CN102072902A - 利用离体叶片失绿进程快速鉴定黄瓜耐盐潜力的新方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用离体叶片失绿进程快速鉴定黄瓜耐盐潜力的新方法。黄瓜离体叶片在高盐环境中，叶片逐渐失绿变黄，叶片细胞受害，叶绿素含量逐渐降低，不同耐盐能力的叶片失绿速率不同；叶片失绿程度大的，细胞受害严重，叶绿素含量显著降低；通过观测高浓度盐处理对叶片失绿进程及叶绿素含量的影响，从而判断耐盐能力不同的黄瓜基因型。在高盐溶液中处理一定的时间，叶片的失绿程度及叶绿素含量，能快速准确地反映基因型的耐盐能力。利用离体叶片失绿进程的鉴定技术，能够快速准确地判断基因型的耐盐潜力，所需实验材料少，测定周期短，工作效率高，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于生物技术的植物检测，是一种利用离体叶片失绿进程快速鉴定黄瓜耐盐潜力的新方法。
背景技术
黄瓜别名王瓜、胡瓜，葫芦科甜瓜属一年生攀援性草本植物。黄瓜是我国种植范围最广，设施栽培面积最大的蔬菜作物之一，在农业生产中具有重要的经济价值。随着设施栽培土壤盐渍化的日益加重，给黄瓜的周年生产带来巨大损失。因此，寻找简单易行的方法，尤其是早期能进行植物耐盐性筛选的方法，以期加速黄瓜的耐盐育种进程。
盐胁迫影响了植物不同水平组织结构的生理过程，包括植物器官、组织、细胞等。植物对盐胁迫的耐受是许多机制共同作用的结果，而且由于植物耐盐的生理和组织结构不同，因此利用何种方法鉴定耐盐植物十分困难。目前，植物耐盐性的鉴定方法众说不一，归纳起来可分为直接鉴定法和间接鉴定法。直接鉴定是对植物在盐渍条件下所受的直接伤害程度进行耐盐性评价，主要有发芽率、死亡率、田间存活指数、产量和盐害指标等。间接鉴定是是用生理生化分析手段研究作物在盐渍条件下生理代谢过程中的物质变化而进行的耐盐性评价。主要的生理生化指标有：脯氨酸、细胞质膜透性、叶绿素、酶活性、植物体内K+/Na+等等。
在高盐溶液环境中，盐胁迫破坏了叶片叶绿体结构，使叶绿素含量下降，同时高盐胁迫对叶片细胞造成严重的损害，甚至死亡，从而出现叶片失绿，逐渐变黄的现象。对黄瓜而言，盐胁迫对叶片细胞造成伤害，破坏叶片叶绿体结构，从理论上讲也会出现叶片失绿，叶绿素含量降低。在相同的盐胁迫环境中，耐盐基因型的叶片失绿情况和不耐盐的基因型应该有明显的区别。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种用离体叶片失绿进程快速鉴定黄瓜耐盐潜力的新方法。快速准确地判断基因型的耐盐潜力，所需材料少，测定周期短，工作效率高。
本发明的技术方案是：
一种用离体叶片失绿进程快速鉴定黄瓜耐盐潜力的新方法，其特征在于：
利用耐盐能力不同的黄瓜基因型，其离体叶片在盐溶液中的失绿进程的差异；在高盐溶液中处理一定的时间，叶片的失绿情况，快速准确地反映基因型的耐盐能力；叶片失绿程度大的，叶片细胞受损害严重，叶绿素含量低，耐盐能力差；叶片失绿程度小的，叶片细胞受损害较轻，叶绿素丧失速率慢，耐盐能力强。
所述的用离体叶片失绿进程快速鉴定黄瓜耐盐潜力的新方法：选择MS液体培养基，添加化学纯的NaCl，溶液浓度一般以200～400mM，处理时间3天；黄瓜叶片对盐胁迫的灵敏度在基因型之间有明显差异。
所述用离体叶片失绿进程快速鉴定黄瓜耐盐潜力的新方法：
1)黄瓜叶片在高浓度氯化钠环境中，叶片逐渐失绿变黄变褐，叶片细胞受害，叶绿素含量逐渐降低，不同耐盐能力的叶片失绿速率不同。
2)将叶片剪成长2cm，宽2cm的叶盘，置于含有200mM、300mM、400mM NaCl的MS培养液中，3d后观测叶盘失绿情况及叶绿素含量的变化，从而判断耐盐能力不同的黄瓜基因型。在高盐溶液中处理一定的时间，叶片失绿进程能够快速准确地反映基因型的耐盐能力。
本发明效果是：
利用叶片失绿进程鉴定技术，能够准确判断基因型的耐盐潜力，所需材料少，检测时间短，工作效率高，具有非常广阔的应用前景。对其他植物耐盐潜力的快速鉴定具有重要参考价值。本发明具有以下优点和特点：1.该技术体系以植物叶片的失绿进程和叶绿素含量的降低为依据，只需要少量的黄瓜叶片，通过较短的时间，迅速准确地坚定出植株的耐盐能力，具有效率高、重复性好、费用低廉等优点。2.根据叶片失绿进程鉴定技术淘汰大量不耐盐的基因型，可以有效地压缩田间试验的规模，节约人力、物力和时间，大幅度提高优良耐盐基因型的筛选效率，加速耐盐植物育种的步伐。
附图说明
图1.1黄瓜津春5、津优1叶盘在不同浓度NaCl处理下的叶绿素含量变化
叶片失绿进程快速鉴定黄瓜耐盐潜力的试验结果表明，在含有200mM、300mM、400mM NaCl的MS培养液中放置3天，耐盐品种津春5的叶盘叶绿素丧失速率比普通品种津优1低很多，津优1叶片失绿程度严重，叶片变黄，叶绿素含量显著降低。说明黄瓜植株的耐盐能力和叶片的耐盐能力高度相关，用200mM、300mM、400mM NaCl溶液进行处理，通过观察叶片失绿程度及测定叶片叶绿素的含量，能快速、准确地筛选出耐盐黄瓜植株。
具体实施方式
针对传统技术鉴定植物耐盐潜力所需时间长、所需材料多、工作效率低的问题，发明人进行了大量的研究工作，最终建立了利用离体叶片失绿进程快速鉴定黄瓜耐盐潜力的新方法。以叶片失绿程度及叶绿素含量为依据，可以快速、准确地确定不同基因型的耐盐潜力，从而筛选耐盐潜力高的优良基因型，在短时间内淘汰大量的无用材料，进而选育出耐盐的优良黄瓜新品种。
本发明旨在提供一种科学高效的耐盐快速鉴定方法，通过该方法淘汰大量不耐盐的基因型，实现耐盐基因和高产优质基因的结合，加速耐盐黄瓜新品种的选育。
本发明的目的通过如下的技术方案来实现：
黄瓜叶片失绿程度临界盐浓度的确定：
将黄瓜叶片用剪刀剪成长2cm，宽2cm的叶盘，分别置于含有100mM、200mM、300mM、400mM、500mM、600mM NaCl的MS培养液中，3d后观测其叶盘失绿情况及叶绿素含量的变化。100mM NaCl处理的叶片失绿程度较轻，叶绿素含量变化不明显；浓度越高，相同处理时间内的叶片失绿情况及叶绿素含量降低的程度越严重；600mM时由于浓度过高，叶片细胞死亡，叶片呈棕褐色。200mM、300mM、400mM NaCl处理，津优1叶片出现严重失绿，叶绿素含量急剧降低，而且对时间长短的灵敏性较低，可重复性较好；耐盐品种津春5的叶片失绿程度较轻。因此，我们把200～400mM作为NaCl胁迫的适宜盐浓度范围。
黄瓜叶片失绿程度临界盐胁迫时间的确定：
将黄瓜叶片用剪刀剪成长2cm，宽2cm的叶盘，置于含有200mM、300mM、400mMNaCl的MS培养液中，1、3、5天后观测其叶盘失绿情况及叶绿素含量的变化。200mM、300mM、400mM NaCl胁迫1天后，叶片失绿程度较轻，叶绿素含量变化不明显；胁迫时间越长相同浓度处理内的叶片失绿情况及叶绿素含量降低的程度越严重，胁迫5天后津春5和津优1叶片失绿情况趋于相同，叶绿素含量差异不大。200mM、300mM、400mMNaCl处理3天，津优1叶片出现严重失绿，叶绿素含量急剧降低，而且对时间长短的灵敏性较低，可重复性较好；耐盐品种的叶片失绿程度较轻。因此，我们把200mM、300mM、400mM处理3天作为NaCl胁迫的临界时间。
叶片失绿与耐盐性的相关性研究：
叶片失绿进程快速鉴定黄瓜耐盐潜力的试验结果表明，在含有200mM、300mM、400mM NaCl的MS培养液中放置3天，耐盐品种津春5的叶盘失绿程度不明显，叶绿素丧失速率比津优1慢很多，津优1叶片失绿程度严重，叶片变黄变褐，叶绿素含量显著降低。说明黄瓜植株的耐盐能力和叶片的耐盐能力高度相关，用200mM、300mM、400mMNaCl溶液进行处理，通过观察叶片失绿程度及测定叶片叶绿素的含量，能快速、准确地筛选出耐盐黄瓜植株。
施例1津春5和津优1是天津科润黄瓜所育成的品种，津春5耐盐能力强，津优1是盐敏感品种。通过水培实验进一步鉴定津春5和津优1的耐盐性。当第1片真叶展开后，分别挑选津春5和津优1生长一致的幼苗的第一片真叶，用去离子水冲洗两次，用剪刀剪成长2cm，宽2cm的叶盘，置于含有200mM、300mM、400mM NaCl的MS培养液中，3d后观测其叶盘失绿情况及叶绿素含量的变化。在含有200mM、300mM、400mM NaCl的MS培养液中放置3天，耐盐品种津春5的叶盘失绿程度不明显，叶绿素丧失速率比津优1低很多，津优1叶片失绿程度严重，叶片变黄，叶绿素含量显著降低。说明200～400mM的NaCl溶液能够把耐盐基因型鉴别出来。
Claims (3)
1.一种用离体叶片失绿进程快速鉴定黄瓜耐盐潜力的新方法，其特征在于：
利用耐盐能力不同的黄瓜基因型，其离体叶片在盐溶液中的失绿进程的差异；在高盐溶液中处理一定的时间，叶片的失绿情况，快速准确地反映基因型的耐盐能力；叶片失绿程度大的，叶片细胞受损害严重，叶绿素含量低，耐盐能力差；叶片失绿程度小的，叶片细胞受损害较轻，叶绿素丧失速率慢，耐盐能力强。
2.根据权利要求1所述的用离体叶片失绿进程快速鉴定黄瓜耐盐潜力的新方法，其特征在于：选择MS液体培养基，添加化学纯的NaCl，溶液浓度一般以200～400mM，处理时间3天；黄瓜叶片对盐胁迫的灵敏度在基因型之间有明显差异。
3.根据权利要求1所述的用离体叶片失绿进程快速鉴定黄瓜耐盐潜力的新方法，其特征在于：将叶片剪成长2cm，宽2cm的叶盘，置于含有200mM、300mM、400mM NaCl的MS培养液中，3d后观测叶盘失绿情况及叶绿素含量的变化。
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Cited By (2)
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| CN104458715A (zh) * | 2014-11-17 | 2015-03-25 | 农业部环境保护科研监测所 | 一种利用离体叶片失绿进程快速鉴定水稻耐镉能力的方法 |
| CN111024667A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-17 | 中国林业科学研究院 | 一种高通量快速评价和/或筛选耐盐碱植物的方法 |
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