烟草富钾筛选和鉴定方法技术

本发明专利技术提供烟草富钾筛选和鉴定方法，包括以下步骤：1）将烟草种子播种至低钾培养基上进行育苗，依据烟苗对低钾反应的程度，将烟苗划分等级，筛选变黄程度高且有活性的烟株移植至完全营养液上生长；2）待烟苗生长至6‑8片时移栽至大田，于成熟期对所选植株上相同叶位的烟叶杀青、烘干、磨碎、过筛，测定钾含量，标记钾含量高的所述植株；3）收获钾含量高的植株种子，通过重复步骤1）、步骤2）种植筛选，直至基因型纯合，选育出富钾烟草品种。本发明专利技术依据富钾变异体不耐低钾原理，利用低钾培养基筛选富钾烟草变异材料，后期结合大田验证，结果准确、稳定。

Method for screening and identifying potassium rich tobacco

The present invention provides potassium rich tobacco screening and identification method, which comprises the following steps: 1) the tobacco seeds to low potassium medium for seedling seedling, according to response to low potassium levels, the tobacco seedling grading, screening of tobacco plants transplanted to complete nutrient solution yellowing degree is high and the active growth; 2) to the growth of tobacco seedlings to 6 8 when transplanting to the field, to the mature leaves of selected plants, fixing the same leaf drying, grinding, sieving, determination of potassium content, the potassium content of high plant marker; 3) plant seed harvest high potassium content, by repeating steps 1), step 2) planting screening, until the homozygous, the breeding of potassium rich tobacco varieties. The present invention is based on the principle that the potassium rich variant is not resistant to low potassium, and uses the low potassium medium to screen the potassium rich tobacco variation material.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟草遗传性与品种选育领域，特别是涉及烟草富钾筛选和鉴定方法。
技术介绍
钾是烟草最重要的品质元素之一，其与烟叶成熟度、燃烧性、香吃味和卷烟制品安全性密切相关。与国外烟叶钾含量(＞3％)相比，中国大部分地区尤其是北方地区，烟叶平均钾含量很少超过1.5％，烟叶钾含量偏低是制约中国烟叶质量提升的关键指标之一。生产优质烟叶必须施用形成最适产量需钾量的2～3倍的钾肥，才能明显提高烟叶钾含量，但我国钾肥资源匮乏，通过改善农艺操作来提高钾含量又有一定的限度，因此筛选或选育烤烟钾高效基因型品种，充分利用土壤以及施用的钾素，对提高烟叶钾含量、降低生产成本、节约资源有重要意义。目前，国际烟草育种领域内无培育富钾烟草品种的方法，也没有选育出富钾烟草品种。为了提高烟叶钾含量一般采用以下两种方法：1、常规杂交筛选法：首先对杂交所用亲本进行杂交组合的杂种优势、配合力和遗传力分析，然后选用具有不同钾吸收效率的烟草亲本进行杂交，一株一株的测定杂交后代的烟叶钾含量，从中筛选出烟叶钾含量较高的变异植株。但是常规杂交筛选法必须在烟叶收获后进行大量检测才知结果，因此，盲目性大，工作量大。2、转基因法：利用基因工程技术把一些钾高效基因转入到其他植株内并诱导其表达，可以快速并高效的获得钾高效植物，但现在国际上限制烟草转基因用于生产，故该技术不能利用。并且，在转基因法中，钾积累的遗传特性受多基因控制，具有数量遗传特征，且受环境条件影响较大。如果单纯地测定与钾吸收和转运相关的基因，可能得不到富钾烟草变异类型，即一些测试结果与大田试验结果并不一致，这就是目前富钾烟草培育不出来的主要原因。专利
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种烟草富钾筛选和鉴定方法，该方法省时省力、操作性强，大大提高富钾烟草品种的筛选效率。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种烟草富钾筛选和鉴定方法，包括以下步骤：1)将烟草种子播种至低钾培养基上进行育苗，依据烟苗对低钾反应的程度，将烟苗划分等级，筛选出变黄程度高且有活性的植株移植至完全营养液上生长；2)将所选植株移栽至大田，追施钾肥，于成熟期对所选植株上相同叶位的烟叶杀青、烘干、磨碎、过筛，测定钾含量，标记钾含量高的所述植株；3)收获钾含量高的所述植株的种子，通过重复所述步骤1)、所述步骤2)种植筛选，直至基因型纯合，选育出富钾烟草品种。优选地，所述烟草富钾筛选和鉴定方法还包括对所述烟草种子的选取及消毒的步骤，具体过程为：选取饱满一致的烟草种子；将所述烟草种子置于45-55℃温水浸泡2-3h；然后采用质量分数为70-80％的CH3CH2OH水溶液处理30-40s，再采用无菌水冲洗4-7次，然后使用质量分数为9-11％次氯酸水溶液处理25-35min，再采用无菌水冲洗4-7次。优选地，在所述步骤1)中，所述低钾培养基的钾浓度为0.10-0.17mmoL/L。一般来讲，烟草种子育苗选用的培养基的完全营养液的钾浓度为5.5-6.5mmoL/L，而本专利技术中采用低钾培养基选用的低钾营养液的钾浓度控制在0.10-0.17mmoL/L，大大低于完全营养液的钾浓度。优选地，在所述步骤1)中，所述完全营养液的钾浓度为5.5-6.5mmoL/L。优选地，在所述步骤1)中，在所述步骤1)中，依据烟苗对低钾反应的程度，将烟苗划分以下四个等级：一级：烟叶严重变黄，变黄率可达到80-100％，植株极度矮化，发育严重受阻；二级：烟叶中度变黄，变黄率可达到60-80％，植株中度矮化，发育严重延迟；三级：烟叶轻度变黄，变黄率可达到40-60％，植株稍微矮缩，发育延迟；四级：烟叶略带黄色，变黄率可达到10-40％，生长率仍较正常；其中，所述植株的烟叶的钾含量为：一级＞二级＞三级＞四级。优选地，在所述步骤1)中，需将所述低钾培养基放入人工气候室中进行育苗，人工气候室的条件设置为：白天光照为260-350μmolphotons·m-2·s-1，夜间光照为0μmolphotons·m-2·s-1，光暗周期为(14-16)/(10-8)h，昼夜温度为(27-29)/(24-26)℃，空气相对湿度为60％～70％。在所述步骤2)中，所述追施钾肥的具体过程为：在所述步骤2)中，所述追施钾肥的具体过程为：于植株移栽至大田后25-55d内间隔追施钾肥三次，每次每株植株各追施的钾肥以钾元素重量计为1.0-1.2g。优选地，所述追施钾肥的方式为：将所述钾肥配置成溶液，将溶液穴施于距离所述植株的主茎19-21cm处。优选地，在所述步骤2)中，所述选取各个植株上相同叶位的烟叶具体过程为：于植株移栽至大田后80d选取植株的第12叶位的烟叶。优选地，在所述步骤2)中，所述选取各个植株上相同叶位的烟叶具体过程为：于植株移栽至大田后110d选取植株的第18叶位的烟叶。优选地，在所述步骤2)中，采用盐酸浸提-火焰光度法测定钾含量。本专利技术还公开另一种烟草富钾筛选和鉴定方法，包括以下步骤：使用低钾培养基培养烟苗，挑选变黄且有活性的幼苗植株，根据植株的烟叶变黄程度和植株大小判断烟草的富钾基因，其中，烟叶变黄程度最严重和植株大小最矮小的植株为富钾烟草品种。优选地，根据植株的烟叶变黄程度和植株大小将植株划分以下四个等级：一级：烟叶严重变黄，变黄率可达到80-100％，植株极度矮化，发育严重受阻；二级：烟叶中度变黄，变黄率可达到60-80％，植株中度矮化，发育严重延迟；三级：烟叶中度变黄，变黄率可达到40-60％，植株稍微矮缩，发育延迟；四级：烟叶略带黄色，变黄率可达到10-40％，生长率仍较正常；其中，所述植株的烟叶的钾含量为：一级＞二级＞三级＞四级。如上所述，本专利技术的烟草富钾筛选和鉴定方法，具有以下有益效果：本专利技术通过溶液培养、盆栽及田间试验比较现有烟草种质资源钾素营养特性差异，通过发现不耐低钾烟草突变体比耐低钾烟草突变体烟叶钾含量显著提高，选出钾高效基因型，本专利技术鉴定与钾吸收和转运相关的基因在烟叶中的表达情况，选育和鉴定钾高效烤烟品种；本专利技术利用低钾培养基筛选富钾基因型烟草变异体材料的方法，该方法中烟苗植株的生长环境一致，决定其表现型的主要是基因型，后期结合大田试验对结果进一步验证，实验结果更准确、稳定。本专利技术比传统方法更加省时省力、操作性强，大大提高富钾烟草品种的筛选效率。附图说明图1显示为实施例1中烟草富钾筛选和鉴定方法的流程示意图。图2显示为实施例1中对烟草种子的选取及消毒的流程示意图。图3显示为实施例2中转NHX1烟草株系N7、N9、N10和K326在大田试验中烟叶钾含量随叶龄的变化。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。实施例1利用低钾培养基筛选出的筛选出的不耐低钾植株的不同等级及其在大田的表现选择“中烟100”的500个突变体材料为研究对象。“中烟100”是一个产量高、耐氮肥的基因型烟草品种，利用低钾培养基筛选不耐低钾的植株，移栽入大田试验后，即可得到富钾烟草变异体，进而培育富钾烟草基因型品种。如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟草富钾筛选和鉴定方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将烟草种子播种至低钾培养基上进行育苗，依据烟苗对低钾反应的程度，将烟苗划分等级，筛选出变黄程度高且有活性的植株移植至完全营养液上生长；2)将所选植株移栽至大田，追施钾肥，于成熟期对所选植株上相同叶位的烟叶杀青、烘干、磨碎、过筛，测定钾含量，标记钾含量高的所述植株；3)收获钾含量高的所述植株的种子，通过重复所述步骤1)、所述步骤2)种植筛选，直至基因型纯合，选育出富钾烟草品种。

【技术特征摘要】
1.一种烟草富钾筛选和鉴定方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将烟草种子播种至低钾培养基上进行育苗，依据烟苗对低钾反应的程度，将烟苗划分等级，筛选出变黄程度高且有活性的植株移植至完全营养液上生长；2)将所选植株移栽至大田，追施钾肥，于成熟期对所选植株上相同叶位的烟叶杀青、烘干、磨碎、过筛，测定钾含量，标记钾含量高的所述植株；3)收获钾含量高的所述植株的种子，通过重复所述步骤1)、所述步骤2)种植筛选，直至基因型纯合，选育出富钾烟草品种。2.根据权利要求1所述的烟草富钾筛选和鉴定方法，其特征在于：所述烟草富钾筛选和鉴定方法还包括对所述烟草种子的选取及消毒的步骤，具体过程为：选取饱满一致的烟草种子；将所述烟草种子置于45-55℃温水浸泡2-3h；然后采用质量分数为70-80％的CH3CH2OH水溶液处理30-40s，再采用无菌水冲洗4-7次，然后使用质量分数为9-11％次氯酸水溶液处理25-35min，再采用无菌水冲洗4-7次。3.根据权利要求1所述的烟草富钾筛选和鉴定方法，其特征在于：在所述步骤1)中，所述低钾培养基的钾浓度为0.10-0.17mmoL/L；和/或，在所述步骤1)中，所述完全营养液的钾浓度为5.5-6.5mmoL/L。4.根据权利要求1所述的烟草富钾筛选和鉴定方法，其特征在于：在所述步骤1)中，依据烟苗对低钾反应的程度，将烟苗划分以下四个等级：一级：烟叶严重变黄，变黄率可达到80-100％，植株极度矮化，发育严重受阻；二级：烟叶中度变黄，变黄率可达到60-80％，植株中度矮化，发育严重延迟；三级：烟叶轻度变黄，变黄率可达到40-60％，植株稍微矮缩，发育延迟；四级：烟叶略带黄色，变黄率可达到10-40％，生长率仍较正常；其中，所述植株的烟叶的钾含量为：一级＞二级＞三级＞四级。5.根据权利要求1所述的烟草富钾筛选和鉴定方法，其特征在于：在所述步骤1)中，需将所述低钾培养基放入人工气候室中进行育苗，人工气候室...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤朝起，沈晗，张骏，
申请(专利权)人：上海烟草集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31