一种水稻柱头大小的调查方法技术

本发明专利技术涉及杂交水稻选育技术领域，具体涉及一种水稻柱头大小的调查方法，该方法包括S1、在水稻盛花期的上午9：00之前或下午3：00之后采集水稻穗，在每植株中选取当日已开花1/3的主穗；用湿润的纸张包裹水稻株，将主穗带回实验室，将主穗的茎秆插在水中进行保鲜，穗子不能浸泡在水中；S2、将颖花的柱头排放在载玻片上；S3、将载有柱头的载玻片置于Leica M205FA体式显微镜下，体式显微镜连接计算机和摄像头，调节体式显微镜的焦距和光照亮度，使柱头能清晰可见，打开OPTEC数码相机软件并设置标尺，进行拍照保存；S4、操作Image

【技术实现步骤摘要】
一种水稻柱头大小的调查方法


[0001]本专利技术涉及杂交水稻选育
，具体涉及一种水稻柱头大小的调查方法。

技术介绍

[0002]杂交稻的成功研发与推广是我国乃至世界水稻生产史上的巨大突破，可使水稻产量增产15
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20％以上。然而杂交稻制种产量低、制种成本高一直是杂交稻在生产上大面积推广的限制因素。加之近年来农村劳动力向城市的大量转移，使得原本人工需求量大的杂交稻制种迫切需要朝着高制种产量、高效率、高效益的技术方向发展。
[0003]杂交稻的制种过程是通过不育系与恢复系的异交结实来实现的，三系杂交稻不育系的繁种也要通过不育系与保持系的异交来完成。因此，不育系的花器性状和开花习性直接影响杂交稻制种产量。研究表明，影响杂交稻制种产量的不育系的花器性状包括柱头外露率、柱头大小、柱头活力、花柱长、颖花长、颖花长宽比等；其中，柱头外露率与柱头长度呈显著正相关。由于柱头外露率易受开花期环境条件的影响如温度、湿度、降雨等的影响，在操作上还会受不同实验者取样、计数等操作习惯的影响，从而导致季节之间、实验人员之间的重复结果的稳定性不易控制。相对而言，柱头结构的发育过程则更稳定、表型更易准确测量，鉴定大柱头种质资源将有利于开展水稻柱头外露率与异交结实率的育种改良。因此，水稻的大柱头性状的资源发掘与育种应用成为杂交稻制种中对不育系异交能力改良的关键。
[0004]其中，水稻柱头为二裂柱头，包括毛刷部分和非毛刷部分。在水稻柱头性状的遗传与分子育种研究中对柱头大小的测量是表型调查的重要环节。目前不同研究者对水稻柱头性状的取样及调查方法存在操作差异。一是取样时间的差异：Liu et al(2015)及Dang et al(2020)均是在水稻盛花期从主茎穗上取正在开放的颖花，一般取样时间集中在上午10:00
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12:00，但是10:00
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12:00是开花集中时间，不易进行大量材料的取样。二是柱头保存方法的差异：李海彬等(2010)取盛开颖花放于FAA固定液(5％福尔马林、5％冰醋酸、90％的50％乙醇)进行固定，固定一个月后再在双目解剖镜下解剖；Liu et al(2015)取颖花保存于醋酸与酒精1:3的溶液中；吴健(2017)随机选取中部开花的穗放于4℃冰箱保存；Jiang et al(2020)取颖花保存于38％甲醛、乙酸、50％乙醇和甘油的固定液中；Dang et al(2020)则取小花于装有水的离心管中，上述保存方法的不足在于不能最大程度保证柱头原有形态，也不能统一待测量颖花的发育时期，易导致测量值出现偏差，且费时费力，不易大量取样。经申请者试验，用70％酒精固定保存颖花，然后解剖柱头进行测量，发现会导致由于液体渗透等引起的柱头毛刷部分粘连、皱缩及柱头变软，导致测量不准确。三是柱头测量方法的差异：李海彬等(2010)是在双目解剖镜下解剖，取出雌蕊在载玻片上滴一滴水，将雌蕊放于水中，加盖玻片，于显微镜下用显微测量尺进行测量，每个雌蕊只测二裂柱头的一裂长度值，此方法制片与观察效率低，不适合大量材料的集中取样观察。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种水稻柱头大小的调查
方法，该调查方法能准确且高效地测量水稻柱头大小。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]提供一种水稻柱头大小的调查方法，包括以下步骤，
[0008]S1、在水稻盛花期的上午9：00之前或下午3：00之后于田间采集水稻穗，每个植株选取当日已开花1/3的主穗，使主穗留有茎秆；采用湿润的纸张包裹所述主穗，将主穗带回实验室，将主穗的茎秆插在水中进行保鲜，穗子不能浸泡在水中；
[0009]S2、按单株取颖花，在每穗中选取即将开放的成熟颖花，将颖花放于洁净平台中用剪刀剪断颖花的基部，左手用镊子压住内颖的边缘，右手用镊子将外颖剥开，使柱头露出，然后用镊子夹住子房部分将其放到载玻片上，将柱头排放在载玻片上，用镊子将柱头摆正位置；
[0010]S3、将载有柱头的载玻片置于Leica M205FA体式显微镜下，所述体式显微镜连接计算机和摄像头，调节体式显微镜的焦距和光照亮度，使柱头能清晰可见，打开OPTEC数码相机软件并设置标尺，拍照保存；
[0011]S4、将图像输入Image
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Pro Plus软件，人工操作软件从而测量单个柱头的毛刷长度、非毛刷长度、柱头宽度以及花柱长度，完成测量。
[0012]在一些实施方式中，所述S1中，所述茎秆的长度是20cm～35cm。
[0013]在一些实施方式中，所述纸张是报纸和/或滤纸。
[0014]在一些实施方式中，所述洁净平台是培养皿。
[0015]在一些实施方式中，所述S3中，所述标尺设置为1000μm。
[0016]在一些实施方式中，所述S4中，人工操作Image
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Pro Plus软件的流程包括“文件—打开图像—打开标尺—插入单位标尺—设置参数—打开图片—逐一测量柱头各部分—导出文档—保存”。
[0017]本专利技术一种水稻柱头大小的调查方法的有益效果：
[0018](1)本专利技术的水稻柱头大小的调查方法采用当日活体颖花进行解剖，其与传统的颖花固定后再解剖测量的操作相比，或与传统用清水浸泡颖花后再解剖测量的操作相比，本专利技术的活体可以更好的保持柱头原有鲜活形态，不存在因液体渗透等引起的柱头毛刷部分粘连、皱缩及柱头变软等导致的操作上的困难，并减小了测量误差。
[0019](2)本专利技术的水稻柱头大小的调查方法在盛花期上午9:00之前或下午3:00之后取样，其与在盛花期(10:00
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12:00)取样相比，本专利技术的取样时间相对宽松，可以大量取样，且避免10:00
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12:00的时间段因开花时散粉导致的大量花粉粒散落在柱头毛刷上而影响测量的现象。
[0020](3)本专利技术的水稻柱头大小的调查方法先解剖、在体视显微镜下即时观察、拍照、电脑保存照片，随后由多人、多时间段在不同电脑上的测量，与在显微镜下解剖的同时用显微测量尺测量相比，本专利技术的测量方式提高了效率，节省了时间，效果更好。
附图说明
[0021]图1是实施例的水稻柱头性状测量示意图。
[0022]图2是实施例的水稻盛花期主穗的图片。
[0023]图3是实施例的主穗插在水中的图片。
[0024]图4是实施例的解剖工具。
[0025]图5是实施例的颖花解剖的操作过程图片。
[0026]图6是实施例的柱头整齐排列在载玻片上的图片。
[0027]图7是柱头形态图。
[0028]图8是实施例的在Image
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Pro Plus软件中测量柱头大小的界面图。
具体实施方式
[0029]以下结合具体实施例和附图对本专利技术进行详细说明。
[0030]实施例1
[0031]提供一种水稻柱头大小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水稻柱头大小的调查方法，其特征是：包括以下步骤，S1、在水稻盛花期的上午9：00之前或下午3：00之后于田间采集水稻穗，在每个植株选取当日已开花1/3的主穗，使主穗留有茎秆；采用湿润的纸张包裹所述主穗，将主穗带回实验室，将主穗的茎秆插在水中进行保鲜，穗子不能浸泡在水中；S2、按单株取颖花，在每穗中选取即将开放的成熟颖花，将颖花放于洁净平台中用剪刀剪断颖花的基部，左手用镊子压住内颖的边缘，右手用镊子将外颖剥开，使柱头露出，然后用镊子夹住子房部分将其放到载玻片上，将柱头排放在载玻片上，用镊子调整柱头，摆正位置；S3、将载有柱头的载玻片置于Leica M205FA体式显微镜下，所述体式显微镜连接计算机和摄像头，调节所述体式显微镜的焦距和光照亮度，使柱头能清晰可见，打开OPTEC数码相机软件并设置标尺，进行拍照保存；S4、将图像输入Image

【专利技术属性】
技术研发人员：傅雪琳，张绍迪，何平，宋瑞凤，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：