本發明涉及農作物耐鹽堿性探究
技術領域：
，更具體地，涉及一種水稻耐鹽堿性的鑒定方法。
背景技術：
：土壤鹽分過多，對作物造成的危害稱鹽害；鹽脅迫的鹽分主要有NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3，NaCl與Na2SO4占優勢時稱鹽土，Na2CO3和NaHCO3占優勢時稱堿土，通常情況下，這幾種鹽同時存在，稱為鹽堿土。土壤鹽堿化是世界性環境問題，世界上大約有20％的耕地和50％的作物土地受到鹽脅迫，占地球陸地表面的6％，鹽堿土地面積約10億hm2。我國鹽堿地面積近1億hm2，主要分布在西北、華北、東北和沿海地區。通常土壤含鹽量在0.2％～0.5％時，對作物的生長產生不利影響，達到0.6％～10％時，嚴重傷害植物，破壞土壤結構，給農業生產帶來嚴重危害。中國是農業大國，也是人口大國，解決糧食供給問題刻不容緩。2015年中央一號文件明確指出：“實施鹽堿地改造科技示范，不斷增強糧食生產能力”，同時國家十三五規劃中十四大戰略之一的是“藏糧于地、藏糧于技戰略”都明確了合理利用鹽堿地生產糧食的必要性。同時，種植耐鹽作物品種是減輕土壤鹽堿化危害的有效方法之一。水稻作為重要的糧食作物，是適合鹽堿地種植的作物之一，尋找耐鹽堿性強的水稻資源，培育適合鹽堿地種植的水稻品種，是利用鹽堿地種稻的保障條件，同時也利于廣大鹽堿地區域農民增產增收。技術實現要素：針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種水稻耐鹽堿性的鑒定方法，以期為水稻種質資源的后期研究和開發利用提供依據。為實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種水稻耐鹽堿性的鑒定方法，其特征在于，該鑒定方法包括以下步驟：步驟(1)：配制鹽堿溶液：a、配制質量濃度梯度為0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％的NaCl鹽溶液；b、配制質量濃度梯度為0.05％、0.10％、0.15％、0.20％、0.25％、0.30％、0.35％、0.40％的Na2CO3堿溶液；步驟(2)：種子發芽處理：挑選若干飽滿水稻種子，在20～25℃的清水中充分浸泡72～75h直至露白，再在25～30℃恒溫條件下催芽至破胸，然后將種子均勻分置于鋪有雙層濾紙的發芽盒中，將步驟(1)中配制的鹽堿濃度梯度溶液分別加入發芽盒中浸泡處理作為處理組，以用清水浸泡濾紙作為對照組，每天觀察各個發芽盒中濕度情況，用對應的溶液均勻等量補充以保證濕度；步驟(3)：觀察并記錄發芽結果：觀察種子萌發情況，以種子的芽長等于種子長度的一半、根長等于種子長度為發芽標準，每隔24h調查記載種子的發芽數，并測量苗高，發芽第4天計算發芽勢，第10天計算發芽率；步驟(4)：結果計算公式：發芽勢(％)＝(第4天累計發芽粒數/供試粒數)×100；發芽率(％)＝(第10天累計發芽粒數/供試粒數)×100；發芽指數(GI)＝∑(Gt/Dt)，其中：Gt：t日發芽數，Dt：發芽天數；相對鹽/堿害率(％)＝[(對照組發芽率-處理組發芽率)/處理組發芽率]×100；通過將計算結果參考相對鹽/堿害率分級標準表來鑒定水稻的耐鹽堿性強弱。本發明的有益效果在于：本發明通過水稻發芽試驗計算在鹽堿溶液中的發芽勢、發芽率、發芽指數、苗高等水稻萌發期發芽特征和相對鹽/堿害率來鑒定水稻的耐鹽堿性，鑒別出具有較強耐鹽堿性的水稻品種，并能明確水稻品種(如海稻86、黃華占)的耐鹽堿閾值，以期為水稻種質資源的后期研究和開發利用提供依據；本發明還可以強耐鹽堿的海稻86和不耐鹽堿的黃華占這兩種典型水稻品種作為正負參照對象，鑒定其他水稻品種資源的耐鹽堿性；該方法簡單易操作，鑒定結果可靠、標準性高。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應對本發明的保護范圍有任何的限制作用。本發明的一種水稻耐鹽堿性的鑒定方法，該鑒定方法包括以下步驟：步驟(1)：配制鹽堿溶液：a、配制質量濃度梯度為0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％的NaCl鹽溶液；b、配制質量濃度梯度為0.05％、0.10％、0.15％、0.20％、0.25％、0.30％、0.35％、0.40％的Na2CO3堿溶液；步驟(2)：種子發芽處理：挑選若干飽滿水稻種子，在25℃的清水中充分浸泡72～75h直至露白，再在30℃恒溫條件下催芽至破胸，然后將種子均勻分置于鋪有雙層濾紙的發芽盒中，將步驟(1)中配制的鹽堿濃度梯度溶液分別加入發芽盒中浸泡處理作為處理組，以用清水浸泡濾紙作為對照組，每天觀察發芽盒中濕度情況，用對應的溶液均勻等量補充處理液以保證濕度；步驟(3)：觀察并記錄發芽結果：觀察種子萌發情況，以種子的芽長等于種子長度的一半，根長等于種子長度為發芽標準，每隔24h調查記載種子的發芽數，并測量苗高，發芽第4天計算發芽勢，第10天計算發芽率；步驟(4)：結果計算公式：發芽勢(％)＝(第4天累計發芽粒數/供試粒數)×100；發芽率(％)＝(第10天累計發芽粒數/供試粒數)×100；發芽指數(GI)＝∑(Gt/Dt)，其中：Gt：t日發芽數，Dt：發芽天數；相對鹽/堿害率(％)＝[(對照組發芽率-處理組發芽率)/處理組發芽率]×100；通過將計算結果參考相對鹽/堿害率分級標準表來鑒定水稻的耐鹽堿性強弱。上述技術方案中，所述步驟(1)中，配制鹽堿交叉試驗溶液作進一步鑒定，設置中性鹽濃度為：0.7％、0.8％、0.9％、1.0％，堿性鹽濃度0.05％、0.15％、0.25％、0.35％進行交叉組合作為鹽堿交叉試驗溶液。根據單鹽和單堿試驗結果，設計鹽堿交叉試驗，用于耐鹽堿性強或者極強的品種的做耐鹽堿性閾值的進一步鑒定。上述技術方案中，所述水稻為海稻86或黃華占。上述技術方案中，以海稻86和黃華占為正負耐鹽堿性參照水稻品種。上述技術方案中，所述海稻86耐鹽性閾值范圍為0.9％～1.0％，海稻86耐堿性閾值范圍為0.30％～0.35％；所述黃華占的耐鹽性閾值范圍為0.6％～0.7％，黃華占的耐堿性閾值范圍為0.15％～0.20％。上述技術方案中，所述步驟(2)中先將挑選的種子用3％高錳酸鉀消毒、清水沖洗2～3次處理。實施例11、試驗對象：海稻86“海稻86”是陳日勝專家發現并經過多年定向選擇而育成的能用海水灌溉的水稻新品種，并已于2014年9月獲得農業部植物新品種保護公告。本實施例通過海稻86萌發期發芽特征以鑒定其耐鹽堿性，進一步明確品種耐鹽閾值，以期為水稻種質資源的后期研究和開發利用提供依據。2、試驗方法：2.1鹽堿溶液的配制分別利用中性鹽(NaCl)和堿性鹽(Na2CO3)配制質量濃度梯度的鹽、堿溶液；鹽溶液設置8個梯度鹽濃度(見表1)，堿溶液設置8個梯度堿濃度(見表2)，鹽堿交叉試驗中設置中性鹽濃度為：0.7％、0.8％、0.9％、1.0％，堿性鹽濃度0.05％、0.15％、0.25％、0.35％，進行交叉組合(見表3)。表18個梯度鹽濃度處理代號CKC1C2C3C4C5C6C7C8濃度/％H2O0.30.40.50.60.70.80.91.0表28個梯度堿濃度處理代號CKP1P2P3P4P5P6P7P8濃度/％H2O0.050.100.150.200.250.300.350.40表3鹽堿交叉試驗組合2.2發芽試驗挑選飽滿海稻86種子，用3％高錳酸鉀消毒，清水沖洗2～3次，在25℃的清水中充分浸泡72h直至露白，再在30℃恒溫條件下催芽至破胸，取33個鋪有濾紙的發芽盒，其中16個發芽盒中分別加入表1中8個梯度鹽濃度溶液、表2中8個梯度堿濃度溶液浸泡處理、表3中16個鹽堿交叉試驗中設置中性鹽濃度為：0.7％、0.8％、0.9％、1.0％，堿性鹽濃度0.05％、0.15％、0.25％、0.35％進行交叉的組合作為處理組，1個發芽盒中的濾紙用清水浸泡作為對照組，每天觀察各個發芽盒中濕度情況，用對應的溶液均勻等量補充以保證發芽盒中濕度；觀察種子萌發情況，以種子的芽長等于種子長度的一半、根長等于種子長度為發芽標準，每隔24h調查記載種子的發芽數，并測量苗高，發芽第4天計算發芽勢，第10天計算發芽率；2.3結果計算公式發芽勢(％)＝(第4天累計發芽粒數/供試粒數)×100；發芽率(％)＝(第10天累計發芽粒數/供試粒數)×100；發芽指數(GI)＝∑(Gt/Dt)，其中：Gt：t日發芽數，Dt：發芽天數；相對鹽/堿害率(％)＝[(對照組發芽率-處理組發芽率)/處理組發芽率]×100；通過將計算結果參考相對鹽/堿害率分級標準表(見表4)來鑒定水稻的耐鹽堿性強弱。表4相對鹽/堿害率分級標準級別相對鹽/堿害率％耐鹽/堿性10～20極強320.1～40強540.1～60中760.1～80弱980.1～100極弱3、試驗結果及數據處理采用Excel、DPS統計軟件數據進行相關處理和統計分析。通過計算得到海稻86在中性鹽溶液中的發芽勢、發芽率、發芽指數、苗高、相對耐鹽害率、級別及耐鹽性強弱見表5所示；海稻86在堿性鹽溶液中的發芽勢、發芽率、發芽指數、苗高、相對耐堿害率、級別及耐堿性強弱見表6所示；將鹽堿溶液混合進行鹽堿交叉試驗，海稻86在混合鹽堿溶液中的的發芽勢、發芽率、發芽指數、苗高、相對耐堿害率、級別及耐堿性強弱見表7所示。表5海稻86在中性鹽溶液中處理結果表6海稻86在堿性鹽溶液中處理結果表7海稻86鹽堿交叉試驗由表5可知，海稻86在中性鹽脅迫下，在C5(鹽濃度0.7％)處時開始大幅降低，較CK降低20.0％，且差異極顯著，在C5～C7處理間發芽勢逐步平緩降低無顯著差異，在C8處理下大幅降低，較CK降低35.6％，結果表明，海稻86在鹽脅迫下其發芽勢在0.7％鹽濃度和1.0％鹽濃度具有顯著的下降低；海稻86在0.9％濃度下能保持93.3％的發芽率，其發芽率在1.0％濃度下便開始大幅下降；隨NaCl溶液濃度上升，苗高明顯下降，在0.8％濃度下開始顯著下降；海稻86在鹽溶液質量濃度低于0.1％時表現出極強的耐鹽性，在0.1％以上耐鹽性開始減弱，但仍具有較強的耐鹽性，海稻86耐鹽性閾值范圍為0.9％～1.0％，表現出極強的耐鹽性。由表6可知，海稻86在堿鹽脅迫下，隨著Na2CO3溶液濃度上升，在0.3％濃度下發芽勢仍能達到88.9％，在高于0.30％濃度發芽勢顯著降低，在0.35％濃度時發芽率開始大幅降低，在0.4％濃度開始發芽嚴重受害，即海稻86在不高于0.30％濃度能保持較高的發芽勢和發芽率；在0.35％濃度時海稻86發芽指數開始顯著下降；在0.15％濃度時苗高開始顯著降低；海稻86在堿溶液質量濃度低于0.3％時表現出極強的耐鹽性，在0.35％以上耐鹽性開始減弱，海稻86耐堿性閾值范圍為0.30％～0.35％，表現出極強的耐堿性。由表7可知，在A1(0.7％)處理組合全部表現為極強的耐鹽堿性，在A2(0.8％)處理組合開始減弱，堿濃度在0.35％的水平下，仍然表現強的耐性，在A3(0.9％)B2(0.15％)處理組合下仍然能表現強的耐鹽堿性，但堿濃度不能超過0.15％，在A4(1.0％)處理組合，耐鹽堿性急劇減弱，甚至在A4(1.0％)B2(0.15％)、A4(1.0％)B3(0.25％)、A4(1.0％)B3(0.25％)變現為極弱，說明在這些組合已遠突破海稻86耐鹽堿性閾值。實施例21、試驗對象：黃華占2、試驗方法：處理方法與實施例1相同，不同之處在于，黃華占為不耐鹽堿的品種，不適宜設計鹽堿交叉試驗。3、試驗結果及數據處理：黃華占在中性鹽溶液中的發芽勢、發芽率、發芽指數、苗高、相對耐鹽害率、級別及耐鹽性強弱見表8所示；黃華占在堿性鹽溶液中的發芽勢、發芽率、發芽指數、苗高、相對耐堿害率、級別及耐堿性強弱見表9所示。表8黃華占在中性鹽溶液中處理結果表9黃華占在堿性鹽溶液中處理結果由表8可知，黃華占在中性鹽脅迫下發芽勢在0.3％(C1)處理時便大幅降低，較CK降低37.8％，提高NaCl溶液濃度，發芽勢越來越低，在1.0％(C8)處理下僅3.3％，較CK降低92.3％；在0.7％濃度時發芽率開始大幅降低；在0.7％濃度時發芽指數開始大幅下降；隨著NaCl溶液濃度上升，苗高明顯下降，在0.3％濃度時開始顯著下降，在0.9％濃度下幼苗苗高約為CK的一半；黃華占在鹽溶液質量濃度低于0.6％時表現出極強的耐鹽性，在0.7％以上耐鹽性較弱，黃華占的耐鹽性閾值范圍為0.6％～0.7％。由表9可知，黃華占在堿鹽脅迫下，發芽勢、發芽率和苗高均在高于0.15％濃度開始顯著降低，在0.2％～0.25％濃度下是黃華占極敏感堿濃度值，在0.4％濃度下發芽受到嚴重抑制；黃華占在堿溶液質量濃度低于0.15％時表現出極強的耐鹽性，在0.20％以上耐鹽性減弱，黃華占的耐堿性閾值范圍為0.15％～0.20％。眾所周知，黃華占為常規不耐鹽堿水稻品種，海稻86為極強耐性品種，其他水稻品種均可以黃華占和海稻86為正負對照對象采用本發明的水稻耐鹽堿性鑒定方法得到的試驗結果來評定其耐鹽堿性趨勢。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明的技術范圍作出任何限制，故凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明的技術方案范圍內。當前第1頁1 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