一种筛选棉花萌发出苗期耐冷品种的方法及其应用技术

本发明专利技术涉及棉花品种筛选技术领域，具体涉及一种筛选棉花萌发出苗期耐冷品种的方法及其应用。本发明专利技术的筛选方法包括对萌发期和芽期的待选棉花品种进行持续低温处理；对芽期的待选棉花品种进行骤然降温处理。本发明专利技术根据棉籽萌发期及芽期的生长特点及倒春寒的天气特点，首次引入与田间低温发生模式一致的骤然降温和持续低温相结合的处理进行棉花品种筛选，能够显著提高筛选的准确性和筛选效率；同时本发明专利技术确定了对萌发出苗期耐冷性有显著地影响的性能指标。本发明专利技术所述方法不仅准确性高，而且鉴定指标相对较少、操作相对简单，筛选效率更高。本发明专利技术所述筛选方法可使棉籽经受“倒春寒”后依然保持良好的生长态势，对一播全苗具有重要的生产意义。要的生产意义。

【技术实现步骤摘要】
一种筛选棉花萌发出苗期耐冷品种的方法及其应用


[0001]本专利技术属于棉花品种筛选
，具体涉及一种筛选棉花萌发出苗期耐冷品种的方法及其应用。

技术介绍

[0002]棉花原产于亚热带，喜温不耐寒。然而在我国棉花主要产区，每年4～5月西北方向的冷湿气流活动较为频繁，导致气温波动大，终霜期不稳定，即俗称的“倒春寒”。容易形成0℃以上15℃以下的低温，在出苗期造成烂种烂芽、出苗率低；在出苗后子叶期造成棉株生长缓慢、受冻致死，早春低温已经成为影响新疆棉花生产的主要环境因素之一。因此有必要筛选出棉花耐冷品种，以保证棉花产量。
[0003]以往经验认为，苗期是棉花冷害的关键期，因此现有棉花耐冷品种的筛选均是针对棉花苗期(即子叶期)进行的，如CN110073974A。但本申请专利技术人发现，相比出苗后的低温危害，出苗期危害时间长且强度大。膜下5cm土层温度稳定达到12℃时进行播种，直到出苗前，棉种一直处在低温胁迫环境中。统计分析北疆棉区2009
‑
2020年气象数据发现，在4月5日～12日有日均温10～12℃低温危害，4月18日～20日最低温度从8℃骤然降至4℃，遇害严重时需重播，减产可高达20％～60％，出苗期低温冷害严重影响棉花生产。另外通过前期工作还发现，棉花的抗冷性因发育阶段的不同而存在差异苗期具有较高抗冷性的棉花品种在萌发出苗期不一定也具有较高的抗冷能力，因此有必要制定一个适于棉花萌发出苗期的鉴定方法。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术特提供一种新的棉花耐冷品种的筛选方法。通过该方法筛选得到的棉籽在经受“倒春寒”后依然保持良好的生长态势，对一播全苗具有重要的生产意义。
[0005]本专利技术所述的棉花耐冷品种的筛选方法，包括：对萌发出芽期的待选棉花品种进行低温胁迫处理；对处理后的棉花品种进行指标采集、数据处理及分析；根据数据处理及分析结果确定待选棉花品种的耐冷级别；其中，所述萌发出芽期包括：萌发期和芽期；所述低温胁迫处理包括：对萌发期和芽期的待选棉花品种进行持续低温处理，以及对芽期的待选棉花品种进行骤然降温处理。
[0006]本专利技术通过对棉花生长特点及倒春寒温度特点的深入研究，首次提出骤然降温处理的筛选方式，并将其与持续低温处理相结合，可以显著提高筛选的准确性和筛选效率，以此开展萌发期抗冷品种鉴定，将有助于制定相应策略来抵消其造成的负面影响，从而使棉籽即使经受“倒春寒”依然能保持良好的生长态势，对一播全苗具有重要的生产意义。
[0007]同时，为了更高效且准确地筛选出耐冷品种，本专利技术对棉花品种的生长期和低温处理方式的匹配关系进行优化，提出以萌发期和芽期进行持续低温处理，以芽期进行骤然降温处理。通过对棉花生长期和低温处理方式的合理配置，可在保证筛选准确性的同时进
一步简化操作，提高筛选效率。
[0008]优选地，所述持续低温处理的条件为：控制白天培养的温度在15
‑
16℃之间，时间12h，夜晚培养的温度在3
‑
4℃之间，时间12h；所述持续低温处理的处理时间为12
‑
14天。研究表明，相比现有筛选方法通常采用的恒温处理方式，本专利技术引入的昼夜温差形式的持续低温处理，可以更充分了解待选棉花品种的耐冷性能，进而进一步提高筛选结果的准确性。
[0009]优选地，所述骤然降温处理的条件为：控制培养温度在3
‑
4℃之间，处理时间为3
‑
4天。研究表明，通过短时间低温处理，能够更充分了解待选棉花品种的耐冷性能，进而进一步提高筛选结果的准确性。
[0010]本领域公知，筛选指标越多，筛选结果相对越准确；但指标过多一是会导致人工操作误差大，二是操作繁琐、费时费力。因此，如何以更少的指标、更简便的方法获得更准确的筛选结果是本申请的技术难点所在。
[0011]为了解决这一问题，本申请通过大量试验分析从棉花品种的诸多表型指标和生理指标中确定了如下合适的指标，既可以较为全面的反应出待选棉花品种在萌发期和芽期的抗冷性能，又简化了采集操作，减少人工误差，保证了筛选的准确性。具体指标如下：
[0012]对于持续低温处理，所述指标共7个，分别是：萌发率(GR
‑
CC)、萌发指数(GI
‑
CC)、出苗率(ER
‑
CC)、根长(RL
‑
CC)、下胚轴长(HL
‑
CC)、总长(TL
‑
CC)、干物重(DW
‑
CC)；
[0013]对于骤然降温处理，所述指标共5个，分别是：出苗率(ER
‑
SC)、根长(RL
‑
SC)、下胚轴长(HL
‑
SC)、总长(TL
‑
SC)、干物重(DW
‑
SC)。
[0014]本专利技术采用砂培法培养方式，具体分为培养皿砂培法和纸钵砂培法两种培养方式：
[0015]对于持续低温处理的萌发率和萌发指数的采集，采用培养皿砂培法；
[0016]对于持续低温处理及骤然降温处理的出苗数、根长、下胚轴长、总长和干物重的采集，采用纸钵砂培法。
[0017]具体来讲，对于持续低温处理的萌发率和萌发指数的采集，具体为：采用培养皿砂培法，将播种后的待选棉花品种置于持续低温处理环境中处理，从萌发开始，每2天记录萌发数，待萌发数目稳定不变后，停止记录。
[0018]对于持续低温处理的出苗数、根长、下胚轴长、总长和干物重的采集，具体为：采用纸钵砂培法，将播种后的待选棉花品种置于持续低温处理环境中处理，待持续低温处理结束后，将其转移至25
‑
28℃下至少培养3天，记录。
[0019]对于骤然降温处理的出苗数、根长、下胚轴长、总长和干物重的采集，具体为：采用纸钵砂培法，在温度25/28℃，光/暗培养12/12h条件下培养至芽期，将芽期的待选棉花品种先转移至骤然降温处理环境中处理后，再转到正常温度环境恢复生长，记录。
[0020]进一步地，为了消除不同种质基础性状间的差异，本专利技术对采集所得各性状指标进行数据处理，包括：
[0021](1)计算指标的相对值(即耐冷系数CC)；
[0022]耐冷系数CC(Cold tolerance coefficient)＝处理测定值/对照测定值；
[0023](2)计算隶属函数值U；
[0024]隶属函数值U
ij
＝(C
ij
‑
C
min
)/(C
max
‑
C
min
)；
[0025]式中：
[0026]C
ij
：i个材料第j个公因子得分，C
min
表示所有种质j公因子得分值的最小值；
[0027]C
max
表示所有种质j公因子得分值的最大值；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种棉花耐冷品种的筛选方法，其特征在于，包括：对萌发出芽期的待选棉花品种进行低温胁迫处理；对处理后的棉花品种进行指标采集、数据处理级分析；根据数据处理及分析结果确定待选棉花品种的耐冷级别；其中，所述萌发出芽期包括：萌发期和芽期；所述低温胁迫处理包括：对萌发期和芽期的待选棉花品种进行持续低温处理，以及对芽期的待选棉花品种进行骤然降温处理。2.根据权利要求1所述的棉花耐冷品种的筛选方法，其特征在于，所述持续低温处理的条件为：控制白天培养的温度在15
‑
16℃之间，时间12h，夜晚培养的温度在3
‑
4℃之间，时间12h；所述持续低温处理的处理时间为12
‑
14天。3.根据权利要求1或2所述的棉花耐冷品种的筛选方法，其特征在于，所述骤然降温处理的条件为：控制培养温度在3
‑
4℃之间，处理时间为3
‑
4天。4.根据权利要求3所述的棉花耐冷品种的筛选方法，其特征在于，对于持续低温处理，所述指标为：萌发率、萌发指数、出苗率、根长、下胚轴长、总长、干物重；对于骤然降温处理，所述指标为：出苗率、根长、下胚轴长、总长、干物重。5.根据权利要求4所述的棉花耐冷品种的筛选方法，其特征在于，所述持续低温处理采用砂培法的培养方式；所述砂培法培养方式包括培养皿砂培法和纸钵砂培法；对于持续低温处理的萌发率和萌发指数的采集，采用培养皿砂培法；对于持续低温处理及骤然降温处理的出苗数、根长、下胚轴长、总长和干物重的采集，采用纸钵砂培法。6.根据权利要求5所述的棉花耐冷品种的筛选方法，其特征在于，对于持续低温处理的萌发率和萌发指数的采集，具体为：采用培养皿砂培法，将播种后的待选棉花品种置于持续低温处理环境中处理，从萌发开始，每2天记录萌发数，待萌发数目稳定不变后，停止记录。7.根据权利要求5所述的棉花耐冷品种的筛选方法，其特征在于，对于持续低温处理的出苗数、根长、下胚轴长、总长和干物重的采集，具体为：采用纸钵砂培法，将播种后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈倩，庞朝友，张思平，刘绍东，刘瑞华，葛常伟，陈静，马慧娟，
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：