[发明专利]一种植物节水抗旱功能的鉴定方法

说明书

本发明公开了一种植物节水抗旱功能的鉴定方法，所述方法包括：选取同一批次已催芽的植物种子培养至特定生长阶段，选取特定生长阶段的植物进行表型鉴定；根据表型鉴定结果，动态评价节水抗旱遗传表型；其中，所述培养至特定生长阶段包括：实验室水培至幼苗期、实验室土培至幼苗期和田间培养至分蘖期；其中，所述表型鉴定包括：对实验室水培幼苗进行蒸腾表型鉴定、对实验室土培幼苗进行干旱表型鉴定、对田间分蘖期幼苗进行生理表型鉴定。该方法从遗传和生理两个角度系统评价了植物苗期的节水抗旱表型，能够准确地反应植物的节水抗旱功能。

技术领域

本发明涉及一种植物节水抗旱功能的鉴定方法，属于农业生物技术领域。

背景技术

全球气候变暖和水资源短缺导致的干旱是目前农业生产面临的主要问题， 我国农业生产所需的水量较大，农业用水占全国总用水量的三分之二。因此植 物尤其是农作物的节水抗旱问题一直深受社会关注。节水和抗旱是两个不同但 又相互联系的概念。植物节水是指植物生长发育过程中有效利用水分，降低耗 水，具有较高水分利用效率的能力。植物抗旱可以分为三个方面：避旱性、耐 旱性和复原抗旱性。节水抗旱是指植物通过减少水分散失，降低耗水，保存水 分，避免或延迟植株遭受干旱，与抗旱中的避旱相似。节水抗旱作物在适度干 旱缺水或阶段性干旱时能通过节水，降低耗水，保存水分避免干旱，保证植株 正常生长，恢复浇水后产量不受影响。减少水分散失是植物节水抗旱的重要环 节。蒸腾是植物耗水的主要途径，气孔蒸腾是植物叶片蒸腾的主要形式。植物 可以通过调节气孔开闭，控制气孔蒸腾，调节水分的利用。

相较于经典抗旱研究，节水抗旱概念提出较晚。国际上从1972年提出抗旱性划分，到1999年才开始联合评价抗旱与水分利用效率，直至2004年才提出节水与抗旱。植物的节水抗旱性状非常复杂，涉及多个重要的生理范畴，目前节水抗旱研究中超过98%的文章集中在栽培和育种领域，这些研究改进了节水抗旱栽培技术，获得了节水抗旱作物品种；但在节水抗旱基因的挖掘，基因功能鉴定、机理和分子机制方面的研究还很少，虽然发现与蒸腾相关基因，但是并没有系统探索基因的节水抗旱功能。

目前的植物节水抗旱功能鉴定主要从栽培育种方面进行，费时费力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种植物节水抗旱功能的鉴定方法，能够从遗传和生理两方面鉴定植物苗期节水抗旱功能。为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供了一种植物节水抗旱功能的鉴定方法，所述方法包括如下步骤：

选取同一批次已催芽的植物种子培养至特定生长阶段，选取特定生长阶段的植物进行表型鉴定；

根据表型鉴定结果，动态评价节水抗旱功能；

其中，所述培养至特定生长阶段包括：实验室水培至幼苗期、实验室土培至幼苗期和田间培养至分蘖期；

其中，所述表型鉴定包括：对实验室水培幼苗进行蒸腾表型鉴定、对实验室土培幼苗进行干旱表型鉴定、对田间分蘖期幼苗进行生理表型鉴定。

进一步地，所述动态评价节水抗旱功能包括：

根据实验室水培幼苗的蒸腾表型鉴定，初步评价节水抗旱遗传表型；

根据实验室土培幼苗的干旱表型鉴定，长期验证节水抗旱遗传表型；

根据田间分蘖期幼苗的生理表型鉴定，实时检测节水抗旱生理表型。

进一步地，对实验室水培幼苗进行蒸腾表型鉴定的方法为：

将不同株系幼苗种植在大小合适的小板上，每板间隔种植相同且一定棵数的幼苗，单独放置在11.5×8.5×18cm的透明方盆内，加满营养液并称重；

在光照足够恒温30℃恒湿60%的培养箱内放置3天，正常培养，观察透明方盆内水位变化，以黑线标记水位，同时称重；

每个株系至少进行三次生物学重复；

计算能够用于初步评价节水抗旱遗传表型的耗水量，计算公式为：耗水量=0天营养液重量-3天后营养液重量。