CN110235639A - 自然海水胁迫棉花苗期耐盐鉴定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自然海水胁迫棉花苗期耐盐鉴定方法，包括以下步骤：种子经硫酸脱绒后，选择籽粒饱满成熟的种子；对所有选择出的种子进行消毒处理；将消毒处理后的种子沙培育苗至子叶平展，然后将棉花幼苗放入霍格兰营养液中水培至两叶一心期；利用浓度为50％的自然海水对两叶一心期的棉花幼苗进行胁迫处理；根据棉花幼苗的生长情况计算棉花幼苗的耐盐指数，以耐盐指数为指标对棉花耐盐水平进行评价，确定棉花耐盐水平。本发明提供的方法操作简单，外界胁迫环境均匀，人力物力成本低，占用空间少，利于准确、快速和大量棉花材料苗期耐盐性鉴定。

Description

自然海水胁迫棉花苗期耐盐鉴定方法

技术领域

本发明涉及植物生理学，尤其涉及一种自然海水胁迫棉花苗期耐盐鉴定方法。

背景技术

为保证粮食安全，我国植棉区整体西进东移，即向西北内陆盐碱地和滨海滩头转移。盐碱已成为限制上述地区棉花生产的非生物胁迫因素之一。生产上棉花遭受盐碱胁迫，主要表现在苗期。外界盐浓度过大会造成苗期植株吸水困难并妨碍植株对营养元素吸收，从而使植株畸形、萎蔫、死亡。目前，关于棉花苗期耐盐鉴定集中于使用人工海水或单盐胁迫，使用自然海水胁迫鉴定未见报道。同时在滨海滩头植棉区使用自然海水浇灌，有利于节约灌溉用水。因此，利用自然海水胁迫鉴定棉花苗期耐盐性种质十分必要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自然海水胁迫棉花苗期耐盐鉴定方法，以期有效鉴定棉花耐盐种质，为培育适于海水植棉的棉花品种奠定基础，本发明提供的方法在幼苗生长过程中，选择自然海水胁迫，既可以通过胁迫后幼苗倒伏程度鉴定材料耐盐性，又可以模拟滨海滩头植棉区域棉花苗期生长环境，筛选适合上述环境种植的棉花材料。

本发明提供一种自然海水胁迫棉花苗期耐盐鉴定方法，包括以下步骤：

S1，种子的选择：种子经硫酸脱绒后，选择籽粒饱满成熟的种子；

S2，种子的预处理：对所有选择出的种子进行消毒处理；

S3，育苗：将消毒处理后的种子沙培育苗至子叶平展，然后将棉花幼苗放入霍格兰营养液中水培至两叶一心期；

S4，自然海水胁迫处理：将两叶一心期的棉花幼苗转入装有浓度为50％的自然海水的水培盒中，将水培盒置于温度为28℃的温室进行培养；

S5，耐盐分级：根据棉花幼苗的生长情况计算棉花幼苗的耐盐指数，以耐盐指数为指标对棉花耐盐水平进行评价，确定棉花耐盐水平。

进一步地，步骤S1中，栽培棉花种子轧花后种壳上仍然存有短绒，种子是否饱满、是否成熟和是否有虫害都不明显，经过硫酸脱绒后，种子外壳上的短绒去掉，挑选乌黑饱满无虫害的完整种子；如果棉花种子是当年新收获的种子，需要破除生理休眠，可以采取加热干燥法：40℃，通风良好，烘箱加热烘干1天。

进一步地，步骤S2中，种子经过硫酸脱绒时会杀死一部分种壳上的微生物，但是在种子处理前仍需进一步进行消毒处理，消毒处理的过程为：先利用5％的次氯酸钠溶液浸泡种子10min，然后用纯水冲洗干净。

进一步地，步骤S3中，沙培育苗的过程为：在培养盒中铺上3cm厚沙土(沙土和培养盒均已采取高温灭菌处理)，倒入150mL纯水，将消毒处理后的种子置于培养盒中，种子最好按照一个方向摆放，种子之间间隔一定距离，发芽期间定期补充纯水；将培养盒放入设定温度为28℃的人工气候培养箱中，每天8h光照，光照强度为13.5μmol/(m²·s)～22.5μmol/(m²·s)，待棉花幼苗子叶平展，将棉花幼苗转入装有1/2霍格兰营养液的水培盒，将水培盒放入设定温度为28℃的温室中，每天12h光照，水培至棉花幼苗两叶一心期。

进一步地，步骤S4中，将水培盒标记为试验组水培盒和对照组水培盒，向试验组水培盒中倒入50mL浓度为50％的自然海水，对照组水培盒中加入50mL1/2霍格兰营养液，然后将生育期均为两叶一心期的棉花幼苗分别置于试验组水培盒和对照组水培盒中，棉花幼苗之间间隔一定距离，水培期间试验组水培盒中定期补充浓度为50％的自然海水，对照组水培盒中定期补充1/2霍格兰营养液，将试验组水培盒和对照组水培盒放入设定温度28℃的温室中，每天12h光照，连续处理24h。

进一步地，步骤S5中，棉花幼苗的生长情况分为棉花幼苗的茎呈倒伏状、半倒伏状、直立状，以棉花幼苗的茎倒伏、半倒伏、直立为指标对棉花幼苗生长情况赋分，倒伏赋0分，半倒伏赋2分，直立赋4分，然后根据棉花幼苗生长情况计算耐盐指数，耐盐指数的计算公式为：

式中，z为耐盐指数，x_倒伏为棉花幼苗的茎呈倒伏状的赋分，x_倒伏的值为0；y_倒伏为棉花幼苗的茎呈倒伏状的棉花幼苗颗数；x_半倒伏为棉花幼苗的茎呈半倒伏状的赋分，x_半倒伏的值为2；y_半倒伏为棉花幼苗的茎呈半倒伏状的棉花幼苗颗数；x_直立为棉花幼苗的茎呈直立状的赋分，x_直立的值为4；y_直立为棉花幼苗的茎呈直立状的棉花幼苗颗数；n为自然海水处理的棉花幼苗总颗数。

进一步地，以耐盐指数为指标对棉花耐盐水平进行评价的标准为：耐盐指数的值≥3.5，耐性级别为高抗；耐盐指数的值为3.0～3.49，耐性级别为抗；耐盐指数的值为2.5～2.99，耐性级别为耐；耐盐指数的值<2.49，耐性级别为感。

本发明为棉花耐盐鉴定提供了一种新方法，在国际和国内为独创，具有以下优点：

(1)本发明采用自然海水胁迫处理，有助于筛选适合海水灌溉和滨海滩头种植的棉花耐盐品种；

(2)本发明采用耐盐指数进行分级，给出了客观的评价指标，极大降低了人为主观因素造成的误差；

(3)本发明采用温室培养，除了设定不同的海水浓度，其他条件在人为控制下均可达到完全一致，减少了环境因素导致的误差，使结果更加可靠；

(4)本发明提供的方法操作简单，外界胁迫环境均匀，人力物力成本低，占用空间少，利于准确、快速和大量棉花材料苗期耐盐性鉴定。

附图说明

图1是本发明一种自然海水胁迫棉花苗期耐盐鉴定方法的流程示意图。

图2是本发明实施例1中50％自然海水处理后各个棉种的幼苗倒伏状态示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1，本发明的实施例提供了一种自然海水胁迫棉花苗期耐盐鉴定方法，包括以下步骤：

步骤S1，种子的选择：种子经硫酸脱绒后，选择籽粒饱满成熟的种子；

步骤S2，种子的预处理：对所有选择出的种子进行消毒处理；

步骤S3，育苗：将消毒处理后的种子沙培育苗至子叶平展，然后将棉花幼苗放入霍格兰营养液中水培至两叶一心期；

步骤S4，自然海水胁迫处理：将棉花幼苗转入装有浓度为50％的自然海水的水培盒中，将水培盒置于温度为28℃的温室进行培养；浓度为50％的自然海水的配制为：将自然海水与淡水按照体积比1:1进行混合，本发明中用到的自然海水的取水地点为三亚市崖州区崖州湾；

步骤S5，耐盐分级：计算棉花幼苗的耐盐指数，以耐盐指数为指标对棉花耐盐水平进行评价，确定棉花耐盐水平。

下面结合实施例对本发明提供的自然海水胁迫棉花苗期耐盐鉴定方法进行详细说明。

实施例1：自然海水胁迫棉花苗期耐盐鉴定方法鉴定6份棉花材料的耐盐水平

1、本发明实施例1选用的棉花材料为：邱科2(以下简称邱2)、邱科1b(以下简称邱1b)、尖斑棉25(以下简称尖-25)、玛丽加郎特棉85(以下简称玛85)、中棉所12(以下简称中12)、陆地棉TM-1(以下简称TM-1)共6份棉花材料。

2、种子的选择：

硫酸脱绒后的棉花种子，挑选大小一致，乌黑饱满、无虫害的完整的成熟种子。为了确保打破棉花种子的生理休眠，在通风良好的条件下，把供试种子铺成一薄层，40℃，加热烘干24h，以打破种子休眠。保存备用。

3、种子的消毒：

利用5％的次氯酸钠溶液浸泡种子10min，用纯水冲洗4-5遍，这样可以防止细菌、真菌等引起的种子霉烂。

4、育苗：

在培养盒中铺上3cm厚沙土(沙土和培养盒均已采取高温灭菌处理)，倒入150mL纯水，将消毒后的种子置于培养盒中，种子最好按照一个方向摆放，种子之间间隔一定距离，发芽期间定期补充纯水。将培养盒放入设定温度为28℃的人工气候培养箱中，每天8h光照，光照强度为13.5μmol/(m²·s)～22.5μmol/(m²·s)，待棉花幼苗子叶平展，将棉花幼苗转入装有1/2霍格兰营养液的水培盒中，将水培盒放入设定温度为28℃的温室中，每天12h光照，水培至棉花幼苗两叶一心期。

5、自然海水胁迫处理：

将水培盒标记为试验组水培盒和对照组水培盒，设置自然海水不同的浓度梯度：0％、25％、50％、100％，其中0％为对照组，25％、50％、100％为试验组；在试验组水培盒中分别倒入50mL浓度为25％、50％、100％的自然海水，对照组水培盒中加入50mL 1/2霍格兰营养液；将生育期均为两叶一心期的棉花幼苗置于试验组水培盒和对照组水培盒中，棉花幼苗之间间隔一定距离；水培期间试验组水培盒中定期补充对应浓度的自然海水，对照组水培盒中定期补充1/2霍格兰营养液；将试验组水培盒和对照组水培盒放入设定温度为28℃的温室中，每天12h光照，连续处理24h，每个处理重复3次。

5、结果统计及分析：

处理后2h开始调查，0％自然海水及25％自然海水处理的棉花幼苗直立，50％自然海水处理的棉花幼苗不同程度倒伏，100％自然海水处理的棉花幼苗大部分倒伏；24h后0％自然海水及25％自然海水处理种子直立生长，50％自然海水处理的棉花幼苗倒伏，且不同材料间倒伏程度存在明显差异，100％自然海水处理的棉花幼苗完全倒伏且子叶萎蔫变黑。

统计不同浓度下的棉花幼苗倒伏程度，结果表明，棉花的不同品种幼苗倒伏程度随着自然海水浓度升高而增加，在100％自然海水浓度下，所有材料完全倒伏；在海水浓度为50％时不同材料间的倒伏程度差异明显，50％可以作为棉花自然海水胁迫的有效浓度；在25％自然海水浓度下，相同材料的倒伏程度与0％自然海水结果稍微有差别，但材料之间的差别不大，不能有效的对材料之间的耐盐水平进行鉴别。

50％自然海水处理后各个棉种的幼苗倒伏状态见图2，从图2可知，玛85和中12棉花幼苗的茎呈直立状的较多。

5、耐盐水平分级：

对50％自然海水处理条件下棉花的生长情况进行赋分，利用公式计算耐盐指数，然后根据分级标准进行分级，6个棉花材料的苗期耐盐水平见表1。

表1：6个棉花材料的苗期耐盐水平

材料名称	耐盐指数	耐性级别
			邱2	2.53	耐
邱1b	2.60	耐
			尖-25	2.00	感
玛-85	4.00	高抗
			中12	3.80	高抗
TM-1	2.80	耐

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自然海水胁迫棉花苗期耐盐鉴定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，种子的选择：种子经硫酸脱绒后，选择籽粒饱满成熟的种子；

S2，种子的预处理：对所有选择出的种子进行消毒处理；

S3，育苗：将消毒处理后的种子沙培育苗至子叶平展，然后将棉花幼苗放入营养液中水培至两叶一心期；

S4，自然海水胁迫处理：利用浓度为50％的自然海水对两叶一心期的棉花幼苗进行胁迫处理；

S5，耐盐分级：根据棉花幼苗的生长情况计算棉花幼苗的耐盐指数，以耐盐指数为指标对棉花耐盐水平进行评价，确定棉花耐盐水平。

2.根据权利要求1所述的自然海水胁迫棉花苗期耐盐鉴定方法，其特征在于，步骤S2中，消毒处理的过程为：先利用5％的次氯酸钠溶液浸泡10min，然后用纯水冲洗干净。

3.根据权利要求1所述的自然海水胁迫棉花苗期耐盐鉴定方法，其特征在于，步骤S3中，沙培育苗的过程为：将消毒处理后的种子放入铺有沙土的培养盒中，然后将培养盒放入人工气候培养箱中进行培养，人工气候培养箱的温度设置为28℃，光照强度为13.5μmol/(m²·s)～22.5μmol/(m²·s)，光照时间设置为8h。

4.根据权利要求1所述的自然海水胁迫棉花苗期耐盐鉴定方法，其特征在于，步骤S5中，耐盐指数的计算公式为：

式中，z为耐盐指数，x_倒伏为棉花幼苗的茎呈倒伏状的赋分，x_倒伏的值为0；y_倒伏为棉花幼苗的茎呈倒伏状的棉花幼苗颗数；x_半倒伏为棉花幼苗的茎呈半倒伏状的赋分，x_半倒伏的值为2；y_半倒伏为棉花幼苗的茎呈半倒伏状的棉花幼苗颗数；x_直立为棉花幼苗的茎呈直立状的赋分，x_直立的值为4；y_直立为棉花幼苗的茎呈直立状的棉花幼苗颗数；n为自然海水处理的棉花幼苗总颗数。

5.根据权利要求1所述的自然海水胁迫棉花苗期耐盐鉴定方法，其特征在于，步骤S5中，以耐盐指数为指标对棉花耐盐水平进行评价的标准为：耐盐指数的值≥3.5，耐性级别为高抗；耐盐指数的值为3.0～3.49，耐性级别为抗；耐盐指数的值为2.5～2.99，耐性级别为耐；耐盐指数的值<2.49，耐性级别为感。