CN111837865A

CN111837865A - 一种鉴定棉花品种纯度的方法及其操作步骤

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Publication number: CN111837865A
Application number: CN202010596474.2A
Authority: CN
Inventors: 王延琴; 马磊; 匡猛; 周大云; 方丹; 徐双娇; 金云倩; 黄龙雨; 吴玉珍
Original assignee: Institute of Cotton Research of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Institute of Cotton Research of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2020-06-28
Filing date: 2020-06-28
Publication date: 2020-10-30

Abstract

本发明公开了一种鉴定棉花品种纯度的方法及其操作步骤，方法如下：根据计算的种植株数下限值设计试验，适时播种，花铃期观测棉株的典型性状，标记和记录疑似杂株，初步筛查不合格样品并对其进行复查，根据计算结果与质量指标的对比分析，利用容许误差，对棉花品种的纯度质量进行评价。本发明解决了纯度鉴定的盲目操作、人为误差大、结果可比性差的问题，具有本发明具有观测性状直观、少而省力、易于操作、结果准确可靠的优点，便于实施推广，尤其适合大规模棉花品种纯度鉴定和解决种子质量纠纷。

Description

一种鉴定棉花品种纯度的方法及其操作步骤

技术领域

本发明涉及一种棉花种子鉴定的方法，尤其涉及一种鉴定棉花品种纯度的方法及其操作步骤，属于农业领域中种子质量评价技术领域。

背景技术

品种纯度是保证品种品质一致性和发挥品种增产潜力的重要指标。品种纯度鉴定是保证良种优良遗传性状得到充分发挥的前提，是促进作物生产持续稳产、高产的有效措施，也是防止良种混杂退化，提高种子质量和产品品质的必要手段。准确鉴定品种纯度对于种子质量分级、品种审定、假种辨别、质量纠纷起着重要作用。

目前，棉花品种纯度鉴定的常用方法有种子形态鉴定法、纤维整齐度法、田间种植鉴定法以及SSR分子标记法。其中种子形态鉴定法简单、经济、快速，但用于鉴定品种纯度的特征有限，而且只适用于形态性状差异较大容易观察的品种，多数棉花品种之间没有明显和稳定可靠的差异,再加上种子的大小、颜色还易受成熟度、土壤和气候的影响，以及鉴定结果受不同程度的主观影响，用该法难以准确鉴别，因此该法具有明显局限性。纤维整齐度法的优缺点基本同种子形态鉴定法。随着生物技术的发展，SSR分子标记法以其在基因组中分布的数量丰富、呈共显性、多态性好、重复性好、操作简单、结果可靠，以及对DNA质量和数量要求不高等优点，现已在小麦、玉米、水稻等作物纯度鉴定中得到广泛的应用。然而，由于棉花是异源四倍体作物，不仅基因组结构复杂，而且棉花是常异花授粉繁殖，导致品种不可能达到小麦、玉米、水稻等作物的纯合度，同时其骨干亲本数量较少且被反复利用，导致不同棉花品种，特别是同一生态区棉花品种的遗传差异越来越小。随着转基因技术在棉花育种中的应用，在原品种基础上改良少数或单个性状的衍生品种增多，上述诸多因素导致利用SSR标记法更难对不同棉花品种纯度差异进行判别，制约其在棉花上的推广应用。GB/T3543.5-1995《农作物种子检验规程》中虽然对田间小区种植鉴定的规程进行了说明，但它仅对所有农作物田间小区种植鉴定的通用要求作了规定，缺乏针对某一作物的具体操作步骤。众所周知，不同作物间的种植方式、个体表现差异极大，因此鉴定方法也各不相同。棉花属于大棵作物，生育期长，播种时间、种植模式以及田间管理都会导致个体特征特性不能充分表现，影响鉴定结果的可靠性。

由于缺乏适当的鉴定棉花种子品种纯度田间种植的方法，使得在小区设计、播种管理、观测时期、观测方法的选择上盲目无助，观测评价随意性强，鉴定结果可比性和准确性差，非常不利于大规模鉴定品种纯度和对棉花种子质量进行正确评价。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种鉴定棉花品种纯度的方法及其操作步骤，为品种纯度鉴定、打击假劣种子、解决质量纠纷提供技术保障。

本发明采取的技术方案是：

本发明的鉴定棉花品种纯度的方法及其操作步骤具体步骤如下：

（1）试验设计：根据质量指标计算种植株数下限值，依据计算结果进行试验设计；

（2）适时播种：当耕作层5 cm处土壤温度稳定通过14 ℃～16 ℃时播种；

（3）确定杂株：花铃期逐株观测棉株的典型性状，当株型、主茎、叶、铃和花中的任一性状与该品种的特征特性明显不符时，即判定为杂株，进行标记和记录；

（4）结果计算：根据观测记录计算出纯度值，初步筛查出不合格样品并对其进行复查，最终确定不合格样品；

（5）质量评价：通过计算结果与质量指标的对比分析，利用容许误差，对棉花品种的纯度进行评价。

进一步地，在上述技术方案中，步骤（1）中，种植株数下限值按照公式（1）计算：

式中：M—种植株数下限值，结果保留整数；

X—品种纯度标签标注值。

田间种植株数要高于下限值，以保证鉴定时的株数符合国家标准的要求。如国家标准规定大田用种纯度为95%，即M为80，种植株数80株以上。

进一步地，在上述技术方案中，步骤（2）中，株行距为黄河流域棉区、长江流域棉区及海南，采用等行距或宽窄行，等行距80 cm，宽窄行为宽行100 cm，窄行60 cm；株距25 cm～30cm。西北内陆棉区按等行距76 cm，株距20 cm～23 cm。播种方式采用人工点播，每穴2粒～3粒，播深2 cm～3 cm。

优选地，周边设立保护行，采用随机区组设计， 2次重复，播种前对未包衣种子进行包衣处理。

进一步地，在上述技术方案中，步骤（3）中，株型观测植株上、中、下部果枝的长短、果枝与主茎的夹角大小；主茎观测色素腺体的多少及上部幼嫩茎枝的茸毛密度；叶片观测植株中部的叶片形状、大小；铃观测中部果枝内围正常发育棉铃的大小和形状、铃柄长度、铃尖突起程度；花观测当日上午开花花冠及雄蕊的颜色、花粉的颜色、花瓣内侧基部有无花基斑、雌蕊柱头与雄蕊花药高度。当其中的任一性状与该品种的特征特性明显不符时，即判定为杂株，进行标记和记录。

优选地，最佳鉴定时期为花铃期。

进一步地，在上述技术方案中，步骤（4）中，根据观测记录计算出纯度值，初步筛查出不合格样品并对其进行复查，最终确定不合格样品。纯度按式（2）计算：

进一步地，在上述技术方案中，步骤（5）中，所述质量指标是指GB4407.1-2008《经济作物种子第1部分：纤维类》中规定的种子质量指标、合同或者标签标注值。

进一步地，在上述技术方案中，步骤（5）中，容许误差按式（3）计算：

式中：T—容许误差；

P—品种纯度标注值；

N—供鉴定样品总株数。

优选地，判定品种纯度是否达到国家标准规定的质量指标（原种纯度99.0%，大田用种纯度95.0%）、合同约定或者标签标注值的要求时，利用容许差距进行评价。

本发明的积极效果如下：

本发明解决了纯度鉴定的盲目操作、人为误差大、结果可比性差的问题，具有本发明具有观测性状直观、少而省力、易于操作、结果准确可靠的优点，便于实施推广，尤其适合大规模棉花品种纯度鉴定和解决种子质量纠纷。

具体实施方式

下面实施例是对本发明的进一步详细描述。

实施例1

对农业部2017年冬季种子市场监督抽查棉花品种纯度的鉴定，共34份样品，既有大田用种也有原种（国家标准规定大田用种纯度为95.0%，原种纯度为99.0%），分别来自天津、山东、湖南、湖北、新疆和兵团6个省（自治区）：

步骤一、利用公式（1）计算种植株数下限值：

大田用种种植株数下限值：

原种种植株数下限值：

然后，将小区设计为8米行长，每行约30株，大田用种3行区，原种14行区，即能满足种植株数要求。

步骤二、将没有包衣的种子包衣，给样品编号装袋，带到海南三亚试验基地种植。2017年11月20日按南北行向，等行距种植，行距80 cm，株距25 cm～30 cm，人工点播，每穴2粒～3粒。

步骤三、2018年5月6～8日按照权利要求（3）的步骤进行田间鉴定，标记杂株数。

步骤四、根据记录的数据，逐一计算每个品种的纯度值，初步筛查出不合格样品并对其进行复查，最终确定不合格样品。

步骤五、根据计算结果，对比国家标准和标签标注值，利用容许误差，判定样品纯度合格与否。

鉴定结果为37份样品中有3个样品不合格，合格率为91.9%。其中：一个样品的纯度值93.2%，鉴定株数N为485，容许误差T为0.7，标签标准值为原种99.0%，93.2+0.7=93.9低于标签标准值99.0，结果判定为不符合；一个样品的纯度值88.7%，鉴定株数N为151，容许误差T为2.9，标签标准值为大田用种95.0%，88.7+2.9=91.6低于标签标准值95.0，结果判定为不符合。一个样品的纯度值84.2%，鉴定株数N为532，容许误差T为0.7，标签标准值为原种99.0%，84.2+0.7=94.9低于标签标准值99.0，结果判定为不符合。

实施例2

对农业部2018年春季农作物种子市场专项检查和区域性违法行为专项治理棉花品种纯度的鉴定，共11份样品，全部为大田用种，分别来自天津和河北2个省：

步骤一、利用公式（1）计算种植株数下限值：

然后，将小区设计为8米行长，3行区，即能满足种植株数要求。

步骤二、将没有包衣的种子包衣，给样品编号装袋，在中国农业科学院棉花研究所试验农场种植（河南安阳）。2018年4月20日按东西行向，等行距种植，行距80 cm，株距25 cm～30cm，人工点播，每穴2粒～3粒。

步骤三、2018年8月7日按照权利要求（3）的步骤进行田间鉴定，标记杂株数。

鉴定结果为11份样品中有1个样品不合格，合格率为90.9%。其中：不合格样品的纯度值72.7%，鉴定株数N为227，容许误差T容许误差为2.4，标签标准值为大田用种95.0%，72.7+2.4=75.1低于标签标准值95.0，结果判定为不符合。

实施例 3

对农业部2019年冬季种子市场监督抽查棉花品种纯度的鉴定，共48份样品，既有大田用种也有原种，分别来自天津、河北、湖南、湖北、新疆和兵团6个省（自治区）：

步骤一、利用公式（1）计算种植株数下限值：

大田用种种植株数下限值：

原种种植株数下限值：

步骤二、将没有包衣的种子包衣，给样品编号装袋，带到海南三亚试验基地种植。2019年11月2日按东西行向，等行距种植，行距80 cm，株距25 cm～30 cm，人工点播，每穴2粒～3粒。

步骤三、2020年4月7～8日按照权利要求（3）的步骤进行田间鉴定，标记杂株数。

鉴定结果为48份样品中有1个样品不合格，合格率为97.9%。其中：不合格样品的纯度值76.5%，鉴定株数N为179，容许误差T容许误差为1.2，标签标准值为原种95.0%，76.5+1.2=77.7低于标签标准值95.0，结果判定为不符合。

实施例 4

对农业部2019年春季农作物种子市场专项检查和区域性违法行为专项治理棉花品种纯度的鉴定，共39份样品，既有大田用种也有原种，分别来自天津、河北、湖南、山东、新疆和兵团6个省（自治区）：

步骤一、利用公式（1）计算种植株数下限值：

大田用种种植株数下限值：

原种种植株数下限值：

步骤二、将没有包衣的种子包衣，给样品编号装袋，在中国农业科学院棉花研究所试验农场种植（河南安阳）。2019年4月26日按南北行向，等行距种植，行距80 cm，株距25 cm～30cm，人工点播，每穴2粒～3粒。

步骤三、2019年8月6-8日按照权利要求（3）的步骤进行田间鉴定，标记杂株数。

鉴定结果为39份样品中有个样品的株数不符合要求，未于鉴定，3个样品不合格，合格率为92.1%。其中：一个样品的纯度值90.2%，鉴定株数N为204，容许误差T为2.5，标签标准值为大田用种95.0%，90.2+2.5=92.7低于标签标准值95.0，结果判定为不符合；一个样品的纯度值83.5%，鉴定株数N为206，容许误差T为2.5，标签标准值为大田用种95.0%， 83.5+2.5=86.0低于标签标准值95.0，结果判定为不符合；一个样品的纯度值65.7%，标签标准值为原种99.0%，鉴定株数为204株，低于400株，不符合国标要求，因此，未于鉴定，即不判定是否符合。

由以上实施例可以看出，本发明多次应用于农业部监督抽查棉花品种纯度鉴定上，均发挥了显著的成效。综上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种鉴定棉花品种纯度的方法及其操作步骤，其特征在于，包括如下步骤：

（2）适时播种：当耕作层5cm处土壤温度稳定通过14 ℃～16 ℃时播种；

（3）确定杂株：花铃期逐株观测棉株的典型性状，当株型、主茎、叶、铃和花任一性状与该品种不符时，即判定为杂株，进行标记和记录；

（5）质量评价：通过计算结果与质量指标的对比分析，对棉花品种的纯度进行评价。

2.根据权利要求1所述的鉴定棉花品种纯度的方法及其操作步骤，其特征在于：步骤（1）中，种植株数下限值按照公式（1）计算：

………………………………（1）

式中：M—种植株数下限值，结果保留整数；

X—品种纯度标签标注值；

田间种植株数要高于下限值，以保证鉴定时的株数符合国家标准的要求。

3.根据权利要求1所述的鉴定棉花品种纯度的方法及其操作步骤，其特征在于：步骤（2）中，株行距为黄河流域棉区、长江流域棉区及海南，采用等行距或宽窄行，等行距80 cm，宽窄行为宽行100 cm，窄行60 cm；株距25 cm～30 cm;西北内陆棉区按等行距76 cm，株距20 cm～23 cm，播种方式采用人工点播，每穴2粒～3粒，播深2 cm～3 cm。

4.根据权利要求1所述的鉴定棉花品种纯度的方法及其操作步骤，其特征在于：步骤（3）中，株型观测植株上、中、下部果枝的长短、果枝与主茎的夹角大小；主茎观测色素腺体的多少及上部幼嫩茎枝的茸毛密度；叶片观测植株中部的叶片形状、大小；铃观测中部果枝内围正常发育棉铃的大小和形状、铃柄长度、铃尖突起程度；花观测当日上午开花花冠及雄蕊的颜色、花粉的颜色、花瓣内侧基部有无花基斑、雌蕊柱头与雄蕊花药高度。

5.根据权利要求1所述的鉴定棉花品种纯度的方法及其操作步骤，其特征在于：步骤（3）中，当株型、主茎、叶、铃和花任一性状与该品种的特征特性不符时，即判定为杂株，对其进行标记和记录。

6.根据权利要求1所述的鉴定棉花品种纯度的方法及其操作步骤，其特征在于：步骤（4）中，所述结果计算按式（2）计算：

………………（2）

根据计算的品种纯度值，初步筛查出不合格样品并对其进行复查，最终确定不合格样品。

7.根据权利要求1所述的鉴定棉花品种纯度的方法及其操作步骤，其特征在于：步骤（5）中，质量指标是指GB4407.1-2008《经济作物种子第1部分：纤维类》中规定的种子质量指标、合同或者标签标注值。

8.根据权利要求1所述的鉴定棉花品种纯度的方法及其操作步骤，其特征在于：步骤（5）中，容许误差T按式（3）计算：

………………………………（3）

式中：T—容许误差；

P—品种纯度标值；

N—供鉴定样品总株数。

9.根据权利要求1-9任意一项所述的鉴定棉花品种纯度的方法及其操作步骤，其特征在于：步骤（5）中，进行质量评价时，判定品种纯度是否达到国家标准规定的质量指标（原种纯度99.0%，大田用种纯度95.0%）、合同约定或者标签标注值的要求时，利用容许差距进行评价。