一種耐高溫棉花的篩選與鑒定方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種耐高溫棉花的篩選與鑒定方法，專用于耐高溫棉花種質資源材料 和品種的篩選與鑒定，屬于農作物抗逆育種領域。
【背景技術】
[0002] 全球氣候變暖已成人們共識。據(jù)預計，到本世紀下葉全球平均氣溫將升高1. 4? 5. 8°C，而且極端氣候如高溫、干旱等的發(fā)生將更加頻繁。我國年均氣溫的升高略高于全球 增溫0. 5-0. 8°C，未來夏季（6至8月份）出現(xiàn)極端高溫的概率高達90%以上（Battisti D S and Naylor R L. Historical Warnings of Future Food Insecurity with Unprecedented Seasonal Heat. Science, 2009, 323:240-244)。目前，7 至 8 月份期間超過 35°C 的季節(jié)性高 溫在我國棉花種植區(qū)域頻發(fā)，此時棉花正處于開花和結鈴期，高溫脅迫影響花粉發(fā)育，花粉 育性降低甚至敗育，導致大量蕾鈴脫落，從而嚴重影響產(chǎn)量和品質的形成。
[0003] 選育耐高溫棉花品種以適應當前植棉環(huán)境和將來變暖氣候條件是穩(wěn)定和提高 棉花產(chǎn)量與品質的有效途徑，而建立簡便、準確的耐高溫棉花篩選與鑒定方法，并獲得具 有耐尚溫特性的棉花材料是耐尚溫棉花育種的如提和基礎。由于棉花具有無限生長、 開花習性和較強的補償能力，因而不能像水稻等作物那樣以最終結實（鈴）率和產(chǎn)量性 狀作為高溫耐性的篩選指標。前期研宄中，我們結合室內花粉培養(yǎng)和田間栽培試驗，將 體外花粉萌發(fā)率、花粉管伸長長度和花鈴期結鈴特性作為耐高溫棉花的篩選指標（Zhi Liu (劉 志），You-Lu Yuan, Shao-Qing Liu, Xiao-Nan Yu and Li-Qun Rao. Screening for High-Temperature Tolerant Cotton Cultivars by Testing in vitro Pollen Germination, Pollen Tube Growth and Boll Retention. Journal of Integrative Plant Biology，2006, 48 (6) : 706-714)，并提出了 一種耐高溫棉花雜交種的選育方法 (ZL201210073660. 3)。該篩選方法不需要溫室設施提供高溫逆境，操作較簡單，準確性高， 但篩選時需要花粉培養(yǎng)和結鈴性調查，整個篩選周期較長，還需要一定的數(shù)據(jù)處理過程， 篩選方法不夠直觀。最近，中國發(fā)明專利"一種棉花耐熱性苗期快速鑒定方法"（【申請?zhí)枴?201210041026. 1)公開了在棉花3至4葉期用40?45°C處理5?12h后，通過計算抗壞血 酸過氧化物酶活性、相對電導率和幼苗萎蔫率相對與正常生長的相對值來確定棉花的耐熱 性的方法。該方法雖能在早期對棉花材料的耐熱性進行鑒定，但早期幼苗由于自身生長脆 弱，生理生化特性沒有得以充分發(fā)揮等因素，難以展示材料的真實耐性表現(xiàn)；另外，生理生 化等指標的測定需要相關的儀器和設備條件，數(shù)據(jù)的可靠性和重復性也較差，從而影響了 該方法的可操作性、實用性和鑒定結果的準確性。另一中國發(fā)明專利"一種田間鑒定棉花耐 高溫的篩選方法"（【申請?zhí)枴?01410079760.6)公開了在田間人工高溫處理，通過室內觀察 和計算花粉萌發(fā)率，判斷棉花的耐高溫性的方法。該方法在棉花初花期需要搭建簡易高溫 棚進行人工高溫脅迫處理，高溫處理不易掌控，易受自然環(huán)境溫度變化和其他條件的影響， 而且花粉萌發(fā)試驗不夠嚴謹，判斷標準較模糊。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種耐高溫棉花的篩選與鑒定方 法，以篩選和評價棉花材料的高溫逆境耐性，該發(fā)明操作簡便，評價標準直觀，結果可靠，并 能達到早期快速篩選和鑒定的效果。
[0005] 一種耐高溫棉花的篩選與鑒定方法，包括以下步驟：
[0006] (1)田間種植：米用營養(yǎng)缽育苗移栽或種子直播方式田間種植待篩選材料；（2)縮 節(jié)胺處理：在棉花幼苗主莖葉長至8?12片真葉期進行縮節(jié)胺處理；
[0007] (3)定株測量株高和限定主莖節(jié)間的長度：在進行縮節(jié)胺處理的當天，從每份待 篩選的材料中選擇至少10%生長發(fā)育狀況基本一致的單株，各單株做好標記，并分別測量 株高，表示為4，記錄主莖真葉數(shù)，表示為N ;縮節(jié)胺處理16?22d后，再次測量每份待篩選 材料各個標記單株的株高，記為H，計算各單株的株高增長率，株高增長率計算方法是：
[0008]
【主權項】
1. 一種耐高溫棉花的篩選與鑒定方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 田間種植：米用營養(yǎng)缽育苗移栽或種子直播方式田間種植待篩選材料； (2) 縮節(jié)胺處理：在棉花幼苗主莖葉長至8?12片真葉期進行縮節(jié)胺處理； (3) 定株測量株高和限定主莖節(jié)間的長度：在進行縮節(jié)胺處理的當天，從每份待篩選 的材料中選擇至少10%生長發(fā)育狀況基本一致的單株，各單株做好標記，并分別測量株高， 表示為H tl，記錄主莖真葉數(shù)，表示為N ;縮節(jié)胺處理16?22d后，再次測量每份待篩選材料 各個標記單株的株高，記為H，計算各單株的株高增長率，株高增長率計算方法是： 株高增長率
然后取平均值作為每份待篩選材料的株高增長率；測 量每份待篩選材料各個標記單株主莖第N-I真葉與第N+2真葉之間，即第N、N+1和N+2連 續(xù)三段節(jié)間的長度，計算各單株這三個主莖節(jié)間每段節(jié)間的平均長度，然后將獲得的標記 單株所選節(jié)間的平均長度再取平均值作為每份材料的限定主莖節(jié)間長度； (4) 高溫耐性評價：根據(jù)步驟（3)中獲得每份待篩選材料的株高增長率和限定主莖節(jié) 間長度，將株高增長率不低于50%，且限定主莖節(jié)間長度不短于5cm的材料劃分為耐高溫 類型，否則屬于高溫敏感類型。
2. 根據(jù)權利要求1所述的耐高溫棉花的篩選與鑒定方法，其特征在于， 步驟（1)的田間種植具體過程：對待篩選的棉花種子采用營養(yǎng)缽育苗移栽方式，于4月 下旬播種，或者在5月中上旬進行種子直播，每穴播種3?4粒，1片真葉期每穴留苗1?2 株，3片真葉期每穴定苗1株；密度為每667m 2種植2000?3000株，按照常規(guī)方法保證充足 肥水供應和正常病蟲害管理，苗期不進行任何化學調控。
3. 根據(jù)權利要求2所述的耐高溫棉花的篩選與鑒定方法，其特征在于，每份待測材料 至少種植50株。
4. 根據(jù)權利要求1所述的耐高溫棉花的篩選與鑒定方法，其特征在于，步驟（2)在棉花 幼苗主莖葉長至10?12片真葉期進行縮節(jié)胺處理。
5. 根據(jù)權利要求1或4所述的耐高溫棉花的篩選與鑒定方法，其特征在于，步驟（2)中 縮節(jié)胺為濃度60?120mg/L的水溶液，每667m 2使用20?30Kg，全株均勻噴淋。
6. 根據(jù)權利要求5所述的耐高溫棉花的篩選與鑒定方法，其特征在于，步驟（2)中縮節(jié) 胺為濃度80?100mg/L的水溶液，每667m 2使用30Kg。
7. 根據(jù)權利要求5所述的耐高溫棉花的篩選與鑒定方法，其特征在于，噴淋時間為上 午10:00前或下午15:00后。
8. 根據(jù)權利要求5所述的耐高溫棉花的篩選與鑒定方法，其特征在于，下雨天避免噴 淋處理，若處理后6h內遇雨，雨后及時按最初縮節(jié)胺處理濃度的一半再補噴一次。
9. 根據(jù)權利要求1所述的耐高溫棉花的篩選與鑒定方法，其特征在于，步驟（3)中從每 份待篩選的材料中選擇10%?20%生長發(fā)育基本一致的單株。
10. 根據(jù)權利要求1所述的耐高溫棉花的篩選與鑒定方法，其特征在于，步驟（3)中縮 節(jié)胺處理18?20d后，進行株高和限定主莖節(jié)間長度測量。
【專利摘要】一種耐高溫棉花的篩選與鑒定方法，用于耐高溫棉花種質資源材料和品種的篩選與鑒定。通過營養(yǎng)缽育苗移栽或種子直播方式于田間種植棉花材料，在主莖葉長至10～12片真葉期使用濃度為80～100mg/L的縮節(jié)胺進行處理，處理后18～20d時定株測量株高和限定主莖節(jié)間的長度，然后根據(jù)株高平均增長率和限定主莖節(jié)間平均長度，將待測材料劃分為耐高溫和高溫敏感兩種類型。本發(fā)明耐高溫棉花的篩選與鑒定方法，不需要溫室設施提供高溫逆境，節(jié)約成本，操作簡單，評價標準直觀，結果可靠，并能早期快速鑒定，在棉花耐高溫育種和生產(chǎn)上具有重要應用價值。
【IPC分類】A01H1-04
【公開號】CN104521747
【申請?zhí)枴緾N201410727949
【發(fā)明人】劉志, 袁小玲, 陳鵬云, 潘家峰
【申請人】湖南農業(yè)大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月4日