本發(fā)明屬于作物遺傳育種領(lǐng)域，具體地說，涉及一種鑒定玉米抗旱性的方法。
背景技術(shù)：
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干旱缺水已經(jīng)成為世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的嚴(yán)重問題，也是制約我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素。由于降水量不足或降水模式的改變而造成的干旱使我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)蒙受了巨大損失。統(tǒng)計(jì)表明，從1950年至今，全國平均每年受旱面積達(dá)2200萬公頃，因干旱直接減收糧食100億公斤以上，約占各種自然災(zāi)害造成糧食損失的60％。
玉米是我國的第一大糧食作物，種植面積超過3700萬公頃，其中2/3的面積分布在西北、西南、華北、東北依靠自然降水的干旱和半干旱地區(qū)。對(duì)玉米帶地區(qū)氣象資料和玉米產(chǎn)量的相關(guān)分析得出，干旱是導(dǎo)致我國玉米產(chǎn)量波動(dòng)的主要原因，農(nóng)業(yè)水資源短缺和土壤貧瘠已成為提高玉米生產(chǎn)力的主要限制因素。要解決這一問題，一方面要加強(qiáng)對(duì)水資源的合理開發(fā)，完善高效農(nóng)田灌溉系統(tǒng)，另一方從種質(zhì)改良入手，選育抗旱的玉米品種。由此可見，對(duì)玉米種質(zhì)和品種進(jìn)行抗旱性鑒定，篩選創(chuàng)新耐旱的玉米種質(zhì)和培育抗旱節(jié)水的玉米品種，尋找玉米抗旱節(jié)水的突破口，對(duì)于提高抗旱高產(chǎn)玉米新品種選擇效率，提高水分利用率，節(jié)省水資源，緩解以致解決干旱危害，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，具有重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義。
對(duì)玉米進(jìn)行抗旱性鑒定，是評(píng)價(jià)和選育抗旱性玉米新種質(zhì)的關(guān)鍵步驟。目前，國內(nèi)外對(duì)玉米抗旱性篩選和鑒定方法的研究報(bào)道較少，采用的具體方法主要有室內(nèi)發(fā)芽鑒定法、盆栽鑒定法等，采用的指標(biāo)也大多為生理指標(biāo)，但干旱對(duì)玉米所造成的危害涉及玉米生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)階段，最終都以產(chǎn)量下降為表現(xiàn)，鑒定方法中各種指標(biāo)的優(yōu)劣都應(yīng)該以產(chǎn)量為基準(zhǔn)。目前還沒有較為理想的對(duì)玉米的抗旱性的鑒定方法及篩選方法。因此，承需加強(qiáng)這方面的研究。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的是提供一種鑒定玉米抗旱性的方法。
本發(fā)明方法以玉米植株為對(duì)象，采用從拔節(jié)期至成熟期自然干旱脅迫處理和正常水分灌溉一定時(shí)間后，檢測(cè)與抗旱性顯著相關(guān)的形態(tài)和產(chǎn)量指標(biāo)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，根據(jù)數(shù)值來評(píng)價(jià)玉米抗旱能力，以達(dá)到建立一個(gè)客觀準(zhǔn)確的鑒定玉米抗旱性方法的目的，并可進(jìn)一步作為篩選玉米抗旱性種質(zhì)和鑒定方法研究的參考。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種鑒定玉米抗旱性的方法，其特征在與包括以下步驟：
(1)玉米種子選擇
選擇需要鑒定的發(fā)育良好的玉米種子；
(2)玉米種子播種
在年自然降水少于150mm的地區(qū)陸地播種或年自然降水大于150mm的地區(qū)旱棚內(nèi)播種，每材料種植一小區(qū)，每小區(qū)10.0m2，隨機(jī)區(qū)組排列，三次重復(fù)，同一材料的水旱區(qū)相鄰種植，播種密度與大田相同；
(3)玉米干旱脅迫處理和正常水分處理
干旱脅迫處理(旱地)：播種后澆出苗水，使0-50cm土層水分達(dá)到田間持水量的80％±5％，后期不在澆水，全生育期共灌水50方/畝；
正常水分處理(水地)：分別在播種后、拔節(jié)期、大喇叭口期、開花期和灌漿期灌水，全生育期共灌水7次，每次灌水50方/畝，在降水量較多的年份酌情適當(dāng)減少灌溉次數(shù)和灌水量；
(4)玉米指標(biāo)檢測(cè)
處理時(shí)期測(cè)定所有供試材料開花至吐絲天數(shù)，收獲后測(cè)定小區(qū)籽粒產(chǎn)量；
(5)玉米抗旱能力評(píng)價(jià)
計(jì)算玉米抗旱指數(shù)：DTIg＝(Yd/Yw)×(Ymw/Ymd)式中，Yd：待測(cè)材料經(jīng)干旱脅迫處理后的籽粒產(chǎn)量；Yw：待測(cè)材料經(jīng)正常水分處理后的籽粒產(chǎn)量；Ymw：所有材料經(jīng)正常水分處理后的平均籽粒產(chǎn)量；Ymd：所有材料經(jīng)干旱脅迫處理后的平均籽粒產(chǎn)量；
依據(jù)待測(cè)玉米抗旱性，根據(jù)抗旱指數(shù)分級(jí)，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為抗旱指數(shù)≥1.16則玉米抗旱性為1級(jí)，抗旱性極強(qiáng)；抗旱指數(shù)在1.06～1.15則玉米抗旱性為2級(jí)，抗旱性強(qiáng)；抗旱指數(shù)0.96～1.05則玉米抗旱性為3級(jí)，抗旱性中；抗旱指數(shù)0.81～0.95則玉米抗旱性為4級(jí)，抗旱性弱；抗旱指數(shù)≤0.80則玉米抗旱性為5級(jí)，抗旱性極弱。
根據(jù)步驟(5)所述的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)供試的玉米進(jìn)行分級(jí)，得出供試玉米抗旱性的大小。
本發(fā)明所述的方法，其特征在于步驟(3)中所述的干旱脅迫處理(旱地)播種后澆出苗水，使0-50cm土層水分達(dá)到田間持水量的80％±5％，后期不在澆水，全生育期共灌水50方/畝，同一材料的水旱區(qū)相鄰種植。
本發(fā)明所述的方法，其特征在于步驟(5)中所述計(jì)算玉米抗旱指數(shù)，按公式DTIg＝(Yd/Yw)×(Ymw/Ymd)，并依據(jù)玉米抗旱指數(shù)進(jìn)行分級(jí)及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有的技術(shù)而言所具有的主要優(yōu)點(diǎn)和效果如下：
1.評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值化，更客觀準(zhǔn)確。
在篩選抗旱性玉米的過程中，玉米的抗旱性的高低因不能量化無法進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。本發(fā)明利用玉米在拔節(jié)期至成熟期進(jìn)行干旱脅迫后與抗旱性高度相關(guān)的形態(tài)和產(chǎn)量指標(biāo)的變化，建立了玉米抗旱性評(píng)價(jià)體系，能夠更客觀的反映玉米抗旱性強(qiáng)弱的程度。
2.本發(fā)明易于掌握，重復(fù)性高。
本發(fā)明使用玉米成株作為評(píng)價(jià)篩選對(duì)象，試驗(yàn)材料容易獲得，一次可同時(shí)評(píng)價(jià)大量玉米植株，操作方法易于掌握，重復(fù)性高。
3.本發(fā)明方法誤差小，田間容易比較觀察
本發(fā)明供試玉米水旱區(qū)相鄰種植，減少了試驗(yàn)地和環(huán)境的誤差，同一材料在田間更有利于水旱區(qū)農(nóng)藝性狀的對(duì)比。
本發(fā)明的主要?jiǎng)?chuàng)造點(diǎn)在于：
(1)本發(fā)明對(duì)玉米從拔節(jié)期至成熟期進(jìn)行干旱脅迫處理，針對(duì)玉米干旱脅迫后與抗旱性高度相關(guān)的形態(tài)和產(chǎn)量指標(biāo)的變化進(jìn)行了詳細(xì)的研究，確立了抗旱性評(píng)價(jià)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，建立了一種鑒定玉米抗旱性的方法。
(2)本發(fā)明玉米成株作為評(píng)價(jià)對(duì)象，試驗(yàn)材料容易獲取，一次可同時(shí)評(píng)價(jià)大量玉米植株，效率高。
(3)本發(fā)明的一種鑒定玉米抗旱性的方法具有適用范圍廣的特點(diǎn)，將評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值化，更客觀準(zhǔn)確，不僅適用于鑒定玉米自交系，也適用于鑒定玉米品種。
附圖說明
圖1是發(fā)明的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，應(yīng)該理解的是，這些實(shí)施例僅用于例證的目的，絕不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1一種鑒定玉米抗旱性的方法
1.試驗(yàn)材料
157份玉米自交系材料，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所提供。見表1.
2.試驗(yàn)方法
參閱圖1所示，鑒定供試玉米抗旱性的方法，主要包括以下步驟：
(1)玉米種子選擇
精選需要鑒定的發(fā)育良好的玉米種子，各供試種子要求飽滿一致。
(2)玉米種子播種
在年自然降水少于150mm的地區(qū)陸地播種或年自然降水大于150mm的地區(qū)旱棚內(nèi)播種，每材料種植一小區(qū)，每小區(qū)10.0m2，隨機(jī)區(qū)組排列，三次重復(fù)，同一材料的水旱區(qū)相鄰播種，播種密度與大田相同。
(3)玉米干旱脅迫處理和正常水分處理
干旱脅迫處理(旱地)：播種后澆出苗水，使0-50cm土層水分達(dá)到田間持水量的80％±5％，后期不在澆水，全生育期共灌水50方/畝。
正常水分處理(水地)：分別在播種后、拔節(jié)期、大喇叭口期、開花期和灌漿期灌水，全生育期共灌水7次，每次灌水50方/畝，在降水量較多的年份酌情適當(dāng)減少灌溉次數(shù)和灌水量。
(4)玉米指標(biāo)檢測(cè)
處理時(shí)期測(cè)定所有供試材料開花至吐絲天數(shù)，收獲時(shí)測(cè)定收獲株數(shù)和收獲穗數(shù)，收獲后測(cè)定小區(qū)籽粒產(chǎn)量。
(5)玉米抗旱能力評(píng)價(jià)
計(jì)算玉米抗旱指數(shù)：DTIg＝(Yd/Yw)×(Ymw/Ymd)式中，Yd：待測(cè)材料經(jīng)干旱脅迫處理后的籽粒產(chǎn)量；Yw：待測(cè)材料經(jīng)正常水分處理后的籽粒產(chǎn)量；Ymw：所有材料經(jīng)正常水分處理后的平均籽粒產(chǎn)量；Ymd：所有材料經(jīng)干旱脅迫處理后的平均籽粒產(chǎn)量；
依據(jù)玉米抗旱性，根據(jù)抗旱指數(shù)分級(jí)，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為抗旱指數(shù)≥1.16則玉米抗旱性為1級(jí)，抗旱性極強(qiáng)；抗旱指數(shù)在1.06～1.15則玉米抗旱性為2級(jí)，抗旱性強(qiáng)；抗旱指數(shù)0.96～1.05則玉米抗旱性為3級(jí)，抗旱性中；抗旱指數(shù)0.81～0.95則玉米抗旱性為4級(jí)，抗旱性弱；抗旱指數(shù)≤0.80則玉米抗旱性為5級(jí)，抗旱性極弱。
(6)根據(jù)步驟(5)所述的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)供試的玉米進(jìn)行分級(jí)，得出供試玉米抗旱性的大小。
3.結(jié)果與分析
表1. 157份供試玉米抗旱性鑒定評(píng)價(jià)結(jié)果及抗旱性分級(jí)結(jié)果
表1 157份供試玉米抗旱性鑒定評(píng)價(jià)結(jié)果
從表1中可看出，依據(jù)此分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，在157份供試玉米材料中，抗旱性1級(jí)的材料有48份，占所有供試材料的30.6％；抗旱性2級(jí)的材料有5份，占所有供試材料的3.2％；抗旱性3級(jí)的材料有9份，占所有供試材料的5.7％；抗旱性4級(jí)的材料有20份，占所有供試材料的12.7％；抗旱性5級(jí)的材料有75份，占所有供試材料的47.8％。
依據(jù)表1分級(jí)結(jié)果，得出157份供試玉米的抗旱性，根據(jù)需要選擇抗旱性強(qiáng)的玉米材料進(jìn)行組配，用于培育抗旱玉米新品種。
以上所述已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言可以理解。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。