[发明专利]一种基于夹板水培法的玉米根系突变体筛选方法

说明书

本发明提供了一种基于夹板水培法的玉米根系突变体筛选方法，包括以下步骤：S1、玉米种子消毒；S2、在夹板培养装置中培养，夹板培养装置包括内玻璃板、发芽纸、外玻璃板和固定夹，发芽纸分别设置在内玻璃板和外玻璃板的相邻侧，内玻璃板与外玻璃板之间通过四个固定夹固定，玉米种子设置在两层发芽纸之间；S3、玉米根系性状记录，玉米种子在培养盆中培养14天，对玉米根系的相关性状进行记录；S4、筛选移栽，将经过筛选的玉米突变体移栽至无纺布培养袋中，本发明通过在夹板培养装置中培养玉米突变体，能随时观察并进行记录，还可以快速高效的发现根部有显著变化的玉米突变体材料，并且对玉米根部损伤小，保证成活率，便捷实用。

技术领域

本发明属于玉米根系突变体筛选方法技术领域，具体涉及一种基于夹板水培法的玉米根系突变体筛选方法。

背景技术

粮食安全是一个紧迫的全球性问题。玉米是全球重要的粮食作物，在保障国家粮食安全中具有重要的地位。在目前限制玉米产量的所有因素中，气候变化对水资源的影响以及由于化肥成本不断攀升而供应减少，起着越来越重要的作用。显然，更好地了解玉米对干旱和低养分的耐受性发育过程将有助于确定提高产量潜力的目标性状，同时优化水分和养分的利用效率。

在影响耐干旱和低养分的形态学因素中，根部性状起主要作用。在Ludlow和Muchow(1990)综述中列出了一些性状及其在四种生存条件下提高抗旱性的优先次序，在这四种情况中，根的深度和根的密度被认为是最重要的。通过操纵根系结构的改变可以明显改变玉米对水分和养分的吸收效率。选择具有旺盛根系的基因型可以增强玉米在水分和养分缺乏的土壤下的适应性。

尽管根系结构的广泛遗传变异已经有许多报道，但很少有将根的性状视为选择提高玉米产量的标准，这主要是因为在田间鉴定根系的形态费力费时且不准确。在这种情况下，利用水培条件下表征根系性状具有在短时间(2-3周)、小空间中筛选大量基因型的优势。但是，现有的水培装置中玉米幼苗的根系是浸润在水溶液中的，玉米是旱地作物，其根系对水分比较敏感，同时在水淹情况下对玉米根系的发育也存在影响，所以传统水培装置并不适合玉米根系突变体的筛选。目前，也出现一种卷纸法培养装置，该方法避免了玉米根系浸润在水溶液中。但是，卷纸法在实施过程中也存在不足之处：卷纸在包裹玉米粒时，操作比较复杂，极容易造成玉米籽粒从上部脱落；卷纸在吸水后，并不能很好的直立，并且固定玉米籽粒处容易变形，影响根系向下伸长；其次，卷纸在展开时，容易发生样品滑动，造成混样。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于夹板水培法的玉米根系突变体筛选方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于夹板水培法的玉米根系突变体筛选方法，包括以下步骤：

S1、玉米种子消毒，将玉米种子置于50mL的圆底无菌离心管中，在室温下先用ddH₂O洗涤2次，去除玉米种子表面杂质；然后用70％的乙醇溶液表面消毒5min，然后将乙醇溶液沥出，用ddH₂O将种子洗三次；洗净后，用12％的花王消毒溶液消毒15min，再将花王消毒溶液沥出，然后用ddH₂O将种子洗三次；将玉米种子放在滤纸上静置，静置至玉米种子表面变干；

S2、在夹板培养装置中培养，夹板培养装置用配制好的2.5g/L克菌丹溶液进行浸润处理，然后夹板间隙中放置8个大小相同的消毒后的玉米种子，玉米种子水平距离为3cm，依次做好标记，且每个夹板培养装置中含有至少一个野生型玉米，然后以30个夹板培养装置为一组，放置在培养盆中进行培养，且在培养盆放入霍格兰培养液，霍格兰培养液将夹板培养装置浸没，置于光照培养室内培养；

S3、玉米根系性状记录，玉米种子在培养盆中培养14天，在玉米种子培养14天后记录各组玉米种子发芽成的玉米幼苗的根系结构，利用Epson Perfection V700 Photo系统对玉米幼苗的根系结构进行扫描，使用WinRhizo根系分析系统对扫描图像进行根特征分析。