CN114617042A - 一种利用NaCl预处理提高棉花抗旱性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用NaCl预处理提高棉花抗旱性的方法。所述方法为在棉花种子播种前，先采用NaCl溶液浸泡脱绒后棉花种子进行预处理。本发明通过对比不同处理对棉花抗旱性萌发的影响发现，在50mMNaCl预处理后，发芽率、根长、下胚轴和鲜重均有不同程度提高。

Description

一种利用NaCl预处理提高棉花抗旱性的方法
技术领域
本发明涉及植物遗传育种领域，具体涉及一种利用NaCl预处理提高棉花抗旱性的方法。
背景技术
棉花是一种天然的植物纤维，是我国乃至世界的主要纺织工业原料，关乎着国 计民生。干旱是人类面临的主要自然灾害之一，全世界每年因干旱导致的减产超过其 他因素造成减产的总和。干旱是作物由于长时间缺水产生的一种危害，是最主要的非 生物胁迫。干旱胁迫严重影响了作物的生长发育，棉花因蒸腾作用加大，水分供需失 调，叶片出现萎蔫，棉株生长发育受阻，蕾铃脱落加剧现象，影响棉花的品质，导致 棉花干物质量和产量降低。
如何最大限度降低干旱对棉花产量和纤维品质的影响成为棉花研究中的热点之一。而且棉花的应用范围广，经济价值可观，因此研究棉花在盐预处理后对棉花响应 抗旱胁迫的影响很有必要，开展棉花耐旱研究对培育耐旱新品种、保障棉花产业健康 发展具有重要意义。
植物生长受干旱或高盐度等环境压力的组合影响很大。从农业的角度来看，这种压力是造成作物生产重大和不可预测损失的最重要因素之一。控制植物对盐度和干旱 反应的生理机制显示出高度相似性，这表明植物细胞将这两种胁迫视为缺水状态(长 谷川PM、Rev Plant Physiol植物分子生物学。2000年6月；51：463-499)。土壤 中的高盐浓度会导致水势降低，从而影响植物可用水量。植物必须发展各种生化和生 理机制来响应和适应这些胁迫，从而获得胁迫耐受性。对压力的适应性被认为是由一 种预先存在，诱导防御机制的激活(Bray EA，Rockville,MD，pp 1158–1249)。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用NaCl预处理提高棉花抗旱性的方法。
本发明所提供的利用NaCl预处理提高棉花抗旱性的方法，为采用NaCl溶液浸 泡棉花种子进行预处理，即可。
上述方法中，所述NaCl溶液的浓度可为25-100mM，具体可为50-75mM，更具 体可为50mM；
所述浸泡的时间可为6-7h，具体可为6h。
所述棉花的品种可为抗旱、耐盐、旱敏感和盐敏感类型中的任一种，具体可为中H177、中9807、中S9612和GK50中的任一种；
所述棉花种子可为脱绒后棉花种子，具体可采用浓硫酸对棉花种子进行脱绒处理；
在进行NaCl溶液浸泡前还可包括对脱绒后的棉花种子进行消毒处理，所述消毒处理的操作可为：依次用双氧水浸泡灭菌，再用无菌水清洗；
其中，所述双氧水的质量浓度可为20.00％；
所述无菌水冲洗每次1min，可进行5-6次。
上述方法中，预处理后可按照常规种植方法进行播种和田间管理。
本发明还提供一种增强田间棉花种子抗逆性萌发的方法。
本发明所提供的增强田间棉花种子抗逆性萌发的方法，为在棉花种子播种前，先采用NaCl溶液浸泡棉花种子进行预处理。
所述棉花的品种可为抗旱、耐盐、旱敏感和盐敏感类型中的任一种，具体可为中H177、中9807、中S9612和GK50中的任一种；
所述NaCl溶液的浓度可为25-100mM，具体可为50-75mM，更具体可为50mM；
所述浸泡的时间可为6-7h，具体可为6h。
本发明具有以下优点：1.找到一种提高棉花干旱胁迫下的发芽率的方法； 2.相比较转基因育种，通过50mMNaCl预处理棉花提高抗旱性，具有处理时间 短，经济成本低，抗旱效果稳定等优点。
附图说明
图1为不同浓度的NaCl预处理对棉花中H177种子发芽势的影响。
图2为不同处理对棉花种子中H177萌发的影响。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域 普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文 献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂 等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1预处理用NaCl浓度的筛选
具体操作如下：
(1)将棉花中H177种子采用浓硫酸进行脱绒处理；对脱绒后的棉花种子 先用质量浓度20.00％的双氧水浸泡灭菌，再用无菌水清洗清洗5次，每次1min； 再用不同浓度的NaCl(0、50mM、75mM、100mM)浸泡6h进行催芽，得到 催芽后的种子；
(2)采用竖直双夹层滤纸法对催芽后的种子进行15％PEG6000胁迫处理， 用ddH2O做对照，计算不同处理下的发芽势。
发芽势％＝3天萌发的种子数量/种子总数×100％,增长率％＝(NaCl预处理后-干旱胁迫)/干旱胁迫×100％。
结果见图1。
图1为不同浓度的NaCl预处理对棉花中H177种子发芽势的影响。
由图1可知，根据中H177这一品种筛选最佳合适浓度为50mM，之后均 使用筛选得到的50mMNaCl这一浓度，4个材料经测试均可以提高种子的耐旱 性，但抗旱性增长的有所差异。
针对其他品种的棉花种子进行了相同的实验，实验结果表明：对不同类型 的棉花种子，最佳的NaCl浓度都是50mM。
实施例2
将150粒棉花种子分成3个重复，每个重复50粒种子，设置4个处理，分别是： T1(ddH2O+ddH2O)，清水预处理，清水萌发；T2(50mMNaCl+ddH2O)，50mMNaCl 预处理，清水萌发；T3(ddH2O+15％PEG 6000)，清水预处理，15％PEG 6000萌发； T4(50mMNaCl+15％PEG6000)，50mMNaCl预处理，15％PEG 6000萌发。
具体操作如下：
(1)将棉花种子采用浓硫酸进行脱绒处理；对脱绒后的棉花种子先用质量浓度20.00％的双氧水浸泡灭菌，再用无菌水清洗清洗5次，每次1min；再用ddH2O或 50mMNaCl浸泡6h进行催芽，得到催芽后的种子；
(2)采用竖直双夹层滤纸法对催芽后的种子进行15％PEG6000胁迫处理，用 ddH2O做对照，计算不同处理下的萌发三天的发芽势，下胚轴长度，鲜重以及根长(下 胚轴长度，鲜重以及根长均为萌发三天的数据)，进行方差显著性分析。
发芽势％＝3天萌发的种子数量/种子总数×100％，增长率％＝(NaCl预处理后T4-干旱胁迫T3)/干旱胁迫×100％。
图2为不同处理下棉花种子中H177发芽三天表型分析(种子品种为中H177，萌 发时间)。
表1本发明选用的4个棉花材料
材料名称 类型 材料来源
中H177 抗旱 本实验室保存
中9807 耐盐 本实验室保存
中S9612 旱敏感 本实验室保存
GK50 盐敏感 本实验室保存
表2不同处理对棉花种子发芽势的影响
Figure BDA0003567655240000041
方差分析显示，材料间重复性较好，处理间差异显著，说明NaCl处理对棉花种 子抗旱萌发存在明显促进作用；品种×处理间互作存在极显著差异性，说明不同品种 间在抗旱上存在差异。
表3不同处理对棉花种子下胚轴长度的影响
Figure BDA0003567655240000051
方差分析显示，材料间重复性较好，处理间差异显著，说明干旱胁迫下NaCl预 处理对棉花下胚轴生长存在明显促进作用；材料×处理间互作存在极显著差异性，说 明不同品种间在抗旱上存在差异。
表4不同处理对棉花根长的影响
Figure BDA0003567655240000052
方差分析显示，材料间重复性较好，处理间差异显著，说明15％PEG 6000胁迫 下NaCl处理对棉花种子的根长生长存在明显促进作用；材料×处理间互作存在极显 著差异性，说明不同品种间在抗旱上存在差异。
表5不同处理对棉花种子鲜重的影响
Figure BDA0003567655240000053
Figure BDA0003567655240000061
方差分析显示，材料间差异极显著，即材料间重复性较好，处理间差异显著，说 明NaCl处理对种子抗旱萌发下的鲜重存在明显促进作用；材料×处理间互作存在极 显著差异性，说明不同品种间在抗旱上存在差异。
T4与T3处理相比，中H177，中9807，中S9612，GK50这四个材料发芽势分别 增长5.7％，4.4％，4.0％，2.6％(增长率％＝(T4-T3)/T3×100％)，下胚轴分别增长26.3％,34.5％，28.6％，5.2％，根长分别增长11.4％，13.7％，20.3％，12.0％，鲜重增加 23.1％，5.3％，6.7％，6.7％。通过对比不同处理对棉花抗旱性萌发的影响发现，在 50mMNaCl预处理后，发芽率、根长、下胚轴和鲜重均有不同程度提高，其中以品种 中H177最为显著。本发明可作为一种增强田间种子抗逆性萌发的方法，通过50mM NaCl对种子预处理可明显提高种子抗旱萌发率，尤其在干旱地区的播种具有一定的 借鉴意义。
以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨 和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较 宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发 明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本 发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的 改变。

Claims (10)

1.一种增强田间棉花种子抗逆性萌发的方法，为在棉花种子播种前，先采用NaCl溶液浸泡棉花种子进行预处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述棉花的品种为抗旱、耐盐、旱敏感和盐敏感类型中的任一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述NaCl溶液的浓度为25-100mM。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述NaCl溶液的浓度为50mM。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：所述浸泡的时间为6-7h。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：所述棉花种子为脱绒后棉花种子，采用浓硫酸对棉花种子进行脱绒处理。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：在进行NaCl溶液浸泡前还包括对棉花种子进行消毒处理，所述消毒处理的操作为：依次用双氧水浸泡灭菌，再用无菌水清洗。
8.一种利用NaCl预处理提高棉花抗旱性的方法，其特征在于：所述方法在棉花种子播种前，先采用NaCl溶液浸泡棉花种子进行预处理。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述NaCl溶液的浓度为25-100mM。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：所述浸泡的时间为6-7h。
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