[发明专利]一种棉花耐热性苗期快速鉴定方法

说明书

技术领域

本发明涉及植物的耐热性鉴定，具体涉及一种棉花耐热性苗期快速鉴定方法。

背景技术

随着全球暖化，温度升高引起的热胁迫已经给许多国家和地区的农业造成了影响(Hall，2001)。人类活动所排放的气体，增加了温室气体的浓度，特别是二氧化碳、甲烷、氯氟化碳和一氧化氮的浓度。这些温室气体将逐渐的提高平均环境温度，根据关于气候变化的政府间座谈会议的报告，全球平均温度将每十年升高0.3度，导致全球变暖(Jones et al.，1999)。持续升高的温度可能会改变农作物的地理分布和生长季节，提前发育和成熟来避过生长发育的极限高温(Porter，2005)。

在非常高的温度下，短时间内，细胞组织就会受到灾难性的损坏，导致细胞严重破坏，甚至是细胞死亡。但是在适当的高温环境中，细胞损害和死亡需要很长一段时间。一般而言，当周围的温度瞬时提高10-15℃时，就被认为是热激或者是热胁迫。而耐热性指的是植物在高温条件下的生长能力和产生的经济效益(Peet and Willits，1998)。无论是短暂的高温还是长期高温，都将对植物形态、生理和生化的改变，从而影响了植物的生长发育，导致植物的减产，降低了经济效益。但是胁迫带来的不良影响可以通过不同的遗传方法，改良作物的耐热性来解决。不同植物不同发育阶段能够承受极限高温不同，例如棉花的高温极限是45℃，而水稻只有34℃，但是热胁迫能影响植物整个发育过程。高温所造成的直接伤害包括蛋白质变性聚集，提高膜脂流动性。间接或缓慢热害降低了线粒体和叶绿体的酶活性、抑制蛋白合成、蛋白质降解，破坏膜的完整性(Howarth，2005)。这些伤害最终导致生长受阻、减少离子流量，有毒物质和活性氧的积累。

棉花的生长发育周期长，在不同生长发育时期所处的外界环境温度不同，但是棉花种子萌发、幼苗生长、根发育、发芽、开花、皮棉产量和酶功能的最适温度均为28±3℃(John J.Burke and Donald F.Wanjura，2010)。夏季(棉花盛花期和结铃期)，当持续35℃周期性高温发生时，会影响棉花花粉发育、授粉和受精，导致蕾铃脱落，影响棉花的产量和品质。在早期棉花育种过程中，主要关注是产量性状的筛选，忽略了一些其它重要性状。经过多年的驯化和育种家的选育，其中很多与棉花抗逆相关的基因被忽视，这使得棉花更易受到环境的影响。

田间自然高温胁迫下，棉花花粉的成熟、花粉管的生长、花粉管在柱头中的生长以及受精过程等都受高温的影响(Barrow Jerry，1983；郑东官等，1995)，最终导致蕾铃的脱落。Liuzhi(2006)等研究表明不同棉花种质资源最高花粉萌发率、最长花粉萌发长度与高温下棉花蕾铃脱落率之间有显著的相关性，并且根据这一相关性，鉴定出不同棉花种质资源的耐高温特性。

在我国棉花种植区域，特别是长江流域棉区，周期性的热害在7至8月份期间经常发生，此时棉花正处于盛花期和结铃期，从而严重影响结铃率和皮棉产量(Zhou et al.1996；Miao et al.1998)。目前关于棉花耐热性的鉴定很少(袁小玲等，2009；邓茳明等，2010；蔡义东等，2010)，主要是在7月-9月棉花盛花期和结铃期，对棉花花粉萌发率和花粉管长度、叶片酶活性、和蕾铃脱落率进行调查；然后根据这几个指标对棉花耐热性进行鉴定分类。但是这些方法受外界环境的影响较大，鉴定程序繁琐。特别是在我国北方棉区，夏季温度高于35℃高温周期短，难易进行田间自然高温的鉴定。而且花粉相关性状的调查在7月份就可以进行，而蕾铃脱落率的调查的时间为8月份，时间跨度太长。

植物在不同温度下的受害程度不一样。确定合适的热胁迫温度对于短时间内比较鉴定出各品种耐热性强弱非常重要(吴国胜，1995)。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种棉花耐热性苗期快速鉴定方法。

本发明提供的方法，为将三叶期～四叶期的棉花幼苗用40～45℃处理5～12h，同时设正常生长条件的对照，分别测定处理后的和正常生长的所述棉花幼苗的抗坏血酸过氧化物酶活性、相对电导率和幼苗萎蔫率，计算抗坏血酸过氧化物酶活性、相对电导率和幼苗萎蔫率相对于正常生长的相对值，确定其耐热性。

其中，优选的处理温度为40℃，优选的处理时间为8h。

其中，所述的正常生长条件为30℃。

其中，设测试对照品种：耐高温对照南丹巴地大花和高温敏感对照早熟长绒7号。