一種批量鑒定小麥耐鹽性的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鑒定植物耐鹽性的方法及裝置，具體涉及一種批量鑒定小麥耐鹽 性的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 土壤鹽漬化是一個(gè)世界性的資源和生態(tài)問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界鹽漬土面積為 9. 5438億公頃，我國(guó)鹽漬土分布廣泛，總面積為14. 87億畝（約合1億公頃）。合理利用鹽 漬化土壤資源是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展中一個(gè)迫切需要解決的問題。鹽漬化土壤的開發(fā)和利用有多 種途徑，種植耐鹽作物品種是經(jīng)濟(jì)有效的途徑之一。小麥?zhǔn)鞘澜缟系诙蠹Z食作物，同時(shí)也 是我國(guó)鹽漬化土壤的主要栽培作物之一。土壤鹽漬化嚴(yán)重影響小麥產(chǎn)量，因此，選育耐鹽小 麥品種及研究小麥耐鹽特性是有效利用鹽漬化土壤資源、提高糧食產(chǎn)量的一條重要途徑。
[0003] 小麥的耐鹽特性是由多途徑、多基因控制的數(shù)量性狀，不同的發(fā)育時(shí)期的耐鹽性 也存在差異。在小麥的整個(gè)生長(zhǎng)周期中，芽期、苗期及開花-灌漿-成熟期對(duì)鹽分尤其敏感。 一般來講，小麥芽期耐鹽性指的是種子在鹽脅迫條件下吸水膨脹、萌動(dòng)生根的綜合能力。小 麥苗期耐鹽性則是春季土壤返鹽期下冬麥返青和春麥播種出苗后抵御鹽脅迫的能力。小麥 耐鹽性是減少產(chǎn)量農(nóng)藝性狀受鹽脅迫而降低程度的能力。一般來講，小麥芽期和苗期的耐 鹽性鑒定是小麥耐鹽個(gè)體與品系早期選擇的基礎(chǔ)，通過水培鹽分脅迫條件下測(cè)定小麥幼苗 的形態(tài)學(xué)性狀及生理參數(shù)進(jìn)行的。如果能在一種條件下先后對(duì)小麥芽期及苗期進(jìn)行耐鹽性 鑒定，則必然大大縮短了試驗(yàn)周期，提高試驗(yàn)效率。
[0004] 按培養(yǎng)介質(zhì)分類，小麥耐鹽性試驗(yàn)的主要分為土培與水培兩種類型。土培實(shí)驗(yàn)往 往需要鹽池，因而需要空間較大，花費(fèi)不菲。水培實(shí)驗(yàn)的主要設(shè)施相對(duì)簡(jiǎn)單，包括用于盛放 營(yíng)養(yǎng)液的塑料箱，用于支撐小麥生長(zhǎng)的帶孔泡膜板和用于給營(yíng)養(yǎng)液通氧氣的氣栗。耐鹽處 理程序是待小麥種子萌發(fā)生長(zhǎng)至一葉期后以海綿移植入泡膜板孔內(nèi)，漂浮在塑料箱的培養(yǎng) 液中，使用氣栗給營(yíng)養(yǎng)液中充氣，隨后在營(yíng)養(yǎng)液中添加NaCl進(jìn)行鹽分脅迫，觀察苗情表現(xiàn)， 進(jìn)行形態(tài)學(xué)性狀及生理指標(biāo)的考察及測(cè)定。盡管水培耐鹽鑒定可以使小麥幼苗快速出現(xiàn)鹽 脅迫表型，能夠部分反映小麥的苗期耐鹽特性，但是單一的水培條件無法模擬正常的小麥 苗期生長(zhǎng)環(huán)境，也存在許多不足。例如，由于幼苗基部生長(zhǎng)在泡膜板孔內(nèi)，狹小的空間會(huì)限 制小麥的分蘗及生長(zhǎng)。并且，由于一旦移栽入泡膜板后小麥幼苗無法更換種植位置，因而無 法消除光照及溫度等培養(yǎng)條件的差異，保證各個(gè)單株試驗(yàn)條件的一致性。此外，該方法的步 驟相對(duì)繁瑣，水培之前需要對(duì)幼苗進(jìn)行移植，當(dāng)幼苗長(zhǎng)大后會(huì)因缺乏支撐而倒伏，必須再次 移栽進(jìn)土培條件下才能繁種。另外，用水培方法鑒定小麥苗期耐鹽性還需要?dú)饫醯仍O(shè)備保 證營(yíng)養(yǎng)液中有足夠的氧氣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種批量鑒定小麥耐鹽性的方法及裝置，本發(fā)明方法利用 土 -水培方法鑒定小麥耐鹽性，不僅能夠快速地篩選耐鹽小麥個(gè)體，而且能對(duì)小麥群體的 耐鹽性進(jìn)行遺傳分析，具有較好的創(chuàng)新性、實(shí)用性和廣泛性。
[0006] 本發(fā)明所提供的批量鑒定小麥耐鹽性的裝置，包括一上端開口的盒體；
[0007] 所述盒體內(nèi)設(shè)有若干個(gè)管道，且所述管道的位置可調(diào)，所述管道的兩端為開口設(shè) 置；所述管道通過管架設(shè)于所述盒體內(nèi)，且所述管道的下端開口與所述盒體的底部之間設(shè) 有間距。
[0008] 上述批量鑒定小麥耐鹽性的裝置中，所述管道可為塑料管；所述盒體可為塑料盒。
[0009] 上述批量鑒定小麥耐鹽性的裝置中，所述管道為錐形管，且其小口端向下設(shè)置，土 表面利于透氣。
[0010] 上述批量鑒定小麥耐鹽性的裝置中，所述管架為多孔板，具體的孔數(shù)可根據(jù)需要 進(jìn)行選擇，如選擇98孔板（7X14)。
[0011] 本發(fā)明進(jìn)一步提供了利用上述裝置批量鑒定小麥耐鹽性的方法，包括如下步驟：
[0012] (1)向所述批量鑒定小麥耐鹽性的裝置中的所述管道內(nèi)填充土壤；
[0013] (2)將待鑒定小麥的種子種植于所述管道內(nèi)的土壤中；
[0014] (3)通過所述管架，將所述管道放置于所述盒體內(nèi)；所述盒體內(nèi)盛有營(yíng)養(yǎng)液，所述 管道的下端浸于所述營(yíng)養(yǎng)液中；
[0015] (4)通過調(diào)控所述營(yíng)養(yǎng)液中的含鹽量，即實(shí)現(xiàn)對(duì)小麥耐鹽性的批量鑒定。
[0016] 上述的方法中，所述土壤的含鹽量可為0. 5%。
[0017] 上述的方法中，所述管道的下端浸于所述營(yíng)養(yǎng)液中的深度可為4. 0~5. 0cm。
[0018] 上述的方法中，所述營(yíng)養(yǎng)液的含鹽量為6g/L~9g/L，所述培養(yǎng)液可根據(jù)需要選擇 常規(guī)的小麥培養(yǎng)用培養(yǎng)液。
[0019] 上述的方法中，步驟（2)中，將待鑒定小麥的種子種植于所述管道內(nèi)的土壤中的 方法為：種植小麥之前，是先將小麥的種子萌發(fā)，然后種植于經(jīng)潤(rùn)濕后的管道內(nèi)土壤中。
[0020] 上述的方法中，所述管道內(nèi)填充的土壤的深度可為19~20cm。
[0021] 上述的方法中，所述步驟（4)中，還包括如下步驟：檢測(cè)芽期和/或苗期的小麥的 如下指標(biāo)：地上部生物量、根長(zhǎng)、新生組織中K+離子濃度和Na+離子濃度，通過所述指標(biāo)判斷 小麥的耐鹽性，在鹽脅迫條件下仍能夠保持較高地上部生物量和根長(zhǎng)，新生組織中維持高 K+離子濃度、低Na+離子濃度的個(gè)體為耐鹽個(gè)體。
[0022] 本發(fā)明方法采取土 -水培法進(jìn)行小麥耐鹽性的鑒定。
[0023] 本發(fā)明方法通過在營(yíng)養(yǎng)液中添加海鹽的辦法模擬濱海鹽堿地地下水位高，水的鹽 堿程度高的自然特性。本發(fā)明綜合使用土、水兩種不同介質(zhì)選育耐鹽小麥，既保證鹽溶液中 離子濃度的均一性，又能保證土壤中鹽分垂直分布，并能方便地考察鹽脅迫下小麥地上部 和地下部的形態(tài)特性和生理指標(biāo)。本發(fā)明方法直接將小麥種子播入裝有土的塑料管里，可 以在不用移栽的條件下完成整個(gè)生育期，因而不僅可以調(diào)查小麥苗期耐鹽性，而且可以對(duì) 早至小麥芽期，晚至小麥開花-灌漿-成熟期進(jìn)行耐鹽性鑒定，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。另外， 由于塑料管可擺放于多孔管架上的任意位置，因此能夠很方便地根據(jù)需要定期調(diào)換位置， 保證光照及溫度等試驗(yàn)條件的一致性。此外，利用本方法進(jìn)行小麥耐鹽鑒定時(shí)，根系在營(yíng)養(yǎng) 液中不會(huì)缺氧，因此不需要?dú)饫醯难b置。本方法廣泛適用于小麥種質(zhì)資源、遺傳材料、新品 系（種）的耐鹽性鑒定。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明批量鑒定小麥耐鹽性的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖中各標(biāo)記如下：1塑料盒、2管架、3塑料管。
[0026] 圖2為利用本發(fā)明裝置進(jìn)行土 -水培試驗(yàn)鑒定小麥苗期耐鹽性的照片。
[0027] 圖3為實(shí)施例2中小偃60和濟(jì)麥22在對(duì)照和鹽處理下的表型差異。
[0028] 圖4為實(shí)施例2中對(duì)照和鹽處理?xiàng)l件下小偃60和濟(jì)麥22的地上部干重和根長(zhǎng)。
[0029] 圖5為實(shí)施例2中對(duì)照和鹽處理?xiàng)l件下小偃60和濟(jì)麥22的不同組織Κ+濃度、Na+ 濃度、K+/Na+濃度比。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
[0031] 下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0032] 實(shí)施例1、批量鑒定小麥耐鹽性的裝置
[0033] 如圖1所示，為本發(fā)明提供的批量鑒定小麥耐鹽性的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖（只示意 了第1排和第1列塑料管的設(shè)置），它包括一個(gè)上端開口的塑料盒1 (長(zhǎng)65cmX寬40cmX 高16cm)，在該塑料盒1架設(shè)一個(gè)98孔（7X14)的管架2 (美國(guó)Stuewe&Sons公司，型號(hào)： RL98)，在每個(gè)孔內(nèi)放置一個(gè)錐形的塑料管3 (其管口直徑為3. 8cm，長(zhǎng)度為21cm，容積為 164ml，美國(guó)Stuewe&Sons公司，型號(hào)SC10)，塑料管3的兩端開口，其小口端向下設(shè)置，并且 塑料管3的下端開口與塑料盒1的底部之間設(shè)有間距，該間距可根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行 調(diào)節(jié)（間距約lcm)。
[0034] 本發(fā)明裝置中，可根據(jù)不同鑒定實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)置塑料盒1的大小、塑料管3的個(gè)數(shù) 以及內(nèi)徑和長(zhǎng)度根據(jù)具體需要進(jìn)行選擇。
[0035] 實(shí)施例2、鑒定小麥的耐鹽性
[0036] 本實(shí)施例選擇小麥品種小偃60和濟(jì)麥22作為供試材料。
[0037] 小麥品種濟(jì)麥22是山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所最新育成的超高產(chǎn)、多抗、優(yōu)質(zhì) 中筋小麥新品種，2006年9月和2007年1月分別通過山東省和國(guó)家黃淮北片審定，審定編 號(hào)分別為魯農(nóng)審2006050和國(guó)審麥2006018。
[0038] 小麥品種小偃60是中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所培育的抗旱、耐鹽、高 產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的小麥新品種，已申請(qǐng)并獲得新品種保護(hù)權(quán)，【申請(qǐng)?zhí)枴?0100586. 6。
[0039] 將實(shí)施例1裝置中的塑料管3內(nèi)裝填上土，并在塑料盒1中加入營(yíng)養(yǎng)液，營(yíng)養(yǎng)液按 照文獻(xiàn)（任永哲，徐艷花，貴祥衛(wèi)等.2012鹽脅迫下調(diào)控小麥苗期性狀QTL分析.中國(guó)農(nóng) 業(yè)科學(xué).45 :2793-2800.)中的配方配制。利用該裝置進(jìn)行耐鹽性的鑒定。
[0040] 一、供試材料的鹽脅迫處理
[0041] 通過土 -水培法進(jìn)行苗期耐鹽表型鑒定。
[0042] 選擇均勻一致的小麥種子，10%雙氧水滅菌30分鐘，去離子水沖洗數(shù)次，將種子 均勻擺放在鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，于25°C萌發(fā)2天，然后選擇萌發(fā)一致的種子，腹溝向下播 種于裝有土的塑料管3中。為了潤(rùn)濕管中的土壤，播種前將塑料管3放入98孔（7X14)的 管架2中，將管架2置于盛有10升營(yíng)養(yǎng)液的塑料盒1中。
[0043] 不加鹽對(duì)照處理和土壤