一种抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法技术

本发明专利技术属于农业领域中的品种选育技术，涉及优选适合盐渍化土壤栽培的植物新品种的选拔方法，是一种抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法。在使用本发明专利技术前，首先选取２－４个标准对照品种，其中至少包括一对敏感品种和非敏感品种。然后对供试材料进行以下处理，１．杀菌催芽，２．播种，３．预培养，４．碱胁迫处理，５．恢复生长，６．碱害评价。本发明专利技术可广泛应用于植物抗逆种子资源筛选与评价，特别是水稻耐盐碱品种筛选以及耐碱性ＱＴＬ遗传解析、耐碱性功能基因定位。筛选到的优良品系，既可作为一种抗碱性水稻育种材料加以直接利用，也可与优良品种进行回交转育，选育抗碱性强的水稻新品种。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业领域中的品种选育技术，涉及优选适合盐渍化土壤栽培的植物新品种的选拔方法，是一种抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法。
技术介绍
全球地表有10.5亿hm2的盐渍化土壤，其中2.3亿hm2为具有生产可能性的非强度盐渍化土壤。中国盐碱土面积庞大，按其利用情况可分为盐碱荒地和盐碱耕地两大部分。其中盐碱荒地约2000万hm2，盐碱耕地约667万hm2。灌溉农田中大约有10％存在次生盐碱化或具有次生盐碱化危险，有80％左右盐渍土尚未得到有效开发利用。因此开发和利用耐盐碱作物是21世纪盐碱荒地治理和土壤次生盐渍化防治，解决粮食问题的一条重要途径之一。中国东北西部盐碱化土地面积有342万hm2，占该地区土地总面积的20％。该盐碱土不同于滨海盐土，其主要特点是碳酸盐含量高，pH多在8.5以上。主要分布于平原地区，地势平坦，土层深厚，多具有丰富的地下水资源，对发展水稻生产较为有利，是具有巨大潜力的后备土地资源。在现有经济、社会条件相对落后，大规模工程治理存在困难的情况下，利用分子生物学等手段，筛选耐盐碱品种，开展盐碱地生物改良技术研究具有重要科学意义。目前，国内外有关作物耐盐碱种子资源评价工作多集中在耐盐性研究上，缺乏耐碱性研究。有关植物的耐碱性室内鉴定，没有成功的方法可以参考。而针对NaCl盐耐性的作物筛选方法大致可概括为以下两种田间筛选，适合于植物的耐盐性鉴定，不适合耐碱性研究，费时、费力。室内筛选，适合于植物的耐盐性鉴定，不适合耐碱性研究。
技术实现思路
本专利技术主要采用5-20mM Na2CO3为选择压力，目的是提供一种抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法，解决盐碱地生物改良中急需的关键技术问题，特别是找出耐碱性水稻育种材料的快速筛选方法，为培育农作物新品种提供快速手段。下面详述本专利技术的构成。在使用本专利技术前，首先选取2-4个标准对照品种，其中至少包括一对敏感品种和非敏感品种，然后对供试材料进行以下处理。1、杀菌催芽。将干燥的水稻种子15-20粒装入带网眼的容器或种子袋中，浸没于0.2％浓度的“本雷特”消毒液中，置于28℃-32℃恒温箱中，高温杀菌24-36小时。取出种子袋，用自来水清洗干净，再置于28℃-32℃恒温箱中高温催芽30-40小时。2、播种。将上述杀菌催芽的水稻种子播种于可浮于水面的特制尼龙网上，移入28℃-32℃可控温室中，先用自来水培养7-10天。特制尼龙网的网眼小于水稻种子的大小。3、予培养。将播种培养7-10天的水稻幼苗连同特制尼龙网一起转移到予营养液，即用自来水调配的浓度为1/2C的木村予营养液中，在28℃-32℃可控温室中进行处理前的予培养7-10天。4、碱胁迫处理。将予培养的幼苗连同特制尼龙网一起转移到碱处理液，即用浓度为1/2C的木村予营养液配制的5-20mM Na2CO3碱处理液进行碱胁迫处理7-10天。5、恢复生长。将碱胁迫处理7-10天后的幼苗连同特制尼龙网用自来水冲洗干净后，将其转移到正常培养液，即浓度为1C的木村营养液中进行恢复生长14-20天。6、碱害评价。对恢复生长处理14-20天后的幼苗分5-10级进行碱害综合评价，确定每个系统的耐碱性大小。本专利技术可广泛应用于植物抗逆种子资源筛选与评价，特别是水稻耐盐碱品种筛选以及耐碱性QTL遗传解析、耐碱性功能基因定位。筛选到的优良品系，既可作为一种抗碱性水稻育种材料加以直接利用，也可与优良品种进行回交转育，选育抗碱性强的水稻新品种。具体实施例方式本专利技术主要特征包括选择对照品种、杀菌催芽、播种、予培养、碱胁迫处理、恢复生长和碱害评价几个部分。主要应用于水稻耐盐碱种质资源筛选，其具有以下特征例如，适当改变Na2CO3处理浓度或播种尼龙网眼的大小，可应用于其它作物或牧草等植物苗期的耐碱性筛选和鉴定。杀菌用种子袋其主要特征是采用网眼式透气结构，可用多种材料制作或作成其它形状，例如耐水纸、筒状或网眼塑料盒。杀菌剂以日本产的“本雷特”效果最好，但也可采用其它厂家的安全低毒的杀菌剂。28℃-32℃可控温室是指温湿度可以自动控制。播种后温室实验温度范围一般可在25-34℃之间变动、相对湿度在50-70％条件下进行。以水稻为例，Na2CO3最佳浓度为8-10mM，根据需要其浓度可在5-20mM范围内进行调整。Na2CO3的处理时期为播种后卜2周。处理天数可根据Na2CO3浓度的大小进行调整。营养液采用日本木村B氏营养液为最佳，通过实验也可用其它营养液配方。Na2CO3处理方式，只是代表碱性盐处理的一种方法，如在适当改变处理浓度的情况下，可用NaHCO3代替Na2CO3处理等。如果用NaCl进行处理，在一定浓度下可供耐盐性筛选。也就是说，用NaCl代替Na2CO3处理，可以改变成耐盐性筛选。适当改变播种尼龙网眼大小或改变碳酸钠盐浓度，可用于水稻以外的作物或牧草的耐碱性筛选。本专利技术具体操作过程是，将干燥的供试水稻种子，每系统15-20粒装入带网眼种子袋中，然后浸没于0.2％浓度的“本雷特”消毒液中，置于30℃恒温箱中高温杀菌24小时。取出种子袋，用自来水清洗4-5次，再置于30℃恒温箱中高温催芽36小时。将上述催芽种子播种于特制尼龙网上，移入30℃可控温室中用自来水培养7天。再将其转移到浓度为1/2C的木村予营养液中，在30℃可控温室中进行处理前的予培养7天。然后，用浓度为1/2C的木村予营养液配制的10mM Na2CO3碱处理液进行碱胁迫处理7天后，将幼苗连同特制尼龙网用自来水冲洗干净后，再转移到正常培养液，即浓度为1C的木村营养液中进行恢复生长14天。对恢复生长处理4天后的幼苗分5级进行碱害综合评价，确定每个系统的耐碱性大小。实施例供试材料以水稻品种Nipponbare和Kasalath为对照，来自Nipponbare和Kasalath的后代株系98份。选用5mM，10mM，15mM和20mM四种浓度的Na2CO3首先对亲本Nipponbare和Kasalath进行了耐碱性预备鉴定。然后用如下标准方法进行了大量的筛选作业。即将种子浸入0.2％“本雷特”消毒液中，置于30℃恒温箱中高温杀菌24小时。用自来水清洗4-5次，再置于30℃恒温箱中高温催芽36小时。将催芽种子播种于特制尼龙网上，移入30℃可控温室中用自来水培养7天。再将其转移到浓度为1/2C的木村予营养液中，在30℃可控温室中进行处理前的予培养7天。然后，用浓度为1/2C的木村予营养液配制的10mM Na2CO3碱处理液进行碱胁迫处理7天后，将幼苗连同特制尼龙网用自来水冲洗干净后，再转移到正常培养液，即浓度为1C的木村营养液中进行恢复生长14天。对恢复生长处理4天后的幼苗分5级进行碱害综合评价。共鉴定了三个株系具有较强的苗期耐碱性，其中一个株系在pH11的强碱条件下，表现出强烈的耐性。2002年经盐碱地田间鉴定，其在生育后期仍表现了出色的耐碱性。证明本专利技术的先进性、实用性和有效性。株系鉴定结果被应用于耐碱性QTL定位研究上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法，其特征是包括１）杀菌催芽，２）播种，３）予培养，４）碱胁迫处理，５）恢复生长，６）碱害评价六个步骤；杀菌催芽步骤是，将干燥的水稻种子１５－２０粒装入带网眼的容器或种子袋中，浸没于０．２％浓度的“本雷特”消毒液中，置于２８℃－３２℃恒温箱中，高温杀菌２４－３６小时，取出种子袋，用自来水清洗干净，再置于２８℃－３２℃恒温箱中，高温催芽３０－４０小时；播种步骤是，将上述杀菌催芽的水稻种子播种于可浮于水面的特制尼龙网上，移入２８℃－３２℃可控温室中，用自来水培养７－１０天；予培养步骤是，将播种培养７－１０天的水稻幼苗连同特制尼龙网一起转移到予营养液，在２８℃－３２℃可控温室中进行处理前的予培养７－１０天；碱胁迫处理步骤是，将予培养的幼苗连同特制尼龙网一起转移到碱处理液，进行碱胁迫处理７－１０天；恢复生长步骤是，将碱胁迫处理７－１０天后的幼苗连同特制尼龙网用自来水冲洗干净后，将其转移到正常培养液中，进行恢复生长１４－２０天；碱害评价步骤是，对恢复生长处理１４－２０天后的幼苗分５－１０级进行碱害综合评价，确定每个系统的耐碱性大小。

【技术特征摘要】
1.一种抗碱性水稻育种材料的快速筛选方法，其特征是包括1)杀菌催芽，2)播种，3)予培养，4)碱胁迫处理，5)恢复生长，6)碱害评价六个步骤；杀菌催芽步骤是，将干燥的水稻种子15-20粒装入带网眼的容器或种子袋中，浸没于0.2％浓度的“本雷特”消毒液中，置于28℃-32℃恒温箱中，高温杀菌24-36小时，取出种子袋，用自来水清洗干净，再置于28℃-32℃恒温箱中，高温催芽30-40小时；播种步骤是，将上述杀菌催芽的水稻种子播种于可浮于水面的特制尼龙网上，移入28℃-32℃可控温室中，用自来水培养7-10天；予培养步骤是，将播种培养7-10天的水稻幼苗连同特制尼龙网一起转移到予营养液，在28℃-32℃可控温室中进行处理前的予培养7-10天；碱胁迫处理步骤是，将予培养的幼苗连同特制尼龙网一起转移到碱处理液，进行碱胁迫处理7-10天；恢复生长步骤是，将碱胁迫处理7-10天后的幼苗连同特制尼龙网用自来水冲洗干净后，将其转移到正常培养液中，进行恢复生长14-20天...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁正伟，王志春，
申请(专利权)人：中国科学院长春地理研究所，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]