一种旱直播水稻中胚轴伸长能力的鉴定方法技术

本发明专利技术公开了一种旱直播水稻中胚轴伸长能力的鉴定方法，其采用高温(35℃，RH＝50％‑60％)低湿条件下的营养土培法鉴定水稻的中胚轴伸长能力，每天观察出苗情况，记录不同品种出苗的先后顺序，在第一个品种出苗后的第3天取样测定中胚轴长度；将秧苗按顺序从穴盘中取出，冲洗干净，依次平放在带有刻度的平板上，并拍照；所有品种依次拍照完成后，用Image J软件，根据平板上的刻度设定比例尺测定每个品种的中胚轴长度。通过本发明专利技术在旱直播水稻中胚轴伸长能力鉴定中的应用，能够显著缩短试验周期，提高中胚轴表型鉴定效率，减小人为因素造成的试验误差。同时大大提高了旱直播水稻中胚轴伸长能力鉴定结果的可重复性和稳定性。

A method for identification of the elongation ability of the hypocotyls in direct seeding rice

【技术实现步骤摘要】
一种旱直播水稻中胚轴伸长能力的鉴定方法
本专利技术涉及生物
，具体涉及一种旱直播水稻中胚轴伸长能力的鉴定方法。、
技术介绍
旱直播水稻具有节水、省工、适于机械化栽培等一系列的优点，但在旱直播水稻生产中，由于扎根深度不足，导致水稻生长后期倒伏现象时有发生，为解决这一问题，在生产上往往需要增加播种深度。而深播有利于水稻根部下扎，提高根系对水分和养分的吸收能力，同时提高水稻的抗倒伏能力，但在深播条件下水稻出苗困难，降低了水稻出苗率，并由此导致稻田基本苗不足和杂草防控问题。且深播条件下，种子萌发持续时间长，期间幼苗不能进行光合作用，易造成幼苗生长衰弱，幼叶黄化。在黑暗环境中水稻萌发后，中胚轴通过伸长可以将新生的胚芽顶出土，进行光合作用，提高水稻出苗成活率。一般而言，长中胚轴品种顶土能力强，出苗率速度较快。因此，明确中胚轴伸长的生理调控机制，挖掘调控中胚轴伸长的基因，开发与之相应的分子标记，筛选和创制长中胚轴种质对于旱直播水稻分子标记辅助育种(MAS)具有重要意义。然而到目前为止不同研究中定位到的控制中胚轴伸长的QTL已有很多，但是由于中胚轴伸长与环境条件互作显著，导致实验结果可重复性差。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种旱直播水稻中胚轴伸长能力的鉴定方法，实现了中胚轴表型鉴定的稳定性与可重复性，从而为旱直播水稻中胚轴伸长能力的遗传研究提供稳定的表型。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种旱直播水稻中胚轴伸长能力的鉴定方法，包括如下步骤：S1、将营养土打碎过5目筛，搅拌均匀备用；S2、在托盘中装入500g打碎的营养土，铺平、压实，将穴盘置于托盘中，在穴盘的每个穴中填入一定量打碎的营养土并压实，使土面与穴口的高度差为6cm；S3、选择饱满均匀且颖壳完好的水稻种子，按照顺序播种，每穴一个品种，每个品种播15粒，并将15粒种子均匀分布在穴底；S4、所有材料播种完成后统一覆盖打碎的营养土，至土面与穴盘口平齐，称取托盘、穴盘以及其中的营养土和种子的质量总和，记为W1；S5、用喷淋的方式将穴盘中的营养土浇透，以下孔中有水漏出为准，再将穴盘从托盘中取出，用自来水将托盘中的营养土浇至饱和，并将穴盘放回托盘中，将浇水的总量控制在2000g，此后，用打碎的营养土将穴盘中的营养土高度补至与穴口平齐，称取总重为W2；S6、将上述托盘和穴盘一起放置于室内温度为35℃，相对湿度为50％-60％的暗培养室内，每隔24小时，喷淋一次，控制喷淋的水量，使淋水后的总重保持在W2水平；S7、每天观察出苗情况，记录不同品种出苗的先后顺序，在第一个品种出苗后的第3天取样测定中胚轴长度；将秧苗按顺序从穴盘中取出，冲洗干净，将每份材料中长势均匀的幼苗依次平放在带有刻度的平板上，并拍照，拍照时需注意相机位置在平板的正上方，高度以将整个平板放入取景框内为准，并用三角架固定相机位置；所有品种依次拍照完成后，用ImageJ软件，根据平板上的刻度设定比例尺测定每个品种的中胚轴长度。通过本专利技术在旱直播水稻中胚轴伸长能力鉴定中的应用，能够显著缩短试验周期，提高中胚轴表型鉴定效率，减小人为因素造成的试验误差。同时，与其它方法相比，本专利技术大大提高了旱直播水稻中胚轴伸长能力鉴定结果的可重复性和稳定性。在同时评估的三种其它鉴定旱直播水稻中胚轴伸长能力的方法中，不同批次间相关系数最高达到了0.88(使用了来自田间的壤土)，而本专利技术能够使不同批次试验鉴定结果间的相关系数达到0.95，且商业化的营养土配方明确，不同研究人员能够将方法完全复制。附图说明图1为四种不同培养方式下208个水稻品种的表型变异情况。图2为不同培养方式下所获得的208份水稻材料的中胚轴长度在两次重复间的相关性。图3为MAGIC群体的中胚轴长度变异范围情况在两次试验中的情况。图4为中胚轴长度在两次试验重复中的相关性。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1用水培法，沙培法，土培法(田间壤土)和营养土(德国K牌-TS1型)培法分别鉴定同一个水稻群体(国际水稻所引进的208份水稻种质)的中胚轴伸长能力。每种培养方法设置2个独立重复。所使用穴盘的规格均为54cm(长)×28cm(宽)×11cm(高)，50穴。a.在水培法中，用纱布平铺在每穴的底部，选取饱满的15粒种子平铺于纱布之上，将穴盘置于托盘中并在托盘中注水至水面没过种子1cm的位置为止，然后用锡箔纸将穴盘和托盘密封、遮光，最后将密封好的穴盘置于30℃的人工气候室中，培养7天后用尺子测定中胚轴长度。b.沙培法：播种前，将穴盘中的各穴用沙填至距离穴盘顶部6cm处，并将穴盘置于装有沙的托盘中，沙子深度为3cm。同样选取饱满的干种子15粒，平铺于穴底，随后用沙覆盖穴盘中的种子至与穴盘顶部平齐，使播种深度达到6cm，然后通过穴盘浇水，至底部托盘水分饱和且无明水。浇水后记录各个托盘和穴盘的重量并标记，每隔24小时补水一次至标记重量。最后将穴盘放置在温度为30℃的人工气候室中，待种子萌发出苗后取样，用尺子测定中胚轴长度。c.土培法，播种前，将穴盘中的各穴用土填至距离穴盘顶部6cm处，并将穴盘置于装有土的托盘中，土的深度为3cm。同样选取饱满的干种子15粒，平铺于穴底，随后用土覆盖穴盘中的种子至与穴盘顶部平齐，使播种深度达到6cm，然后通过穴盘浇水，至底部托盘水分饱和且无明水。浇水后记录各个托盘和穴盘的重量并标记，每隔24小时补水一次至标记重量。最后，将穴盘放置在温度为30℃的人工气候室中，待种子萌发出苗后取样，用尺子测定中胚轴长度。d.营养土培法，播种前，将穴盘中的各穴用营养土填至距离穴盘顶部6cm处，并将穴盘置于装有营养土的托盘中，土的深度为3cm(或500g)。同样选取饱满的干种子15粒，平铺于穴底，随后用营养土覆盖穴盘中的种子至与穴盘顶部平齐，使播种深度达到6cm，然后通过穴盘浇水，以下孔中有水漏出为准，再将穴盘从托盘中取出，用自来水将托盘中的营养土浇至饱和，并将穴盘放回托盘中，将浇水的总量控制为2000g，此后，用打碎的营养土将穴盘中的营养土高度补至与穴口平齐。浇水后记录各个托盘和穴盘的重量并标记，每隔24小时补水一次至标记重量。最后，将穴盘放置在温度为35℃，相对湿度为50％-60％的暗培养室中。每天观察水稻出苗情况，并记录出苗顺序，在第一个品种出苗后的第3天取样、拍照，利用图像固定的方法快速测定该培养体系内不同水稻品种的中胚轴长度。试验结果分析：不同培养方式下的水稻中胚轴表型变异。图1为四种不同培养方式下208个水稻品种的表型变异情况，横坐标代表各个培养方式下的两次独立试验重复。由图1可知，不同培养方式下的表型变异差异显著，这208份水稻材料中胚轴的变异范围在土培中为0–4.8cm(图1A)，在沙培中为0–2.1cm，极端异值除外(图1B)，在水培中为0-4.0cm(图1C)，而在营养土培中，这一变异范围最大，为0–5.1cm(图1D)。较大的表型变异是遗传分析的基础，因此从中胚轴长度变异范围的角度分析，本专利中所提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旱直播水稻中胚轴伸长能力的鉴定方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、将营养土打碎过5目筛，搅拌均匀备用；S2、在托盘中装入500g打碎的营养土，铺平、压实，将穴盘置于托盘中，在穴盘的每个穴中填入一定量打碎的营养土并压实，使土面与穴口的高度差为6cm；S3、选择饱满均匀且颖壳完好的水稻种子，按照顺序播种，每穴一个品种，每个品种播15粒，并将15粒种子均匀分布在穴底；S4、所有材料播种完成后统一覆盖打碎的营养土，至土面与穴盘口平齐，称取托盘、穴盘以及其中的营养土和种子的质量总和，记为W1；S5、用喷淋的方式将穴盘中的营养土浇透，以下孔中有水漏出为准，再将穴盘从托盘中取出，用自来水将托盘中的营养土浇至饱和，并将穴盘放回托盘中，将浇水的总量控制在2000g，此后，用打碎的营养土将穴盘中的营养土高度补至与穴口平齐，称取总重为W2；S6、将上述托盘和穴盘一起放置于温度为35℃，相对湿度为50％‑60％的暗培养室内，每隔24小时，喷淋一次，控制喷淋的水量，使淋水后的总重保持在W2水平；S7、每天观察出苗情况，记录不同品种出苗的先后顺序，在第一个品种出苗后的第3天取样测定中胚轴长度；将秧苗按顺序从穴盘中取出，冲洗干净，将每份材料中长势均匀的幼苗依次平放在带有刻度的平板上，并拍照，拍照时需注意相机位置在平板的正上方，高度以将整个平板放入取景框内为准，并用三角架固定相机位置；所有品种依次拍照完成后，用Image J软件，根据平板上的刻度设定比例尺测定每个品种的中胚轴长度。...

【技术特征摘要】
1.一种旱直播水稻中胚轴伸长能力的鉴定方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、将营养土打碎过5目筛，搅拌均匀备用；S2、在托盘中装入500g打碎的营养土，铺平、压实，将穴盘置于托盘中，在穴盘的每个穴中填入一定量打碎的营养土并压实，使土面与穴口的高度差为6cm；S3、选择饱满均匀且颖壳完好的水稻种子，按照顺序播种，每穴一个品种，每个品种播15粒，并将15粒种子均匀分布在穴底；S4、所有材料播种完成后统一覆盖打碎的营养土，至土面与穴盘口平齐，称取托盘、穴盘以及其中的营养土和种子的质量总和，记为W1；S5、用喷淋的方式将穴盘中的营养土浇透，以下孔中有水漏出为准，再将穴盘从托盘中取出，用自来水将托盘中的营养土浇至饱和，并将穴盘放回托盘中，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏岩，詹俊辉，叶国友，
申请(专利权)人：中国农业科学院深圳农业基因组研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44