CN114051788A - 一种大豆芽期抗旱性鉴定的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于作物种质资源技术领域，为了克服传统鉴定大豆抗旱性的方法存在鉴定效率低、易造成污染以及影响根系测量等问题，提供了一种大豆芽期抗旱性鉴定的方法。将待鉴定种子用氯气消毒，然后用质量浓度为15%的PEG‑6000作为渗透胁迫剂，以萌发袋为芽床，光照培养发芽，调查大豆发芽期的性状，使用隶属函数法进行抗旱性评价。本发明的鉴定方法操作简单、经济高效，结果稳定可靠。与传统使用培养皿、发芽盒鉴定的方法相比，种子发霉率低，占用空间小，便于根系的观察、测量。
Description
技术领域
本发明属于作物种质资源技术领域，具体涉及一种大豆芽期抗旱性鉴定的方法。
背景技术
干旱是一种普遍的非生物胁迫，不仅造成严重的农业损失和经济损失，还造成生态破坏、土地沙漠化和水土流失。目前，全球约有三分之一的土地正处于干旱、半干旱状态，其他地区也经常发生周期性的干旱，干旱已经成为限制农业生产的主要自然灾害之一。大豆生育期内需水量大，根系不发达，对水分亏缺较为敏感，干旱严重影响大豆的高产、稳产。因此筛选抗旱种质对抗旱育种选育及抗旱机理研究具有重要的意义。
在我国黄淮大豆北部春播区，播种后干旱时有发生，导致缺苗断垄，最终影响大豆产量，因此出苗率高、苗势好是保证大豆群体产量的基本条件。目前大豆芽期抗旱性鉴定，主要采用适宜浓度的PEG-6000溶液模拟干旱环境，在培养皿或发芽盒中进行培育发芽。这一方法缺点如下：（1）培养皿占用空间大，鉴定效率低；（3）资源份数多时，消毒时间长、步骤繁琐，易消毒不彻底；（2）加水量不易控制，易造成水分过多，种子浸泡在水里的情况；（3）加水时需人工打开盖子，易造成污染；（4）种子发芽后，根系生长空间不够，影响根系测量。
发明内容
本发明为了克服传统鉴定大豆抗旱性的方法存在鉴定效率低、易造成污染以及影响根系测量等问题，提供了一种大豆芽期抗旱性鉴定的方法。本发明建立了一套操作简单、经济高效，结果稳定可靠的大豆芽期抗旱鉴定方法，并筛选出抗旱种质。
本发明由如下技术方案实现的：一种大豆牙期抗旱性鉴定的方法，方法为将待鉴定种子用氯气消毒，然后用质量浓度为15% 的PEG-6000作为渗透胁迫剂，以萌发袋为芽床，光照培养发芽，调查大豆发芽期的性状，使用隶属函数法进行抗旱性评价。
所述氯气消毒的消毒体系为15%（C/V %）的次氯酸钠溶液 100 mL，5 mol/L 的盐酸 50 mL置于密闭容器内，反应生产氯气对种子进行消毒，消毒时间为4h。氯气消毒的密闭容器为干燥器。
所述大豆种子为完全成熟、大小一致、表面光滑、无破损的种子。
所述萌发袋为17.5 cm×12.5 cm；每袋15粒种子。
种子萌发条件为：温度为25℃，相对湿度80%，光暗周期为16/8h。
调查的大豆发芽标准为：以胚芽为种子长1/2，胚根长为种子身长的一半为发芽标准，每日统计发芽数直至第8天；调查的大豆发芽期性状测量指标为：发芽数、胚根长度、幼苗高度；
测定指标为：发芽势、发芽率、萌发耐旱指数、简易活力指数；大豆芽期抗旱性评价使用隶属函数法计算抗旱系数，依据耐旱等级标准分级。
具体测定指标计算方法为：发芽势 = 第4天发芽数/供试种子总数；发芽率 = 第8天发芽数/供试种子总数；萌发指数 = 1×nd2+0.75×nd4+0.5×nd6+0.25×nd8；式中nd2,nd4, nd6, nd8分别代表第2, 4, 6, 8天种子发芽率；简易活力指数 = 幼苗长度(cm)×发芽率；
各指标的耐旱指数的计算方法为：相对发芽势 = (处理组发芽势/对照组发芽势)×100%；相对发芽率 = (处理组发芽率/对照组发芽率) × 100%；萌发耐旱指数 = (处理组萌发指数/对照组萌发指数) × 100%；活力指数 = (相对苗高×相对发芽率)×100%；相对胚根长 = (处理组胚根长/对照组胚根长) ×100%；相对苗高 = (处理组苗高/对照组苗高) ×100%；
大豆芽期抗旱系数的计算方法为：采用Excel 2010与SPSS 20.0软件进行数据的统计及分析；采用隶属函数法进行芽期抗旱性综合抗旱评价，公式如下：
式中，Fij为某一指标的测定值，Fjmin为该测定值中的最小值，Fj max为该测定值的最大值。
为品种该指标的隶属函数值，
为i品种的平均隶属函数值，n为指标数；
耐旱等级分级标准为：I级：
≥ 0.8抗旱型；II级：0.6≤
<0.8较抗旱型；III级：0.4≤
<0.6中间型；IV级：0.2 ≤
<0.4较敏感型；V级：
<0.2敏感型。
本发明还提供了所述方法在大豆抗旱资源筛选或大豆抗旱品种选育中应用。
与现有技术相比，本发明的鉴定方法操作简单、经济高效，结果稳定可靠。与传统使用培养皿、发芽盒鉴定的方法相比，种子发霉率低，占用空间小，便于根系的观察、测量。
附图说明
图1为大豆种子消毒图；
图2为大豆抗旱鉴定图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的耗材、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
如下各个实例中，大豆芽期耐旱性鉴定和筛选步骤如下：
1、选种。挑选挑选大小一致、表面光滑、无破损的种子90粒。
2、大豆种子消毒。使用氯气发生法对种子进行消毒。如图1所示，将种子置于培养皿后（9cm），依次放置在干燥器中。将盐酸迅速加入预先加好15%次氯酸钠溶液的烧杯中，盖好盖子，防止氯气泄漏。消毒 4h。
其中气体反应体系为 15% 次氯酸钠溶液100 ml，5 mol/l 的盐酸 50 ml。消毒完成后，打开盖子将种子转移至超净操作台上待用。并放入装有100 ml 15% NaOH溶液的烧杯以吸收氯气。
3、大豆萌发试验。将处理好的种子放入种子萌发袋的V型槽，每袋15粒。如图2所示，将萌发袋置于萌发袋架后，置于光照培养中，培养条件为温度 25 ℃，相对湿度 80%，光暗周期为16/8 h，实验组与对照组各 3 次重复，每重复 15 粒种子。
以后每日补充适量 PEG-6000 溶液或无菌水，保持吸水纸湿润。以胚芽为种子长1/2，胚根长约为种子身长的一半为发芽标准，每日统计发芽数直至第8天，每袋选取5株具有代表性的大豆幼苗测量发芽数、胚根长度、幼苗高度。
4、大豆芽期抗旱指数的计算
（1）测定指标的计算：测定指标为发芽势、发芽率、发芽指数、胚根长度、幼苗高度、萌发指数、简易活力指数，公式如下所示：
发芽势 = 第4天发芽数/供试种子总数；发芽率 = 第8天发芽数/供试种子总数；萌发指数 = 1×nd2+0.75×nd4+0.5×nd6+0.25×nd8；式中nd2, nd4, nd6, nd8分别代表第2, 4, 6, 8天种子发芽率。简易活力指数 = 幼苗长度(cm)×发芽率。
各指标的耐旱指数的计算方法如下：相对发芽势 = (处理组发芽势/对照组发芽势) ×100%；相对发芽率 = (处理组发芽率/对照组发芽率) × 100%；萌发耐旱指数 =(处理组萌发指数/对照组萌发指数) × 100%；活力指数 = (相对苗高×相对发芽率)×100%；相对胚根长 = (处理组胚根长/对照组胚根长) ×100%；相对苗高 = (处理组苗高/对照组苗高) ×100%。
（2）大豆芽期抗旱系数的计算：采用Excel 2010与SPSS 20.0软件进行数据的统计及分析。采用隶属函数法进行芽期抗旱性综合抗旱评价，公式如下：
式中，F ij 为某一指标的测定值，F jmin 为该测定值的最小值，Fj max为该测定值的最大值。
为品种该指标的隶属函数值，
为i品种的平均隶属函数值，n为指标数；
（3）大豆芽期抗旱性评价。根据隶属函数计算大豆的抗旱指数，依据大豆芽期抗旱分级标准对大豆抗旱性进行评价（表1）。
表1 大豆芽期抗旱性评价分级标准
实施例1：不同消毒方法消毒效果的比较
1、材料：大豆品种品豆21的成熟无破损种子50粒；消毒方法：70% 乙醇、6% NaClO、0.1% HgCl2、氯气。
2、试验方法：
（1）70%乙醇消毒：自来水冲洗种子3次，每次5min，70%乙醇处理60 s，无菌水冲洗3次，置于灭菌后的培养皿中发芽，试验3次重复。
（2）6% NaClO消毒：自来水冲洗种子3次，每次5min，6% NaClO处理10 min，无菌水冲洗3次，置于灭菌后的培养皿中发芽，试验3次重复。
（3）0.1% HgCl2消毒：自来水冲洗种子3次，每次5min，0.1% HgCl2处理10 min，无菌水冲洗3次，置于灭菌后的培养皿中发芽，试验3次重复。
（4）氯气消毒：将种子置于干燥器中，使用 15% 次氯酸钠溶液30 ml及5 mol/l 的盐酸 15 ml反应生成氯气，消毒4 h，试验3次重复。
3、结果与分析：结果如表2所示，与其他3种常规方法相比，使用氯气消毒可降低大豆种子的污染率，且萌发率最高，对种子伤害最小，因此，氯气消毒可在不影响大豆种子芽率的前提下，提高对大豆种子的消毒效率。
表2 不同消毒方法的比较
实施例2：利用萌发袋鉴定大豆资源的芽期抗旱性：
1、材料：20份材料；胁迫剂：15% PEG-6000；芽床：萌发袋（17.5 cm×12.5 cm）。
2、方法：每份材料挑选大小一致、表面光滑、无破损的种子。将挑选后的种子放入干燥器中，使用氯气对种子消毒4 h。（氯气反应体系为15% 次氯酸钠溶液 100 mL，5 mol/L盐酸 50 mL）。消毒完成后，将氯气散尽。将种子移至无菌操作台待用。
将种子放入萌发袋的V型槽中，并加入15ml 15% PEG-6000溶液，对照加入等量无菌水。然后将萌发袋置于培养箱中发芽。大豆种子萌发条件为为温度 25 ℃，相对湿度80%，光暗周期为 16/8 h。逐日调查发芽数，第8天测量的性状为逐日发芽数、胚根长度、幼苗长度等性状。
3、结果统计：20份大豆种质芽期在水和15% PEG-600处理下芽期性状的调查结果见表3。
表3 ：20份大豆种质性状调查结果统计
4、大豆抗旱性评价：20份大豆种质抗旱性评价见表4。由表4可知，小黑豆、茬黑豆、Z13-631-2为抗旱品种；黑豆、圆黑豆、OAC Talbot为较抗旱品种；汾豆79、晋豆10号为中间型；晋豆11、中品661、晋早16、Willams 82、中作966为较敏感型；品豆21、晋豆19、晋豆25、品豆16、早熟18、汾豆78、Hobbit 87为敏感型。
表4 ：20份大豆种质抗旱性鉴定结果统计
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种大豆牙期抗旱性鉴定的方法，其特征在于：方法为将待鉴定种子用氯气消毒，然后用质量浓度为15% 的PEG-6000作为渗透胁迫剂，以萌发袋为芽床，光照培养发芽，调查大豆发芽期的性状，使用隶属函数法进行抗旱性评价。
2.根据权利要求1所述的一种大豆牙期抗旱性鉴定的方法，其特征在于：所述氯气消毒的消毒体系为15%（C/V%）的次氯酸钠溶液 100 mL，5 mol/L 的盐酸 50 mL置于密闭容器内，反应生产氯气对种子进行消毒，消毒时间为4h。
3.根据权利要求2所述的一种大豆牙期抗旱性鉴定的方法，其特征在于：氯气消毒的密闭容器为干燥器。
4.根据权利要求1所述的一种大豆牙期抗旱性鉴定的方法，其特征在于：所述大豆种子为完全成熟、大小一致、表面光滑、无破损的种子。
5.根据权利要求1所述的一种大豆牙期抗旱性鉴定的方法，其特征在于：所述萌发袋为17.5 cm×12.5 cm；每袋15粒种子。
6.根据权利要求1所述的一种大豆牙期抗旱性鉴定的方法，其特征在于：种子萌发条件为：温度为25℃，相对湿度80%，光暗周期为16/8h。
7.根据权利要求1所述的一种大豆牙期抗旱性鉴定的方法，其特征在于：调查的大豆发芽标准为：以胚芽为种子长1/2，胚根长为种子身长的一半为发芽标准，每日统计发芽数直至第8天；调查的大豆发芽期性状测量指标为：发芽数、胚根长度、幼苗高度；
测定指标为：发芽势、发芽率、萌发耐旱指数、简易活力指数；大豆芽期抗旱性评价使用隶属函数法计算抗旱系数，依据耐旱等级标准分级。
8.根据权利要求7所述的一种大豆牙期抗旱性鉴定的方法，其特征在于：具体测定指标计算方法为：发芽势 = 第4天发芽数/供试种子总数；
发芽率 = 第8天发芽数/供试种子总数；
萌发指数 = 1×nd2+0.75×nd4+0.5×nd6+0.25×nd8；式中nd2, nd4, nd6, nd8分别代表第2, 4, 6, 8天种子发芽率；
简易活力指数 = 幼苗长度(cm)×发芽率；
各指标的耐旱指数的计算方法为：相对发芽势 = (处理组发芽势/对照组发芽势) ×100%；
相对发芽率 = (处理组发芽率/对照组发芽率) × 100%；
萌发耐旱指数 = (处理组萌发指数/对照组萌发指数) × 100%；
活力指数 = (相对苗高×相对发芽率)×100%；
相对胚根长 = (处理组胚根长/对照组胚根长) ×100%；
相对苗高 = (处理组苗高/对照组苗高) ×100%；
大豆芽期抗旱系数的计算方法为：采用Excel 2010与SPSS 20.0软件进行数据的统计及分析；采用隶属函数法进行芽期抗旱性综合抗旱评价，公式如下：
式中，Fij为某一指标的测定值，Fjmin为该测定值中的最小值，Fj max为该测定值的最大值；
为品种该指标的隶属函数值，
为i品种的平均隶属函数值，n为指标数；
耐旱等级分级标准为：I级：
≥ 0.8抗旱型；II级：0.6≤
<0.8较抗旱型；III级：0.4≤
<0.6中间型；IV级：0.2 ≤<0.4较敏感型；V级：
<0.2敏感型。
9.权利要求1-8中任一所述方法在大豆抗旱资源筛选或大豆抗旱品种选育中应用。
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| CN106857211A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-06-20 | 上海市农业科学院 | 一种菜用大豆全生育期耐盐性的鉴定方法 |
| CN107820775A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-03-23 | 河南省农业科学院粮食作物研究所 | 一种玉米抗旱性的鉴定方法 |
| CN109287192A (zh) * | 2018-12-01 | 2019-02-01 | 中国农业科学院棉花研究所 | 一种棉花种子抗旱性鉴定的方法 |
-
2021
- 2021-11-15 CN CN202111349465.4A patent/CN114051788A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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