CN112673918A - 一种菜用大豆耐涝性的鉴定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种菜用大豆耐涝性的鉴定方法，包括发芽期耐涝性的鉴定、幼苗期耐涝性的鉴定，以及耐涝性的综合评价。本发明的菜用大豆耐涝性的鉴定方法，与单一生长时期的耐涝性鉴定相比，鉴定结果更加可靠。

Description

一种菜用大豆耐涝性的鉴定方法

技术领域

本发明属于农作物养植技术领域，具体的说涉及一种菜用大豆耐涝性的鉴定方法。

背景技术

菜用大豆(Vegetable soybean)，俗称毛豆，是以青荚中的鲜豆粒作为蔬菜的专用大豆类型，是我国苏浙沪皖等南方地区及东南亚国家居民喜食的传统特色蔬菜。由于菜用大豆味道鲜美、营养均衡，富含植物蛋白、多种氨基酸和微量元素，且栽培过程中极少需要使用化肥和农药，产品容易达到绿色食品标准，是一种安全可口的特色蔬菜。菜用大豆逐渐受到崇尚保健人群和欧美国家市场的青睐，近十年来，已迅速发展成为我国出口创汇的大宗特色蔬菜之一。尤其是春播型菜用大豆因上市早，病虫害少、几乎不使用农药，品质优，产品深受国内外市场青睐。在长三角地区，菜用大豆的年栽培面积已达500万亩次，且种植面积逐年扩大，种植区域由南向北稳定扩展。菜用大豆已发展成为调整我国农业种植结构、提升农田产出，提高我国农产品国际市场竞争力以及丰富市民菜篮子的重要经济作物。

大豆(包括菜用大豆)在生长过程中需水量大，但是不耐涝。大豆遭遇涝害后由于根系缺氧，会导致根系发育不良、生育期延迟、落花落荚、甚至植株死亡，给大豆(菜用大豆)生产带来严重损失。我国作为大豆起源中心，在长期栽培历史过程中形成了4000多种大豆地方品种(盖钧镒等2000)，菜用大豆地方品种资源也十分丰富，我国长江中下游地区具有大量的地方品种，特别是上海市崇明岛因其独特的自然生态环境，驯化孕育出一批具有不同性状的菜用大豆品种资源(江曼珍等，1994)。不同大豆品种资源对涝害的耐性存在明显差异(任海祥等，2014；宋晓慧等，2014；王彩洁等，2016；张子戌等，2018)，因此研究不同时期淹水胁迫对大豆生长的影响，筛选耐涝大豆品种资源，为耐涝品种选育奠定种质基础，对稳定菜用大豆(大豆)生产具有重要作用。

目前，有关菜用大豆(大豆)耐涝性主要是通过评价苗期耐涝性，主要集中于涝害对大豆生长发育及根部生理指标的影响，而植物的耐涝性是一个综合的性状，单一的生长阶段或单一的性状不能较全面地衡量其耐涝性。

因此，需要研究开发一种针对菜用大豆耐涝性更加科学的综合鉴定方法。

技术内容

本发明的目的在于提供一种菜用大豆耐涝性的鉴定方法，该鉴定方法包括以下内容：

(1)发芽期耐涝性的鉴定：利用双层套盆进行菜用大豆发芽期淹水胁迫，测定发芽3d和7d后的发芽率，筛选发芽期耐涝或不耐涝的品种资源；

(2)幼苗期耐涝性的鉴定：利用双层套盆进行苗期耐涝性鉴定，淹水胁迫25d后，测定存活率，筛选苗期耐涝或不耐涝的品种资源；

(3)耐涝性综合评价：根据各品种资源在发芽期和苗期的耐涝性表现，综合评价鉴定耐涝或不耐涝的品种资源。

根据上述鉴定方法综合评定的耐涝和不耐涝的菜用大豆品种资源，利用双层套盆进行发芽期和苗期淹水胁迫，进行进一步的生理机理测定，测定叶片的丙二醛(MDA)含量和相对电导率，从而进一步的确证上述鉴定方法。

进一步的说，本发明提供的菜用大豆耐涝性的鉴定方法，包括如下步骤：

(1)发芽期耐涝性的鉴定：利用双层套盆播种，内盆为方形塑料花盆，口径10cm×10cm、底径7cm×7cm、高8.5cm；外盆为塑料周转箱，长62cm、宽40cm、高15cm，每个周转箱内放18个小方盆；采用普通育苗基质，播种后在外盆中浇水，水深8cm，发芽3d和7d后检测发芽率；

(2)幼苗期耐涝性的鉴定：利用双层套盆栽培，内盆为方形塑料花盆，口径10cm×10cm、底径7cm×7cm、高8.5cm；外盆为塑料周转箱，长62cm、宽40cm、高15cm，每个周转箱内放18个小方盆；采用普通育苗基质，幼苗在对生真叶展开、长出2片三出复叶后，在外盆中浇水，水深10cm，完全淹没内盆，淹水处理25d后检测其存活率；

(3)耐涝性综合评价：根据各品种资源在发芽期和苗期的耐涝性表现，分别鉴定发芽期和苗期耐涝或不耐涝的品种，从而综合评价鉴定耐涝或不耐涝的品种资源。

更为具体的说，本发明的一种菜用大豆耐涝性的鉴定方法，具体包括以下步骤：

(1)菜用大豆发芽期耐涝性的鉴定方法：挑选种皮完整、健壮饱满均匀的种子，利用双层套盆播种，内盆为方形塑料花盆(口径10cm×10cm、底径7cm×7cm、高8.5cm)，外盆为塑料周转箱(长62cm、宽40cm、高15cm)，每个周转箱内放18个小方盆。采用普通育苗基质(草炭：蛭石：珍珠岩＝3:1:1)，每个小方盆播10粒种子，每个品种播种240粒，共24个小方盆。涝害处理：播种后在外盆中浇水，水深8cm，注意不要完全淹没内盆，每个品种12盆；对照正常管理，每品种12盆。每天统计发芽种子数，分别在发芽3d、7d统计发芽率，并计算受涝率。发芽率＝发芽种子数/供试种子数×100％；发芽期(受涝率)＝[发芽率_(CK)-发芽率_(涝害)]/发芽率_(CK)×100％。鉴定筛选发芽期耐涝或不耐涝的品种资源；

(2)菜用大豆幼苗期耐涝性的鉴定方法：挑选种皮完整、饱满均匀的种子，利用双层套盆栽培，内盆为方形塑料花盆(口径10×10cm、底径7×7cm、高8.5cm)，外盆为塑料周转箱(长62cm、宽40cm、高15cm)，每个周转箱内放18个小方盆。采用普通育苗基质(草炭：蛭石：珍珠岩＝3:1:1)，每个小方盆播10粒种子，每个品种播种240粒，共24个小方盆。涝害处理：幼苗对生真叶展开，长出2片三出复叶后，在外盆中浇水，水深10cm，完全淹没内盆，每品种12盆；对照正常水分管理，每品种12盆。淹水处理25d后，测定其存活率，并计算受涝率，苗期(受涝率)＝[存活率_(CK)-存活率_(涝害)]/存活率_(CK)×100％。鉴定筛选苗期耐涝或不耐涝的品种资源；

(3)耐涝性综合评价：根据各品种资源在发芽期和苗期的耐涝性鉴定结果，综合评价不同品种资源在发芽期和苗期的耐涝性，从而筛选鉴定耐涝或不耐涝的品种资源。

筛选出的菜用大豆进行生理机理验证：利用筛选到的耐涝等级不同的菜用大豆品种资源，利用双层套盆栽培，每个小方盆播种10粒，每个品种播种200粒，共20个小方盆。对生真叶展开后，每盆定苗6株。幼苗期淹水胁迫：幼苗长出2片三出复叶后，在外盆中浇水，水深10cm，完全淹没内盆，每品种10盆；对照正常水分管理，每品种10盆。分别在胁迫第1d、5d、10d、15d和20d测定叶片中丙二醛(MDA)含量和相对电导率。MDA含量采用硫代巴比妥酸法测定(张宪政，1992)，电导率采用电导率仪测定，相对电导率＝浸泡后电导值/煮沸后电导值×100％。

本发明的“一种菜用大豆发芽期和苗期耐涝性的鉴定方法”是根据生产和市场需求，利用众多大豆种质资源对涝害耐受性的差异，从菜用大豆的发芽期和幼苗期进行耐涝性综合鉴定，创新建立了菜用大豆的发芽期和幼苗期综合耐涝性鉴定方法，从而综合评价筛选出一批耐涝或不耐涝的菜用大豆品种资源。

此外本发明以长方形周转箱作为外盆，与他人所采用的大塑料桶相比，可以内套更多的小盆，不仅能节约空间，而且能使实验材料处于相对一致的淹水胁迫环境下，从而使鉴定结果更可靠。

本发明的优势和特点：本发明分别对菜用大豆在发芽期和幼苗期进行淹水胁迫，对菜用大豆耐涝性评价主要以发芽期和幼苗期耐涝性为基准，结合幼苗期涝害处理下叶片丙二醛含量和相对电导率变化，创新建立了菜用大豆的发芽期和苗期耐涝性鉴定方法，鉴定结果更加全面、快速、准确、可靠，是一种菜用大豆耐涝性状的快速有效、可靠鉴定方法。

附图说明

图1菜用大豆耐涝品种‘青酥二号’(左)和不耐涝品种‘VS11-5’(右)淹水胁迫第25d后的生长表现

图2淹水胁迫对菜用大豆叶片MDA含量的影响

图3淹水胁迫对菜用大豆叶片相对电导率的影响

具体实施方式

以下结合实施例详细叙述本发明的具体实施内容和方法，但本发明并不限于此。

菜用大豆品种来源：

沪宁95-1、青酥二号、青酥五号、青酥七号、青酥八号、VS8-13、VS11-5、VS11-5Y、VS11-7Y：上海市农业科学院；

小安黄、黄牛踏扁、青牛踏扁、早绿皮豆、细八月白、粗八月白、骨粒青、乌大青：上海市崇明岛收集；

中豆32：中国农业科学院油料作物研究所；

苏鲜四号、浙鲜五号、通豆六号和八月白：普通市售品种。

实施例1：菜用大豆发芽期耐涝、不耐涝品种资源的鉴定筛选

利用双层套盆模拟淹水胁迫，对22份菜用大豆品种资源进行耐涝性鉴定，用普通育苗基质(草炭：蛭石：珍珠岩＝3:1:1)(草炭：德国大汉；蛭石和珍珠岩为普通市售产品)播种，双层套盆，内盆为方形塑料花盆，口径10cm×10cm、底径7cm×7cm、高8.5cm，外盆为塑料周转箱，长62cm、宽40cm、高15cm，每个周转箱内放18个小方盆。挑选种皮完整、健壮饱满均匀的种子，每个品种播种120粒，每个小方盆播10粒种子，共12个小方盆。涝害处理：播种后在外盆里浇水，水深8cm，不要完全淹没内盆，每个品种处理12盆；对照处理：每品种播种120粒，每10粒播种在1个小方盆内，不套外盆，正常水分管理。每天统计发芽种子数，发芽7d后，测定每个品种的发芽率，计算涝害率，发芽率＝发芽种子数/供试种子数×100％；发芽(受涝率)＝[发芽率_(CK)-发芽率_(涝害)]/发芽率_(CK)×100％，检测结果见表1。

虽然不同品种在正常条件下的发芽率存在差异，但是发芽7d后，所有品种的发芽率均超过85％，属于发芽率正常的种子。淹水处理对不同品种资源的发芽率有不同的影响，淹水处理3d后，与对照相比，22份品种资源的发芽率在14.17％～71.67％之间，受涝率在6.33％～79.41％之间，其中，以‘乌大青’和‘VS11-5’受涝害程度最高，发芽受涝害程度高达79％，而‘VS8-13’、‘VS11-5Y’和‘青酥五号’的发芽率相对最高，发芽受涝害程度分别为6.33％、6.52％和9.76％。这22份品种资源的发芽率和受涝率随着胁迫时间的延长又发生了变化，其中，‘VS8-13’受涝害程度最轻，其涝害率为3.64％；其次以‘青酥二号’、‘VS11-5Y’和‘青酥五号’受涝害较轻，涝害率分别为7.96％、8.7％和9.65％；‘小安黄’和‘青酥七号’的受涝害程度也相对较轻，分别是14.81％和17.43％；而‘VS11-5’、‘乌大青’和‘青牛踏扁’的发芽受涝害程度最高，其受涝率分别高达78.57％、74.47％和68.63％，此外，还有一部分品种资源如‘沪宁95-1’、‘中豆32’、‘骨粒青’、‘VS11-7Y’的发芽受涝害程度在25％～35％，而其余品种资源如‘八月白’、‘细八月白’、‘粗八月白’、‘通豆六号’、‘黄牛踏扁’、‘浙鲜豆五号’、‘苏鲜四号’、‘早绿皮豆’、‘青酥八号’等受涝害程度在40％～60％之间。因此，根据淹水胁迫对菜用大豆的发芽率的影响，筛选获得了发芽期耐涝性较强的菜用大豆品种资源‘VS8-13’、‘青酥二号’、‘青酥五号’和‘VS11-5Y’，不耐涝的品种资源‘VS11-5’、‘乌大青’、‘青牛踏扁’和‘青酥八号’。

表1淹水胁迫对菜用大豆发芽率的影响

注:不同小写字母表示淹水处理下品种间差异达到显著水平(P<0.05)

实施例2：菜用大豆幼苗期耐涝、不耐涝品种资源的鉴定筛选，以及综合评价其发芽期和幼苗期耐涝性

利用双层套盆模拟淹水胁迫，对实例1中22份菜用大豆品种资源进行苗期耐涝性鉴定。采用普通育苗基质(草炭：蛭石：珍珠岩＝3:1:1)播种育苗，双层套盆，内盆为方形塑料花盆，口径10cm×10cm、底径7cm×7cm、高8.5cm，外盆为塑料周转箱，长62cm、宽40cm、高15cm，每个周转箱内放18个小方盆。挑选种皮完整、健壮饱满均匀的种子，每个品种播种120粒，每个小方盆播10粒种子，共12个小方盆。涝害处理：幼苗对生真叶展开，长出2片三出复叶后，往外盆中浇水，水深10cm，完全淹没内盆，每品种处理6盆；对照正常水分管理，每品种处理6盆。淹水处理之前时，分别统计淹水胁迫处理和对照的成苗数，淹水处理25d后，分别测定涝害处理和对照的活苗数，并计算存活率和受涝率，存活率＝处理前幼苗数/处理后幼苗数×100％；苗期(受涝率)＝[存活率_(CK)-存活率_(涝害)]/存活率_(CK)×100％，检测结果见表2。

由发芽期耐涝性鉴定结果可知，这22份品种资源在发芽期存在明显差异(具体见表1)，继续对这些品种资源进行苗期淹水处理，在淹水处理25d后，与对照相比，‘VS11-5Y’和‘VS8-13’的存活率最高，受涝害程度最轻，其受涝率分别为9.43％和9.8％；‘青酥二号’、‘小安黄’和‘青酥五号’的受涝害程度次之，其存活率均高达83％，受涝率分别为15.38％、16.33％和16.33％，此外‘青牛踏扁’的受涝率也高达78.06％；而‘通豆六号’、‘VS11-5’和‘乌大青’的受涝害程度相对最高，其受涝率分别高达90.2％、87.04％和85.19％，其存活率则仅为9.8％、12.96％和14.81％；此外，‘青酥七号’、‘中豆32’、‘沪宁95-1’、‘八月白’、‘骨粒青’和‘VS11-7’的受涝害程度在20％～40％；其余的品种资源如‘细八月白’、‘浙鲜五号’、‘粗八月白’、‘苏鲜四号’、‘青酥八号’、‘早绿皮豆’和‘黄牛踏扁’的受涝害程度约为50％～70％。因此，根据淹水胁迫对菜用大豆苗期生长和存活的影响，筛选获得了苗期耐涝性较强的菜用大豆品种资源‘VS11-5Y’、‘VS8-13’、‘青酥二号’、‘青酥五号’和‘小安黄’，不耐涝的品种资源‘通豆六号’、‘VS11-5’、‘乌大青’和‘黄牛踏扁’。

表2淹水胁迫对菜用大豆幼苗存活率的影响

注:不同小写字母表示淹水处理下品种间差异达到显著水平(P<0.05)

菜用大豆‘青酥二号’(左)和‘VS11-5’(右)淹水胁迫第25d后的生长表现见图1，可以看出耐涝品种的生长态势良好，而不耐涝品种接近枯萎，难以存活。

根据上述22份菜用大豆品种资源的发芽期和幼苗期的耐涝性表现，鉴定结果发现在发芽期表现耐涝的品种资源在幼苗期的耐涝性也较强，且发芽期表现不耐涝的品种资源其苗期的耐涝性也比较弱。根据这22份菜用大豆品种资源在发芽期和幼苗期的耐涝表现，综合鉴定到5份耐涝品种资源‘VS11-5Y’、‘VS8-13’、‘青酥二号’、‘青酥五号’和‘小安黄’，以及5份不耐涝的品种资源‘通豆六号’、‘VS11-5’、‘乌大青’、‘黄牛踏扁’和‘青牛踏扁’。

实施例3：菜用大豆苗期耐涝生理机理验证

利用筛选到的3份耐涝等级不同的菜用大豆品种资源(耐涝品种‘VS11-5Y’和‘青酥二号’，及不耐涝品种‘VS11-5’)，利用双层套盆栽培，每个小方盆播种10粒，每个品种播种200粒，共20个小方盆。对生真叶展开后，每盆定苗6株。苗期淹水胁迫：幼苗长出2片三出复叶后，往外盆中浇水，水深10cm，完全淹没内盆，每品种10盆；对照正常水分管理，每品种10盆。分别在胁迫第1d、5d、10d、15d和20d测定叶片中丙二醛(MDA)含量和相对电导率。

MDA含量高低反应了在胁迫条件下细胞膜脂过氧化程度。由图2可以看出，与对照相比，在淹水胁迫处理第1d后，3份菜用大豆品种叶片中MDA含量已明显上升；随着淹水胁迫时间的延长，‘VS11-5’的MDA含量在胁迫5d、10d、15d和20d显著高于对照，尤其在胁迫15d和20d时MDA含量是对照的4-5倍；‘VS11-5Y’和‘青酥二号’的MDA含量也随着胁迫时间延长呈明显上升趋势。但是在胁迫5d、10d、15d和20d时，‘VS11-5Y’和‘青酥二号’明显低于‘VS11-5’，尤其在胁迫15d时，其MDA含量约为‘VS11-5’的一半。

电解质渗出率(相对电导率)的高低反应了叶片细胞的受损伤程度，由图3可以看出，与对照相比，3份菜用大豆品种在淹水胁迫处理后其相对电导率呈急剧上升的趋势；但是在胁迫5d、10d、15d和20d时，‘VS11-5Y’和‘青酥二号’的相对电导率明显低于‘VS11-5’。

由图2和图3可知，MDA含量、相对电导率与耐涝性呈负相关。耐涝性强的品种MDA含量和相对电导率的升高幅度较小，而耐涝性弱的品种升高幅度相对较大，即品种的耐涝性越强，其叶片细胞受伤害程度越小。

Claims (2)

1.一种菜用大豆耐涝性的鉴定方法，其特征在于该鉴定方法包括以下内容：

(1)发芽期耐涝性的鉴定：利用双层套盆进行菜用大豆发芽期淹水胁迫，测定发芽3d和7d后的发芽率，筛选发芽期耐涝或不耐涝的品种资源；

(2)幼苗期耐涝性的鉴定：利用双层套盆进行苗期耐涝性鉴定，淹水胁迫25d后，测定存活率，筛选幼苗期耐涝或不耐涝的品种资源；

(3)耐涝性综合评价：根据各品种资源在发芽期和幼苗期的耐涝性表现，综合评价鉴定耐涝或不耐涝的品种资源。

2.根据权利要求1所述的菜用大豆耐涝性的鉴定方法，其特征在于该鉴定方法包括以下内容：

(1)发芽期耐涝性的鉴定：利用双层套盆播种，内盆为方形塑料花盆，口径10cm×10cm、底径7cm×7cm、高8.5cm；外盆为塑料周转箱，长62cm、宽40cm、高15cm，每个周转箱内放18个小方盆；采用普通育苗基质，播种后在外盆中浇水，水深8cm，发芽3d和7d后检测发芽率；

(2)幼苗期耐涝性的鉴定：利用双层套盆栽培，内盆为方形塑料花盆，口径10cm×10cm、底径7cm×7cm、高8.5cm；外盆为塑料周转箱，长62cm、宽40cm、高15cm，每个周转箱内放18个小方盆；采用普通育苗基质，幼苗在对生真叶展开、长出2片三出复叶后，在外盆中浇水，水深10cm，完全淹没内盆，淹水处理25d后检测其存活率；

(3)发芽期和幼苗期耐涝性的综合评价：根据各品种资源在发芽期和苗期的耐涝性表现，综合评价鉴定耐涝或不耐涝的品种资源。

Images