一种培育耐盐性高粱品种的方法
本发明属于高粱，具体地涉及一种培育耐盐性高粱品种的方法。
背景技术：
1、随着全球气候变化和土地盐碱化问题的加剧，耐盐性作物的培育和研究显得尤为重要。在众多作物中，高粱以其多重抗性，特别是耐盐性，受到了广泛关注。目前，关于高粱耐盐性的研究已取得了一定的进展。研究者们通过不同的方法，如生理生化分析、分子生物学技术和遗传学研究，来探究高粱在盐胁迫下的生理响应和适应机制。这些研究不仅涉及高粱的形态结构、生长状况，还包括其生理生化特性和相关基因的表达调控。在高粱耐盐性的鉴定方面，主要通过观察高粱在盐胁迫下的生长表现、生理指标变化以及产量和品质的影响来评估其耐盐性的强弱。不同品种的高粱在耐盐性上存在显著差异，这种差异不仅体现在不同的生长阶段，也受环境条件和遗传因素的影响。保护酶类的调节是高粱应对盐胁迫的重要机制之一。在盐胁迫下，过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶等酶类能够消除因胁迫而产生的毒害物质，从而保证高粱在一定盐碱浓度下的正常生长与发育。渗透调节也是高粱适应盐胁迫的主要生理机制。高粱通过细胞内积累对原生质体无害的物质来调节细胞渗透势，以应对盐胁迫。溶质主要包括脯氨酸、甜菜碱和可溶性糖等，在高粱的耐盐性中发挥着重要作用。
2、现有技术中，由于传统育种方法缺乏精确的定向性，依赖于大量的种群筛选和试错过程，因此效率相对较低。此外，传统育种方法主要基于当前环境条件下的表现进行选择，因此培育出的品种对未来环境变化的适应性较差，特别是面对气候变化和土壤盐碱化的复杂情况。
技术实现思路
1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种培育耐盐性高粱品种的方法。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种培育耐盐性高粱品种的方法，包括以下步骤：
4、s1、采集无病虫害、无损伤的高粱种子，用无菌水清洗种子3-5次，每次清洗时长为5-10min，清洗后先将种子浸泡在1-2％的次氯酸钠溶液中10-15min，然后用无菌水冲洗干净，再浸泡在复合耐盐诱导剂水溶液中30-40min；
5、s2、选择含有0.5-1％氯化钠的培养基，模拟盐渍化土壤条件，将浸泡后的种子均匀播种在培养基上进行培养，定期检查培养基的湿度，进行补水，及时去除病弱苗；
6、s3、当幼苗长至3-4叶期时，移栽至试验田，试验田应设置不同的盐浓度区域，盐分浓度设置为0.4％和0.8％，在阴天或傍晚进行移栽，移栽时保持土壤湿润，确保幼苗根系完整，进行田间管理，在移栽后的一个月内，进行追肥；
7、s4、在收获时测量各植株的产量，筛选出在2％盐浓度下产量仍能达到0.5％盐浓度70％以上的植株，将筛选出的耐盐性植株进行繁育，通过多代选择和繁育，培育出稳定的耐盐性高粱品种。
8、进一步地，所述步骤s1中复合耐盐诱导剂水溶液的浓度为0.5-1.5％(w/v)，浸泡时间为24-48h，期间每隔6-8h搅动一次。
9、所述步骤s1中复合耐盐诱导剂水溶液的包括以下步骤制得：
10、a1、将壳聚糖粉末缓慢加入1％醋酸溶液中，搅拌至完全溶解，在300-400rpm的搅拌速度下，加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，控制反应温度为60-70℃，反应时间为4-6h，反应结束后，用过量乙醇沉淀，过滤，洗涤，在60℃下真空干燥12-24h，得到改性壳聚糖；
11、a2、将改性壳聚糖加入二甲基亚砜中，在300-400rpm的搅拌速度下，加入吲哚乙酸，控制反应温度为40-50℃，加入n-羟基丁二酰亚胺和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，反应24-30h，反应结束后，用过量去离子水沉淀，过滤，洗涤，用去离子水配置成浓度为5-10％的复合耐盐诱导剂水溶液。
12、所述步骤s2中培养基按质量分数计包括以下原料：琼脂1.5-3％、氯化钠0.5-1％、氯化钙0.02-0.03％、硫酸镁0.01-0.02％、硝酸铵0.2-0.5％、磷酸二氢钾0.15-0.35％、硫胺素0.001％和核黄素0.001％，余量为水，调节ph值在5.5-6.5。
13、所述步骤s2中播种在培养基上进行培养的条件为：湿度控制在60-70％，温度控制在25-30℃，光照强度为2000-3000l x，光照时间为16h/天。
14、所述步骤s3中追肥的策略具体为：在移栽后的第10天，每亩追施尿素1.5-2.5kg、磷酸二铵4-6kg和氯化钾5-7kg，在移栽后的第20天，每亩追施尿素7-10kg，在移栽后的第25天，每亩再追施氯化钾5-7kg。
15、所述步骤a1中壳聚糖、醋酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的用量比为(10-15)g：(100-120)ml：(3.5-4.5)g。
16、所述步骤a2中改性壳聚糖、二甲基亚砜、吲哚乙酸、n-羟基丁二酰亚胺和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的用量比为(10-12)g：(100-110)ml：(0.2-0.3)g：(0.05-0.07)g：(0.01-0.02)g。
17、本发明的有益效果：
18、1、本发明技术方案中，壳聚糖经过改性后其分子链上的活性基团能够与细胞壁上的负电荷相互作用，从而增强细胞壁的稳定性，有助于维持细胞在盐胁迫下的正常功能。此外，改性壳聚糖还作为信号分子，激活植物体内的防御机制，提高植物对盐胁迫的抗性。吲哚乙酸是一种植物生长素，它在植物体内起着调节细胞伸长和分裂的作用。在盐胁迫下，吲哚乙酸能够帮助植物调整根系结构，增强对水分和养分的吸收能力，从而提高植物的耐盐性。
19、2、本发明技术方案中，通过使用复合耐盐诱导剂对种子进行预处理，激活了种子细胞的防御机制和生长调节系统。改性壳聚糖增强了细胞壁的稳定性，提高了种子在盐胁迫环境下的生存能力，而吲哚乙酸则优化了根系结构，增强了植物对逆境的适应性。通过在培养基和试验田中设置逐步增加的盐浓度，为幼苗提供了一个渐进式的适应过程，有助于筛选出天然具有高强耐盐性的植株，并确保这些植株在高盐环境下仍能维持高产。通过综合种子处理、逐步适应的盐胁迫环境以及系统化的田间管理和选择繁育等多个环节，形成了一个高效、全面的耐盐性高粱品种培育体系，相较于传统方法更具针对性和效率。
技术特征：
1.一种培育耐盐性高粱品种的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种培育耐盐性高粱品种的方法，其特征在于，步骤s1中复合耐盐诱导剂水溶液的浓度为0.5-1.5％(w/v)，浸泡时间为24-48h，期间每隔6-8h搅动一次。
3.根据权利要求1所述的一种培育耐盐性高粱品种的方法，其特征在于，步骤s1中复合耐盐诱导剂水溶液的包括以下步骤制得：
4.根据权利要求1所述的一种培育耐盐性高粱品种的方法，其特征在于，步骤s2中培养基按质量分数计包括以下原料：琼脂1.5-3％、氯化钠0.5-1％、氯化钙0.02-0.03％、硫酸镁0.01-0.02％、硝酸铵0.2-0.5％、磷酸二氢钾0.15-0.35％、硫胺素0.001％和核黄素0.001％，余量为水，调节ph值在5.5-6.5。
5.根据权利要求1所述的一种培育耐盐性高粱品种的方法，其特征在于，步骤s2中播种在培养基上进行培养的条件为：湿度控制在60-70％，温度控制在25-30℃，光照强度为2000-3000lx，光照时间为16h/天。
6.根据权利要求1所述的一种培育耐盐性高粱品种的方法，其特征在于，步骤s3中追肥的策略具体为：在移栽后的第10天，每亩追施尿素1.5-2.5kg、磷酸二铵4-6kg和氯化钾5-7kg，在移栽后的第20天，每亩追施尿素7-10kg，在移栽后的第25天，每亩再追施氯化钾5-7kg。
7.根据权利要求3所述的一种培育耐盐性高粱品种的方法，其特征在于，步骤a1中壳聚糖、醋酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的用量比为(10-15)g：(100-120)ml：(3.5-4.5)g。
8.根据权利要求3所述的一种培育耐盐性高粱品种的方法，其特征在于，步骤a2中改性壳聚糖、二甲基亚砜、吲哚乙酸、n-羟基丁二酰亚胺和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的用量比为(10-12)g：(100-110)ml：(0.2-0.3)g：(0.05-0.07)g：(0.01-0.02)g。
技术总结
本发明属于高粱技术领域，具体地涉及一种培育耐盐性高粱品种的方法，包括以下步骤：S1、用无菌水清洗高粱种子，消毒，再浸泡在复合耐盐诱导剂水溶液中；S2、选择含有氯化钠的培养基，将浸泡后的种子均匀播种在培养基上进行培养，定期检查培养基的湿度，进行补水，及时去除病弱苗；S3、移栽至试验田，进行田间管理，在移栽后的一个月内，进行追肥；S4、多代选择和繁育。本发明通过使用复合耐盐诱导剂对种子进行预处理，激活了种子细胞的防御机制和生长调节系统。改性壳聚糖增强了细胞壁的稳定性，提高了种子在盐胁迫环境下的生存能力，而吲哚乙酸则优化了根系结构，增强了植物对逆境的适应性。
技术研发人员：张飞,王佳旭,张旷野,杨琳琳,吴晗,朱凯,王艳秋,柯福来,卢峰,张志鹏,段有厚,邹剑秋,刘志强,李月婷,王春语,黄超
受保护的技术使用者：辽宁省农业科学院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23