辅助鉴定抗旱玉米的方法.pdf

本发明公开了一种辅助鉴定抗旱玉米的方法。所述方法包括如下方法甲：用滤纸作发芽床，加入20g/100mL PEG6000水溶液，在滤纸上放置待测玉米种子，作为实验组；用蒸馏水代替PEG6000水溶液，作为对照组；实验第2、4、6和8天统计发芽率，计算萌发抗旱指数；萌发抗旱指数＝实验组发芽指数/对照组发芽指数；发芽指数＝(1.00)×nd2+(0.75)×nd4+(0.50)×nd6+(0.25)×nd8；nd2、nd4、nd6、nd8分别为实验第2、4、6和8天的发芽率；萌发抗旱指数为0.65以上的待测玉米为候选的芽期抗旱玉米。本发明提供的方法在实验室内能够完成玉米品种抗旱鉴定，简便易行、省时省力、操作难度小、试验重复性好、结果可靠，从而减少工作强度，提高工作效率。

1.辅助鉴定抗旱玉米和旱敏感玉米的方法，包括方法甲；所述方法甲包括如下步骤：用滤纸作发芽床，加入20g/100mL的PEG水溶液，然后在滤纸上放置待测玉米的种子，作为实验组；另外设置用蒸馏水代替PEG水溶液的平行处理，作为对照组；实验第2天、第4天、第6天和第8天统计发芽率，计算待测玉米种子的萌发抗旱指数；所述萌发抗旱指数＝实验组种子的发芽指数/对照组种子的发芽指数；所述发芽指数＝(1.00)×nd+(0.75)×nd+(0.50)×nd+(0.25)×nd；nd为实验第2天的发芽率，nd为实验第4天的发芽率，nd为实验第6天的发芽率，nd为实验第8天的发芽率；所述萌发抗旱指数为0.65以上的待测玉米为候选的芽期抗旱玉米；所述萌发抗旱指数小于0.65的待测玉米为候选的芽期旱敏感玉米。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括方法乙；所述方法乙包括如下步骤：将生长至三叶一心的所述待测玉米的幼苗连续7天不浇水，作为第一次干旱胁迫处理；第8天恢复正常浇水；第9天开始再连续7天不浇水，作为第二次干旱胁迫处理；统计实验前的苗数、第一次干旱胁迫后的苗数和第二次干旱胁迫后的苗数；幼苗存活率(N/N+N/N)/2；N为实验前的苗数，N为第1次干旱胁迫后的苗数；N为第2次干旱胁迫后的苗数；所述幼苗存活率为0.75以上的待测玉米为候选的苗期抗旱玉米；所述幼苗存活率小于0.75的待测玉米为候选的苗期旱敏感玉米。 3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：对于所述待测玉米，如果所述方法甲鉴定为候选的芽期抗旱玉米且所述方法乙鉴定为候选的苗期抗旱玉米，所述待测玉米为候选的抗旱玉米；对于所述待测玉米，如果所述方法甲鉴定为候选的芽期旱敏感玉米且所述方法乙鉴定为候选的苗期旱敏感玉米，所述待测玉米为候选的旱敏感玉米。 4.如权利要求1至3中任一所述的方法，其特征在于：所述方法甲中，将胚根长度为2mm以上的作为发芽的种子统计所述发芽率。 5.如权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于：所述方法甲中，所述待测玉米在进行所述实验前先进行消毒处理；所述消毒处理的方法为：用体积百分含量为70％的乙醇水溶液浸泡2分钟，再用蒸馏水清洗3次，每次1分钟。 6.如权利要求1至5中任一所述的方法，其特征在于：所述方法甲中，所述实验在9cm直径的培养皿中进行，所述滤纸为9cm直径的滤纸，所述滤纸上加入20mL所述PEG水溶液。 7.如权利要求1至6中任一所述的方法，其特征在于：所述方法甲中，所述实验是在25℃暗箱中进行的。 8.如权利要求1至7中任一所述的方法，其特征在于：所述待测玉米为如下任一所述品种的玉米：郑单958、东农252、吉单27、阳光1号、东农251、东农248、吉东16、巴单3号、四早11、本育九、吉单522、龙单25、龙单13、吉玉8号、四早六、兴垦3号、巴单6号、白单九号、克单8号、通玉100、丰禾10、垦玉6号、四密21、哲单37、金玉1号、四单19、穗丰10、本育12、绥玉九、吉玉4号、东农250、四单16、垦粘1、屯玉88、农大518、吉玉9号、东单3号、丰田六号、通单24和龙单19。 9.如权利要求1至8中任一所述的方法，其特征在于：所述抗旱为芽期抗旱和/或苗期抗旱。 10.权利要求1至9中任一所述方法在玉米育种中的应用。

技术领域

本发明涉及一种辅助鉴定抗旱玉米的方法。

背景技术

玉米是我国重要的粮食、饲料及工业原料作物，在我国农业生产中占有举足轻重 的地位。自2004年起我国常年播种玉米的面积为2500万公顷左右，年产量已占粮食作 物总产的29.2％。

干旱是全球性的问题，世界干旱、半干旱地区约占陆地总面积的三分之一，我国 干旱、半干旱土地面约占全国总面积的50％左右，干旱已成为限制我国及世界其他国 家玉米高产、稳产的重要因素。中国北方地区经常发生春旱，影响玉米种子萌发，使 幼苗生长受阻，发根量少且根短，苗弱，成活率低，使玉米造成缺苗断垄，缺苗20％-50％， 严重影响其它生育期的生长发育及产量。

对玉米品种进行抗旱性鉴定，培育高产抗旱品种，寻找玉米抗旱节水的突破口， 对于提高抗旱高产玉米新品种选择效率，提高水分利用率，节省水资源，缓解以致 解决干旱危害，实现农业的可持续发展，具有重要的战略意义和现实意义。

以往玉米芽苗期抗旱鉴定的主要方法是测定叶水势、光合作用、质膜损伤、渗透 调节物质、抗氧化物酶活性、内源激素等生理生化指标。但是对于同一指标、同一植 株，不同叶片测定的结果不同；对于不同玉米品种、不同干旱胁迫条件下，各指标得 到的抗旱性不同。各生理生化指标从不同方面反映玉米的抗旱性，所以单一指标并不 足以评价玉米品种的抗旱性，这就需要测定多个指标进行抗旱性综合评价，而相关度 低的指标的引入反而降低结果的准确性。测定生理生化指标，需要较多仪器、试剂， 某些试剂如苯酚、氯仿等对人体有一定危害。并且测定程序繁琐复杂，耗时长，不适 宜大量的抗旱性鉴定，在生产实践中运用价值不大。

发明内容

本发明的目的是提供一种辅助鉴定抗旱玉米的方法。

本发明提供的辅助鉴定抗旱玉米和旱敏感玉米的方法，包括方法甲；所述方法甲 包括如下步骤：

用滤纸作发芽床，加入20g/100mL的PEG6000水溶液，然后在滤纸上放置待测玉米 的种子，作为实验组；另外设置用蒸馏水代替PEG6000水溶液的平行处理，作为对照组； 实验第2天、第4天、第6天和第8天统计发芽率，计算待测玉米种子的萌发抗旱指 数；所述萌发抗旱指数＝实验组种子的发芽指数/对照组种子的发芽指数；所述发芽 指数＝(1.00)×nd2+(0.75)×nd4+(0.50)×nd6+(0.25)×nd8；nd2为实验第2 天的发芽率，nd4为实验第4天的发芽率，nd6为实验第6天的发芽率，nd8为实验第8 天的发芽率；

所述萌发抗旱指数为0.65以上的待测玉米为候选的芽期抗旱玉米；所述萌发抗 旱指数小于0.65的待测玉米为候选的芽期旱敏感玉米。

所述方法还可包括方法乙；所述方法乙包括如下步骤：

将生长至三叶一心的所述待测玉米的幼苗连续7天不浇水，作为第一次干旱胁迫 处理；第8天恢复正常浇水；第9天开始再连续7天不浇水，作为第二次干旱胁迫处理； 统计实验前的苗数、第一次干旱胁迫后的苗数和第二次干旱胁迫后的苗数；幼苗存活 率＝(N2/N1+N3/N2)/2；N1为实验前的苗数，N2为第1次干旱胁迫后的苗数；N3为第2次干旱 胁迫后的苗数；

所述幼苗存活率为0.75以上的待测玉米为候选的苗期抗旱玉米；所述幼苗存活 率小于0.75的待测玉米为候选的苗期旱敏感玉米。

对于所述待测玉米，如果所述方法甲鉴定为候选的芽期抗旱玉米且所述方法乙鉴 定为候选的苗期抗旱玉米，所述待测玉米为候选的抗旱玉米；对于所述待测玉米，如 果所述方法甲鉴定为候选的芽期旱敏感玉米且所述方法乙鉴定为候选的苗期旱敏感 玉米，所述待测玉米为候选的旱敏感玉米。

所述方法甲中，具体可将胚根长度为2mm以上的作为发芽的种子统计所述发芽率。

所述方法甲中所述待测玉米在进行实验前可先进行消毒处理。所述消毒处理的方 法具体可为：用体积百分含量为70％的乙醇水溶液浸泡2分钟，再用蒸馏水清洗3次， 每次1分钟。

所述方法甲中，具体可在9cm直径的培养皿中进行实验，所述滤纸为9cm直径的 滤纸，所述滤纸上加入20mL所述PEG6000水溶液。

所述方法甲的实验具体可在25℃暗箱中进行。

所述待测玉米可为如下任一所述品种的玉米：郑单958、东农252、吉单27、阳 光1号、东农251、东农248、吉东16、巴单3号、四早11、本育九、吉单522、龙 单25、龙单13、吉玉8号、四早六、兴垦3号、巴单6号、白单九号、克单8号、 通玉100、丰禾10、垦玉6号、四密21、哲单37、金玉1号、四单19、穗丰10、本 育12、绥玉九、吉玉4号、东农250、四单16、垦粘1、屯玉88、农大518、吉玉9 号、东单3号、丰田六号、通单24和龙单19。

所述抗旱具体可为芽期抗旱和/或苗期抗旱。

以上任一所述方法均可用于玉米育种。

本发明中，结合种子萌发抗旱指数和幼苗存活率，可以综合评价玉米品种的抗旱 性，特别是芽苗期抗旱性。本发明提供的方法在实验室内能够完成玉米品种抗旱鉴定， 简便易行、省时省力、操作难度小、试验重复性好、结果可靠，从而减少工作强度， 提高工作效率。本发明克服了现有玉米抗旱性鉴定方法的不足，提供一种快速、简便、 稳定的玉米芽苗期抗旱性鉴定方法，为玉米抗旱育种、抗旱机理研究提供抗旱鉴定评 价依据。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验 方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明， 均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实 验，结果取平均值。PEG6000即聚乙二醇6000。

在东北农业大学农学院作物抗逆生理实验室进行玉米芽苗期抗旱鉴定。

试验材料为黑龙江省近年来推广的40个玉米品种，具体如下：

郑单958、吉单27、阳光1号、巴单3号、四早11、本育九、吉单522、龙单25、 龙单13、吉玉8号和四早六均购自黑龙江省阳光种业有限公司；

东农252、东农251、东农248、吉东16、兴垦3号、巴单6号、白单九号、克 单8号、通玉100、丰禾10、垦玉6号、四密21、哲单37、金玉1号、四单19、穗 丰10、本育12、绥玉九、吉玉4号、东农250、四单16、垦粘1、屯玉88、农大518、 吉玉9号、东单3号、丰田六号、通单24和龙单19均购自黑龙江省唯农种业有限公 司。

实施例1、应用本发明的方法鉴定抗旱玉米

一、分别将各个玉米品种进行如下鉴定：

1、选择大小一致、无破损的种子30粒进行如下消毒：先用70％(体积比)乙醇 水溶液浸泡2分钟，再用蒸馏水清洗3次，每次1分钟。

2、将消毒后的种子置于9cm直径的培养皿中，在培养皿中放置双层滤纸作发芽 床，在培养皿中加入20mL 20％(20g/100mL)的PEG6000水溶液进行干旱胁迫，作为实 验组；另外设置用蒸馏水代替PEG6000水溶液的平行处理，作为对照组；实验组和对照 组均在25℃暗箱中发芽，干旱处理当天作为第1天，第2天起每2天调查一次发芽数 (以胚根长2mm为标准)，直至第8天。

设置三次重复实验，发芽率取三次重复实验的平均值。

种子萌发抗旱指数＝实验组种子的发芽指数/对照组种子的发芽指数。

发芽指数＝(1.00)×nd2+(0.75)×nd4+(0.50)×nd6+(0.25)×nd8；nd2为实 验第2天的发芽率，nd4为实验第4天的发芽率，nd6为实验第6天的发芽率，nd8为实 验第8天的发芽率。

各个玉米品种的实验组和对照组的发芽指数，各个玉米品种的种子萌发抗旱指数 结果见表1。与大田试验鉴定结果一致。种子萌发抗旱指数种子萌发抗旱指数越高， 玉米品种芽期抗旱性越强。对于各个玉米品种，如果种子萌发抗旱指数为0.65以上， 该玉米品种为候选的芽期抗旱玉米品种。

表1各玉米品种的发芽指数和种子萌发抗旱指数

二、分别将各个玉米品种进行如下鉴定：

1、选择大小一致、无破损的种子各40粒放入40cm×20cm培养盒内，盒内土壤 初始水分、养分含量一致。

2、待实施例1中的种子萌发并正常生长至三叶一心时进行如下干旱处理：连续7 天不浇水(第一次干旱胁迫)，第8天恢复浇水(以浇透水为宜)，第9天开始再连续 7天不浇水(第二次干旱胁迫)；统计实验前的苗数、第一次干旱胁迫后的苗数和第二 次干旱胁迫后的苗数。

设置三次重复实验，幼苗存活率(SR)取三次重复实验的平均值。

幼苗存活率＝(N2/N1+N3/N2)/2；N1：实验前的苗数；N2：第1次干旱胁迫后的苗数； N3：第2次干旱胁迫后的苗数。

各个玉米品种的幼苗存活率结果见表2。与大田试验鉴定结果一致。幼苗存活率 越高，玉米品种苗期抗旱性越强。对于各个玉米品种，如果种子萌发抗旱指数为0.75 以上，该玉米品种为候选的苗期抗旱玉米品种。

表2各玉米品种的幼苗存活率

  玉米品种   N1   N2   N3   第8天   幼苗存活率   东农251   39.33   39.33   38.00   37.33   0.983   吉单27   39.33   38.00   38.00   36.67   0.944   龙单19   39.33   36.00   35.33   34.00   0.936   丰田六号   39.33   33.33   34.67   34.67   0.932   东农252   40.00   32.67   34.00   33.33   0.930   巴单3号   36.67   35.33   34.67   33.33   0.921   阳光1号   36.00   35.33   34.00   34.00   0.902   通单24   40.00   35.33   33.33   32.33   0.883   吉单522   40.00   36.00   32.00   32.00   0.883   吉玉4号   39.33   32.00   30.00   29.67   0.879   东农248   38.67   28.67   28.00   27.33   0.871   东单3号   38.00   32.67   29.33   28.67   0.866   吉玉9号   40.00   32.67   29.33   20.00   0.864   吉东16   40.00   25.33   27.33   27.33   0.864

  白单九号   40.00   35.33   30.00   29.00   0.859   四早六   36.67   26.67   28.00   27.33   0.850   龙单13   39.33   36.67   26.00   25.67   0.846   金玉1号   40.00   34.00   28.00   28.00   0.842   本育12   38.67   24.67   26.00   25.00   0.837   穗丰10   38.67   27.33   27.33   26.67   0.836   东农250   38.00   34.00   28.00   27.33   0.832   丰禾10   38.00   30.67   27.33   26.67   0.814   郑单958   39.33   32.00   25.33   24.33   0.808   四密21   39.33   27.33   25.33   24.33   0.794   绥玉九   39.33   26.67   25.33   24.33   0.789   农大518   38.67   26.67   25.33   24.67   0.786   兴垦3号   40.00   17.33   20.00   19.00   0.750   克单8号   39.33   32.00   24.00   23.33   0.730   屯玉88   40.00   26.67   23.33   23.33   0.709   四早11   38.67   24.00   23.33   22.67   0.707   四单16   38.67   25.33   20.67   19.67   0.704   龙单25   40.00   14.67   15.33   15.33   0.690   垦粘1   39.33   19.33   18.00   17.00   0.683   本育九   40.00   22.00   18.67   17.67   0.643   垦玉6号   39.33   19.33   17.33   15.33   0.638   吉玉8号   38.67   20.67   16.67   15.67   0.614   四单19   38.67   22.00   16.00   15.33   0.572   通玉100   40.00   22.00   15.33   12.33   0.527   巴单6号   39.33   30.00   14.00   13.33   0.483   哲单37   40.00   28.67   14.67   11.67   0.387

对于各个玉米品种，如果步骤一的种子萌发抗旱指数为0.65以上，且步骤二的 幼苗存活率为0.75以上，该玉米品种为优选的抗旱玉米品种。东农251、吉单27、 丰田六号、吉玉9号和绥玉九芽期和苗期均表现为抗旱性强，为抗旱玉米品种，与大 田试验鉴定结果一致。通玉100和巴单6号芽期和苗期均表现为抗旱性弱。通过 SPSS13.0软件，把玉米品种的种子萌发抗旱指数和幼苗存活率分别进行聚类分析，得 出五级耐旱评价。结果表明，东农251、吉单27、丰田六号、吉玉9号和绥玉九芽期 和苗期均表现为抗旱性强；通玉100和巴单6号芽期和苗期均表现为抗旱性弱。