一種利用水稻次生根差異篩選耐旱品種的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用水稻次生根差異篩選耐旱品種的方法，該方法是將要篩選的水稻品種催芽后移栽，生長2至3個月至抽穗前期，人為設置干旱的環(huán)境條件，觀察其次生根的根系特征，確定其耐旱性能。本發(fā)明與生理生化指標鑒定方法相比，次生根根系特征鑒定方法具有表型簡單，結果準確，易于篩選區(qū)分等優(yōu)點。
【專利說明】一種利用水稻次生根差異篩選耐旱品種的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耐旱品種的篩選方法，具體涉及一種利用水稻次生根差異篩選耐旱品種的方法。
技術背景
[0002]我國是一個水資源非常短缺的國家，干旱是影響水稻產(chǎn)量的主要障礙因素之一。其主要表現(xiàn)表現(xiàn)為抽穗敏感期水分虧缺對產(chǎn)量影響最大。邵璽文(2004)研究表明，水稻抽穗期水分脅迫處理后，其生理指標游離脯氨酸、葉綠素含量等變化最為明顯。然而，生理指標易受水稻生長環(huán)境變化及其檢測方法影響存在許多不確定因素，因此難以直接用于水稻耐旱材料的篩選。植物根系是植物地上部分賴以生存的基礎，因此植物根系的研究對提高植物抗旱性有重要的意義，而以反映水稻耐旱性能的次生根系差異篩選耐旱品種的鑒定方法尚未見報道。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種利用水稻次生根差異篩選耐旱品種的方法。本發(fā)明的耐旱品種的篩選方法，是將要篩選的水稻品種催芽后移栽，生長2至3個月至抽穗前期，人為設置干旱的環(huán)境條件，觀察其次生根的根系特征，確定其耐旱性能。
[0004]為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術方案步驟:
一種利用水稻次生根差異篩選耐旱品種的方法，包括以下步驟:
(1)水稻種子的消毒處理
分別取耐旱性能待檢測的新收獲、飽滿、完整無蟲蝕的不同材料水稻種子各100粒分別裝入不同的網(wǎng)袋中，再用0.5-1.5mol/L HNO3浸泡25_35min后，用蒸餾水洗多次，然后用5-15%的H2O2處理12-18min，再用蒸餾水洗多次后，待用；
(2)水稻種子的濾紙法催芽
將經(jīng)步驟(1)消毒處理過的水稻種子取出，放入鋪有兩層發(fā)芽紙的濕潤的帶蓋培養(yǎng)皿中，再放入20-30ml去離子水，置于27-30°C的恒溫箱中浸種催芽，直到根和芽的長度為粒長的一半時，停止催芽，從恒溫箱中取出供試驗所用；
(3)用于水稻生長的細沙土壤盆缽的準備
市售黃沙用自來水清洗至澄清后，放入白瓷托盤中，置于干燥箱中，120-130°C烘30-40分鐘至干燥，冷卻后過直徑4mm和1.5mmX20mm篩,得到干燥均勻、吸水性好的細沙土，將細沙土放入鋪2層濾紙的底部帶孔的圓形盆缽的三分之二處，再將該盆缽則放在寬40cm、長60cm、高30cm的長方形塑料盆中，塑料盆中可通過放入一定量的去離子水以控制土壤的含水量;
(4)移栽和苗期管理
取步驟(2)中的幼苗4-6顆栽入如步驟(3)設置的盆缽中，塑料盆中平均每3天I次放入一定量的營養(yǎng)液，以保證水稻幼苗的正常生長，全營養(yǎng)液參照菲律賓國際水稻所配方；(5)抽穗前期耐旱處理
水稻生長至抽穗前期開始進行干旱試驗處理，對照組則改營養(yǎng)液為加自來水，使其正常生長，干旱處理組則停止加入營養(yǎng)液，處理時間15-30天，必要時，用噴灑少許自來水以防止其枯死，同時每隔3天測定其沙土水分含量；
(6)沙土水分含量測定
取盆內沙表面以下5cm處樣,共取5個散點,散點均勻分布，取好的沙置于小燒杯內，并精確快速稱取10.0g，在75-85°C烘至恒溫稱重，計算相對含水量，計算公式如下:
相對含水量(％)=(濕沙土重量-干沙土重量)*100/干沙土重量；
(7)根系測定材料準備
干旱處理時間15-30天后，重復3-5次選取對照組和處理組水稻單株根系，將沙粒洗凈，待測;
(8)用WinRHIZOPRO 2009型根系圖像分析系統(tǒng)測定總根長、側根長、根系表面積、根體積及側根數(shù)目，可通過水稻次生根的根長、根表面積、根體積、根尖數(shù)分布判定水稻的耐旱性。
[0005]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明與生理生化指標鑒定方法相比，次生根根系特征鑒定方法具有表型簡單，結果準確，易于篩選區(qū)分等優(yōu)點?！ぁ緦＠綀D】

【附圖說明】
[0006]圖1為干旱脅迫處理組和對照組水稻土壤水分變化。
[0007]圖2為干旱脅迫處理組和對照組水稻根長分布圖。
[0008]圖3為干旱脅迫處理組和對照組水稻根表面積分布。
[0009]圖4為干旱脅迫處理組和對照組水稻根體積分布。
[0010]圖5為干旱脅迫處理組和對照組水稻根尖數(shù)差異分布。
【具體實施方式】
[0011]1.1試驗材料
本發(fā)明以含能顯著提高水稻耐旱性的CBF3基因的轉基因3材料和其對照不含CBF3基因的轉基因5 NT材料(為轉基因3的野生型)為例進行說明，該材料均由韓國明知大學生物科學與生物信息學系提供。
[0012]1.2試驗方法
(1)水稻種子的消毒處理
分別取含CBF3基因的轉基因3材料和其對照不含CBF3基因的轉基因5 NT材料的新收獲、飽滿、完整無蟲蝕的不同材料水稻種子各100粒分別裝入不同的網(wǎng)袋中，再用l.0mol/LHNO3浸泡30min后，用蒸餾水洗3次，然后用10%的H2O2處理15min，再用蒸餾水洗3次后，待用；
(2)水稻種子的濾紙法催芽
將經(jīng)步驟(1)消毒處理過的水稻種子取出，放入鋪有兩層發(fā)芽紙的濕潤的帶蓋培養(yǎng)皿中，再放入25ml去離子水，置于30°C左右的恒溫箱中浸種催芽，直到根和芽的長度約為粒長的一半左右時，停止催芽，從恒溫箱中取出供試驗所用；
(3)用于水稻生長的細沙土壤盆缽的準備
市售黃沙，用自來水清洗至澄清后，放入白瓷托盤中，置于干燥箱中，130°C烘30分鐘至干燥，冷卻后過直徑4_和1.5mmX 20mm篩，得到干燥均勻、吸水性好的細沙土。將細沙土放入鋪2層濾紙的底部帶孔的圓形盆缽(市售)的三分之二處(圓形盆缽直徑20cm，上部直徑31cm,盆深33cm)，再將該盆缽則放在寬40cm、長60cm、高30cm的長方形塑料盆(市售)中，塑料盆中可通過放入一定量的去離子水以控制土壤的含水量；
(4)移栽和苗期管理
取步驟(2)中的幼苗5顆均勻分散栽入如步驟(3)設置的盆缽中，塑料盆中平均每3天I次放入一定量的營養(yǎng)液，以保證水稻幼苗的正常生長，全營養(yǎng)液參照菲律賓國際水稻所配方；
(5)抽穗前期耐旱處理
抽穗前期開始進行干旱試驗處理，對照組則改營養(yǎng)液為加自來水，使其正常生長，干旱處理組則停止加入營養(yǎng)液，處理時間15-30天(必要時，用噴灑少許自來水以防止其枯死)。同時每隔3天測定其沙土水分含量；
(6)沙土水分含量測定
取盆內沙表面以下5cm處樣,共取5個散點,散點均勻分布，取好的沙置于小燒杯內，并精確快速稱取10.0g,在80C°烘至恒溫稱重，計算相對含水量，計算公式如下:
相對含水量(％)=(濕沙土重量-干沙土重量)*100/干沙土重量；` (7)根系測定材料準備
干旱處理時間15-30天后，重復4次選取對照組和處理組水稻單株根系，將沙粒洗凈，待測；
(8)用WinRHIZOPRO 2009型根系圖像分析系統(tǒng)測定總根長、側根長、根系表面積、根體積及側根數(shù)目。
[0013]2、結果與分析
2.1 土壤含水量測定
從圖1中可以看出，對照組和處理組的土壤含水量均隨處理時間呈下降趨勢，其中對照組含水量從20%下降到16%左右(可能是抽穗期水稻對水的需求量增大的緣故)，干旱處理的水分從15%下降6%。幅度明顯高于對照組，因此，適于做耐旱試驗。
[0014]2.2根系總表面積和總長度 表1根系總表面積和總長度差異
【權利要求】
1.一種利用水稻次生根差異篩選耐旱品種的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)水稻種子的消毒處理 分別取耐旱性能待檢測的新收獲、飽滿、完整無蟲蝕的不同材料水稻種子各100粒分別裝入不同的網(wǎng)袋中，再用0.5-1.5mol/L HNO3浸泡25_35min后，用蒸餾水洗多次，然后用5-15%的H2O2處理12-18min，再用蒸餾水洗多次后，待用； (2)水稻種子的濾紙法催芽 將經(jīng)步驟(1)消毒處理過的水稻種子取出，放入鋪有兩層發(fā)芽紙的濕潤的帶蓋培養(yǎng)皿中，再放入20-30ml去離子水，置于27-30°C的恒溫箱中浸種催芽，直到根和芽的長度為粒長的一半時，停止催芽，從恒溫箱中取出供試驗所用； (3)用于水稻生長的細沙土壤盆缽的準備 市售黃沙用自來水清洗至澄清后，放入白瓷托盤中，置于干燥箱中，120-130°C烘30-40分鐘至干燥，冷卻后過直徑4mm和1.5mmX20mm篩,得到干燥均勻、吸水性好的細沙土，將細沙土放入鋪2層濾紙的底部帶孔的圓形盆缽的三分之二處，再將該盆缽則放在寬40cm、長60cm、高30cm的長方形塑料盆中，塑料盆中可通過放入一定量的去離子水以控制土壤的含水量; (4)移栽和苗期管理 取步驟(2)中的幼苗4-6顆栽入如步驟(3)設置的盆缽中，塑料盆中平均每3天I次放入一定量的營養(yǎng)液，以保證水稻幼苗的正常生長，全營養(yǎng)液參照菲律賓國際水稻所配方； (5)抽穗前期耐旱處理 水稻生長至抽穗前期開始進行干旱試驗處理，對照組則改營養(yǎng)液為加自來水，使其正常生長，干旱處理組則停止加入營養(yǎng)液，處理時間15-30天，必要時，用噴灑少許自來水以防止其枯死，同時每隔3天測定其沙土水分含量； (6)沙土水分含量測定 取盆內沙表面以下5cm處樣,共取5個散點,散點均勻分布，取好的沙置于小燒杯內，并精確快速稱取10.0g，在75-85°C烘至恒溫稱重，計算相對含水量，計算公式如下: 相對含水量(％)=(濕沙土重量-干沙土重量)*100/干沙土重量； (7)根系測定材料準備 干旱處理時間15-30天后，重復3-5次選取對照組和處理組水稻單株根系，將沙粒洗凈，待測; (8)用WinRHIZOPRO 2009型根系圖像分析系統(tǒng)測定總根長、側根長、根系表面積、根體積及側根數(shù)目，可通過水稻次生根的根長、根表面積、根體積、根尖數(shù)分布判定水稻的耐旱性。
【文檔編號】A01G7/00GK103563660SQ201310522624
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權日:2013年10月29日
【發(fā)明者】張瑛, 羅志祥, 施伏芝, 阮新民, 滕斌, 吳敬德 申請人:安徽省農(nóng)業(yè)科學院水稻研究所