CN115176555A - 一种棉花种子耐铝性鉴定的方法及简易培养装置 - Google Patents
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Abstract
方法包括以下步骤：（1）选择若干品种的棉花种子进行实验；（2）对棉花种子进行脱绒处理，脱绒晾干后进行消毒处理并催芽得到“露白”的种子；（3）“露白”的种子在烧杯中浸泡处理24小时，烧杯底部分别加入H2O、5µm、10µm、20µm、30µm浓度的Al2（SO4）3•18H2O溶液；（4）将浸泡后的棉花种子放置到简易培养装置中，再将简易培养装置放入到人工培养箱培养3天、5天、7天；（5）观察不同种子的差异情况，选出20µm浓度的Al2（SO4）3•18H2O溶液培养5天作为铝胁迫处理条件；（6）统计20µm浓度的Al2（SO4）3•18H2O溶液培养5天时不同品种棉花种子的胚根长度，并进行种子耐铝性评价。
Description
技术领域：
本发明涉及农业产品中种子品种评价的技术领域，具体涉及一种棉花种子耐铝性鉴定的方法及简易培养装置。
背景技术：
土壤中的铝以硅酸盐或氧化物的形式存在，对植物无毒，但当土壤pH值降至5.0以下时，土壤中可溶性铝含量增加，对植物的生长发育造成了严重的影响，因此铝成为酸性土壤中限制作物产量最主要的因子。
铝胁迫会使得棉花植株生长受抑，严重影响棉花的产量和品质。目前，耐铝棉花的鉴定方法主要为田间或温室植株抗性鉴定法，即在田间或温室种植待测棉花，当棉花长到一定叶龄后喷施一定浓度的含铝溶液，再根据棉花植株的生长情况做出判断。此方法直观准确，但还存在耗时长、占用空间大、季节性强等缺陷。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种棉花种子耐铝性鉴定的方法及简易培养装置，从而克服上述现有技术中的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种棉花种子耐铝性鉴定的方法，包括以下步骤：
(1)选择若干品种的棉花种子，挑选颗粒饱满、大小一致的种子进行实验；
(2)用浓硫酸脱绒法对步骤(1)的棉花种子进行脱绒处理并晾干，脱绒晾干后进行消毒处理，用无菌水浸泡24h催芽得到“露白”的种子，再次挑选颗粒饱满、大小一致的“露白”种子各100粒进行实验，每个品种的种子实验重复三次；
(3)实验时将滤纸平铺在塑料盘上，种子的露白点朝同一个方向摆放在滤纸上，种子之间间隔10cm，沿种子位置横向卷起滤纸，种子被卷在滤纸中间，使得滤纸呈直筒状，沿种子生长点朝下的方向，将直筒状的滤纸竖直放置在烧杯中浸泡处理24小时，烧杯底部分别加入H2O、5μm、10μm、20μm、30μm浓度的Al2(SO4)3·18H2O溶液；
(4)将浸泡后的棉花种子放置到简易培养装置中，再将简易培养装置放入到人工培养箱培养3天、5天、7天，培养期间保持棉花种子润湿；
(5)观察不同种子培养3天、5天、7天时的差异情况，发现在20μm浓度的Al2(SO4)3·18H2O溶液培养5天时不同品种的棉花胚根伸长存在显著差异，因此选出20μm浓度的Al2(SO4)3·18H2O溶液培养5天作为铝胁迫处理条件；
(6)统计20μm浓度的Al2(SO4)3·18H2O溶液培养5天时不同品种棉花种子的胚根长度，并进行种子耐铝性评价。
所述步骤(2)中消毒处理时用质量浓度为10％的NaClO溶液灭菌5-10min，再用无菌水冲洗5-8次，每次时间30-90s。
所述步骤(3)浸泡处理时在28℃黑暗条件下处理。
所述步骤(6)耐铝性评价以胚根相对根长率进行统计，其中胚根伸长率＝铝胁迫处理组根长/清水组根长*100％，以胚根伸长率最高的品种作为鉴定材料，计算胚根相对根长率，胚根相对根长率＝待测材料胚根伸长率*50％/鉴定材料胚根伸长率。
所述步骤(4)棉花种子的耐铝性评判标准为：当棉花胚根相对伸长率>90.0％时，该棉花种子为“高抗”耐铝级别；胚根相对伸长率在75％-89.9％之间时，该棉花种子为“抗”耐铝级别，当棉花胚根相对伸长率60％-74.9％之间时，该棉花种子为“耐”耐铝级别，当棉花胚根相对伸长率0.0％-59.9％之间时，该棉花种子为“不耐”耐铝级别。
一种棉花种子耐铝性鉴定的简易培养装置，包括底座、支架、转盘和套管，所述支架设置在底座上，转盘设置在支架顶部，所述支架外圈设有刻度尺，刻度尺从上往下依次增大，所述转盘上设有一圈种子孔位，所述底座上还设有一圈卡槽，所述卡槽的直径大于转盘的直径，所述套管底部卡到一圈卡槽内，其中支架和转盘均位于套管内侧。
所述转盘为网状结构。
所述套管上还设有排液口，所述排液口上还设有控制阀。
所述卡槽内还设有密封圈。
所述套管采用透明材料。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明完全可在室内进行，首先筛选出铝胁迫处理的条件，再以伸长率最大的品种作为鉴定材料，其他品种与鉴定材料对比来实现对棉花种子耐铝性能的鉴定，实验周期短、不受外界气候条件影响，也不需花费大量的试验费用，是一种经济的、快速便捷的棉花种子耐铝性鉴定方法；
(2)本发明提供的简易培养装置可减少逐颗统计胚根的长度的工作量，在培育时将种子放置到简易培养装置内进行培育，将简易培养装置上的套管取下即可直接读数，无需将种子一颗一颗取下逐个测量，简单方便。
附图说明：
图1为本发明中种子露白和未露白的对比照片；
图2为本发明中鲁棉243和赣早5号在三叶期时的根部图；
图3为本发明的简易培养装置的示意图；
图4为本发明的简易培养装置的转盘俯视图；
图5为本发明的简易培养装置的底座俯视图；
附图标记：1-底座、11-卡槽、2-支架、3-转盘、30-种子孔位、4-套管、41-排液口、42-控制阀、5-刻度尺。
具体实施方式：
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
实施例：
一种棉花种子耐铝性鉴定的方法，包括以下步骤：
(1)选择常规品种GK39、鲁棉243、赣早5号……30份棉花种子作为实验材料，挑选颗粒饱满、大小一致的种子备用，实验材料见表1；
(2)用浓硫酸脱绒法对步骤(1)的棉花种子进行脱绒处理并晾干，脱绒晾干后用质量浓度为10％的NaClO溶液灭菌5-10min，再用无菌水冲洗5-8次，每次时间30-90s，接着用无菌水浸泡24h催芽得到“露白”的种子，如图1所示，再次挑选颗粒饱满、大小一致的“露白”种子各100粒进行实验，每个品种的种子实验重复三次；
(3)实验时将滤纸平铺在塑料盘上，种子的露白点朝同一个方向摆放在滤纸上，种子之间间隔10cm，沿种子位置横向卷起滤纸，种子被卷在滤纸中间，使得滤纸呈直筒状，沿种子生长点朝下的方向，将直筒状的滤纸竖直放置在烧杯中浸泡处理24小时，浸泡处理时在28℃黑暗条件进行，烧杯底部分别加入H2O、5μm、10μm、20μm、30μm浓度的Al2(SO4)3·18H2O溶液，其中1μm＝1μmol/L；
(4)将浸泡后的棉花种子放置到简易培养装置中，再将简易培养装置放入到人工培养箱培养3天、5天、7天，培养期间保持棉花种子润湿；
(5)观察不同种子培养3天、5天、7天时的差异情况，发现在20μm浓度的Al2(SO4)3·18H2O溶液培养5天时，不同品种的棉花胚根伸长存在显著差异，因此选出20μm浓度的Al2(SO4)3·18H2O溶液培养5天作为铝胁迫处理条件；
(6)统计20μm浓度的Al2(SO4)3·18H2O溶液培养5天时不同品种棉花种子的胚根长度，计算不同品种的胚根伸长率并进行排序，见表2、表3，胚根伸长率＝铝胁迫处理组根长/清水组根长*100％，结果显示30份材料中赣早5号的胚根伸长率最高，因此以赣早5号棉花种子作为耐铝性鉴定的对照材料，计算其他材料的胚根相对根长率，胚根相对根长率＝待测材料胚根伸长率*50％/鉴定材料胚根伸长率，并进行耐铝性等级评价，见表4、表5；
(7)再根据评价的结果以鲁棉243和赣早5号作为实验材料进行三叶期的验证，三叶期的胚根伸长见图2，与耐铝性等级评价的结构一致。
表1：实验材料名称及来源
表2：20μm Al2(SO4)3·18H2O溶液，5天，重复3次的棉花胚根伸长率调查结果：
胚根伸长率/％＝铝胁迫处理组根长/清水组根长*100％
表3按照培根伸长率进行耐铝性排序：
根据耐铝评价结果，选择30份材料中耐铝性最强的赣早5号作为耐铝性鉴定的对照材料。
表4耐铝性等级划分为如下四级:
表5各材料的胚根相对伸长率，并按照上述等级划分标准，得到30份材料的耐铝性评价结果
如图3-5所示，一种棉花种子耐铝性鉴定的简易培养装置，包括底座1、支架2、转盘3和套管4，所述支架2设置在底座1上，转盘3设置在支架2顶部，所述支架2外圈设有刻度尺5，刻度尺5从上往下依次增大，所述转盘3上设有一圈种子孔位30，所述底座1上还设有一圈卡槽11，所述卡槽11的直径大于转盘3的直径，所述套管4底部卡到一圈卡槽11内，其中支架2和转盘3均位于套管4内侧。
作为优选，所述转盘3为网状结构。透气性能更好。
作为优选，所述套管4上还设有排液口41，所述排液口41上还设有控制阀42。更便于将套管4内的培养液排出。
作为优选，所述卡槽11内还设有密封圈。可提高套管4在卡槽11中的密封性。
作为优选，所述套管4采用透明材料。更便于观察种子培育的过程。
使用时种子浸泡后，逐个放到转盘3上的种子孔位30内，将套管4的底部卡到底座1的卡槽11内，往套管4内倒入培养液，再将整体移动到人工培养箱培养即可，测量胚根长度时，将套管4内的培养液从排液口41处排出或从套管4的口部倒出后将套管4从底座1上取下，由于支架2外圈设有刻度尺，而种子培育后胚根会从转盘3的种子孔位30处往下延伸，往下延伸的胚根正好围绕在支架2的外圈，因此读取支架2上的刻度即可，在读数过程中还可旋转转盘3，使得待测量的胚根转动到靠近视线的位置，测量方便快捷，无需将种子一颗一颗取下来进行测量，可提高实验效率。
采用本发明的鉴定方法可缩短实验周期短、不受外界气候条件影响，也不需花费大量的试验费用，是一种经济的、快速便捷的棉花种子耐铝性鉴定方法；结合本发明的简易培养装置，既可作为培养装置使用，又可直接测量胚根长度，可减少试验的工作量，使用方便、快捷。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (10)
1.一种棉花种子耐铝性鉴定的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)选择若干品种的棉花种子，挑选颗粒饱满、大小一致的种子进行实验；
(2)用浓硫酸脱绒法对步骤(1)的棉花种子进行脱绒处理并晾干，脱绒晾干后进行消毒处理，用无菌水浸泡24h催芽得到“露白”的种子，再次挑选颗粒饱满、大小一致的“露白”种子各100粒进行实验，每个品种的种子实验重复三次；
(3)实验时将滤纸平铺在塑料盘上，种子的露白点朝同一个方向摆放在滤纸上，种子之间间隔10cm，沿种子位置横向卷起滤纸，种子被卷在滤纸中间，使得滤纸呈直筒状，沿种子生长点朝下的方向，将直筒状的滤纸竖直放置在烧杯中浸泡处理24小时，烧杯底部分别加入H2O、5μm、10μm、20μm、30μm浓度的Al2(SO4)3·18H2O溶液；
(4)将浸泡后的棉花种子放置到简易培养装置中，再将简易培养装置放入到人工培养箱培养3天、5天、7天，培养期间保持棉花种子润湿；
(5)观察不同种子培养3天、5天、7天时的差异情况，发现在20μm浓度的Al2(SO4)3·18H2O溶液培养5天时不同品种的棉花胚根伸长存在显著差异，因此选出20μm浓度的Al2(SO4)3·18H2O溶液培养5天作为铝胁迫处理条件；
(6)统计20μm浓度的Al2(SO4)3·18H2O溶液培养5天时不同品种棉花种子的胚根长度，并进行种子耐铝性评价。
2.根据权利要求1所述的一种棉花种子耐铝性鉴定的方法，其特征在于：所述步骤(2)中消毒处理时用质量浓度为10％的NaClO溶液灭菌5-10min，再用无菌水冲洗5-8次，每次时间30-90s。
3.根据权利要求1所述的一种棉花种子耐铝性鉴定的方法，其特征在于：所述步骤(3)浸泡处理时在28℃黑暗条件下处理。
4.根据权利要求1所述的一种棉花种子耐铝性鉴定的方法，其特征在于：所述步骤(6)耐铝性评价以胚根相对根长率进行统计，其中胚根伸长率＝铝胁迫处理组根长/清水组根长*100％，以胚根伸长率最高的品种作为鉴定材料，计算胚根相对根长率，胚根相对根长率＝待测材料胚根伸长率*50％/鉴定材料胚根伸长率。
5.根据权利要求4所述的一种棉花种子耐铝性鉴定的方法，其特征在于：所述步骤(4)棉花种子的耐铝性评判标准为：当棉花胚根相对伸长率>90.0％时，该棉花种子为“高抗”耐铝级别；胚根相对伸长率在75％-89.9％之间时，该棉花种子为“抗”耐铝级别，当棉花胚根相对伸长率60％-74.9％之间时，该棉花种子为“耐”耐铝级别，当棉花胚根相对伸长率0.0％-59.9％之间时，该棉花种子为“不耐”耐铝级别。
6.一种棉花种子耐铝性鉴定的简易培养装置，其特征在于：包括底座、支架、转盘和套管，所述支架设置在底座上，转盘设置在支架顶部，所述支架外圈设有刻度尺，刻度尺从上往下依次增大，所述转盘上设有一圈种子孔位，所述底座上还设有一圈卡槽，所述卡槽的直径大于转盘的直径，所述套管底部卡到一圈卡槽内，其中支架和转盘均位于套管内侧。
7.根据权利要求6所述的一种棉花种子耐铝性鉴定的简易培养装置，其特征在于：所述转盘为网状结构。
8.根据权利要求6所述的一种棉花种子耐铝性鉴定的简易培养装置，其特征在于：所述套管上还设有排液口，所述排液口上还设有控制阀。
9.根据权利要求6所述的一种棉花种子耐铝性鉴定的简易培养装置，其特征在于：所述卡槽内还设有密封圈。
10.根据权利要求6所述的一种棉花种子耐铝性鉴定的简易培养装置，其特征在于：所述套管采用透明材料。
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