CN106879335A - 一种提高西葫芦抗旱性的育种方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高西葫芦抗旱性的育种方法，属于农业种植技术领域。为了解决西葫芦受干旱胁迫而严重影响瓜籽的产量及品质的问题，本发明提供了一种提高西葫芦抗旱性的育种方法，本发明将光照、音频物理方法有机和化学方法相结合有效促进和完善西葫芦内部的保护酶系统，提高了西葫芦的抗旱特性，因而增加了西葫芦的瓜籽产量，提升了瓜籽品质。

Description

一种提高西葫芦抗旱性的育种方法
技术领域
本发明属于农业种植技术领域，具体是一种提高西葫芦抗旱性的育种方法。
背景技术
西葫芦，别名美洲南瓜，葫芦科南瓜属，1年生草本植物，其籽粒又称白瓜籽，生产上主要收获其籽粒，19世纪中叶从欧美洲传入中国开始栽培，现全国各地广泛栽培，尤其在东北、黄淮及长江流域极为普遍，白瓜籽板大、皮薄、籽仁饱满、色泽清亮、不易破碎，氨基酸、胡萝卜素、蛋白质和维生素等有效成分含量高，随着人们生活水平的不断提高，饮食习惯也在悄然改变。西葫芦籽的食用价值正逐步得到人们认可，已成为休闲、营养、保健的重要食品之一。
在中国北方地区，随着节能日光温室的普及和推广，西葫芦栽培面积日益扩大，用种量也大大增加，但由于西葫芦的喜温喜湿的特性，再加至北方地区大多属于干旱及半干旱地区，风多雨少，干旱胁迫尤为突出，严重影响了西葫芦的生长发育，制约了白瓜籽产量的提高，阻碍了北方地区大规模的推广栽培。
科学表明，干旱对农作物造成的损失在所有的非生物胁迫中占首位，仅次于生物胁迫病虫害造成的损失，且对植物伤害较为严重。干旱胁迫对植物伤害的机理之一是破坏膜系统的完整性，降低对外界物质的选择透过性。研究发现，发生干旱胁迫时，种子及幼苗中的抗坏血酸过氧化物酶(APX)、CAT、POD及SOD等抗氧化酶活性降低，增加了ROS的生成，使得膜脂过氧化作用的产生，脯氨酸等渗透调节物质的积累减少，提高MDA物质含量，并促进其与蛋白质结合引起的蛋白质分子内外交联，破坏了细胞正常渗透压，增加了细胞膜透性，使外渗液电导率上升，从而导致农作物产量及品质严重下降。
现有育种技术已经研究出抗病、半矮蔓以及增产、采瓜时间提早的新型西葫芦，但对于改善西葫芦抗旱特性的研究报道的较少，为推进西葫芦在干旱及半干旱地区种植，对抗旱西葫芦的育种方法的研究已成为人们研究的重中之重。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足或缺陷，提供一种提高西葫芦抗旱性的育种方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种提高西葫芦抗旱性的育种方法，包括以下步骤：
①、将大巢菜种子粉碎过100目筛，然后和豆腐渣、海藻糖、壳聚糖、玉米芯、麸皮、酵母菌剂按照重量比5：3:1:1:3:2:0.3比例混合均匀后，30-35℃恒温发酵15-25h，制成种子培养基；选取籽粒饱满、大小一致和无病虫害的西葫芦种子，用蒸馏水冲洗5-10s,沥干水分，平铺在培养基上培养，每两个种子之间距离为2-3cm；按重量份数，取1-3份0.5mg/L珊瑚菜内脂和2-4份1mg/L茉莉花素混合，然后用蒸馏水稀释至50倍液，每隔12小时喷洒一次，连续喷洒5天，并同时将30W紫外灯管悬挂于距离种子上方40-50cm处，每次对种子喷洒完毕，紫外灯照射1-2小时；所述的西葫芦在培养基上培养的温度为25-30℃；
②、按重量份数，取1.5-3.5份0.1mg/L倒提壶、0.5-2份1.5mg/L白花丹素、2-4份1mg/L氯化钙溶液混合均匀制成育种液，然后将步骤①处理完成的西葫芦种子芽口以下三分之二部分埋入沙土中进行培育，每隔2天用育种液喷洒露出土壤的西葫芦种子部分，每次喷洒完成播放声音强度为80-90dB的拉德斯基进行曲40-60min，待西葫芦出苗长度为1.5cm，进行移栽，其中培育过程中，将质量浓度为1％的木醋液和0.01mg/L嘧菌酯按照重量比20:1混合均匀，喷洒沙土保持土壤湿度为40-60％。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明将光照、音频物理方法有机和化学方法相结合有效促进和完善西葫芦内部的保护酶系统，提高了西葫芦的抗旱性，增加了西葫芦瓜籽产量，通过本发明的育种栽培的瓜籽粒多，饱满度好，籽粒洁白美观，品质好，商品性能极佳。
具体实施方式
以下通过实施例来进一步描述本发明，应该理解的是，这些实施例仅用于例证的目的，绝不限于本发明。
实施例1
一种提高西葫芦抗旱性的育种方法，包括以下步骤：
①、将大巢菜种子粉碎过100目筛，然后和豆腐渣、海藻糖、壳聚糖、玉米芯、麸皮、酵母菌剂按照重量比5：3:1:1:3:2:0.3比例混合均匀后，30℃恒温发酵15h，制成种子培养基；选取籽粒饱满、大小一致和无病虫害的西葫芦种子，用蒸馏水冲洗5-10s,沥干水分，平铺在培养基上培养，每两个种子之间距离为2cm；按重量份数，取1份0.5mg/L珊瑚菜内脂和2份1mg/L茉莉花素混合，然后用蒸馏水稀释至50倍液，每隔12小时喷洒一次，连续喷洒5天，并同时将30W紫外灯管悬挂于距离种子上方40cm处，每次对种子喷洒完毕，紫外灯照射1小时；所述的西葫芦在培养基上培养的温度为25℃；
②、按重量份数，取1.5份0.1mg/L倒提壶、0.5份1.5mg/L白花丹素、2份1mg/L氯化钙溶液混合均匀制成育种液，然后将步骤①处理完成的西葫芦种子芽口以下三分之二部分埋入沙土中进行培育，每隔2天用育种液喷洒露出土壤的西葫芦种子部分，每次喷洒完成播放声音强度为80-90dB的拉德斯基进行曲40min，待西葫芦出苗长度为1.5cm，进行移栽，其中培育过程中，将质量浓度为1％的木醋液和0.01mg/L嘧菌酯按照重量比20:1混合均匀，喷洒沙土保持土壤湿度为40-60％。
实施例2
一种提高西葫芦抗旱性的育种方法，包括以下步骤：
①、将大巢菜种子粉碎过100目筛，然后和豆腐渣、海藻糖、壳聚糖、玉米芯、麸皮、酵母菌剂按照重量比5：3:1:1:3:2:0.3比例混合均匀后，35℃恒温发酵25h，制成种子培养基；选取籽粒饱满、大小一致和无病虫害的西葫芦种子，用蒸馏水冲洗5-10s,沥干水分，平铺在培养基上培养，每两个种子之间距离为3cm；按重量份数，取3份0.5mg/L珊瑚菜内脂和4份1mg/L茉莉花素混合，然后用蒸馏水稀释至50倍液，每隔12小时喷洒一次，连续喷洒5天，并同时将30W紫外灯管悬挂于距离种子上方50cm处，每次对种子喷洒完毕，紫外灯照射2小时；所述的西葫芦在培养基上培养的温度为30℃；
②、按重量份数，取3.5份0.1mg/L倒提壶、2份1.5mg/L白花丹素、4份1mg/L氯化钙溶液混合均匀制成育种液，然后将步骤①处理完成的西葫芦种子芽口以下三分之二部分埋入沙土中进行培育，每隔2天用育种液喷洒露出土壤的西葫芦种子部分，每次喷洒完成播放声音强度为80-90dB的拉德斯基进行曲60min，待西葫芦出苗长度为1.5cm，进行移栽，其中培育过程中，将质量浓度为1％的木醋液和0.01mg/L嘧菌酯按照重量比20:1混合均匀，喷洒沙土保持土壤湿度为40-60％。
实施例3
一种提高西葫芦抗旱性的育种方法，包括以下步骤：
①、将大巢菜种子粉碎过100目筛，然后和豆腐渣、海藻糖、壳聚糖、玉米芯、麸皮、酵母菌剂按照重量比5：3:1:1:3:2:0.3比例混合均匀后，32℃恒温发酵20h，制成种子培养基；选取籽粒饱满、大小一致和无病虫害的西葫芦种子，用蒸馏水冲洗5-10s,沥干水分，平铺在培养基上培养，每两个种子之间距离为2.5cm；按重量份数，取2份0.5mg/L珊瑚菜内脂和3份1mg/L茉莉花素混合，然后用蒸馏水稀释至50倍液，每隔12小时喷洒一次，连续喷洒5天，并同时将30W紫外灯管悬挂于距离种子上方45cm处，每次对种子喷洒完毕，紫外灯照射1.5小时；所述的西葫芦在培养基上培养的温度为28℃；
②、按重量份数，取2份0.1mg/L倒提壶、1.5份1.5mg/L白花丹素、3份1mg/L氯化钙溶液混合均匀制成育种液，然后将步骤①处理完成的西葫芦种子芽口以下三分之二部分埋入沙土中进行培育，每隔2天用育种液喷洒露出土壤的西葫芦种子部分，每次喷洒完成播放声音强度为80-90dB的拉德斯基进行曲50min，待西葫芦出苗长度为1.5cm，进行移栽，其中培育过程中，将质量浓度为1％的木醋液和0.01mg/L嘧菌酯按照重量比20:1混合均匀，喷洒沙土保持土壤湿度为40-60％。
试验例
试验时间：2015年3月-2016年6月
试验地点：甘肃省武威市民勤县东部开发区西葫芦种植基地。
试验地特点：民勤县，年均温度7.4℃，极端最高气温38.1℃，极端最低气温是-28.8℃；年均降水量110mm，占年均降雨量的73％；年均蒸发量2644mm，年日照时数2832.1h；年平均风速2.3m/s，气候干旱，降雨稀少，蒸发强烈，光照充足，昼夜温差大，属于典型的干旱荒漠气候。地带性土壤以灰棕漠土为主，荒漠化程度高。
试验种子：籽粒饱满、大小一致和无病虫害中熟品种白雪公主9号作试验用种(该品种出苗整齐，长势旺盛，座瓜性好，短蔓主茎型，瓜呈圆柱形，适应性广，增产潜力大，生育期105天)。
试验方法：取200粒供试籽用西葫芦种子，随机均分为4组，3个试验组，1个对照组，每组种子数量为50粒，将3个试验组的种子分别依次按照实施例1、实施例2和实施例3进行育种处理，直至西葫芦出苗长度为1.5cm；对照组不进行任何育种处理，置于铺有双层滤纸的培养皿中,在25℃恒温培养箱内培养,保持滤纸湿润，直至西葫芦出苗长度为1.5cm；然后将试验组幼苗和对照组幼苗分别水分胁迫土壤含水量为9％-11％(15天)，然后用清水冲洗干净,测定超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶活性(CAT)活性、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)及可溶性蛋白的平均含量，测定结果见表1；然后将试验组和对照组的幼苗移栽大田，进行栽植，每组试验田面积为50m2，大田管理均一致。收获后测定每组亩产及单株瓜产饱满籽粒及千粒重量，测定结果见表2。
所述的过氧化物酶(POD)活性采用愈创木酚法；超氧化物歧化酶(SOD)活性采用NBT光化还原法；过氧化氢酶活性(CAT)活性按Thomas Br enannand Chain Frenkel方法测定；丙二醛(MDA)活性采用硫代巴比妥酸法；脯氨酸(Pro)含量采用茚三酮法；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法，上述的测定方法应为本领域技术人员应当熟知的技术。
表1干旱胁迫对西葫芦酶系统的影响
由表1可知，与对照组相比，试验组1、试验组2和试验组3采用本发明实施例1、实施例2和实施例3的育种方法培育出的幼苗中保护酶系统中的：过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶活性(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著高于对照组以及脯氨酸和可溶性蛋白含量也显著增大，同时生成的丙二醛(MDA)大大减少，因此，明显可知，经过本发明的育种方法，西葫芦抗旱特性明显提高。
表2干旱胁迫对西葫芦产量及籽粒的影响
组别 试验田产量 单株瓜产饱满籽粒 饱满籽粒千粒重量
试验组1 18.23kg 456粒 171g
试验组2 18.01kg 467 175g
试验组3 18.76kg 448 168g
对照组 14.99kg 400 150g
由表2可知，相比较于对照组，本发明育种方法育种的西葫芦种子经过大田移栽，产量明显提高，单株瓜产饱满籽粒数量明显增加以及饱满籽粒千粒重量也显著增加。

Claims (1)

1.一种提高西葫芦抗旱性的育种方法，其特征在于：包括以下步骤：
①、将大巢菜种子粉碎过100目筛，然后和豆腐渣、海藻糖、壳聚糖、玉米芯、麸皮、酵母菌剂按照重量比5：3:1:1:3:2:0.3比例混合均匀后，30-35℃恒温发酵15-25h，制成种子培养基；选取籽粒饱满、大小一致和无病虫害的西葫芦种子，用蒸馏水冲洗5-10s,沥干水分，平铺在培养基上培养，每两个种子之间距离为2-3cm；按重量份数，取1-3份0.5mg/L珊瑚菜内脂和2-4份1mg/L茉莉花素混合，然后用蒸馏水稀释至50倍液，每隔12小时喷洒一次，连续喷洒5天，并同时将30W紫外灯管悬挂于距离种子上方40-50cm处，每次对种子喷洒完毕，紫外灯照射1-2小时；所述的西葫芦在培养基上培养的温度为25-30℃；
②、按重量份数，取1.5-3.5份0.1mg/L倒提壶、0.5-2份1.5mg/L白花丹素、2-4份1mg/L氯化钙溶液混合均匀制成育种液，然后将步骤①处理完成的西葫芦种子芽口以下三分之二部分埋入沙土中进行培育，每隔2天用育种液喷洒露出土壤的西葫芦种子部分，每次喷洒完成播放声音强度为80-90dB的拉德斯基进行曲40-60min，待西葫芦出苗长度为1.5cm，进行移栽，其中培育过程中，将质量浓度为1％的木醋液和0.01mg/L嘧菌酯按照重量比20:1混合均匀，喷洒沙土保持土壤湿度为40-60％。
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