CN1413448A - 一种抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业领域中的品种选育技术，涉及优选适合盐渍化土壤栽培的植物新品种的选拔方法，是一种抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法。在使用本发明前，首先选取2－4个标准对照品种，其中至少包括一对敏感品种和非敏感品种。然后对供试材料进行以下处理，1.杀菌催芽，2.播种，3.预培养，4.碱胁迫处理，5.恢复生长，6.碱害评价。本发明可广泛应用于植物抗逆种子资源筛选与评价，特别是水稻耐盐碱品种筛选以及耐碱性QTL遗传解析、耐碱性功能基因定位。筛选到的优良品系，既可作为一种抗碱性水稻育种材料加以直接利用，也可与优良品种进行回交转育，选育抗碱性强的水稻新品种。

Description

一种抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法

技术领域：

本发明属于农业领域中的品种选育技术，涉及优选适合盐渍化土壤栽培的植物新品种的选拔方法，是一种抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法。

背景技术：

全球地表有10.5亿hm²的盐渍化土壤，其中2.3亿hm²为具有生产可能性的非强度盐渍化土壤。中国盐碱土面积庞大，按其利用情况可分为盐碱荒地和盐碱耕地两大部分。其中盐碱荒地约2000万hm²，盐碱耕地约667万hm²。灌溉农田中大约有10％存在次生盐碱化或具有次生盐碱化危险，有80％左右盐渍土尚未得到有效开发利用。因此开发和利用耐盐碱作物是21世纪盐碱荒地治理和土壤次生盐渍化防治，解决粮食问题的一条重要途径之一。中国东北西部盐碱化土地面积有342万hm²，占该地区土地总面积的20％。该盐碱土不同于滨海盐土，其主要特点是碳酸盐含量高，pH多在8.5以上。主要分布于平原地区，地势平坦，土层深厚，多具有丰富的地下水资源，对发展水稻生产较为有利，是具有巨大潜力的后备土地资源。在现有经济、社会条件相对落后，大规模工程治理存在困难的情况下，利用分子生物学等手段，筛选耐盐碱品种，开展盐碱地生物改良技术研究具有重要科学意义。

目前，国内外有关作物耐盐碱种子资源评价工作多集中在耐盐性研究上，缺乏耐碱性研究。有关植物的耐碱性室内鉴定，没有成功的方法可以参考。而针对NaCl盐耐性的作物筛选方法大致可概括为以下两种：

田间筛选，适合于植物的耐盐性鉴定，不适合耐碱性研究，费时、费力。

室内筛选，适合于植物的耐盐性鉴定，不适合耐碱性研究。

发明内容：

本发明主要采用5-20mM Na₂CO₃为选择压力，目的是提供一种抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法，解决盐碱地生物改良中急需的关键技术问题，特别是找出耐碱性水稻育种材料的快速筛选方法，为培育农作物新品种提供快速手段。

下面详述本发明的构成。

在使用本发明前，首先选取2-4个标准对照品种，其中至少包括一对敏感品种和非敏感品种，然后对供试材料进行以下处理。

1、杀菌催芽。将干燥的水稻种子15-20粒装入带网眼的容器或种子袋中，浸没于0.2％浓度的“本雷特”消毒液中，置于28℃-32℃恒温箱中，高温杀菌24-36小时。取出种子袋，用自来水清洗干净，再置于28℃-32℃恒温箱中高温催芽30-40小时。

2、播种。将上述杀菌催芽的水稻种子播种于可浮于水面的特制尼龙网上，移入28℃-32℃可控温室中，先用自来水培养7-10天。特制尼龙网的网眼小于水稻种子的大小。

3、予培养。将播种培养7-10天的水稻幼苗连同特制尼龙网一起转移到予营养液，即用自来水调配的浓度为1/2C的木村予营养液中，在28℃-32℃可控温室中进行处理前的予培养7-10天。

4、碱胁迫处理。将予培养的幼苗连同特制尼龙网一起转移到碱处理液，即用浓度为1/2C的木村予营养液配制的5-20mM Na₂CO₃碱处理液进行碱胁迫处理7-10天。

5、恢复生长。将碱胁迫处理7-10天后的幼苗连同特制尼龙网用自来水冲洗干净后，将其转移到正常培养液，即浓度为1C的木村营养液中进行恢复生长14-20天。

6、碱害评价。对恢复生长处理14-20天后的幼苗分5-10级进行碱害综合评价，确定每个系统的耐碱性大小。

本发明可广泛应用于植物抗逆种子资源筛选与评价，特别是水稻耐盐碱品种筛选以及耐碱性QTL遗传解析、耐碱性功能基因定位。筛选到的优良品系，既可作为一种抗碱性水稻育种材料加以直接利用，也可与优良品种进行回交转育，选育抗碱性强的水稻新品种。

具体实施方式：

本发明主要特征包括选择对照品种、杀菌催芽、播种、予培养、碱胁迫处理、恢复生长和碱害评价几个部分。主要应用于水稻耐盐碱种质资源筛选，其具有以下特征：例如，适当改变Na₂CO₃处理浓度或播种尼龙网眼的大小，可应用于其它作物或牧草等植物苗期的耐碱性筛选和鉴定。杀菌用种子袋其主要特征是采用网眼式透气结构，可用多种材料制作或作成其它形状，例如耐水纸、筒状或网眼塑料盒。杀菌剂以日本产的“本雷特”效果最好，但也可采用其它厂家的安全低毒的杀菌剂。28℃-32℃可控温室是指温湿度可以自动控制。播种后温室实验温度范围一般可在25-34℃之间变动、相对湿度在50-70％条件下进行。以水稻为例，Na₂CO₃最佳浓度为8-10mM，根据需要其浓度可在5-20mM范围内进行调整。Na₂CO₃的处理时期为播种后卜2周。处理天数可根据Na₂CO₃浓度的大小进行调整。营养液采用日本木村B氏营养液为最佳，通过实验也可用其它营养液配方。Na₂CO₃处理方式，只是代表碱性盐处理的一种方法，如在适当改变处理浓度的情况下，可用NaHCO₃代替Na₂CO₃处理等。如果用NaCl进行处理，在一定浓度下可供耐盐性筛选。也就是说，用NaCl代替Na₂CO₃处理，可以改变成耐盐性筛选。适当改变播种尼龙网眼大小或改变碳酸钠盐浓度，可用于水稻以外的作物或牧草的耐碱性筛选。

本发明具体操作过程是，将干燥的供试水稻种子，每系统15-20粒装入带网眼种子袋中，然后浸没于0.2％浓度的“本雷特”消毒液中，置于30℃恒温箱中高温杀菌24小时。取出种子袋，用自来水清洗4-5次，再置于30℃恒温箱中高温催芽36小时。将上述催芽种子播种于特制尼龙网上，移入30℃可控温室中用自来水培养7天。再将其转移到浓度为1/2C的木村予营养液中，在30℃可控温室中进行处理前的予培养7天。然后，用浓度为1/2C的木村予营养液配制的10mM Na₂CO₃碱处理液进行碱胁迫处理7天后，将幼苗连同特制尼龙网用自来水冲洗干净后，再转移到正常培养液，即浓度为1C的木村营养液中进行恢复生长14天。对恢复生长处理4天后的幼苗分5级进行碱害综合评价，确定每个系统的耐碱性大小。

实施例

供试材料以水稻品种Nipponbare和Kasalath为对照，来自Nipponbare和Kasalath的后代株系98份。选用5mM，10mM，15mM和20mM四种浓度的Na₂CO₃首先对亲本Nipponbare和Kasalath进行了耐碱性预备鉴定。然后用如下标准方法进行了大量的筛选作业。即将种子浸入0.2％“本雷特”消毒液中，置于30℃恒温箱中高温杀菌24小时。用自来水清洗4-5次，再置于30℃恒温箱中高温催芽36小时。将催芽种子播种于特制尼龙网上，移入30℃可控温室中用自来水培养7天。再将其转移到浓度为1/2C的木村予营养液中，在30℃可控温室中进行处理前的予培养7天。然后，用浓度为1/2C的木村予营养液配制的10mM Na₂CO₃碱处理液进行碱胁迫处理7天后，将幼苗连同特制尼龙网用自来水冲洗干净后，再转移到正常培养液，即浓度为1C的木村营养液中进行恢复生长14天。对恢复生长处理4天后的幼苗分5级进行碱害综合评价。共鉴定了三个株系具有较强的苗期耐碱性，其中一个株系在pH11的强碱条件下，表现出强烈的耐性。2002年经盐碱地田间鉴定，其在生育后期仍表现了出色的耐碱性。证明本发明的先进性、实用性和有效性。株系鉴定结果被应用于耐碱性QTL定位研究上。

Claims (7)

1、一种抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法，其特征是包括1)杀菌催芽，2)播种，3)予培养，4)碱胁迫处理，5)恢复生长，6)碱害评价六个步骤；杀菌催芽步骤是，将干燥的水稻种子15-20粒装入带网眼的容器或种子袋中，浸没于0.2％浓度的“本雷特”消毒液中，置于28℃-32℃恒温箱中，高温杀菌24-36小时，取出种子袋，用自来水清洗干净，再置于28℃-32℃恒温箱中，高温催芽30-40小时；播种步骤是，将上述杀菌催芽的水稻种子播种于可浮于水面的特制尼龙网上，移入28℃-32℃可控温室中，用自来水培养7-10天；予培养步骤是，将播种培养7-10天的水稻幼苗连同特制尼龙网一起转移到予营养液，在28℃-32℃可控温室中进行处理前的予培养7-10天；碱胁迫处理步骤是，将予培养的幼苗连同特制尼龙网一起转移到碱处理液，进行碱胁迫处理7-10天；恢复生长步骤是，将碱胁迫处理7-10天后的幼苗连同特制尼龙网用自来水冲洗干净后，将其转移到正常培养液中，进行恢复生长14-20天；碱害评价步骤是，对恢复生长处理14-20天后的幼苗分5-10级进行碱害综合评价，确定每个系统的耐碱性大小。

2、根据权利要求1所述的抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法，其特征是予营养液是用自来水调配的浓度为1/2C的木村予营养液。

3、根据权利要求2所述的抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法，其特征是碱处理液是用浓度为1/2C的木村予营养液配制的8-20mM Na₂CO₃碱处理液。

4、根据权利要求3所述的抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法，其特征是正常培养液为1C的木村营养液。

5、根据权利要求1所述的抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法，其特征是特制尼龙网的网眼小于水稻种子的大小。

6、根据权利要求5所述的抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法，其特征是当特制尼龙网的网眼小于水稻以外的作物或牧草种子的大小，可用于水稻以外的作物或牧草的耐碱性筛选。

7、根据权利要求1所述的抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法，其特征是用NaCl代替Na₂CO₃作为处理液，可作为作物或牧草的耐盐性筛选。