一種鑒定耐濕大麥品種的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及作物種質(zhì)資源抗逆性鑒定與篩選方法及其適 宜的濕害處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 濕害是指±壤水分達(dá)到飽和時(shí)對(duì)作物正常生長(zhǎng)發(fā)育所產(chǎn)生的危害，在世界范圍內(nèi) 廣泛發(fā)生，尤其在北美、澳大利亞、中國(guó)、印度等國(guó)。大麥?zhǔn)鞘澜缟献钪饕⒆罟爬系脑耘嘧?物之一，播種面積和總產(chǎn)量?jī)H次于玉米、小麥、水稻，居谷類(lèi)作物第4位。濕害是影響大麥生 長(zhǎng)發(fā)育的重要逆境因素之一，尤其是對(duì)我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)影響嚴(yán)重。在麥類(lèi)作物生長(zhǎng)的 整個(gè)生育期均有發(fā)生，且不同時(shí)期對(duì)最終產(chǎn)量和品質(zhì)的影響不同。通過(guò)對(duì)農(nóng)作物耐濕性的 改良，選育出耐濕性強(qiáng)的品種，對(duì)我國(guó)糧食的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義。
[0003] 目前對(duì)大麥耐濕品種的篩選和鑒定，多集中于地上部形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)，如株 高、分葉數(shù)、黃葉數(shù)、葉綠素含量、超氧化物歧化酶活性、丙二醒含量等。然而，生理指標(biāo)易受 生長(zhǎng)環(huán)境變化及檢測(cè)方法影響，因而存在著許多不確定因素，使得難W準(zhǔn)確篩選出大麥耐 濕材料。根系是農(nóng)作物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要器官，是植物地上部分賴W生存的基礎(chǔ)，也是對(duì) 濕害反應(yīng)最敏感的部位，因此大麥根系的研究對(duì)提高其耐濕性有重要的意義。但是由于根 系生長(zhǎng)在±壤中，我們很難獲得完整的根系，所W-直限制根系研究的發(fā)展。耐鹽性研究可 W用營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)的方法進(jìn)行模擬試驗(yàn)，耐旱性研究目前主要用PEG-6000(聚乙二醇)模擬干 旱脅迫，運(yùn)兩種方法都可W獲得完整的根系，但都不適用于濕害脅迫的處理。W前模擬濕害 處理環(huán)境的方法有大田和盆鉢淹水，但田間淹水很難保證條件統(tǒng)一，重復(fù)間誤差較大;水池 中盆鉢試驗(yàn)雖然條件容易控制，但盆鉢的大小限制了根系的生長(zhǎng)，且淹水處理后，流水會(huì)帶 走盆鉢中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，與對(duì)照相比間接造成試驗(yàn)誤差。目前通過(guò)塑料箱中營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)培養(yǎng)的 方法，全生育期研究濕害脅迫下次生根系的差異來(lái)準(zhǔn)確的篩選到耐濕品種的方法還未見(jiàn)報(bào) 道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的是提供一種利用新生不定根系的差異來(lái)準(zhǔn)確地鑒定耐濕品種的方法 及其相應(yīng)系統(tǒng)，W克服傳統(tǒng)鑒定方法中農(nóng)作物生理指標(biāo)測(cè)定的不穩(wěn)定性，W及克服田間試 驗(yàn)W及盆鉢試驗(yàn)中環(huán)境較難保持均勻一致、對(duì)濕害反應(yīng)最為敏感的根系難W完整獲得的技 術(shù)缺陷。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006] 本發(fā)明提供了一種鑒定耐濕大麥品種的方法，其特征在于，包括W下步驟：
[0007] (1)大麥種子的濾紙法催芽：
[000引選取新收獲的、飽滿的不同材料的大麥種子，放入鋪有發(fā)芽紙的濕潤(rùn)的帶蓋培養(yǎng) 皿中，再放入去離子水，置于23°c-27°c的恒溫箱中浸種催芽，當(dāng)芽長(zhǎng)至2-3cm時(shí)，選取長(zhǎng)勢(shì) 一致的用于移栽試驗(yàn)；
[0009] (2)移栽：
[0010] 將步驟(1)中生長(zhǎng)一致的苗移入裝有有機(jī)基質(zhì)的培養(yǎng)箱中，栽種時(shí)，優(yōu)選地，行距、 株距都為8cm、每行5棵、每箱8行，定量噴水保證麥苗生長(zhǎng)所需水分;有機(jī)基質(zhì)由版蝴糞、賠 石、珍珠巖和微量元素等混合配制而成，各組分重量百分比為：版蝴糞58-71 %，賠石25-35 %、珍珠巖3.5-6.5 %、微量元素0.05-0.5%，該有機(jī)基質(zhì)疏松通氣性好，而且有益于完整 根系的取得，每個(gè)培養(yǎng)箱裝入等質(zhì)量的有機(jī)基質(zhì)；
[0011] (3)不同時(shí)期濕害脅迫處理：
[0012] 材料長(zhǎng)至苗期、拔節(jié)期、孕穗期和/或灌漿期時(shí)，對(duì)照組保持正常生長(zhǎng)所需的水分， 處理組進(jìn)行濕害處理。進(jìn)行濕害處理時(shí)，保持水面高于有機(jī)基質(zhì)表面，不同材料表現(xiàn)出明顯 差異時(shí)停止?jié)窈μ幚恚唧w處理時(shí)間因不同作物和所處環(huán)境溫度而定；
[0013] (4)根系材料的獲得：
[0014] 濕害處理結(jié)束后，選取對(duì)照組和處理組大麥單株根系，優(yōu)選重復(fù)選取3次，每次重 復(fù)選取10株;隨后，將有機(jī)基質(zhì)洗凈；
[0015] (5)根系材料的測(cè)定：
[0016] W不定根的表型特征和不定根中產(chǎn)生通氣組織的面積作為鑒定大麥耐濕性的重 要指標(biāo)。兩者可W單獨(dú)也可相互結(jié)合利用，用于判定農(nóng)作物資源的耐濕性。
[0017] 本發(fā)明還提供了一種濕害處理系統(tǒng)，其特征在于，包括培養(yǎng)箱4、上進(jìn)水管7、下放 水管8、噴水管5、上營(yíng)養(yǎng)液膽存箱1、下?tīng)I(yíng)養(yǎng)液膽存箱2、微型水累6、上進(jìn)水管閥口 3和下放水 管閥口9。其中，培養(yǎng)箱4的深度應(yīng)不低于50cm，W使得根系充分生長(zhǎng)。優(yōu)選地，培養(yǎng)箱4尺寸 大小為70cm X 50cm X 60畑1。其內(nèi)部裝滿有機(jī)基質(zhì)，噴水管5位于培養(yǎng)箱4上方，與上進(jìn)水管7 相連，上進(jìn)水管7通過(guò)上進(jìn)水管閥口 3與上營(yíng)養(yǎng)液膽存箱1連接，每個(gè)培養(yǎng)箱4的下方都依次 通過(guò)下放水管閥口9和下放水管8,分別與下?tīng)I(yíng)養(yǎng)液膽存箱2相連。通過(guò)噴水管5淋水，W保證 每個(gè)培養(yǎng)箱4中大麥生長(zhǎng)所需的正常水分，過(guò)多的水分流經(jīng)下放水管閥口 9,通過(guò)下放水管8 進(jìn)入下?tīng)I(yíng)養(yǎng)液膽存箱2,然后通過(guò)位于下?tīng)I(yíng)養(yǎng)液膽存箱2內(nèi)的微型水累6灌入上營(yíng)養(yǎng)液膽存 箱1，保證有機(jī)基質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)不流失，可W循環(huán)利用。對(duì)培養(yǎng)箱4中的大麥分別進(jìn)行苗期、拔節(jié) 期、孕穗期和/或灌漿期的濕害處理時(shí)，培養(yǎng)箱4灌滿水，保持水面高于有機(jī)基質(zhì)平面，優(yōu)選 地，濕害處理時(shí)水面高于有機(jī)基質(zhì)平面2-3cm。
[0018] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了如下有益效果：
[0019] 1)本發(fā)明所提供的鑒定方法與生理生化指標(biāo)鑒定方法相比，不定根根系特征鑒定 方法具有表型簡(jiǎn)單，結(jié)果準(zhǔn)確，易于篩選區(qū)分的優(yōu)點(diǎn)；
[0020] 2)利用本發(fā)明中的濕害處理系統(tǒng)可W對(duì)不同作物根系進(jìn)行研究，而且較于盆栽， 本發(fā)明的培養(yǎng)箱體積更大，可W模擬大田，從而解決了小盆鉢只能進(jìn)行苗期鑒定的限制，且 處理后盆鉢內(nèi)營(yíng)養(yǎng)流失的問(wèn)題；
[0021] 3)本發(fā)明中的濕害處理系統(tǒng)采用配有機(jī)基質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的±培，使得育苗營(yíng)養(yǎng)均 勻;有機(jī)基質(zhì)疏松，通氣性好，有利于根系的生長(zhǎng)，也便于取根；
[0022] 4)本發(fā)明中的濕害處理系統(tǒng)中設(shè)置了由上、下?tīng)I(yíng)養(yǎng)液膽存箱和微型水累組成的回 流裝置，實(shí)現(xiàn)了水和有機(jī)基質(zhì)的循環(huán)利用，不會(huì)造成養(yǎng)分流失，減少了試驗(yàn)誤差，保證實(shí)驗(yàn) 結(jié)果的準(zhǔn)確性；
[0023] 5)本發(fā)明中的濕害處理系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)單、裝配靈活，也可W進(jìn)行耐鹽、耐旱等其它逆 境脅迫的試驗(yàn)研究。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1是單個(gè)培養(yǎng)箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖2是本發(fā)明濕害處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[00%]圖3是對(duì)照組和處理組中大麥不定根的解剖結(jié)構(gòu)。
[0027] 圖中，1.上營(yíng)養(yǎng)液膽存箱，2.下?tīng)I(yíng)養(yǎng)液膽存箱，3.上進(jìn)水管閥口，4.培養(yǎng)箱，5.噴水 管，6.微型水累，7.上進(jìn)水管，8.下放水管，9.下放水管閥口。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 為了闡明本發(fā)明的技術(shù)方案及技術(shù)目的，下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明 做進(jìn)一步的介紹。
[00巧]實(shí)施例1
[0030] 1.1試驗(yàn)材料
[0031] 本發(fā)明用W前篩選出的兩個(gè)極端DH系TF57(濕害敏感)和TF58(耐濕害材料)為例 進(jìn)行說(shuō)明。該材料由澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)提供。
[0032] 1.2試驗(yàn)方法
[0033] (1)大麥種子的濾紙法催芽
[0034] 選取新收獲的、飽滿度一致TF57和TF58兩份材料的種子各100粒，放入鋪有發(fā)芽紙 的濕潤(rùn)的帶蓋培養(yǎng)皿中，再放入20-30ml去離子水，置于25°C的恒溫箱中浸種催芽，當(dāng)芽長(zhǎng) 至l-2cm時(shí)，停止催芽，選取一致的從恒溫箱中取出供試驗(yàn)所用。
[0035] (2)用于大麥生長(zhǎng)有機(jī)基質(zhì)的準(zhǔn)備
[0036] 有機(jī)基質(zhì)的配制，由版蝴糞、賠石、珍珠巖和微量元素混合制成，各組分重量百分 比為:版蝴糞58-71 %，賠石25-35%、珍珠巖3.5-6.5%、微量元素0.05-0.5%。該有機(jī)基質(zhì) 疏松通氣性好，而且有益于完整根系的取得。每個(gè)培養(yǎng)箱4(見(jiàn)圖1)裝入等量的有機(jī)基質(zhì)。
[0037] (3)移栽
[0038] 將步驟1中