專利名稱：一種基于生理整合能力的克隆植物耐鹽性評價方法
技術領域：
一種基于生理整合能力的克隆植物耐鹽性評價方法，屬于農業(yè)生物技術領域。
背景技術：
克隆植物是指通過與基株相連的根、蘗及匍匍莖等繁殖體的營養(yǎng)生長，在繁殖體上形成許多基因型相同，但形態(tài)及生理上相對獨立或潛在獨立的無性系分株，并且這些無性系分株在一段時間內通過根莖、匍匍莖等相互連接而形成一個互相聯(lián)系的無性系群體。分株間的相互連接為資源(如光合同化物、礦質養(yǎng)分和水分等)和信息的共享提供可能，這不僅有效地緩解了因資源的異質性對克隆分株生長帶來的不利影響，同時通過不斷的克隆生長，實現了空間的移動與拓展。因此，克隆植物在生存、生長、繁殖和利用資源等方面，與非克隆植物相比具有很大優(yōu)勢，在更新、恢復生態(tài)系統(tǒng)過程中扮演著重要的角色。
鹽害是影響農業(yè)生產及鹽堿地區(qū)生態(tài)恢復的不利因素之一，全世界約20%耕地鹽漬化，具不完全統(tǒng)計，我國鹽漬化土地已達2700萬頃之多。對現有克隆植物種質資源進行耐鹽性評價，篩選耐鹽克隆植物對實現鹽堿地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的恢復和改良鹽堿地土壤性質具有重要意義
目前對植物種質的耐鹽評價已有一些報道，所用材料以水稻為主。評價所用的方法主要包括鹽/堿脅迫下發(fā)芽指標法、形態(tài)傷害評價法和生長量比較法等。尹偉倫(申請?zhí)?00310113317.8)根據植物細胞膜損傷程度，提出了對植物耐鹽能力定量評價的方法。但上述參考文獻所涉及的植物材料皆為非克隆植物，或雖為克隆植物，但僅從非克隆植物角度進行了研究?？寺≈参锱c非克隆植物的一個重要區(qū)別是克隆植物相連分株間存在生理整合，即相連分株間會發(fā)生物質、信息和能量的交流與共享，這是是克隆植物的重要特性之一。相連分株間的整合能力大小直接決定了植物其對異質性鹽脅迫環(huán)境適應能力。因此，對克隆植物進行耐鹽性評價時，如僅對克隆植物單一分株進行耐鹽性評價，所得結論必然會存在極大的誤差。如白三葉，研究表明其單株抗鹽性較差，但當多分株通過節(jié)間子相互連接時，處于鹽脅迫下的分株則表現出極強的耐鹽性。因此對克隆植物的耐鹽性評價需以克隆生理整合能力為基礎。
由于根系是感知鹽脅迫和進行礦質營養(yǎng)及水分運輸的最關鍵的器官，異質性鹽脅迫下相連克隆分株根系的生長響應不僅可以反映分株間生理整合能力，同時可反映相連克隆分株對鹽脅迫的整體耐受能力，本發(fā)明正是基于此，提出了克隆植物耐鹽性評價方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于克隆生理整合能力的克隆植物耐鹽性的評價方法，為異質性水分脅迫環(huán)境下克隆植物物種選擇提供依據。本發(fā)明方法特別適用于匍匍莖型克隆植物如野牛草，結縷草等。
通過本發(fā)明所述的方法對克隆植物進行耐鹽性評價，簡單易行，所得結論客觀，便于推廣。
本發(fā)明主要內容包括如下幾個步驟用不同濃度的NaCl溶液對生理上相互相連的克隆分株對中的其中一分株(處理株)進行模擬鹽脅迫處理，另一分株培養(yǎng)在Hoagland營養(yǎng)液中，當受脅迫分株中最新完全展開葉片開始萎蔫時，統(tǒng)計各分株根數增加量，計算基于生理整合能力的耐鹽指數，評價克隆植物的抗鹽性。
本發(fā)明中所述耐鹽指數的計算方法為耐鹽指數=E鹽濃度X兩分株根數積累增加率X葉片出現萎蔫歷時天數。
本發(fā)明中所選取的兩相連的克隆分株生長狀況基本一致，即根系數量、根平均長度以及完全展開的葉片數量基本一致，靠近生長端的一株為妹株，另一分株為姊株；用于計數的根僅指從分株基部，即在節(jié)的部位形成的根，且根長不小于lcm。
本發(fā)明中待評價的材料處理方式完全相同，受鹽脅迫分株或全為姊株，或全為妹株；所述的鹽濃度設定范圍為O. 2-0. 6%，鹽溶液的配方法是按所需質量體積比濃度稱取鹽溶于Hoagland營養(yǎng)液中。
本發(fā)明中葉片萎蔫的歷時是從分株浸入培養(yǎng)液中開始到最新的完全展開的葉片出現萎蔫為止所用的時間。
在本發(fā)明中，根系耐鹽指數的大小直接反映該種克隆植物的綜合耐鹽能力的大小。
本發(fā)明的創(chuàng)新之處是利用克隆植物所特有分株間的生理整合性，通過測定異質性鹽脅迫下克隆分株根系耐鹽指數，客觀反映克隆植物的耐鹽性，方法易于掌握，應用性強，便于推廣。目前國內外未見同類報道。
本發(fā)明的有益效果是通過從全新的角度對克隆植物的耐鹽性進行評價，為進一步建立和完善克隆植物抗逆性評價體系奠定了重要基礎，并為鹽漬化地區(qū)植被恢復及園林建植過程中植物種類的選擇與復合選配提供參考。
具體實施例方式
下面實施例用于對本發(fā)明的進一步說明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
4實施例l
將從野牛草5個品種的實生苗中選擇生長健壯的植株通過匍匍莖克隆分株繁殖，獲得了各品種大量的(基因型相同)無性系群體，從每個品種中選取80個生長狀態(tài)一致的相互連接的克隆姊妹分株，洗去根系基質并分記錄各分株根數后，分株保持連接分別將妹株根系完全浸入含不同質量體積比濃度NaC1(0.2。/。 、 0.3%、 0.4%、 0. 5%)溶液的長方形水槽中，姊株完全浸入含Hoagland營養(yǎng)液的水槽中，共四個處理，每個處理重復20次。鹽溶液的配方法是按所需質量體積比濃度稱取鹽溶于Hoagland營養(yǎng)液中。培養(yǎng)期間利用增氧氣泵為根系供氧。
待兩分株完全浸入培養(yǎng)液中后每天觀察各品種不同處理分株生長情況，當最高鹽濃度處理中最新完全展開的葉片開始萎蔫，停止對該品種的觀察，并記錄該品種葉片出現萎蔫的歷時(天)，直到所有品種均出現葉片萎蔫，觀察記錄結束，結果見表l。
表l鹽分異質環(huán)境下不同品種的野牛草克隆分株根系增殖率
野牛草品種鹽濃度(％)葉片萎蔫歷時 (d)耐鹽指數
0. 2%0. 3%0. 4%0. 5%
'Prairie'25. 4312. 673. 55015154.605
'Buffalawn'24. 1110. 884. 111. 3818187.56
'609'26. 7718. 324. 58023291. 69
'Texoka'37. 5520. 055. 511. 3831508.99
'Bison'32. 1318. 355. 001. 3827394.77
由表l結果可看出，'Texoka'在異質環(huán)境下具有較強的抗鹽能力。'Prairie'在異質干旱脅迫下抗鹽能力最差。
'Prairie'在低鹽脅迫下根增殖率高于'Buffala體'但在O. 4%以上的鹽脅迫下根的生長質量受明顯抑制，且最高鹽濃度脅迫下葉片的萎蔫歷時最短，直接影響耐鹽指數。'Texoka'在不同鹽濃度下根系活性最強，且最高鹽濃度脅迫下葉片萎蔫歷時最長，從而表現出較強的整體抗鹽性。
權利要求
權利要求1一種基于生理整合能力的克隆植物耐鹽性評價方法，包括如下幾個步驟用不同濃度的NaCl溶液對生理上相互相連的兩個克隆分株中的一分株(處理株)根系進行模擬鹽脅迫，另一分株根系培養(yǎng)在Hoagland營養(yǎng)液中，當受脅迫分株中最新完全展開葉片開始萎蔫時，統(tǒng)計各分株根數增加量，計算基于生理整合能力的耐鹽指數，評價克隆植物的耐鹽性。
2. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于所述耐鹽指數的計算方法 為耐鹽指數二E鹽濃度X兩分株根數積累增加率X葉片出現萎蔫歷時天數。
3. 根據權利要求l所述的方法，其特征在于所選取的兩相連克隆分株 生長狀況基本一致，即根系數量、根平均長度以及完全展開的葉片數量基本一致，靠近生長 端的一株為妹株，另一分株為姊株。
4. 根據權利要求1和權利要求3所述的方法，用于計數的根僅指從分 株基部形成的根，即在節(jié)的部位形成的根，且根長度不小于lcm。
5. 根據權利要求1和權利要求2所述的方法，其特征在于待評價的材 料處理方式完全相同，受鹽脅迫分株或全為姊株，或全為妹株。
6. 根據權利要求1和權利要求2所述的方法，其特征在于所述的鹽濃 度范圍為O. 2-0. 6%，鹽溶液的配制方法是按質量體積比濃度稱取鹽溶于Hoagland營養(yǎng)液中。
7. 根據權利要求l所述的方法，所用克隆植物為匍匍莖型草本克隆植 物，如野牛草、結縷草等。
全文摘要
一種基于生理整合能力的克隆植物耐鹽性評價方法，包括如下幾個步驟用不同濃度的NaCl溶液對生理上相互相連的克隆分株對中的其中一分株(處理株)進行模擬鹽脅迫處理，另一分株培養(yǎng)在Hoagland營養(yǎng)液中，當受脅迫分株中最新完全展開葉片開始萎蔫時，統(tǒng)計各分株根數增加量及萎蔫歷時(天)，根據耐鹽指數＝∑鹽濃度×兩分株根數積累增加率×出現萎蔫歷時天數，計算基于生理整合能力的克隆植物耐鹽指數，評價克隆植物的耐鹽性。
文檔編號G01N33/00GK101498709SQ200910300988
公開日2009年8月5日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權日2009年3月20日
發(fā)明者劉俊祥, 孫振元, 孫文元, 巨關升, 陽 趙, 錢永強, 蕾 韓 申請人:中國林業(yè)科學研究院林業(yè)研究所