一種基于時(shí)積溫鑒定早稻抽穗揚(yáng)花期耐熱結(jié)實(shí)性的方法
【專利說明】一種基于時(shí)積溫鑒定早稻抽穗揚(yáng)花期耐熱結(jié)實(shí)性的方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)作物種植領(lǐng)域，具體涉及基于時(shí)積溫鑒定早稻抽穗揚(yáng)花期耐熱結(jié)實(shí) 性的方法，可以準(zhǔn)確有效的鑒定區(qū)分早稻品種材料間的耐熱性差異，用于品種材料耐熱性 鑒定評(píng)價(jià)與選育。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 隨著全球氣候變暖，局部地區(qū)短期的極端高溫天氣的發(fā)生頻率將會(huì)進(jìn)一步的增 加，高溫災(zāi)害導(dǎo)致的水稻減產(chǎn)日益嚴(yán)重，已經(jīng)成為水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要限制因素之一。近年 來，在我國水稻主產(chǎn)區(qū)的湖北、湖南、安徽、江西、四川、重慶、江蘇、浙江等省市，因高溫?zé)岷?造成結(jié)實(shí)率嚴(yán)重下降，導(dǎo)致水稻大面積減產(chǎn)的情況時(shí)有發(fā)生，對(duì)我國糧食安全構(gòu)成嚴(yán)重威 脅。生產(chǎn)上應(yīng)用的水稻品種材料繁多，并且對(duì)高溫反應(yīng)存在差異;選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)耐熱品種材 料是應(yīng)對(duì)花期高溫?zé)岷ψ顬橹匾膶?duì)策，應(yīng)首先明確水稻耐熱性的科學(xué)鑒定方法。
[0003] 抽穗開花期是水稻對(duì)高溫最敏感的時(shí)期，日最高溫度35°C為水稻熱害的臨界溫 度。溫度與穎花不實(shí)率呈二次曲線的關(guān)系，最適宜的溫度為30_31°C，35°C持續(xù)4小時(shí)小穗穎 花結(jié)實(shí)性將會(huì)明顯下降。水稻植株的溫度一般情況下比環(huán)境氣溫低，在空氣溫度為35°C，相 對(duì)濕度為60%_75%時(shí)，穎花組織溫度的測(cè)定值約為33.7Γ;而溫度處理為38°C時(shí)，穎花組 織的溫度約為36.2°C。水稻耐熱性鑒定設(shè)置的溫度閾值，以及高溫脅迫持續(xù)時(shí)間在以前的 研究中存在差異。采用日恒溫為35°C，37.5°C，及40°C的處理表明，37.5Γ的處理可以很好 的區(qū)分水稻品種材料耐熱性的差異。
[0004] 采用加拿大生產(chǎn)的C0NVIR0N-PGV36型人工氣候室，變溫設(shè)置為30-37°C，33.5°C日 平均溫度，用于水稻耐熱性鑒定的結(jié)果重復(fù)性好，準(zhǔn)確可靠。在水稻主莖見穗當(dāng)天進(jìn)行高溫 脅迫處理，9:00-15:00溫度控制在39-43°C，15:00以后與大氣環(huán)境一致，相對(duì)濕度在70 %左 右，自然光照，連續(xù)處理15天可作水稻耐熱性測(cè)評(píng)過程。采用智能人工氣候箱，相對(duì)濕度為 80%，溫度設(shè)置7:00-9:00,34.5。(： ；9:00-14:00,38。(：；14:00-16:00,34.5。(：；16:00-次日7: 00,31°C;在水稻花期移入前減去已經(jīng)開的穎花，高溫處理3天，取出時(shí)從穗頂端向下量出高 溫處理時(shí)期內(nèi)開花的穗長度并掛牌記錄，可區(qū)分不同雜交稻的耐熱性。
[0005] 除高溫?zé)岷﹂撝低?，脅迫持續(xù)時(shí)間的長短，兩者均是熱害脅迫的重要因子;另一方 面危害積溫(時(shí)積溫)是作物高溫引起熱害和低溫引起冷害的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的溫度指標(biāo)，并 且時(shí)積溫與水稻穎花結(jié)實(shí)率之間呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。以往的研究采用的熱害溫度閾值， 及脅迫持續(xù)時(shí)間不盡相同，并且沒有考慮兩者的協(xié)同效應(yīng)，以及水稻開花習(xí)性等因素，從而 使水稻品種材料之間的耐熱性鑒定結(jié)果偏差較大。為了篩選出對(duì)高溫?zé)岷δ托圆煌乃?品種材料，研究建立科學(xué)的耐熱性鑒定方法是準(zhǔn)確評(píng)價(jià)及利用耐熱稻種質(zhì)資源的關(guān)鍵。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006] 針對(duì)傳統(tǒng)耐熱性鑒定方法存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種基于時(shí)積溫鑒定早稻抽穗 揚(yáng)花期耐熱結(jié)實(shí)性的方法。
[0007] 本發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種基于時(shí)積溫鑒定早稻抽穗揚(yáng)花期耐 熱結(jié)實(shí)性的方法，包括如下的步驟：
[0008] 1)播種育秧:同日播種所有待鑒定早稻品種材料，常規(guī)水育秧；
[0009] 2)移栽盆準(zhǔn)備:采用中等肥力水稻田土裝盆；
[0010] 3)移栽:在同日將各待鑒定早稻品種材料的秧苗分別移栽于上一步準(zhǔn)備好的移栽 盆中；
[0011] 4)高溫處理:抽穗揚(yáng)花期，每個(gè)品種隨機(jī)選取其中2盆用于高溫脅迫處理，另2盆作 為對(duì)照于自然條件下抽穗揚(yáng)花；
[0012] 5)鑒定耐熱結(jié)實(shí)性:觀測(cè)早稻品種高溫處理與對(duì)照的穎花結(jié)實(shí)率，計(jì)算品種材料 的相對(duì)結(jié)實(shí)率作為耐熱結(jié)實(shí)性的指標(biāo);計(jì)算公式為:穎花結(jié)實(shí)率=(飽粒數(shù)+秕粒數(shù)）+ (空 粒數(shù)+飽粒數(shù)+秕粒數(shù)）X 100%，相對(duì)結(jié)實(shí)率=經(jīng)高溫處理的穎花結(jié)實(shí)率+對(duì)照的穎花結(jié)實(shí) 率 X100%〇
[0013]優(yōu)選地，播種時(shí)間選擇在3月1日左右。
[0014] 優(yōu)選地，步驟2)移栽盆準(zhǔn)備的過程為:將水稻田土風(fēng)干粉碎過lcmX 1cm篩，每個(gè)品 種準(zhǔn)備4盆，盆為圓柱形，直徑30cm，高30cm，每盆10kg，同時(shí)均勾混裝0.5kg壓榨花生油后產(chǎn) 生的餅肥，裝盆后加滿自來水浸泡發(fā)酵15天。
[0015] 優(yōu)選地，步驟3)移栽，在移栽前加自來水?dāng)嚲柰?，僅留泥皮水層，選擇均一壯秧， 秧齡3葉1心的秧苗進(jìn)行移栽，每個(gè)品種材料種植4盆，每盆插2穴，每穴移栽5株秧苗。
[0016] 優(yōu)選地，步驟4)高溫處理的過程為，于抽穗揚(yáng)花期穗頂與劍葉葉耳相齊時(shí)，每盆掛 標(biāo)牌標(biāo)記長勢(shì)相當(dāng)?shù)?、即將抽出的?0個(gè)，利用人工氣候室，采用遠(yuǎn)紅外熱風(fēng)機(jī)(額定功率 2000W)和自動(dòng)控溫系統(tǒng)設(shè)施調(diào)節(jié)室溫，設(shè)置溫度恒定為38°C，相對(duì)濕度約為80 %，高溫脅迫 處理時(shí)積溫為80~100°Ch，自然光照，每天9:30~15:30時(shí)段于恒定脅迫溫38°C條件下處理 6小時(shí)，連續(xù)處理2~3天，其他時(shí)段置于低于32°C高于25°C的自然條件下；進(jìn)一步地，高溫 脅迫處理時(shí)積溫為90°Ch。
[0017] 優(yōu)選地，步驟5)所述鑒定耐熱結(jié)實(shí)性，自處理始20天，選取代表性掛牌標(biāo)記稻穗觀 測(cè)，即始花時(shí)即處于高溫脅迫的揚(yáng)花穗;對(duì)掛牌標(biāo)記穗進(jìn)行考種，分別計(jì)飽粒、秕粒、空粒 數(shù);對(duì)于難于辨別的空秕粒，采用鑷子分開穎殼，有胚發(fā)育即視為受精的秕粒，否則視為未 受精的空粒。
[0018] 優(yōu)選地，本發(fā)明的方法可用于水稻品種材料間的耐熱性差異評(píng)價(jià)與品種選育中， 不單單是早稻品種的耐熱性評(píng)價(jià)與選育。
[0019] 同日播種同日移栽，這是為了試驗(yàn)的統(tǒng)一性，當(dāng)然可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整播期，但也只限 于15天之內(nèi)，這是早稻安全成苗與適時(shí)早播實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)之間的平衡考慮；品種材料特性之間 的比較，統(tǒng)一前面的操作，那么差異的可比性，僅來源于材料和后期的處理而不是前期的處 理。
[0020] 這樣各材料自身有生長期，自然對(duì)照的影響可能存在差異，但與實(shí)際生產(chǎn)情況中 的表現(xiàn)一致，自然對(duì)照要求25°C到30°C之間，一般不會(huì)影響結(jié)實(shí)率;而高溫處理與對(duì)照的差 異，與生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的短暫高溫脅迫表現(xiàn)相符，災(zāi)損與耐逆的評(píng)估更有實(shí)用的價(jià)值。
[0021] 為了試驗(yàn)方法的嚴(yán)謹(jǐn)，以及試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確，要求每個(gè)品種材料種植4盆，隨機(jī)取2 盆進(jìn)行處理，另外2盆作為對(duì)照。當(dāng)然，每個(gè)品種材料種植盆數(shù)、試驗(yàn)盆數(shù)與對(duì)比盆數(shù)可以根 據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮托枰M(jìn)行選擇。2013年與2014年我們對(duì)120個(gè)品種進(jìn)行比較時(shí)只采用2盆，處 理和對(duì)照共240盆，試驗(yàn)效果相當(dāng)，品種在年際的表現(xiàn)相似。
[0022] 本發(fā)明提供的基于時(shí)積溫鑒定早稻抽穗揚(yáng)花期耐熱結(jié)實(shí)性的方法具有如下的優(yōu) 占.
[0023] 1、適于大量的耐熱品種材料鑒定。
[0024] 2、該方法主要用于鑒定雙季稻區(qū)早稻抽穗揚(yáng)花期品種材料的耐熱性。
[0025] 3、采用的空氣環(huán)境恒定脅迫溫為38°C，使得穎花組織的溫度約為36.2°C，略高于 水稻在抽穗開花期日最高溫度35°C的熱害臨界溫度，易于控制，操作簡單。
[0026] 4、采用的高溫脅迫時(shí)積溫為90°Ch，簡單明確，易于控制。
[0027] 5、本發(fā)明所得的高溫脅迫處理的結(jié)實(shí)性與對(duì)照差異明顯，且符合生產(chǎn)實(shí)際中局部 短期高溫的災(zāi)損表現(xiàn)。 【【附圖說明】】
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