[發明專利]一種耐鹽性水稻品種的篩選方法

在審

• 申請號: 202011518621.0
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112514793A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 顧駿飛;周天陽;李志康;徐云姬;張偉楊;張耗;劉立軍;王志琴;楊建昌
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: A01H1/04
• 分類號: A01H1/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王艷

本發明公開了一種耐鹽性水稻品種的篩選方法，該方法是在田間生長水稻的特定生長期，拍攝水稻冠層照片，根據照片測定和計算不同鹽處理濃度下的水稻冠層溫度(Tcanopy)以及不同鹽分濃度處理下的水稻冠層溫度(Tcanopy)與鹽分濃度梯度脅迫的變化趨勢。以水稻冠層溫度變化與鹽分濃度梯度脅迫的斜率K值為篩選耐鹽性水稻的評價指標，K≥25為鹽敏感性水稻品種，K＜25為耐鹽性水稻品種。應用該方法可以從冠層光合生理角度篩選出耐鹽性較強的水稻品種。本方法篩選準確度高，可大規模、快速篩選耐鹽性水稻，且對水稻無損傷，可應用于實際生產中。

技術領域

本發明涉及一種水稻的篩選方法，尤其涉及一種耐鹽性水稻品種的篩選方法，屬于農業技術領域。

背景技術

為了緩解人口增長帶來的糧食壓力，每年需要將作物生產力提高約4400萬噸。然而，由于有限的耕地面積，不穩定的環境條件以及與氣候變化緊密相關的非生物脅迫的發生，作物產量的提高變得非常具有挑戰性。在非生物脅迫源中，干旱和鹽堿化嚴重阻礙了世界上作物的生產。全球范圍內，有100多個國家或地區有大約10至100億公頃的土地受鹽害影響，占土地總面積的7％-10％以上，并且有可能以每年10％-15％的速度增長。在亞洲，有550萬公頃的水稻種植區受到土壤鹽堿性的影響。在南亞和東南亞由于土壤鹽堿化，未耕種的農業面積為4800萬公頃。在我國鹽堿地面積大、分布廣、種類多，隨著社會經濟發展和城市化建設進程的加快，土地短缺的矛盾日益加重，穩定糧食種植面積的壓力越來越大，開發利用好沿海灘涂等鹽漬化土壤是增加耕地的有效途徑。

水稻作為改良鹽土的先鋒作物，鑒定和篩選出其耐鹽品種至關重要。目前，國內外用于鑒定和評價耐鹽水稻的方法大體分為兩種，即生物耐鹽能力指標法和農業耐鹽能力指標法。水稻生物耐鹽能力指標法是指通過水稻植株的生長量、株高、根長等指標評價水稻在耐鹽環境中的生存能力，它以鹽脅迫對植株造成的直接傷害為依據評價水稻品種的耐鹽性。主要包括發芽指數法、生長量比較法和形態傷害評價法等，其中，形態傷害評價包括兩種調查方法，一種是國際水稻研究所提出的鹽害癥狀目測法分級標準及平均死葉百分比分級標準，另一種是我國規定的水稻單莖(株)分級法耐鹽鑒定標準。農業耐鹽能力反映了水稻在鹽脅迫環境下的產量等生產力狀況，主要方法是成熟期以分蘗為單位調查有效穗數、結實率、產量等指標來評價耐鹽性。

而關于水稻耐鹽性生理指標上，國內外也有了比較充足的研究。植株通過增加細胞中的溶質來進行滲透調節，滲透調節是植物適應鹽分脅迫的主要機制之一。參與滲透調節的無機離子包括Na⁺、K⁺和Cl^-；不同作物對離子的選擇性不同，有些作物選擇Na⁺排斥K⁺，而有些作物則相反。此外，植物自身會合成和積累一些有機小分子物質來進行滲透調節，如脯氨酸、甜菜堿、多胺、可溶性糖等，可以作為滲透調節劑，也可以作為陰離子與Na⁺、K⁺等進行螯合，以平衡過量的鹽分。植物體內可溶性糖含量越多，其抗逆性就越強。在鹽堿逆境中，植物細胞膨壓是靠可溶性糖這個滲透調節物質來維持，同時可溶性糖也是逆境脅迫的適應物質。王偉華、肖強等認為鹽堿脅迫導致植物體內可溶性糖含量上升。高顯穎研究發現拔節期，隨著鹽堿脅迫的增強，可溶性糖含量在逐漸升高。張瑞珍發現種植在鹽堿地上的水稻秧苗脯氨酸和可溶性糖含量都明顯增加，但可溶性糖含量增加的幅度較脯氨酸含量增加幅度小，從二者的絕對含量來說，脯氨酸含量也較高，比可溶性糖含量高出好幾個數量級，說明脯氨酸是逆境下植物體內有效的滲透調節劑之一，對滲透調節所起的作用也較大。以上生理指標均能夠反映出水稻植株的耐鹽能力，但總體上表現出三方面的不足：一是以上耐鹽性指標測量時樣本量較少，整個過程很難保證選取的樣品都具有代表性，同時會產生較大的誤差。二是這些耐鹽性指標包括產量、結實率、滲透調節物質等測定周期長，工作量大。三是未將水稻鹽脅迫下最敏感的光合蒸騰生理變化納入評價體系，水稻耐鹽性與植株光合水分光合蒸騰損失緊密相連，光合蒸騰是植株水分損失的主要途徑，影響冠層溫度與植株耐鹽性。

發明內容