一种苗期玉米耐盐性的筛选鉴定方法技术

本发明专利技术公开了一种苗期玉米耐盐性的筛选鉴定方法，本发明专利技术发现和验证了苗期玉米的盐耐性与其磷敏感性是呈现一致的，苗期玉米的盐耐性与其锌敏感性是呈现一致的；可通过判断苗期玉米在缺磷胁迫处理下是否具有缺磷症状来间接判断相应玉米品种是否耐盐；然后本发明专利技术再进行锌胁迫处理，锌胁迫处理前后长势由好转坏的玉米幼苗为非耐盐玉米品种，锌胁迫处理前后长势由坏转好的玉米幼苗为耐盐玉米品种；本发明专利技术前后两步结合，提高了筛选鉴定的精确性，且该方法切实有效，操作简便易行，无需使用化学药品进行检测，因而成本低，且对人体无毒害，对环境无污染，为进一步进行大批量筛选玉米耐盐自交系、培育耐盐作物奠定了一定的理论基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农作物种植
，尤其是涉及一种苗期玉米耐盐性的筛选鉴定方法。
技术介绍
土壤的盐碱化是造成农作物减产的主要因素之一。据统计，全世界约有20％的农业用地其盐碱化程度在不断加重。我国有2.6×107hm2的盐碱地，其中有6.6×106hm2是耕地面积，主要集中在华北、东北、西北内陆地区和长江以北等粮食主产区。近年来，由于环境影响和人类活动等不利因素的影响，越来越多耕地正面临发生次生盐碱化的危险。预计到2050年，全世界将会有超过50％的耕地盐碱化。因此，盐碱地综合利用研究与防治成为科研的热点，其中选育抗盐或耐盐的农作物品种是最经济有效的途径。盐胁迫是影响植物生长和农作物产量的一个重要环境限制因素。盐胁迫易引发离子胁迫和渗透胁迫，最终导致植物叶面积扩展受阻、光合作用以及生物量积累降低等。渗透胁迫是盐毒害作用最先产生的方式。土壤中盐分过多使土壤溶液水势(Waterpotential)下降，会造成植物吸水困难，甚至体内水分有外渗的危险，从而导致植物生理干旱。渗透胁迫会造成植物发育迟缓，抑制植物组织和器官的生长和分化，使植物的发育进程提前衰老加速，生长量降低，最终导致植株因饥饿而死亡。植物被转移到盐逆境中几分钟后，生长速率即有所下降，其下降程度与根际渗透压(Rhizosphereosmoticpressure)呈正比。最初盐胁迫造成植物叶面积扩展速率(Theexpansionrateofleafarea)降低，随着含盐量的增加，叶面积停止增加，叶、茎和根的鲜重及干重降低。盐分主要是通过减少单株植物的光合面积而造成植物碳同化量(Carbonassimilation)的减少。盐渍土壤中某种离子含量过高而往往排斥植物对其它离子的吸收，形成不平衡的土壤溶液，导致特殊的离子毒害作用。在盐胁迫下，高浓度Na+可置换细胞膜结合的Ca2+，使膜结合Na+增加，膜系统的组分、透性、运输、离子流率等都会受到影响而发生变化，导致质膜透性的改变，Na+大量进入细胞，细胞内Na+增加，而K+外渗，使Na+/K+值增大，抑制液泡膜焦磷酸酶(H+-Ppase)活性和胞质中的H+跨液泡膜运输，跨液泡膜运输的pH梯度下降，液泡碱化，不利于Na+在液泡内积累。从而打破原有的离子平衡，当Na+/K+比值增大到阈值时植物即受害。另外，在盐胁迫等逆境条件下，活性氧(ReactiveOxygenSpecies,ROS)产生与清除之间的动态平衡被破坏，从而导致活性氧的大量积累。植物体内积累过多的活性氧，若不能及时清除就会造成氧化胁迫，形成一些活性氧物质，如：单线态氧(1O2)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(OH·)、超氧化物阴离子(O2·－)等。活性氧具有很强的氧化能力，对不饱和脂、蛋白质、核酸等生物分子具有破坏作用，可引起酶失活、色素脱色、蛋白降解和脂质过氧化(Membranelipidperoxidation,LPO)等反应，严重可阻断DNA复制和转录，导致DNA损伤和突变，造成细胞死亡。活性氧还可使膜脂过氧化(LPO)，产生丙二醛(Malondialdehyde,MDA)，MDA是膜脂过氧化作用的主要产物之一，具有很强的细胞毒性，对膜和细胞中的许多生物功能分子如蛋白质、核酸和酶均有很强的破坏作用。植物在适应盐胁迫环境时形成了许多耐受调节机理，如Na+的外排、Na+区隔化进入液泡、可溶性物质的积累和活性氧(ReactiveOxygenSpecies,ROS)的清除等。在外界盐胁迫条件下，土壤中盐分过多会降低土壤水势，由于水势的降低，影响了植物对水分和养分的吸收，导致生理干旱和养分亏缺。这种作用是盐害最重要的短期效应。为避免这种伤害，细胞内会积累一些可溶性物质来降低细胞内渗透势(Osmoticpotential)。一方面，植物细胞从外界吸收无机离子，如盐生植物中的Na+、K+和Cl-；另一方面，植物受到渗透胁迫造成的不平衡，通常在细胞内积累渗透保护物质(Osmoprotectant)以降低细胞的渗透势，由于它们不干扰细胞内正常的生化反应，因此将它们统称为“相容性溶质(Compatibilitysolute)”。这些相容性溶质主要包括脯氨酸(Proline,Pro)、甜菜碱(Betaine)、多胺(Polyamine,PA)、甘油醇(Glycerol)、山梨醇(Sorbitol)和肌醇(Inositol)以及一些多糖分子。无机和有机渗透调节物质，二者共同进行渗透调节降低细胞水势，使水分的跨膜运输朝着有利于细胞生长的方向流动，以保证植物正常的生理代谢需求。此外，在盐胁迫下，植物体内的吲哚乙酸(Indoleaceticacid,IAA)、细胞分裂素(Cytokinin,CTK)、赤霉素(Gibberellicacid,GA)等激素均发生不同程度的变化，脱落酸(Abscisicacid,ABA)是受环境条件影响最大的一种激素。很多的研究发现，逆境条件下很多植物中的ABA水平明显上升。玉米(ZeamaysL.)既是重要的粮食和饲料作物，又是重要的工业原料。目前我国是玉米生产第二大国，市场上玉米供求的矛盾日益加剧，提高玉米的综合生产力已经成为一项紧迫的任务。玉米是对盐碱中度敏感的作物，耐盐性相对较差，只能在NaCl含量在0.3％以下的土壤上生长。玉米苗期是整个生长周期的关键时期，该时期对各种外界不利环境因素的胁迫比较敏感，其中盐胁迫使玉米幼苗生长受阻，芽势弱，胚根少且短，苗弱，成活率低，严重影响其生长发育及产量。因此，玉米在苗期对盐胁迫的耐受程度表明其耐盐性的高低，玉米的耐盐性对其能否顺利度过生长敏感期乃至整个生长期都是至关重要的，对苗期玉米耐盐性的筛选将为下一步耐盐玉米选育奠定基础。综上研究报道，一方面，盐胁迫造成植物发育迟缓，植物叶面积停止增加，光合速率下降，叶、茎和根的鲜重及干重降低，积累大量的活性氧，产生丙二醛(MDA)，破坏膜系统，使植物的发育进程提前衰老加速，以致死亡。因此，盐胁迫早期可通过测定叶绿素含量、丙二醛含量及活性氧(H2O2)含量来鉴定植株受盐胁迫损伤的程度，盐胁迫后期可通过观察植物的叶片枯萎程度来鉴定耐盐性强弱。另一方面，植物自身可通过积累有机渗透保护物质(如可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸等)来调节或缓冲高盐引发的渗透胁迫，这些可溶性物质可降低细胞水势，使水分的跨膜运输朝着有利于细胞生长的方向流动。据此，植物体内这些可溶性物质含量的高低可表征其自身的耐盐性强弱，所以也可通过测定植株受盐胁迫后的可溶性物质含量来鉴定其耐盐性。上述测定各物质含量使用成本高，用量大且操作步骤繁琐，且有一定的危险性(所需加热过程中若操作不当，液体易喷出，灼伤皮肤)。丙二醛、过氧化氢、可溶性糖、脯氨酸等含量的测定所需用的一些化学物质包括硫代巴比妥酸(TBA)、茚三酮(Ninhydrin)、甲苯、蒽酮(Anthrone)等的成本高，且有剧毒，对人体伤害大，不易分解，污染环境。因此，如何提供一种成本低、简单易行、且对人体和环境无害、易于进行大规模操作的苗期玉米耐盐性的筛选鉴定方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种苗期玉米耐盐性的筛选鉴定方法，该筛选鉴定方法成本低、简单易行、且对人体和环境无害、易于进行大规本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苗期玉米耐盐性的筛选鉴定方法，其特征在于，首先将多个待筛选鉴定的玉米品种的萌发良好一致的幼苗进行正常的营养液培养，等玉米幼苗长到三叶一心期后，用营养液对全部待筛选鉴定的玉米品种的幼苗均进行0mM Pi的缺磷胁迫处理，处理一定时间后，观察幼苗长势特征，根据玉米幼苗是否有缺磷症状来判断其是否耐盐，具有缺磷症状的玉米幼苗为耐盐性玉米品种，未有缺磷症状的玉米幼苗为非耐盐性玉米品种；根据玉米幼苗缺磷症状的严重程度来判断相应的玉米品种的耐盐性的高低，玉米幼苗的缺磷症状越严重表征相应的玉米品种的耐盐性越高。

【技术特征摘要】
1.一种苗期玉米耐盐性的筛选鉴定方法，其特征在于，首先将多个待筛选鉴定的玉米品种的萌发良好一致的幼苗进行正常的营养液培养，等玉米幼苗长到三叶一心期后，用营养液对全部待筛选鉴定的玉米品种的幼苗均进行0mMPi的缺磷胁迫处理，处理一定时间后，观察幼苗长势特征，根据玉米幼苗是否有缺磷症状来判断其是否耐盐，具有缺磷症状的玉米幼苗为耐盐性玉米品种，未有缺磷症状的玉米幼苗为非耐盐性玉米品种；根据玉米幼苗缺磷症状的严重程度来判断相应的玉米品种的耐盐性的高低，玉米幼苗的缺磷症状越严重表征相应的玉米品种的耐盐性越高。2.根据权利要求1所述的筛选鉴定方法，其特征在于，缺...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙验玲，穆春华，刘霞，
申请(专利权)人：山东省农业科学院玉米研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37