一种快速鉴定萌发期棉花种子耐盐性的方法技术

本发明专利技术涉及一种快速鉴定萌发期棉花种子耐盐性的方法。本发明专利技术所述方法是通过电生理技术，以胚根中氯离子外排速率的高低作为棉花种子耐盐性强弱的评价指标，提供了一种简便、实用、科学、新颖的鉴定方法，采用本发明专利技术所述方法能够高效、快捷的鉴定与筛选出棉花萌发期耐盐性种子品种。

【技术实现步骤摘要】
一种快速鉴定萌发期棉花种子耐盐性的方法
本专利技术涉及鉴定棉花品种耐盐性的
，具体为利用非损伤微测技术测定盐胁迫下棉花种子萌发期胚根分生区的氯离子外排速率，来鉴定棉花种子萌发期耐盐性的方法。
技术介绍
当前，土壤盐渍化已经成为一个全球性的问题，全球土地盐碱化呈现越来越严重的趋势。土壤盐分浓度过大会对棉花产生严重的危害，尤其是种子萌发期对盐胁迫十分敏感(Alkhatibetal,1993；Kongetal,2017)。棉花在盐碱地种植时，时常表现出种子萌发受到严重抑制、种子发芽率等指标显著降低、出苗困难、甚至死苗，盐碱地立苗难长期困扰棉花生产(蒋玉蓉等,2006)。种子萌发期耐盐性是盐碱地区棉花品种必须具备的特性，是保证棉花出苗的基础。因此，如何快速地从丰富的棉花品种资源中筛选出适合在盐碱地种植应用的耐盐品种显得尤为重要。长期以来，对抗/耐盐碱棉花材料的筛选或鉴定，均是采用田间盐碱地、人工盐池进行试验，或室内测定一些生理生化的参数，作为比较参考。常规的盐碱地或盐池鉴定鉴定结果相对较直接，但在进行大规模材料耐盐性的鉴定时，容易受环境等外界因素的影响，并且大田鉴定既需要花费大量的物力，也需要消耗大量的人力(刘庆宏等,2015)。不同棉花品种的种子对盐胁迫的抗性与感性表现在种子发芽率、平均发芽时间及活力指数上。因此，室内测定种子的耐盐性，主要通过测定种子萌发期的一些形态指标，如发芽率、发芽势、根长、根数等指标综合评价材料的耐盐性强弱(陈建平等,2014；杨保新等,2015)。这些鉴定工作通常需要测量许多指标，综合分析之后所得结果才能比较符合实际，这样的鉴定工作难免会耗时费力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种操作方便、省时省力且准确度高的快速鉴定棉花种子耐盐性的方法。具体而言，本专利技术提供的上述方法是通过检测棉花种子氯离子外排速率来实现鉴定棉花种子耐盐性的。在获得本专利技术所述方法的过程中，专利技术人进行了以下探究。专利技术人选择耐盐型与敏感型棉花品种测定其在盐胁迫下的种子发芽率、平均发芽时间及种子平均活力指数。具体方法参考如下：(1)发芽率统计：在棉花种子萌发时期，每隔24h记录一次萌发数和根长，待萌发第6天结束试验，统计分析发芽率(GR)，计算公式为：GR(％)＝供试种子的发芽数/供试种子数×100；(2)平均发芽时间(MGT)计算公式为：MGT＝∑(Gt×Dt)/∑Gt，式中Gt为t日的发芽数，Dt为发芽天数；(3)种子活力指数(VI)计算公式为：VI＝∑(Gt/Dt)×S，式中Gt为t日的发芽数，Dt为发芽天数，S为芽的长度+根的长度。专利技术人检测了处于萌发期的耐盐型与敏感型棉花品种在盐胁迫下种子离子含量。并对离子与种子活力指数(VI)的相关性进行检测，发现K离子、Na离子、Cl离子中，Cl离子与种子活力指数(VI)的相关性最强，种子中离子浓度检测方法参考如下：种子萌发2天后，取发芽盒中待测样品，用蒸馏水冲洗干净，并用吸水纸吸去表面附着的水分。将样品杀青烘直至恒重，称其干物质量。将烘干后的植株粉碎过筛，用HCl浸提、振荡、过滤，用原子吸收分光光度计测定K离子和Na离子浓度，利用氯离子测定仪测定样品中Cl离子浓度。与此同时，专利技术人还选择对种子胚轴组织的离子含量进行检测，检测方法参考如下：种子萌发两天后，将经盐胁迫处理后已发芽的棉花胚的胚轴组织切小块，浸在戊二醛和磷酸缓冲液配制的固定液中。化学固定后将材料浸于丙酮中以除去组织中游离水，脱水之后用Epon812树脂剂进行组织包埋处理。使用Reichert-JungULTRACUTE型超薄切片机(奥地利)，将处理好的组织样品切成70nm的切片，然后利用透射电镜能谱分析(TEM-EDS)测定萌发期棉花种子胚轴部位离子含量情况。专利技术人发现，胚轴中Cl离子含量的累积是造成种子萌发受到抑制的主要因素。为了进一步明确Cl离子与萌发期种子耐盐性的关系，对棉花胚根中Cl离子的累积动态变化进行检测。证实了在盐胁迫下，氯离子外排率越高，萌发期种子耐盐性越强。因此，可以采用萌发期胚轴组织的氯离子外排量来鉴定萌发期种子耐盐性。进一步地，本专利技术所述鉴定棉花种子耐盐性的方法是通过检测萌发期棉花种子氯离子外排速率来判断棉花种子的耐盐性。更进一步的，本专利技术所述鉴定棉花种子耐盐性的方法是通过检测萌发期棉花种子胚根分生区氯离子外排速率来判断棉花种子的耐盐性。本专利技术所述鉴定棉花种子耐盐性的方法中，采用非损伤离子微测技术检测在体组织的棉花种子萌发期胚根分生区氯离子外排速率。本专利技术所述鉴定棉花种子耐盐性的方法中，选择生长整齐的萌发期种子用去离子水冲洗干净，将其浸入测试液中平衡，然后再转入新的测试液中开始检测，检测的时间为7-10min；本专利技术所述鉴定棉花种子耐盐性的方法中，检测部位为在体组织的棉花种子萌发期胚根分生区，距根尖250-400μm处；或检测部位为离体组织棉花种子萌发期胚根分生区。本专利技术所述鉴定棉花种子耐盐性的方法中，还包括在检测中设置阳性对照，所述阳性对照为已知耐盐型的棉花种质材料，和/或设置阴性对照，所述阴性对照为已知对盐胁迫敏感的棉花种质材料；若氯离子外排速率接近或高于阳性对照材料，则待测棉花种子耐盐性高；若氯离子外排速率接近或低于阴性对照材料，则待测棉花种子耐盐性低；若氯离子外排速率介于阴性对照材料和阳性对照材料之间，则待测棉花种子为中度耐盐。具体地，本专利技术所述鉴定棉花种子耐盐性的方法，包括以下步骤：(1)供试样品与盐胁迫处理，确定阴性对照与阳性对照，采用培养皿滤纸发芽法进行发芽实验。(2)离子流速测定，在旭月(北京)科技有限公司采用非损伤微测技术(NMT,BIO-001A,YoungerUSASci.&Tech.Corp.,Amherst,MA,USA)测定培养2天的在体的种子胚根分生区的中Cl离子流速，将待测品种的Cl离子流速与阴性对照和阳性对照做对比。本专利技术所述鉴定棉花种子耐盐性的方法用于筛选棉花种质资源中耐盐材料或感盐材料。基于本领域技术人员的理解，应用本专利技术所述鉴定棉花种子耐盐性的方法，快速预测种植于盐碱地的棉花种子活力、快速预测种植于盐碱地的棉花种子的发芽率。本专利技术的有益效果是，本专利技术所述鉴定棉花种子耐盐性的方法速度快，效果准确、直观，对鉴定环境条件要求低，可控性强，该方法可筛选大批棉花种质资源或育种材料中的耐盐和盐敏感材料。附图说明图1为本专利技术实施例1中不同浓度的盐胁迫处理下棉花不同品种发芽率(GR)；其中A为棉花品种J1020的发芽率(GR)；B为棉花品种CCRI117的发芽率(GR)。图2为本专利技术实施例1中不同浓度的盐胁迫处理下不同品种平均发芽时间(MGT)和平均活力指数(VI)；其中A为平均发芽时间(MGT)；B为平均活力指数(VI)。图3为本专利技术实施例2中不同浓度的盐胁迫处理下不同品种中Na离子、K离子和Cl离子含量变化以及离子浓度与活力指数(VI)的相关性；其中A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鉴定棉花种子耐盐性的方法，其特征在于，通过检测棉花种子氯离子外排速率来判断棉花种子的耐盐性。/n

【技术特征摘要】
1.一种鉴定棉花种子耐盐性的方法，其特征在于，通过检测棉花种子氯离子外排速率来判断棉花种子的耐盐性。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过检测萌发期棉花种子氯离子外排速率来判断棉花种子的耐盐性。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过检测萌发期棉花种子胚根分生区氯离子外排速率来判断棉花种子的耐盐性。


4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，采用非损伤离子微测技术检测氯离子外排速率。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，选择生长整齐的萌发期种子用去离子水冲洗干净，将其浸入测试液中平衡，然后再转入新的测试液中开始检测，检测的时间为7-10min。


6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，检测部位为在体组织的棉花种子萌发期胚根分生区，距根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，严根土，刘晓红，石建斌，许庆华，周红，
申请(专利权)人：中国农业科学院棉花研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41