向日葵的时间短、效率高，实现了对向日葵抗列当水平的快速鉴定；且由于本发明的全过程采用室内培养，因此耗费的人力物力小、成本低；进而大大缩减了田间鉴定的工作量，降低了育种成本，提高了育种效率，也为抗列当向日葵新品种的选择和推广提供了依据。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种快速鉴定向日葵抗列当水平的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，将列当种子与培养土按照1:5000-1:1000的重量比混合均匀，制成接种物；

S2，在底部能够进行液体流通的容器内，从底部往上依次铺上第一培养土层、接种物层和第二培养土层，制成培养器；

S3，将所述培养器放在一个装有水的容器内，所述培养器的顶部高于所述装有水的容器中的水的高度，使水从所述培养器底部进入所述培养器内，当所述培养器内的所述培养土吸透水分后，在所述培养器内播种用水浸泡好的向日葵种子；

S4，将播种后的向日葵种子进行室内培养，至向日葵长出8～10片真叶，得到观察苗；

S5，观察并记录所述观察苗的根系侵染列当的数量；

S6，根据所述观察苗侵染列当的数量，鉴定向日葵抗列当的水平；

步骤S2中，所述底部能够进行液体流通的容器，具体为，在杯底设置有两个3mm的通孔的透明塑料杯；

步骤S2中，所述第一培养土层的高度为所述容器的高度的1/3，所述接种物层的高度为所述容器的高度的1/3，所述第二培养土层的高度为所述容器的高度的1/5；

步骤S3中，所述播种用水浸泡好的向日葵种子，具体为，将20℃-25℃的水中浸泡4-6小时的向日葵种子播种到所述第二培养土层的表面，然后在所述培养器的表面覆盖1cm-1.5cm厚的所述培养土；

步骤S3中，每个所述培养器内播种2粒所述向日葵种子；

步骤S4中，所述观察苗为向日葵出苗后32-35天得到的向日葵的苗；

步骤S5具体为，将所述观察苗从所述培养器内取出，用清水将所述观察苗的根系冲洗干净，观察并记录每株所述观察苗的根系侵染列当的数量；

步骤S5中，所述观察苗的根系侵染列当后的形态，具体为，被侵染的所述观察苗的根系上有根瘤状突起或根状茎，所述根瘤状突起或根状茎的一端膨大成吸器，且吸附到所述观察苗的根系上，所述根瘤状突起或根状茎的另一端形成一个由鳞状叶包被的幼芽；

步骤S6具体为，所述观察苗的根系侵染的列当数量为0时，则鉴定为向日葵对列当免疫，抗列当水平为1级；所述观察苗的根系侵染的列当数量小于等于10时，则鉴定为向日葵对列当具有较好的抗性，抗列当水平为2级；所述观察苗的根系侵染的列当数量大于10小于等于30时，则鉴定为向日葵较易感染列当，抗列当水平为3级；所述观察苗的根系侵染的列当数量大于30时，则鉴定为向日葵具有高的感染列当的水平，抗列当水平为4级。