一種棉花抗/耐草甘膦鑑定方法

2024-03-05 07:17:15 1

專利名稱：一種棉花抗/耐草甘膦鑑定方法
技術領域：
本發明涉及植物保護技術領域，具體地說，涉及一種棉花抗/耐草甘膦的鑑定方法。
背景技術：
雜草是棉花穩產的限制因素之一。我國每年棉田草害發生面積7000多萬畝，減產損失125億元以上。在我國5大棉區中，優勢雜草有60多種，主要危害種為馬唐、牛筋草、稗草、狗尾草、千金子、蘆葦、反枝莧、馬齒莧、苘麻、鐵莧菜、藜、婆婆納、鱧腸、刺兒菜、苣蕒菜、 苦苣菜、蒙山萵苣、田旋花、香附子等。棉田除草以化學防治為主，主要採用播後苗前噴施土壤封閉型除草劑乙草胺、異丙甲草胺或苗後噴施選擇性莖葉處理除草劑精喹禾靈、高效蓋草能等方法。但上述藥劑均不能滿足有效除草和棉花增產的要求。乙草胺等播後苗前除草劑對雜草的土壤封閉期較短，在棉花出苗後45天左右藥效減退，導致雜草大量出土，影響棉花開花及棉鈴生長，同時乙草胺對棉花出苗及早期生長也有一定危害；苗後除草劑精喹禾靈等僅能防治棉田的禾本科雜草，不能防除雙子葉雜草及莎草科雜草；目前，世界上尚未開發出棉田苗後防除雙子葉雜草的選擇性除草劑。因此，棉花生產上急需殺草譜廣、對棉花安全的低成本除草劑產品。除草劑草甘膦是一種胺基酸生物合成抑制劑，其主要作用靶標是5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸酯合成酶(EPSPS)。因為對EPSPS的抑制，使經其催化由磷酸烯醇丙酮酸 (PEP)與莽草酸-3-磷酸(S3P)向5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸酯(EPSP)的轉變過程停止， 從而抑制芳香胺基酸的生物合成。在植物體內，EPSPS主要存在於葉綠體和質體中，當草甘膦進入上述兩個細胞器後，草甘膦優先與EPSPS的活性位點結合，使EPSPS發生構形上的變化，從而抑制其與磷酸烯醇丙酮酸的結合和隨後的生物催化反應。草甘膦屬廣譜滅生性除草劑，能有效地防除幾乎所有一年生與多年生的禾本科、雙子葉植物及灌木等。它對人畜、 環境、土壤等安全性高，是理想的除草產品。但由於草甘膦不具有在作物和雜草之間的選擇性，常規棉花品種一經草甘膦處理即受害死亡。抗草甘膦棉花是解決棉田草害問題的有效途徑。抗草甘膦棉花1997年在美國商品化，至2007年，美國抗草甘膦棉花種植面積佔棉花播種面積的52%以上，由於草甘膦殺草譜廣、不用混施其它藥劑及節約農本等優點，抗草甘膦棉花種植面積正迅速擴大。我國目前也開始了抗草甘膦棉花新品種的培育。在抗草甘膦棉花品種選育過程中，對棉花材料草甘膦抗/耐受性評價既是育種成敗的關鍵環節也是轉基因棉花環境安全性評價的內容之一。但目前在棉花對草甘膦抗性鑑定中存在以下問題所用的藥劑不標準，草甘膦應用時期和施用劑量不明確，噴施草甘膦的器械不規範，評價標準不統一。上述問題導致其鑑定結果產生很大的系統誤差，影響後續育種工作及品種推廣過程中草甘膦的使用。因此，建立棉花對草甘膦抗/耐受性鑑定技術是抗草甘膦棉花培育、推廣及生產應用的迫切要求。

發明內容
本發明的一個目的在於提供一種棉花抗/耐草甘膦鑑定方法。為了實現本發明的目的，本發明的棉花抗/耐草甘膦鑑定方法，包括如下步驟1)在容器或田間播種棉花種子，出苗後間苗；2)分別用61. 5g ai/畝 82g ai/畝和123g ai/畝 246g ai/畝的草甘膦對兩組相同的棉花幼苗進行噴施，所述的棉花幼苗的葉齡為3 10葉齡；3)施藥後，28 42天記錄棉花死亡率和生物量，收穫時記錄產量性狀；4)噴施61.5g ai/畝 82g ai/畝的草甘膦死亡的棉花為草甘膦敏感，噴施123g ai/畝 M6g ai/畝的草甘膦不死亡且不減產的棉花為抗草甘膦，噴施123g ai/畝 M6g ai/畝的草甘膦不死亡但減產的棉花為耐草甘膦。其中，所述的容器為直徑10 15cm，高8 IOcm聚乙烯塑料缽，缽的底部有2 5個0. 2 0. 5cm直徑透水孔，透水孔由透水材料覆蓋，優選的透水材料為單層濾紙。其中，所述的容器栽培基質優選為生土 黃沙凱茵營養土 1 1 1，其有機質含量2. 5 5%，pH為7. 0 7. 5。其中，棉花種子的容器栽培方法為從容器底部灌水浸透土壤，播種5顆已經催芽的棉花種子，然後覆厚度為0. 75 1. 5釐米的基質，出苗後間苗每缽留2植株。其中，所述的田間播種的小區面積為50 100m2，優選為20 30m2。其中，所述的棉花田間播種方法為寬窄行播種，寬行行距為90cm，窄行行距為45cm， 密度為4000 6000株/畝穴播，每穴播種2 5粒棉花種子，出苗後間苗每穴留1植株。其中，所述的噴施草甘膦的棉花葉齡優選為5 6葉齡。其中，所述的草甘膦優選為農達(Roundup)，其含有41 %草甘膦異丙胺鹽，美國孟山都公司生產，購自北京市農業生產資料公司。其中，用於容器栽培的棉花，優選在溫室中進行，噴施草甘膦的裝置優選為壓力 2. 75Kpa的可移動式8002扇形噴頭的噴霧塔。其中，用裝有限壓閥和8001 8003扇形噴頭的噴霧器進行田間噴施草甘膦。本鑑定方法可有效地測定棉花對草甘膦的抗/耐受性程度及抗性穩定性，適用於棉花常規品種、雜交品種和轉基因品種，並具有操作簡便、準確高效的特點，具有很強的實用性。該方法規定了棉花對草甘膦耐受性鑑定的時期、藥劑、劑量、施藥設施及評價標準。而現有棉花抗草甘膦程度評價方法中，在目標除草劑上常採用國產草甘膦，國產藥劑具有含量變幅大，藥劑內常加入增效劑等情況造成噴施的劑量不準確；在噴藥時期上通常只在苗期噴藥；噴藥劑量採用61. 5g ai/畝 82g ai/畝單倍劑量，得出的結果不能反映棉花抗性穩定性及抗性程度；採用的噴霧器械跑冒滴漏嚴重，噴藥量偏小。上述問題導致其鑑定結果產生很大的系統誤差，影響評價的準確性，從而影響後續育種工作及品種推廣過程中草甘膦的使用。本發明的評價方法，填補了我國棉花對草甘膦耐受性測定的空白。對棉花抗草甘膦新品種選育過程中育種材料抗性的科學評價和加速育種進程有重要意義。
具體實施例方式以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。實施例1
選直徑15cm、高IOcm聚乙烯塑料缽，缽底部打3個0. 5cm直徑透水孔；透水孔單層濾紙覆蓋；裝入生土 黃沙凱茵營養土 1:1:1的培養基質，從容器底部灌水浸透土壤。分別播種催芽的轉基因抗草甘膦棉花M0N88913、受體棉花品種Coker312和常規品種冀棉998，每缽播種5粒種子。播種後覆同樣基質1釐米。棉花出苗後間苗每缽留2 株。待棉花長至3 4、6 8和9 10真葉期，置壓力2. 75Kpa的可移動式8002扇形噴頭的噴霧塔內，噴施除草劑農達(Roundup)水劑；草甘膦濃度分別為Og ai/畝、61.5g ai/畝、82g ai/畝、123g ai/畝，164g ai/畝和M6g ai/畝，加水量30L/畝。採用因子設計，重複5次。施藥後28天，以棉株生長點乾枯為死亡標準測定棉花死亡率；收穫時測定棉花單株鈴數、單鈴重和衣分等產量性狀，並折成畝產量。以草甘膦劑量61.5 82g ai/畝的2 3倍噴藥量噴施時，棉花不減產為抗，上述劑量噴施時，棉花生長點不死亡但減產為耐。施用草甘膦後28d棉花材料死亡率見表1，收穫時的產量見表2表1施用草甘膦後28d棉花材料死亡率(％ )
棉花材料草甘膦濃度施藥時棉花葉齡(g ai / 畝)3690LLL61.5LLL82.0LLLMon88913123LLL164.0LLL246.0LLL0LLL61.5DDD82.0DDDCoker312123DDD164.0DDD246.0DDD0LLL61.5DDD冀棉99882.0DDD123DDD164.0DDD246.0DDD 注1.表中L表示經對應劑量草甘膦處理生長點存活的棉花，D表示經對應劑量草甘膦處理生長點死亡的棉花。2. M0N88913為轉基因抗草甘膦棉花，Coker312為M0N88913 的受體棉花品種，均為美國孟山都公司生產；冀棉998為普通棉花品種，河北冀豐種業有限公司生產。
表2施用草甘膦後棉花產量(籽棉.kg/畝)
權利要求
1.一種棉花抗/耐草甘膦鑑定方法，其特徵在於，包括如下步驟1)在容器或者田間播種棉花種子，出苗後間苗；2)分別用61.5gai/畝 82g ai/畝和123g ai/畝 M6g ai/畝的草甘膦噴施兩組相同的棉花幼苗，其中所述的棉花幼苗的葉齡為3 10葉齡；3)施藥後，觀 42天記錄棉花死亡率，收穫時記錄產量性狀；4)噴施61.5gai/畝 82g ai/畝的草甘膦死亡的棉花為對草甘膦敏感，噴施123g ai/畝 M6g ai/畝的草甘膦不死亡且不減產的棉花為抗草甘膦，噴施123g ai/畝 M6g ai/畝的草甘膦不死亡但減產的棉花為耐草甘膦。
2.如權利要求1所述的鑑定方法，其特徵在於，所述的容器為直徑10 15cm，高8 IOcm聚乙烯塑料缽，缽的底部有2 5個0. 2 0. 5cm直徑透水孔，透水孔由透水材料覆到ο
3.如權利要求1所述的鑑定方法，其特徵在於，所述容器播種的基質為生土黃沙 凱茵營養土 1 1 1，ρΗ為7.0 7. 5。
4.如權利要求1所述的鑑定方法，其特徵在於，所述棉花容器播種方法為從容器底部灌水浸透土壤，播種5顆已經催芽的棉花種子，然後覆厚度為0. 75 1. 5釐米的基質，出苗後間苗每缽留2植株。
5.如權利要求1所述的鑑定方法，其特徵在於，所述棉花田間播種方法為寬窄行播種， 寬行行距為90cm，窄行行距為45cm，密度為4000 6000株/畝穴播，每穴播種2 5粒棉花種子，出苗後間苗每穴留1植株。
6.如權利要求1所述的鑑定方法，其特徵在於，所述的噴施草甘膦的棉花葉齡為5 6 葉齡。
7.如權利要求1所述的鑑定方法，其特徵在於，所述的草甘膦為農達，其含有41%草甘膦異丙胺鹽。
全文摘要
本發明涉及一種棉花抗(耐)草甘膦鑑定方法，用於棉花材料對草甘膦抗/耐受性鑑定。該方法包括如下步驟在容器或田間播種棉花種子；待棉花長到一定葉齡後，分別用61.5g ai/畝～82g ai/畝或123g ai/畝～246g ai/畝噴施除草劑草甘膦；記錄棉花死亡率，收穫時記錄產量性狀，噴施61.5g ai/畝～82g ai/畝的草甘膦死亡的棉花為對草甘膦敏感，噴施123g ai/畝～246g ai/畝的草甘膦不死亡且不減產的棉花為抗草甘膦，噴施123g ai/畝～246g ai/畝的草甘膦不死亡但減產的棉花為耐草甘膦。本發明的鑑定方法，適合棉花常規品種、雜交品種和轉基因抗草甘膦品種的草甘膦抗/耐受性鑑定與評價，能準確測定棉花對草甘膦的抗/耐受程度，具有很強的實用性。
文檔編號A01G1/00GK102165885SQ201010604559
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者吳孔明, 崔海蘭, 李香菊, 梁革梅 申請人:中國農業科學院植物保護研究所