[發明專利]一種棉花耐低鉀種質的鑒定方法

在審

• 申請號: 201710322947.8
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107219174A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 王寧;嚴根土;石建斌;許慶華;周紅
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院棉花研究所
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N33/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王文君

技術領域

本發明涉及一種棉花耐低鉀種質的鑒定方法，屬于棉花種植技術領域。

背景技術

棉花作為我國重要的經濟作物和戰略物資，在國民經濟中占有很重要的地位(喻樹迅等,2000)。但棉花由于生長周期長，生物量大，棉鈴鉀含量高的生物特性，使其對鉀的需求總量很高。然而棉花的根系相對弱小，從土壤中吸收鉀素的能力偏低，所以棉花要比其他大田作物對于低鉀更為敏感(Cassman et al.,1990；田曉莉等,2008)。近年來，隨著棉花復種指數和產量水平的逐步提高，我國棉花生產中的缺鉀現象越來越普遍、缺鉀程度也越來越嚴重(Yang et al.,2011)。此外，由于不合理的肥料運籌，我國棉花生產中的缺鉀現象進一步加劇，常常導致早衰并嚴重影響產量提高和品質改善(董合忠等,2005)。土壤缺鉀以及鉀肥短缺已經成為制約我國農業發展的重要限制因素，因此選育鉀高效吸收的品種是解決這一問題的有效途徑之一。

根系作物吸收養分的主要器官，也是養分進入作物體內的第一道障礙。鉀高效基因型一般具有較好的K⁺吸收速率：如發達的根系、高的吸收能力等特點(Yang et al.,2011；Wang et al.,2012)；如何快速有效的篩選K⁺吸收速率較高的材料，是棉花育種工作的重要工作內容之一。

發明內容

本發明的目的是提供一種棉花耐低鉀種質的鑒定方法，該方法利用不同耐低鉀性棉花品種在K⁺吸收速率上具有明顯差異的性質，采用非損傷微測技術(NMT)快速、準確的鑒定棉花品種的耐低鉀性，具有一定的實用價值。

本發明采用的技術方案如下：

一種棉花耐低鉀種質的鑒定方法，包括如下步驟：

(1)將棉花種子平分兩部分，分別進行水培培養和蛭石培養各6天；選擇生長整齊的幼苗，用刀片分別切取水培條件下幼苗中上部根系及蛭石培養條件下主根根系作為待測樣品；

同時，以耐低鉀材料中571和鉀敏感品種新棉99B分別作為耐低鉀對照樣品和鉀敏感對照樣品；

(2)將待測樣品及對照樣品分別先用去離子水沖洗干凈，浸沒于蒸餾水中，再浸入測試液中平衡；

(3)將步驟(2)處理好的待測樣品及對照樣品分別轉入新的測試液中，采用非損傷性微測技術(NMT)測定低鉀脅迫6天(水培培養)和發苗6天(蛭石培養)棉花幼苗的鉀離子流速；

(4)通過比較待測組織樣品與對照樣品的鉀離子流速，判斷所述棉花種子是否為耐低鉀性較強的棉花種質材料。

其中，各步驟具體條件如下：

步驟(1)中，所述耐低鉀材料(中571)和鉀敏感品種(新棉99B)均由中國農業科學院棉花研究所提供；

步驟(1)中，水培及蛭石培養條件：在光照(鈉燈)培養室內進行，光照強度為450μmol m^-2s^-1，光照時間為14h，白天溫度為28±2℃，夜間溫度為20±2℃。

步驟(1)中，具體培養方法為：將種子用9％的雙氧水消毒30min，清水漂洗數次后種子平分為兩部分；

一部分種子均勻播于用去離子水沖洗過的沙床，上面蓋一層滌綸布后再覆薄沙一層，4d后將幼苗轉移至體積為32cm×26cm×32cm的塑料方盒中，用含K⁺離子為0.1mM改良的Hoagland營養液進行低鉀脅迫培養，對比排列，每處理重復6盒；

改良的Hoagland營養液配方為：2.5mM Ca(NO₃)₂,1mM MgSO₄,0.5mM(NH₄)H₂PO₄,0.1mM Fe-Na-EDTA,0.2μM CuSO₄,1μM ZnSO₄,20μM H₃BO₃,5pM(NH₄)₆Mo₇O₂₄,1μM MnSO₄和0.1mM KCl。

另一部分種子播種于盛有去離子水洗過蛭石的紙杯中(10cm×12cm)，每天適量噴水保持蛭石的濕度；

步驟(3)中，測試液配方：0.1mmol L^-1KCl、0.1mmol L^-1CaCl₂、0.3mmol L^-1MES，pH 6.0。