[发明专利]一种棉花耐低钾种质的鉴定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种棉花耐低钾种质的鉴定方法，属于棉花种植技术领域。

背景技术

棉花作为我国重要的经济作物和战略物资，在国民经济中占有很重要的地位(喻树迅等,2000)。但棉花由于生长周期长，生物量大，棉铃钾含量高的生物特性，使其对钾的需求总量很高。然而棉花的根系相对弱小，从土壤中吸收钾素的能力偏低，所以棉花要比其他大田作物对于低钾更为敏感(Cassman et al.,1990；田晓莉等,2008)。近年来，随着棉花复种指数和产量水平的逐步提高，我国棉花生产中的缺钾现象越来越普遍、缺钾程度也越来越严重(Yang et al.,2011)。此外，由于不合理的肥料运筹，我国棉花生产中的缺钾现象进一步加剧，常常导致早衰并严重影响产量提高和品质改善(董合忠等,2005)。土壤缺钾以及钾肥短缺已经成为制约我国农业发展的重要限制因素，因此选育钾高效吸收的品种是解决这一问题的有效途径之一。

根系作物吸收养分的主要器官，也是养分进入作物体内的第一道障碍。钾高效基因型一般具有较好的K⁺吸收速率：如发达的根系、高的吸收能力等特点(Yang et al.,2011；Wang et al.,2012)；如何快速有效的筛选K⁺吸收速率较高的材料，是棉花育种工作的重要工作内容之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种棉花耐低钾种质的鉴定方法，该方法利用不同耐低钾性棉花品种在K⁺吸收速率上具有明显差异的性质，采用非损伤微测技术(NMT)快速、准确的鉴定棉花品种的耐低钾性，具有一定的实用价值。

本发明采用的技术方案如下：

一种棉花耐低钾种质的鉴定方法，包括如下步骤：

(1)将棉花种子平分两部分，分别进行水培培养和蛭石培养各6天；选择生长整齐的幼苗，用刀片分别切取水培条件下幼苗中上部根系及蛭石培养条件下主根根系作为待测样品；

同时，以耐低钾材料中571和钾敏感品种新棉99B分别作为耐低钾对照样品和钾敏感对照样品；

(2)将待测样品及对照样品分别先用去离子水冲洗干净，浸没于蒸馏水中，再浸入测试液中平衡；

(3)将步骤(2)处理好的待测样品及对照样品分别转入新的测试液中，采用非损伤性微测技术(NMT)测定低钾胁迫6天(水培培养)和发苗6天(蛭石培养)棉花幼苗的钾离子流速；

(4)通过比较待测组织样品与对照样品的钾离子流速，判断所述棉花种子是否为耐低钾性较强的棉花种质材料。

其中，各步骤具体条件如下：

步骤(1)中，所述耐低钾材料(中571)和钾敏感品种(新棉99B)均由中国农业科学院棉花研究所提供；

步骤(1)中，水培及蛭石培养条件：在光照(钠灯)培养室内进行，光照强度为450μmol m^-2s^-1，光照时间为14h，白天温度为28±2℃，夜间温度为20±2℃。

步骤(1)中，具体培养方法为：将种子用9％的双氧水消毒30min，清水漂洗数次后种子平分为两部分；

一部分种子均匀播于用去离子水冲洗过的沙床，上面盖一层涤纶布后再覆薄沙一层，4d后将幼苗转移至体积为32cm×26cm×32cm的塑料方盒中，用含K⁺离子为0.1mM改良的Hoagland营养液进行低钾胁迫培养，对比排列，每处理重复6盒；

改良的Hoagland营养液配方为：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。

另一部分种子播种于盛有去离子水洗过蛭石的纸杯中(10cm×12cm)，每天适量喷水保持蛭石的湿度；

步骤(3)中，测试液配方：0.1mmol L^-1KCl、0.1mmol L^-1CaCl₂、0.3mmol L^-1MES，pH 6.0。