检测水稻高温耐性的方法及检测试剂盒技术

本发明专利技术公开了一种检测水稻高温耐性的方法及检测试剂盒，通过检测抽穗扬花期水稻剑叶离体叶盘的ROS含量动态曲线，来判断抽穗扬花期水稻植株是否耐高温。检测试剂盒包括L

【技术实现步骤摘要】
检测水稻高温耐性的方法及检测试剂盒


[0001]本专利技术涉及植物育种
，尤其涉及一种检测水稻高温耐性的方法及检测试剂盒。

技术介绍

[0003]水稻生长受气候要素的影响，光、热、水是水稻生长的三大气候要素。其中高温是水稻生长的重要限制因子。研究表明，发育中的花药(粉)对高温胁迫最为敏感。当日平均温度高于32℃，日最高温度高于35℃时，将导致水稻花粉数量和活性的降低，花药开裂受阻，甚至雄性不育的发生，最终导致水稻产量和品质的下降。
[0004]近年来，随着全球工业化的进程及人口爆炸式增长，导致全球气温逐年升高，夏季极端高温天气频发，严重威胁着我国水稻的种植与生产。加速耐热性强的优良品种选育是解决这一问题的有效途径。传统的耐高温水稻品种的选育，多采用温室大棚对处于抽穗扬花期水稻进行人工升温处理，待到水稻成熟，进行结实率调查，以结实率高低作为水稻品种高温耐性的评价标准。传统耐高温鉴定方法前期需大量资金投入用于搭建温室大棚，且对场地也有一定要求。另外，不同水稻品种生育期不一致，甚至同一品种从始穗期至齐穗期，时间跨度为十天左右，导致传统温室大棚鉴定法难以保证不同稻穗高温处理时长，由此导致鉴定结果重复性较差，准确率较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述需要解决的技术问题，提供了一种检测水稻高温耐性的方法及检测试剂盒。本专利技术基于40℃环境温度下，以抽穗扬花期水稻剑叶离体叶盘中ROS为生物标志物，通过ROS含量动态曲线，构建抽穗扬花期水稻高温耐性鉴定体系，从而实现耐高温水稻新品种的快速鉴定与选育。该方法摒弃了传统采用温室大棚鉴定的方法，因此具有检测周期短，结果可靠及成本低等独特优势。整个检测过灵敏度高、反应迅速，无需专业训练即可掌握操作流程，便于快速推广使用。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种检测水稻高温耐性的方法，通过检测抽穗扬花期水稻剑叶离体叶盘中ROS含量动态曲线，来判断抽穗扬花期水稻植株是否耐高温。
[0007]上述的方法，进一步的，判断抽穗扬花期水稻植株是否耐高温的标准为：当ROS含量动态曲线始终在较低水平波动，则判定为抽穗扬花期耐高温植株；
[0008]当ROS含量动态曲线先快速上升，当达到峰值后转而快速下降，呈现出抛物线曲线，则判定为抽穗扬花期高温中度敏感植株；
[0009]当ROS含量动态曲线快速上升，当达到峰值后，ROS含量趋于平衡并维持在峰值水平，则判定为抽穗扬花期高温敏感植株。
[0010]上述的方法，进一步的，检测抽穗扬花期水稻剑叶离体叶盘中ROS含量动态曲线的方法包括以下步骤：
[0011](1)将Tris
‑
HCl缓冲液、L
‑
012和辣根过氧化物酶，混合，得到反应工作液；
[0012](2)将抽穗扬花期水稻剑叶离体叶盘用所述反应工作液处理，用酶标仪检测；
[0013](3)根据监测数值绘制ROS含量动态曲线。
[0014]基于一个总的技术构思，本专利技术还提供了一种用于所述方法的检测试剂盒，所述检测试剂盒包括L
‑
012、辣根过氧化物酶、Tris
‑
HCl缓冲液。
[0015]上述的检测试剂盒，进一步的，所述L
‑
012的浓度为20mM。
[0016]上述的检测试剂盒，进一步的，所述辣根过氧化物酶的浓度为10mg/mL。
[0017]上述的检测试剂盒，进一步的，所述Tris
‑
HCl缓冲液的浓度为50mM。
[0018]上述的检测试剂盒，进一步的，所述Tris
‑
HCl缓冲液的pH＝7.5。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0020](1)本专利技术提供了一种检测水稻高温耐性的方法，基于40℃环境温度下，以抽穗扬花期水稻剑叶离体叶盘中ROS为生物标志物，通过ROS含量动态曲线，构建抽穗扬花期水稻高温耐性鉴定体系，从而实现耐高温水稻新品种的快速鉴定与选育。
[0021]高温对植物来说是一种逆境，由于植物无法运动，所以无法进行趋利避害，当高温来临时植物只能通过自身的代谢调节，来适应或抵御高温，这种代谢就包括对ROS的代谢反应。高温胁迫下，高温敏感水稻会因为高温导致叶绿体、线粒体、过氧化物酶体、内质网等细胞器产生大量ROS，过量的ROS会进一步氧化细胞膜、脂质等，损害细胞功能并进一步产生更多的ROS，这就导致ROS含量动态曲线表现出前期快速上升，当达到一个阈值时趋于平稳，并始终保持较高水平的ROS含量。
[0022]对于耐高温材料，高温胁迫下同样会生成大量ROS，但因耐高温材料有很强的ROS清除能力，使得细胞内ROS含量始终维持在一个较低水平，ROS含量动态曲线上表现出没有明显的上升趋势，始终趋于平稳(这里还有一种可能就是，耐高温材料可能对高温钝感，植物感受不到高温，也就不会大量生成ROS，也就不会对细胞或组织造成损害)。
[0023]对于高温中度敏感材料，高温下同样会生成大量ROS，ROS含量动态曲线先快速上升，当达到峰值后又快速下降，然后趋于平稳并维持在一个较低水平，这种情况的出现推测是前期先生成大量ROS，当达到一定含量后，细胞启动ROS清除机制，使得ROS含量快速下降，这种植株表现出中度的高温敏感。
[0024](2)本专利技术提供了一种水稻高温耐性的检测试剂盒，可在短期内快速准确地对水稻高温耐性进行鉴定。该方法摒弃了传统采用温室大棚鉴定的方法，因此避免了昂贵的设备投入及场地需求。此外，该方法还具有检测周期短，结果可靠及成本低等独特优势。检测灵敏度高、反应迅速，无需专业训练即可掌握操作流程，便于快速推广使用，对耐高温水稻品种的快速鉴定与选育具有重要意义。
附图说明
[0025]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0026]图1为本专利技术实施例2中水稻剑叶离体叶盘实际样本鉴定结果、成熟穗及结实率统计图。
[0027]图2为本专利技术实施例3中水稻花药实际样本鉴定结果、成熟穗及结实率统计图。
具体实施方式
[0028]以下结合具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。
[0029]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。
[0030]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
[0031]实施例
[0032]以下实施例中所采用的仪器和试剂均为市售。
[0033]实施例1：
[0034]一种本专利技术的水稻高温耐性的检测试剂盒，包括20mM L
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...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测水稻高温耐性的方法，其特征在于，通过检测抽穗扬花期水稻剑叶离体叶盘的ROS含量动态曲线，来判断抽穗扬花期水稻植株是否耐高温。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断抽穗扬花期水稻植株是否耐高温的标准为：当ROS含量动态曲线始终在较低水平波动，则判定为抽穗扬花期耐高温植株；当ROS含量动态曲线先快速上升，当达到峰值后转而快速下降，呈现出抛物线曲线，则判定为抽穗扬花期高温中度敏感植株；当ROS含量动态曲线快速上升，当达到峰值后，ROS含量趋于平衡并维持在峰值水平，则判定为抽穗扬花期高温敏感植株。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，检测抽穗扬花期水稻剑叶离体叶盘的ROS含量动态曲线的方法包括以下步骤：(1)将Tris
‑
HCl缓冲液、L
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012和辣根过氧化物酶，混合，得到反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈劲，袁定阳，段美娟，余东，孙志忠，谭炎宁，彭锐，盛夏冰，孙学武，郑铖，王伟平，刘志，刘雪，叶能辉，施婉菊，刘玲，刘次桃，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：