專利名稱：一種植物抗草甘膦檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及植物保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種植物抗草甘膦的檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)大豆田雜草70多種，優(yōu)勢(shì)雜草20多種，常年造成大豆減產(chǎn)150 225萬(wàn)噸。 隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和農(nóng)村勞動(dòng)力向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，人工和機(jī)械除草逐漸被化學(xué)除草代替，化除面積占其播種面積的90%以上。大豆田除草主要有兩種方式一是播前或播后苗前噴施土壤處理劑，主要除草劑品種為乙草胺、異丙甲草胺、咪唑乙煙酸、異惡草酮等；二是苗后噴施選擇性莖葉處理除草劑，如精喹禾靈、高效蓋草能、乳氟禾草靈、氟磺胺草醚、三氟羧草醚等。雖然上述藥劑在雜草控制上起到了較大作用，但也帶來(lái)了除草劑殘留藥害、耐藥性雜草等一系列問(wèn)題。乙草胺在土壤濕度較大的環(huán)境條件下常造成大豆藥害而減產(chǎn)；咪唑乙煙酸、 異惡草酮等在土壤中殘留期長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月至3年，降低下茬作物玉米、馬鈴薯、向日葵、瓜類等的產(chǎn)量，以至于限制了種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整；乳氟禾草靈、氟磺胺草醚、三氟羧草醚在雜草和大豆之間選擇性較差，對(duì)大豆安全性低。由于近幾年長(zhǎng)期使用上述藥劑，大豆田雜草群落演替嚴(yán)重，上述除草劑難以防除的雜草密度增加，如東北大豆區(qū)的鴨跖草、刺兒菜、苣荬菜，華北地區(qū)打碗花、香附子，華南地區(qū)鱧腸、碎米莎草等成為危害大豆產(chǎn)量的重要有害生物。因此。 大豆生產(chǎn)上急需殺草譜廣、對(duì)大豆安全、成本較低的除草劑產(chǎn)品。除草劑草甘膦是一種氨基酸生物合成抑制劑，其主要作用靶標(biāo)是5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸酯合成酶(EPSPS)。在植物體內(nèi)，EPSPS主要存在于葉綠體和質(zhì)體中，當(dāng)草甘膦進(jìn)入上述兩個(gè)細(xì)胞器后，優(yōu)先與EPSPS的活性位點(diǎn)結(jié)合，使EPSPS發(fā)生構(gòu)形上的變化，從而抑制其與磷酸烯醇丙酮酸(PEP)的結(jié)合，使經(jīng)其催化由磷酸烯醇丙酮酸與莽草酸-3-磷酸(S3P)向5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸酯(EPSP)的轉(zhuǎn)變過(guò)程停止，從而抑制植物芳香氨基酸的生物合成。草甘膦具有廣譜滅生性，能有效地防除幾乎所有一年生與多年生的禾本科植物、雙子葉植物及灌木等。它對(duì)人畜、環(huán)境、土壤等安全性高，是理想的除草產(chǎn)品。但由于草甘膦不具有在作物和雜草之間的選擇性，常規(guī)大豆品種一經(jīng)草甘膦處理即受害死亡?？共莞熟⒋蠖故侵卫泶蠖固镫s草的有效途徑之一。轉(zhuǎn)基因抗草甘膦大豆1996年在美國(guó)商品化，是迄今商品化種植面積最大的轉(zhuǎn)基因作物。至2009年，美國(guó)、阿根廷和巴西抗草甘膦大豆播種面積分別占其大豆總種植面積的91%、99%和71%。我國(guó)目前也正在實(shí)施轉(zhuǎn)基因抗草甘膦大豆新品種培育計(jì)劃。在抗草甘膦大豆品種選育過(guò)程中，對(duì)大豆材料草甘膦抗性評(píng)價(jià)既是育種成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)也是轉(zhuǎn)基因大豆環(huán)境安全性評(píng)價(jià)的內(nèi)容之一。目前對(duì)大豆草甘膦抗性程度測(cè)定主要采用植株生物測(cè)定方法，即在溫室或田間種植抗草甘膦大豆和其受體大豆，大豆長(zhǎng)到一定葉齡噴施不同濃度梯度的草甘膦，施藥后 20 30天觀察大豆死亡程度或測(cè)定其鮮重或干重，根據(jù)不同濃度下大豆植株的生長(zhǎng)抑制程度對(duì)其抗性做出評(píng)價(jià)。生物測(cè)定方法能夠較準(zhǔn)確地測(cè)定大豆對(duì)草甘膦的抗性水平，但所用時(shí)間長(zhǎng)，從播種至得出測(cè)定結(jié)果需要60天左右時(shí)間，這對(duì)于多材料、大批量的測(cè)定來(lái)說(shuō)耗時(shí)長(zhǎng)、占用空間大、效率低。而且生物測(cè)定法由于需要測(cè)定大豆鮮重及干重，對(duì)植株造成破壞以至于不能獲取種子，這對(duì)于抗性材料尤其是少量的基因轉(zhuǎn)化苗損失較大。分子測(cè)定及蛋白測(cè)定具有快速、高效的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于抗草甘膦大豆，但由于其專一性及特異性，僅能測(cè)定目的基因是否插入或蛋白是否表達(dá)，且成本高、需要特定的檢測(cè)設(shè)備和設(shè)施，在測(cè)定草甘膦施藥量與植物對(duì)草甘膦耐受程度的關(guān)系方面有其局限性。因此， 大豆對(duì)草甘膦的抗性評(píng)價(jià)急需快速、準(zhǔn)確、定量的技術(shù)。PPM(Plant Photosynthesis Meter)是一種通過(guò)測(cè)量植物光合作用強(qiáng)弱來(lái)判斷植物生長(zhǎng)狀態(tài)是否正常的光電儀器。而光合作用的強(qiáng)弱通過(guò)PPM測(cè)定的熒光信號(hào)即儀器的讀數(shù)反映出來(lái)。該儀器曾用于測(cè)定噴施莠去津、異丙隆等光合抑制型除草劑對(duì)雜草的傷害程度，但未被用于測(cè)定抗草甘膦作物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種植物抗草甘膦的檢測(cè)方法。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的植物抗草甘膦的檢測(cè)方法，包括如下步驟1)分別用不同梯度濃度的草甘膦對(duì)不同組相同的植物幼苗進(jìn)行噴施；2)施藥后3 9天，測(cè)量并記錄植物PPM值；測(cè)量前，將植物放在光照強(qiáng)度低于 200Lux條件下30分鐘以上；3)根據(jù)植物噴施和未噴施草甘膦的PPM值來(lái)判斷植物對(duì)草甘膦的抗性。其中，所述植物為大豆。其中，所述的噴施草甘膦時(shí)大豆葉齡為3 6片羽狀復(fù)葉，優(yōu)選3 4片羽狀復(fù)葉。其中，噴施的草甘膦濃度分別為61. 5g ai/畝 82g ai/畝、102. 5g ai/畝 164g ai/畝和M6g ai/畝。該該檢測(cè)方法的判斷標(biāo)準(zhǔn)為噴施M6gai/畝的草甘膦后測(cè)定大豆 PPM值與對(duì)照在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上無(wú)顯著差異，為高抗草甘膦；噴施102. 5g ai/畝 164g ai/ 畝的草甘膦后測(cè)得大豆PPM值與對(duì)照在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上無(wú)顯著差異，噴施M6g ai/畝的草甘膦后測(cè)定大豆PPM值與對(duì)照在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上有顯著差異，為中抗草甘膦；噴施61. 5g ai/ 畝 82g ai/畝的草甘膦后測(cè)得大豆PPM值與對(duì)照在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上無(wú)顯著差異，為低抗草甘膦；噴施61. 5g ai/畝 82g ai/畝的草甘膦后測(cè)得大豆PPM值比對(duì)照在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上明顯降低，為草甘膦敏感。其中，噴施草甘膦的裝置優(yōu)選為壓力2. 75Kpa的可移動(dòng)式8002扇形噴頭的噴霧 塔。其中，測(cè)量前將植物放置在大小為3 20m3的三層的黑色塑料遮光網(wǎng)制作的遮光罩中，遮光罩每層的透光率為50%。所述遮光罩大小優(yōu)選為3 10m3。遮光時(shí)間優(yōu)選30 50分鐘。其中，PPM值測(cè)量時(shí)間優(yōu)選為施藥后3 4天。其中，所述的草甘膦優(yōu)選為農(nóng)達(dá)(Roundup)，其含有41%草甘膦異丙胺鹽，美國(guó)孟山都公司生產(chǎn)，購(gòu)自北京市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料公司。其中，用于PPM測(cè)定的儀器為Plant Photosynthesis Meter，荷蘭EARS公司生產(chǎn)。其中，所述的植物為容器苗大豆，大豆植株的栽培準(zhǔn)備包括以下步驟在容器的的栽培基質(zhì)中播種大豆種子，灌水和出苗后間苗。所述的容器為直徑10 15cm，高8 IOcm 聚乙烯塑料缽，缽的底部有2 5個(gè)0. 2 0. 5cm直徑透水孔，透水孔由透水材料覆蓋，優(yōu)選的透水材料為單層濾紙。所述的容器栽培基質(zhì)優(yōu)選為壤土 黃沙凱茵營(yíng)養(yǎng)土1:1:1 的培養(yǎng)物，其有機(jī)質(zhì)含量2. 5 5 %，pH為7. 0 7. 5。大豆種子的栽培方法為從容器底部灌水浸透土壤，播種5顆發(fā)芽率85%以上的大豆種子，然后覆厚度為0. 75 1. 5厘米的基質(zhì)， 出苗后間苗每缽留3植株。用于栽培大豆的地點(diǎn)，優(yōu)選在溫室中進(jìn)行，晴天光照12000LUX 以上。本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法是以PPM為基礎(chǔ)的一整套對(duì)植物抗草甘膦程度進(jìn)行快速測(cè)定的技術(shù)，可準(zhǔn)確檢定植物對(duì)草甘膦的抗性程度，適用于大豆常規(guī)品種和抗草甘膦大豆材料， 并具有操作簡(jiǎn)便、快速、高效和非破壞性檢測(cè)的特點(diǎn)，實(shí)用性強(qiáng)。用噴藥后3 4天的PPM值判斷植物對(duì)草甘膦的抗性程度，可比生物測(cè)定方法提前15 25天得出結(jié)果。該方法填補(bǔ)了我國(guó)大豆對(duì)草甘膦耐受性非破壞性測(cè)定的空白。對(duì)大豆抗草甘膦材料的環(huán)境安全研究、 大豆抗草甘膦新品種選育過(guò)程中育種材料抗性的科學(xué)評(píng)價(jià)和加速育種進(jìn)程有重要意義。
具體實(shí)施例方式以下用大豆為實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1選直徑15cm、高IOcm聚乙烯塑料缽，缽底部打3個(gè)0. 5cm直徑透水孔；透水孔單層濾紙覆蓋；裝入生土 黃沙凱茵營(yíng)養(yǎng)土 1:1:1的培養(yǎng)基質(zhì)，從容器底部灌水浸透土壤。分別播種發(fā)芽率85%以上的轉(zhuǎn)基因抗草甘膦大豆356043、受體大豆Jack和常規(guī)品種科豐6號(hào)，每缽播種5粒種子。播種后覆同樣基質(zhì)1厘米。大豆出苗后間苗每缽留3 株。待大豆長(zhǎng)至3 4片羽狀復(fù)葉期，置壓力2. 75Kpa的可移動(dòng)式8002扇形噴頭的噴霧塔內(nèi)，噴施除草劑草甘膦(Roundup)水劑；草甘膦濃度分別為Og ai/畝、61.5g ai/畝、 82g ai/畝、102. 5g ai/畝、164g ai/畝、246g ai/畝和 328g ai/畝，加水量 30L/畝。采用因子設(shè)計(jì)，重復(fù)4次。施藥后3天，待測(cè)大豆置一 IOm3的黑色塑料遮光網(wǎng)制作的光強(qiáng)低于200Lux的遮光罩內(nèi)，靜置30分鐘后，測(cè)第3羽狀復(fù)葉PPM值。施用草甘膦后3d大豆葉片PPM值與抗性結(jié)果列于表1。為了檢驗(yàn)PPM測(cè)定法的準(zhǔn)確性，表1也列出了施藥后28d測(cè)定的大豆植株干重及當(dāng)日測(cè)定時(shí)大豆死亡程度。表1施用草甘膦后3dPPM值及28d大豆干重
權(quán)利要求
1.一種植物抗草甘膦的檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟1)分別用不同梯度濃度的草甘膦對(duì)不同組相同的植物幼苗進(jìn)行噴施；2)施藥后3 9天，測(cè)量并記錄植物PPM值；測(cè)量前，將植物放在光照強(qiáng)度低于200LUX 條件下30分鐘以上；3)根據(jù)植物噴施和未噴施草甘膦的PPM值來(lái)判斷植物對(duì)草甘膦的抗性。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述植物為大豆。
3.如權(quán)利要求2所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述的噴施草甘膦時(shí)大豆葉齡為3 6 片羽狀復(fù)葉。
4.如權(quán)利要求3所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述的噴施草甘膦時(shí)大豆葉齡為3 4 片羽狀復(fù)葉。
5.如權(quán)利要求2 4任意一項(xiàng)所述的檢測(cè)方法，其特征在于，噴施的草甘膦濃度分別為 61. 5g ai/ 畝 82g ai/ 畝、102. 5g ai/ 畝 164g ai/ 畝禾口 246g ai/ 畝。
6.如權(quán)利要求5所述的檢測(cè)方法，其特征在于，該檢測(cè)方法的判斷標(biāo)準(zhǔn)為噴施M6g ai/畝的草甘膦后測(cè)定大豆PPM值與對(duì)照在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上無(wú)顯著差異，為高抗草甘膦；噴施 102. 5g ai/畝 164g ai/畝的草甘膦后測(cè)得大豆PPM值與對(duì)照在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上無(wú)顯著差異，噴施M6g ai/畝的草甘膦后測(cè)定大豆PPM值與對(duì)照在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上有顯著差異，為中抗草甘膦；噴施61. 5g ai/畝 82g ai/畝的草甘膦后測(cè)得大豆PPM值與對(duì)照在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上無(wú)顯著差異，為低抗草甘膦；噴施61. 5g ai/畝 82g ai/畝的草甘膦后測(cè)得大豆PPM 值比對(duì)照在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上明顯降低，為草甘膦敏感。
7.如權(quán)利要求1 4任意一項(xiàng)所述的檢測(cè)方法，其特征在于，測(cè)量前將植物放置在大小為3 20m3的三層黑色塑料遮光網(wǎng)制作的遮光罩中，遮光罩每層的透光率為50%。
8.如權(quán)利要求1 4任意一項(xiàng)所述的檢測(cè)方法，其特征在于，測(cè)量前將植物放置在保證光照強(qiáng)度低于200LuX條件下30 50分鐘。
9.如權(quán)利要求1 4任意一項(xiàng)所述的檢測(cè)方法，其特征在于，PPM值測(cè)量時(shí)間為施藥后 3 4天。
10.如權(quán)利要求1 4任意一項(xiàng)所述的檢測(cè)方法，其特征在于，草甘膦為農(nóng)達(dá)，其含有 41%草甘膦異丙胺鹽。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種植物抗草甘膦的檢測(cè)方法，包括如下步驟分別用不同濃度梯度的草甘膦對(duì)不同組相同的植物幼苗進(jìn)行噴施；施藥后3～9天，測(cè)量并記錄植物PPM值；測(cè)量前，將植物放在光照強(qiáng)度低于200Lux條件下30分鐘以上；根據(jù)植物噴施和未噴施草甘膦的PPM值來(lái)判斷植物對(duì)草甘膦的抗性。本發(fā)明的檢測(cè)方法，適合大豆常規(guī)品種和轉(zhuǎn)基因抗草甘膦大豆材料的草甘膦抗性測(cè)定與評(píng)價(jià)，能快速、準(zhǔn)確、非破壞性測(cè)定植物對(duì)草甘膦的抗性水平，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和可操作性。
文檔編號(hào)G01N21/64GK102269703SQ20111011973
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者崔海蘭, 張宏軍, 曹洪玉, 李香菊, 邱麗娟 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所