一种幼苗期大麦耐盐性的鉴定方法技术

一种幼苗期大麦耐盐性的鉴定方法，将待鉴定的大麦材料进行催芽，待种子出芽后转苗，再进行盐处理，测定幼苗的叶绿素含量及地上部干物重，经过数据处理，结合相对叶绿素含量和相对地上部干物重的乘积指标，能快速初步鉴定耐盐材料，利用本发明专利技术，可大批量多重复筛选大麦材料，占用空间极小，能有效保证实验的可重复性和准确性，简单、快速、便捷地测定材料的叶绿素含量及地上部干物重，对于群体材料大规模的筛选具有重要意义。

A Method for Identification of Salt Tolerance of Barley at Seedling Stage

【技术实现步骤摘要】
一种幼苗期大麦耐盐性的鉴定方法
本专利技术属于作物种质资源鉴定领域，具体涉及一种幼苗期大麦耐盐性的鉴定方法。
技术介绍
土壤盐碱化是制约全球农作物产量和威胁粮食安全最为严重的非生物胁迫因子之一，盐碱地的改造与开发利用已成为农业可持续发展中亟待解决的重要问题。通过筛选和遗传改良途径培育耐盐农作物新品种，是高效利用盐碱地、提高土地综合生产力的最根本途径。大麦是全球第四大禾谷类作物，广泛应用于饲料、啤酒、食品、医药领域等。由于其生育期短、适应性广和耐逆性强等优点，一直受到科学家们的广泛关注，也被作为遗传学研究的模式植物之一。大麦在禾谷类作物中耐盐性最强，是盐碱地改良的先锋作物，研究大麦耐盐机制，不仅对我国大麦耐逆育种的进一步发展具有重要的理论意义和应用价值，还对于提升其它禾本科作物的耐盐性具有重要的应用价值。植物的耐盐性是一种复杂的数量性状，真实反映和衡量植物的耐盐性十分困难，一套行之有效的耐盐筛选指标也是必不可少的。多年来，研究者进行了大量筛选试验，探索植物耐盐性的评价方法；如在芽期主要通过发芽率、主根长度和胚芽鞘长度作为指标来反映材料之间的耐盐性差异；在苗期，主要通过土培或者溶液培养进行材料的耐盐性筛选，并以植株生物量和离子积累量等指标反映材料的差异；在全生育期，主要通过大田试验以产量作为指标评价材料的耐盐性，尽管这些筛选方法可以鉴定出某几种或者某一类物种之间的耐盐性差异，但它们均存在一定的局限性。不同品种的遗传背景不同，在芽期鉴定的方法中，出芽率本身存在显著性差异，无法判定是盐胁迫还是本身发芽率低的问题；在苗期土培或者水培耐盐性筛选试验中，有采用人工模拟盐分环境，通过测定不同处理的苗高、根长和整株鲜重，调查待测样品在盐胁迫条件下相对于空白对照条件所受到的盐害程度，但是条件需要强调植物生长的空间和环境，若需要保证足够的样本重复进行统计分析，则占用空间大；而大田试验由于其受到外界众多因素的影响，对盐浓度控制的难度大，所以导致试验重复性差，同时大田试验周期长，耗时耗力，尤其大规模地进行耐盐品种筛选时工程艰巨；其他的生理指标中测定较多的钠钾离子含量，有报道表明，在大麦中并不能正确反映材料之间的耐盐性差异，因此，也亟需一套有效简便的筛选方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种幼苗期大麦耐盐性的鉴定方法，以叶绿素含量和干物重为筛查指标结合判断，准确反映大麦材料的耐盐能力，提高鉴定大麦对盐环境耐受程度的准确性，在早期即能够大批量、多重复快速筛选大麦耐盐材料，节省时间和成本。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种幼苗期大麦耐盐性的鉴定方法，包括如下步骤：1)催芽取待鉴定的大麦种子，清水冲洗干净，18-22℃浸种6-8个小时，然后催芽过夜，待种子露白后，放到湿润的滤纸上发芽；2)转苗种子出芽后5-7天，芽长为4-5cm时，取长势整齐的大麦幼芽，转苗至培养盒中，根部浸入水中，置于温室中培养6-24小时，培养温度为18-22℃；3)盐处理将培养盒中的水换为盐溶液，进行盐处理，以清水中生长的大麦幼苗作为对照处理，每种处理各设5-20次重复，处理时间为6-8天，处理3-4天后更换新的盐溶液，其中，所述盐溶液的浓度为300-600mmol/L；4)测定数据盐处理完成后，测定最先展开叶片的叶绿素含量，取5株以上经过盐处理的大麦幼苗叶片叶绿素含量的平均值，作为盐处理幼苗的叶绿素含量；取5株以上对照幼苗的叶片叶绿素含量平均值，作为对照幼苗的叶绿素含量；叶绿素含量测定完成后，分别取盐处理幼苗和对照幼苗的地上部，于100-110℃杀青30-60min，65-80℃烘干至恒重，测定对应幼苗的地上部干物重，分别获得盐处理幼苗的地上部干物重和对照幼苗的地上部干物重；5)数据处理根据测定的盐处理幼苗和对照幼苗的叶绿素含量、地上部干物重分别计算出对应的相对叶绿素含量以及相对地上部干物重；相对叶绿素含量＝盐处理幼苗的叶绿素含量/对照幼苗的叶绿素含量；相对地上部干物重＝盐处理幼苗的地上部干物重/对照幼苗的地上部干物重；再将相对叶绿素含量和相对地上部干物重相乘，所得乘积作为判定指标：若所述乘积＞0.7，则所鉴定的大麦品种或者基因型为耐盐材料；若所述乘积＜0.5，则所鉴定的大麦品种或者基因型为盐敏感材料。优选地，步骤2)中，所述培养盒为移液枪的枪头盒。又，步骤3)中，所述盐溶液的浓度为400-450mmol/L。进一步，步骤4)中，分别测定每叶片的叶尖、叶中和叶基处叶绿素的含量，并取三者的平均值作为每叶的叶绿素含量，对于待鉴定大麦幼苗和对照幼苗，分别取20个以上叶片的叶绿素含量平均值，作为对应的盐处理幼苗的叶绿素含量和对照幼苗的叶绿素含量。优选地，步骤4)中，计算盐处理大麦幼苗和对照幼苗的叶绿素含量时，分别取5-20株幼苗最先展开叶片的叶绿素含量平均值。又，步骤4)中，通过直接测定每个叶片叶中部叶绿素含量，作为耐盐处理大麦幼苗和对照幼苗的叶绿素含量。植物对盐的吸收利用是非常复杂的生理生化过程，干物重是反映植物综合抗盐能力的指标，专利技术人通过研究发现，盐胁迫下，大麦幼苗盐敏感材料和耐盐材料的地上部干物重与正常对照相比有显著差异，大麦中地上部干物质积累量受盐胁迫的影响显著大于其对根部的影响。除了生长指标外，光合作用也是植物体内极为重要的代谢过程，与产量密切相关，植物叶片叶绿素的含量不仅是直接反映植物光合能力的一个重要指标，也是衡量植物耐盐性的重要生理指标之一，现有技术中对耐盐材料叶绿素的鉴定主要集中在苗期的二叶一心期以及生长发育后期，周期较长，在材料的培养过程中需要提供外源营养，同时，在盐胁迫鉴定过程中增加了其他复杂因素，影响后续实验筛选结果的准确性；专利技术人通过研究发现，大麦第一片真叶完全展开的一叶一心时期，盐胁迫下叶绿素含量与正常处理相比，不同基因型之间的叶绿素含量具有显著性差异。本专利技术结合光合生理指标与生长指标同时进行考虑，大麦材料出芽后，芽长为4-5cm时，取整齐一致的幼苗，利用简易装置进行盐胁迫处理，在大麦第一片真叶完全展开的一叶一心时期，进行大批量多重复筛选，不仅占用空间极小，而且从多角度去综合考虑其耐性，克服了单指标的片面性，有效保证实验的可重复性和准确性。大麦从早期种子萌发到第一片真叶伸出胚芽鞘的期间，主要靠胚乳供应营养物质，直到3叶期时，整个胚乳中的养分耗尽，幼苗才开始自养，本专利技术中，盐溶液浓度为300-600mmol/L，盐胁迫浓度较高，在幼苗自身营养提供的条件下进行高浓度筛选，可在早期快速检测到其盐胁迫后不同材料的表型变化，尤其是叶片叶绿素的变化，本专利技术测定时期较早，快速简便，对于群体材料大规模的筛选具有重要意义。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1)本专利技术中，催芽时无需消毒，大麦材料出芽后，不需要像普通水培一样加入营养液，取长势整齐的幼苗，在大麦第一片真叶完全展开的一叶一心时期，利用简易装置，进行清水培养及盐胁迫处理，无需营养液，可大批量多重复筛选，不仅节省培养空间，节约人力物力，而且有效避免了后期生长盐处理筛选的其他因素影响，可以实现高通量多重复快速检测，节省筛选的时间与成本。2)本专利技术提出的在大麦作物耐盐育种中，在苗期根据地上部干重和叶绿素含量指标筛选耐盐材料的方法，结果稳定可靠，有效避免了单一指标的不准确性，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种幼苗期大麦耐盐性的鉴定方法，包括如下步骤：1)催芽取待鉴定的大麦种子，清水冲洗干净，18‑22℃浸种6‑8个小时，然后催芽过夜，待种子露白后，放到湿润的滤纸上发芽；2)转苗种子出芽后5‑7天，芽长为4‑5cm时，取长势整齐的大麦幼芽，转苗至培养盒中，根部浸入水中，置于温室中培养6‑24小时，培养温度为18‑22℃；3)盐处理将培养盒中的水更换为盐溶液，进行盐处理，以清水中生长的大麦幼苗作为对照处理，每种处理各设5‑20次重复，处理时间为6‑8天，处理3‑4天后更换新的盐溶液，其中，所述盐溶液的浓度为300‑600mmol/L；4)测定数据盐处理完成后，测定第一个展开叶片的叶绿素含量，取5株以上经过盐处理的大麦幼苗叶片叶绿素含量的平均值，作为盐处理幼苗的叶绿素含量；取5株以上对照幼苗的叶片叶绿素含量平均值，作为对照幼苗的叶绿素含量；叶绿素含量测定完成后，分别取盐处理幼苗和对照幼苗的地上部，于100‑110℃杀青30‑60min，65‑80℃烘干至恒重，测定对应幼苗的地上部干物重，分别获得盐处理幼苗的地上部干物重和对照幼苗的地上部干物重；5)数据处理根据测定的盐处理幼苗和对照幼苗的叶绿素含量、地上部干物重分别计算出对应的相对叶绿素含量以及相对地上部干物重；相对叶绿素含量＝盐处理幼苗的叶绿素含量/对照幼苗的叶绿素含量；相对地上部干物重＝盐处理幼苗的地上部干物重/对照幼苗的地上部干物重；再将相对叶绿素含量和相对地上部干物重相乘，所得乘积作为判定指标：若所述乘积＞0.7，则所鉴定的大麦品种或者基因型为耐盐材料；若所述乘积＜0.5，则所鉴定的大麦品种或者基因型为盐敏感材料。...

【技术特征摘要】
1.一种幼苗期大麦耐盐性的鉴定方法，包括如下步骤：1)催芽取待鉴定的大麦种子，清水冲洗干净，18-22℃浸种6-8个小时，然后催芽过夜，待种子露白后，放到湿润的滤纸上发芽；2)转苗种子出芽后5-7天，芽长为4-5cm时，取长势整齐的大麦幼芽，转苗至培养盒中，根部浸入水中，置于温室中培养6-24小时，培养温度为18-22℃；3)盐处理将培养盒中的水更换为盐溶液，进行盐处理，以清水中生长的大麦幼苗作为对照处理，每种处理各设5-20次重复，处理时间为6-8天，处理3-4天后更换新的盐溶液，其中，所述盐溶液的浓度为300-600mmol/L；4)测定数据盐处理完成后，测定第一个展开叶片的叶绿素含量，取5株以上经过盐处理的大麦幼苗叶片叶绿素含量的平均值，作为盐处理幼苗的叶绿素含量；取5株以上对照幼苗的叶片叶绿素含量平均值，作为对照幼苗的叶绿素含量；叶绿素含量测定完成后，分别取盐处理幼苗和对照幼苗的地上部，于100-110℃杀青30-60min，65-80℃烘干至恒重，测定对应幼苗的地上部干物重，分别获得盐处理幼苗的地上部干物重和对照幼苗的地上部干物重；5)数据处理根据测定的盐处理幼苗和对照幼苗的叶绿素含量、地上部干物重分别计算出对应的相对叶绿素含量以及相对地上部干物重；相对叶绿素含量＝盐处理幼苗的叶绿素含量/对照...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐红卫，刘成洪，陆瑞菊，黄剑华，梁乔伟，黄赛华，
申请(专利权)人：上海市农业科学院，
类型：发明
国别省市：上海,31