[發(fā)明專利]一種水稻耐冷性的鑒定方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710217868.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-05
• 公開（公告）號(hào): CN107085005A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王金明;林秀云;嚴(yán)永峰;楊春剛;金國(guó)光;孫強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N25/00
• 分類號(hào): G01N25/00;A01G16/00;A01G7/06
• 代理公司: 合肥順超知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)34120
• 代理人: 鄭志強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用水稻拔節(jié)期進(jìn)行低溫處理來鑒定水稻耐冷性方法。

背景技術(shù)

水稻是重要的糧食作物，全世界約有半數(shù)以上的人口以水稻作為主要糧食，在全世界范圍內(nèi)均有種植。水稻是一種喜溫作物，它的生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)溫度非常敏感。水稻從種子發(fā)芽到成熟的整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期間都存在低溫冷害。在芽期的冷害會(huì)導(dǎo)致延遲萌發(fā)以及萌發(fā)率降低，阻礙成苗；在苗期，低溫會(huì)延遲秧苗生長(zhǎng)甚至爛秧死苗，導(dǎo)致差的群體形成以及熟期的不一致；在水稻生殖生長(zhǎng)的敏感時(shí)期發(fā)生的冷害會(huì)使小孢子發(fā)育不良而減少花粉囊的花粉粒從而引起不育導(dǎo)致產(chǎn)量損失。

由于冷害對(duì)水稻大范圍的影響以及導(dǎo)致的嚴(yán)重產(chǎn)量損失，水稻的耐冷性在溫帶的水稻種植區(qū)域以及南亞和東南亞的高海拔地區(qū)顯得非常重要。培育耐冷的水稻品種是減少冷害損失最有效的途徑。然而，多年的育種實(shí)踐證明水稻耐冷性育種非常困難。由于水稻耐冷性是多基因控制的復(fù)雜性狀，而且耐冷的表型鑒定需要特定的低溫條件。

現(xiàn)有技術(shù)中，主要采用孕穗期耐冷鑒定的方法鑒定水稻的耐冷性，該方法包括自然低溫處理，長(zhǎng)期冷水灌溉法，恒溫深冷水灌溉法，短期低溫處理等方法，其中短期低溫處理是指在水稻花粉減數(shù)分裂前后。目前，這些方法都有較大的局限性。人工氣候室處理不但成本高，而且不易進(jìn)行大批量材料的篩選和鑒定。其他方法容易受外部氣溫的影響。總之，耐冷性鑒定容易受環(huán)境影響，不同的環(huán)境(天氣狀況)要求的處理?xiàng)l件不一樣，處理過重，則導(dǎo)致水稻花粉敗育，結(jié)實(shí)率過低，篩選不出耐冷的水稻材料；處理過輕，則導(dǎo)致水稻結(jié)實(shí)率過高，材料之間沒有差異。

因此，以表型鑒定為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)育種方法無法準(zhǔn)確了解水稻耐冷性的遺傳基礎(chǔ)，從而難以對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的選擇，水稻耐冷性育種進(jìn)展緩慢。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的主要目的為提供一種利用水稻拔節(jié)期進(jìn)行低溫處理來鑒定水稻耐冷性方法。

前人研究表明，穗伸出度和結(jié)實(shí)率是孕穗開花期自然低溫脅迫反應(yīng)最敏感的性狀指標(biāo)，株高、穗長(zhǎng)和穗粒數(shù)有變異與低溫脅迫的相關(guān)程度尚不明確。而發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在低溫脅迫下，結(jié)實(shí)率、穗伸出度、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)都會(huì)發(fā)生顯著變化，以上4個(gè)性狀對(duì)于低溫脅迫反應(yīng)很敏感。但對(duì)于種質(zhì)資源的耐冷性鑒定而言，結(jié)實(shí)率仍是一個(gè)最有效的鑒定指標(biāo)。

本發(fā)明提供了一種水稻耐冷性的鑒定方法，包括以下步驟：

(1)選取生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程基本一致的稻株移栽于塑料桶中；

(2)拔節(jié)期低溫處理；

(3)評(píng)價(jià)水稻的耐冷性。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，拔節(jié)期低溫脅迫與減數(shù)分裂期低溫脅迫下的各項(xiàng)指標(biāo)類似，而冷水長(zhǎng)期處理?xiàng)l件下上述4性狀的平均值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于拔節(jié)期和減數(shù)分裂期處理，說明長(zhǎng)期冷水脅迫強(qiáng)度要強(qiáng)于短期低溫脅迫。不同強(qiáng)度的低溫脅迫下，不同耐性品種的低溫反應(yīng)明顯不同。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，盡管長(zhǎng)期冷水處理下對(duì)不同耐性材料結(jié)實(shí)率的影響差異更為顯著，但拔節(jié)期和減數(shù)分裂期低溫處理下結(jié)實(shí)率與自然條件下結(jié)實(shí)率的差異，已可以較好地反映出品種的耐冷性。同時(shí)，拔節(jié)期和減數(shù)分裂期低溫處理對(duì)結(jié)實(shí)率的影響結(jié)果較一致，因此，可以把拔節(jié)期7天深冷水處理結(jié)實(shí)率作為評(píng)價(jià)水稻品種生育中后期耐冷性的參考指標(biāo)。

優(yōu)選的，在步驟(1)中，所述稻株的生長(zhǎng)期為4～7周。

優(yōu)選的，在步驟(2)中，所述拔節(jié)期低溫處理為：當(dāng)?shù)局曛髑o開始拔節(jié)時(shí)，剪除其他分蘗，只保留主莖，將供試材料移入深水中處理，處理7天后，移入溫室自然生長(zhǎng)直至成熟。

優(yōu)選的，所述深水處理中，水的深度為25～35cm。

更優(yōu)選的，所述水的深度為30cm.

優(yōu)選的，所述深水處理的溫度為16～22℃。

更優(yōu)選的，所述深水處理的溫度為19℃。

優(yōu)選的，在步驟(3)中，利用水稻的穗伸出度、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率中的至少一者，評(píng)價(jià)測(cè)試水稻的耐冷性。

優(yōu)選的，在步驟(3)中，利用水稻的結(jié)實(shí)率，評(píng)價(jià)測(cè)試水稻的耐冷性。

本發(fā)明提供的水稻拔節(jié)期耐冷性的鑒定方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明首次利用水稻拔節(jié)期鑒定水稻的耐冷性，通過拔節(jié)期低溫處理和減數(shù)分裂期 低溫處理下結(jié)實(shí)率與自然條件下結(jié)實(shí)率的差異，已可以較好地反映出品種的耐冷性，同時(shí)，拔節(jié)期和減數(shù)分裂期低溫處理對(duì)結(jié)實(shí)率的影響結(jié)果較一致，對(duì)水稻的耐冷育種有著重要意義。

附圖說明

圖1：不同處理方式對(duì)不同材料結(jié)實(shí)率的影響；

圖2：不同處理方式對(duì)不同材料穗伸出度的影響；

圖3：不同處理方式對(duì)不同材料穗長(zhǎng)的影響；