一种利用苗期甘蓝型油菜培养试验筛选氮高效油菜品种的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用苗期甘蓝型油菜培养试验筛选氮高效甘蓝型油菜品种的方法。一种利用苗期甘蓝型油菜培养试验筛选氮高效油菜品种的方法，其特征在于包括如下步骤：1)选种；2)育苗；3)移栽；4)搜集计算指标：生物量，氮累积量，侧根长；5)利用计算指标综合判断要进行评价的油菜氮效率基因型：移栽培养21天后，当总生物量大于0.331g/株，且氮累积量大于7.88mg/株，即为氮高效型油菜；总生物量介于0.290‑0.331g/株之间，氮累积量介于6.70‑7.88mg/株之间即为中间型油菜；总生物量低于0.290g/株，氮累积量低于6.70mg/株即为低效型。本发明专利技术有效的提高了优良油菜种质资源的筛选过程，降低了劳动成本，加快高氮利用效率品种的筛选效率，筛选出氮利用效率高的基因型油菜品种。

【技术实现步骤摘要】
一种利用苗期甘蓝型油菜培养试验筛选氮高效油菜品种的方法
本专利技术涉及一种利用苗期甘蓝型油菜培养试验筛选氮高效甘蓝型油菜品种的方法(不同甘蓝型油菜品种氮效率评价方法)，属于肥效评价和植物品种筛选领域。
技术介绍
在油菜生产中，过高的氮肥投入导致了农民种植成本过高，种植效益偏低，农民种植积极性不高，同时油菜氮利用效率偏低，过多的氮肥流失对环境产生了负面影响，因此，筛选油菜氮高效的种质资源或品种，油菜生产过程中明确油菜品种的氮素养分利用效率类型，挖掘油菜自身氮吸收利用遗传潜力，提高油菜氮肥施用效率，用更少的化学氮肥生产更多的油菜籽，减少油菜化学氮肥施用量，提高油菜产量，降低油菜生产成本，是提升油菜氮效率的有效生物学途径之一，也是保障我国油菜产业可持续性发展的重要方式之一。作物氮效率包括氮素吸收效率和氮素利用效率两个方面。不同基因型作物氮效率综合差异来自氮素吸收效率和氮素利用效率两个方面的差异。作物的氮效率在不同品种间存在很大的遗传差异，筛选出自身氮素利用效率遗传潜力高的品种用于农业生产可节省大量生产成本。因此品种氮效率的筛选工作显得尤为重要。通常情况下作物养分利用效率差异筛选需要通过对整个生育期的观测进行。通过比较经济产量和生物产量中氮素吸收和氮素利用两方面效率差异作为评价筛选的依据。但是由于试验过程会受到很多因素的影响或限制，如果试验筛选周期太长很难做到局部控制达到唯一差异性的试验原则，而且大批量品种之间的比较评价和筛选，工作量大，严重制约筛选试验的开展。因此尝试通过对作物苗期氮素养分吸收利用状况的研究分析，比较苗期不同基因型之间的氮素效率差异去替代全生育期筛选，不仅弥补了全生育期筛选难以控制影响因素以及工作量大的不足，而且大量研究表明作物在苗期对外界养分的有效性更为敏感，部分性状与作物成熟期营养性状有显著的相关关系，可以作为氮效率的评价指标，易于筛选到较为理想的基因型。由此可见，利用油菜苗期氮素营养性状指标评价不同油菜品种氮素营养效率差异在操作上具有可靠性，在实际生产上有重大的现实意义。
技术实现思路
为减少油菜种植中的氮肥施用，减少对环境的面源污染，本专利技术的目的在于提供一种利用苗期甘蓝型油菜培养试验筛选氮高效油菜品种的方法，从而筛选出氮利用效率高的基因型油菜品种。为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：一种利用苗期甘蓝型油菜培养试验筛选氮高效油菜品种的方法，其特征在于包括如下步骤：1)选种：根据需求确定油菜品种，选取颗粒完整、饱满的油菜种子；2)育苗：将上述油菜种子整齐摆放在正常营养液浸润的纱布上育苗，室温条件下育苗5天；3)移栽：选取上述长势均一的多株幼苗(多株为10-200株幼苗)，分别移入盛有正常营养液(CK)、低氮营养液(LN)的塑料培养箱(试验设置4次生物学重复)；4)搜集计算指标：生物量，氮累积量，侧根长；植株根系形态和生物量的测定：分别收获正常营养液(CK)和低氮营养液(LN)处理油菜植株，用直尺准确量取主根长，用WinRHIZO根系分析软件(Pro2012b)计算侧根长；然后将植株分为地上部分和地下部分两部分，分别称取鲜重后105℃杀青30min，75℃烘干至重量恒定后称取干重，分别得到地上部分和地下部分两个部位的干重，地上部分和地下部分两部分的干重之和为总生物量；氮素养分测定：采用凯氏定氮法测定油菜不同部位(即地上部分和地下部分)氮素含量；植株氮累积量：上述测得的不同部位氮素含量与对应部位的生物量相乘即为该部位植株氮素累积量，所有部位氮累积量之和为植株的氮累积量；5)利用计算指标综合判断要进行评价的油菜氮效率基因型：移栽培养21天后，当总生物量(干重)大于0.331g/株，且氮累积量大于7.88mg/株，即为氮高效型油菜；总生物量(干重)介于0.290-0.331g/株之间，氮累积量介于6.70-7.88mg/株之间即为中间型油菜；总生物量(干重)低于0.290g/株，氮累积量低于6.70mg/株即为低效型。步骤5)中：辅助指标侧根长小于1433.48cm则为氮低效型，高于1433.48cm则为中间型或氮高效型。步骤1)为：挑选饱满一致的种子蒸馏水浸泡20min后，用质量浓度为5％的NaClO溶液消毒20min，用蒸馏水(纯水)冲洗3次，选取颗粒完整，饱满的种子，得到用于筛选氮效率的种子。步骤2)所述正常营养液(CK)包括Ca(NO3)2·4H2O、KNO3、NH4NO3、K2SO4、MgSO4·7H2O、KH2PO4、乙二胺四乙酸铁钠(EDTA-Fe)、H3BO3、MnCl2·4H2O、ZnSO4·7H2O、CuSO4·5H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O，浓度(μmol/L)分别为2500、2500、1000、250、1000、500、80、20、4.5、0.3、0.16、0.16。步骤3)所述低氮营养液(CK)包括Ca(NO3)2·4H2O、KNO3、NH4NO3、K2SO4、MgSO4·7H2O、KH2PO4、乙二胺四乙酸铁钠(EDTA-Fe)、H3BO3、MnCl2·4H2O、ZnSO4·7H2O、CuSO4·5H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O，浓度(μmol/L)分别为125、125、50、250、1000、500、80、20、4.5、0.3、0.16、0.16。塑料培养箱的长、宽、高分别为30cm、20cm、8cm。本专利技术研究结果表明不同氮素供应条件下供试油菜品种苗期的氮素吸收和利用效率相关指标存在显著差异，非低氮含量处理掉总根长、氮积累量、侧根长可以作为苗期油菜氮效率筛选的辅助指标。不同氮素水平下的氮素吸收效率与生物量的相关系数极显著。本专利技术的有益效果是：本专利技术有效的提高了优良油菜种质资源的筛选过程，降低了劳动成本，加快高氮利用效率品种的筛选效率，筛选出氮利用效率高的基因型油菜品种。附图说明图1是供试油菜品种苗期在不同氮水平处理下的生物量(单位：g/plant)图。图2是供试油菜品种苗期在不同氮水平处理下氮累积量(单位：mg/株)图。图3是油菜苗期氮效率指标间的相关关系图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。一种利用苗期甘蓝型油菜培养试验筛选氮高效油菜品种的方法，包括如下步骤：1)选种：根据需要选取多个油菜品种。挑选饱满一致的种子蒸馏水浸泡20min后，用质量浓度为5％的NaClO溶液消毒20min，用蒸馏水(纯水)反复冲洗3次，选取颗粒完整、饱满的油菜种子，得到用于筛选氮效率的油菜种子。2)育苗：试验采用正常营养液和低氮营养液水培方式于2015-2016两年连续在中国农业科学院油料作物研究所温室进行。试验设置正常和低氮(正常营养液和低氮营养液)，室外露天雨棚内培养两个氮处理，低氮营养液以正常营养液(pH5.8-6.0)作为对照(CK)，在此配方基础上设置低氮处理(LN)，两种营养液的配方如表1所示。表1营养液的配方将上述步骤1)油菜种子整齐摆放在正常营养液(见表1)浸润的纱布上育苗，室温条件下育苗5天；3)移栽(移苗)：选取上述长势均一的10株幼苗(10-200株幼苗均可实现本专利技术)，分别移入盛有正常营养液(CK)、低氮营养液(LN)的塑料方形培养箱(长、宽、高分别为30、20、8cm)，试验设置4次生物学重复，培本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用苗期甘蓝型油菜培养试验筛选氮高效油菜品种的方法，其特征在于包括如下步骤：1)选种：根据需求确定油菜品种，选取颗粒完整、饱满的油菜种子；2)育苗：将上述油菜种子整齐摆放在正常营养液浸润的纱布上育苗，室温条件下育苗5天；3)移栽：选取上述长势均一的多株幼苗，分别移入盛有正常营养液(CK)、低氮营养液(LN)的塑料培养箱；4)搜集计算指标：生物量，氮累积量；植株根系形态和生物量的测定：分别收获正常营养液(CK)和低氮营养液(LN)处理油菜植株，将植株分为地上部分和地下部分两部分，分别称取鲜重后105℃杀青30min，75℃烘干至重量恒定后称取干重，分别得到地上部分和地下部分两个部位的干重，地上部分和地下部分两部分的干重之和为总生物量；氮素养分测定：采用凯氏定氮法测定油菜不同部位氮素含量；植株氮累积量：上述测得的不同部位氮素含量与对应部位的生物量相乘即为该部位植株氮素累积量，所有部位氮累积量之和为植株的氮累积量；5)利用计算指标综合判断要进行评价的油菜氮效率基因型：移栽培养21天后，当总生物量大于0.331g/株，且氮累积量大于7.88mg/株，即为氮高效型油菜；总生物量介于0.290‑0.331g/株之间，氮累积量介于6.70‑7.88mg/株之间即为中间型油菜；总生物量低于0.290g/株，氮累积量低于6.70mg/株即为低效型。...

【技术特征摘要】
1.一种利用苗期甘蓝型油菜培养试验筛选氮高效油菜品种的方法，其特征在于包括如下步骤：1)选种：根据需求确定油菜品种，选取颗粒完整、饱满的油菜种子；2)育苗：将上述油菜种子整齐摆放在正常营养液浸润的纱布上育苗，室温条件下育苗5天；3)移栽：选取上述长势均一的多株幼苗，分别移入盛有正常营养液(CK)、低氮营养液(LN)的塑料培养箱；4)搜集计算指标：生物量，氮累积量；植株根系形态和生物量的测定：分别收获正常营养液(CK)和低氮营养液(LN)处理油菜植株，将植株分为地上部分和地下部分两部分，分别称取鲜重后105℃杀青30min，75℃烘干至重量恒定后称取干重，分别得到地上部分和地下部分两个部位的干重，地上部分和地下部分两部分的干重之和为总生物量；氮素养分测定：采用凯氏定氮法测定油菜不同部位氮素含量；植株氮累积量：上述测得的不同部位氮素含量与对应部位的生物量相乘即为该部位植株氮素累积量，所有部位氮累积量之和为植株的氮累积量；5)利用计算指标综合判断要进行评价的油菜氮效率基因型：移栽培养21天后，当总生物量大于0.331g/株，且氮累积量大于7.88mg/株，即为氮高效型油菜；总生物量介于0.290-0.331g/株之间，氮累积量介于6.70-7.88mg/株之间即为中间型油菜；总生物量低于0.290g/株，氮累积量低于6.70mg/株即为低效型。2.根据权利要求1所述的一种利用苗期甘蓝型油菜培养试验筛选氮高效油菜品种的方法，其特征在于：步骤1)为：挑选饱满一致的种子蒸馏水浸泡20min后，用质量浓度为5％的NaClO溶液消毒20min，用蒸馏水冲洗3次，选取颗粒完整，饱满的种子，得到用于筛选氮效率的种子。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦璐，顾炽明，廖星，韩配配，李银水，谢立华，胡小加，
申请(专利权)人：中国农业科学院油料作物研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42