[发明专利]耐低钾棉花幼苗营养液及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及植物遗传育种领域，具体地说，涉及一种耐低钾棉花幼苗营养液及其应用。

背景技术

中国钾资源短缺，大部分棉区土壤处于贫钾状态，钾素亏缺成为影响中国棉花生产的主要限制因子之一(范希峰等,2006；彭龙等,2011)。棉花为喜钾作物，对土壤缺钾较为敏感(Zhang et al,2007；Wang et al.2012)。为了提高作物钾素营养效率和缓解我国钾素资源短缺的现状，选育耐低钾的植物基因型是“生态环保型”农业可持续发展的一条有效途径。在钾高效植物基因型的选育中，首先要解决的就是钾高效作物筛选方法的建立，针对不同作物建立合适的筛选方法以及筛选指标是做好这项工作的首要前提。进行钾高效的筛选一般可以分为大田、土培、砂培和溶液培养；其中，采用溶液培养的方法对棉花耐低钾基因型进行筛选具有可行性(田晓莉等,2008)，且该方法简便快速、易于控制营养液浓度等，具有不可比拟的优势。

溶液培养又称水培，是研究植物矿质营养最基本和最有用的方法。培养液中的离子浓度(De Rijck and Schrevens,1995)以及离子的配比(Nukaya et al,1995)对植物的生长发育至关重要，是水培成功与否的关键。当营养液浓度较低时，会由于营养缺乏抑制其生长，而较高的浓度则会导致植物出现渗透胁迫(潘静娴等,2005；丁文雅等,2012)，并且任何一种元素的缺乏或是过量都会引发作物某种生理病症或是病害，进而影响作物的生长(Shimaet al,1996；Willumsen et al,1996)。目前对于营养液的筛选研究工作多为相同离子配比下，不同营养液浓度对植物生长的影响(潘静娴等,2005；陈永华等,2007；孙宏彦等,2008)；在营养不平衡的条件下，对植物生长最佳的营养液浓度配比研究报道较少，对缺素条件下最适宜的营养液浓度筛选缺少指导作用。并且，采用水培的方法对棉花苗期进行耐低钾筛选时，其最佳营养液浓度配比尚未见诸报道。本发明以钾敏感性品种-新棉99^B和耐低钾品种-新陆中61为材料，在不同供钾水平下，筛选出棉花幼苗耐低钾能力差异最为显著的营养液浓度配比，为棉花水培培养提供理论依据，同时对平衡营养施肥也具有重要的指导意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐低钾棉花幼苗营养液。

本发明的另一目的是提供所述营养液在耐低钾棉花品种筛选中的应用。

为了实现本发明目的，本发明的耐低钾棉花幼苗营养液，所述营养液的配方为：1.25mM Ca(NO₃)₂,0.5mM MgSO₄,0.25mM(NH₄)H₂PO₄,0.05mM Fe-Na-EDTA,0.1μM CuSO₄,0.5μM ZnSO₄,10μM H₃BO₃,2.5pM (NH₄)₆Mo₇O₂₄和0.5μM MnSO₄。

本发明还提供所述营养液在棉花幼苗水培培养中的应用。

本发明进一步提供所述营养液在耐低钾棉花品种筛选中的应用。

所述应用是将棉花幼苗用含有不同钾离子浓度(0.03-2.50mM)的所述营养液培养一段时间后，根据幼苗的根系形态，并通过测定幼苗的干物重、Ca²⁺、K⁺、Na⁺和Mg²⁺水平及利用率等指标来筛选耐低钾棉花品种。

具体地，棉花种子经消毒处理，用水漂洗后，在水中浸种催芽直至露白，然后播种于沙床中，4d后将幼苗转移至含有不同钾离子浓度的所述营养液培养中培养至4叶期，取样测定幼苗的干物重、离子浓度以及Ca²⁺、K⁺、Na⁺和Mg²⁺的利用率。

本发明利用所述营养液筛选耐低钾棉花品种的方法包括以下步骤：

1)棉花种子用9％的双氧水消毒30min，用水漂洗数次后用去离子水浸种催芽直至露白，播种于用去离子水冲洗过的沙床；4d后将幼苗转移至体积为32cm×26cm×32cm的塑料盒中进行通气培养，塑料盒中盛放含有不同钾离子浓度的所述营养液，每盒放入6株幼苗，每4d更换一次营养液；