專利名稱：從多個切花菊品種中篩選磷利用效率相對最高品種的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于植物栽培與育種技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種從多個切花菊品種中篩選磷利用效率相對最聞的品種的方法。
背景技術(shù)：
花卉種植業(yè)是精細(xì)農(nóng)業(yè)的代表，植物營養(yǎng)調(diào)控作為精細(xì)農(nóng)業(yè)的重要組成部分，開發(fā)高效營養(yǎng)型的花卉品種將會有助于花卉精準(zhǔn)栽培的實(shí)現(xiàn)。同時控制肥料用量也成為花卉取得國際認(rèn)證、打入國際市場的保證。切花菊是世界四大切花之一，在花卉種植業(yè)中占據(jù)重要地位，因此研究切花菊的營養(yǎng)利用能力十分必要。磷是植物最重要營養(yǎng)元素之一，植物體內(nèi)的絕大部分代謝都離不開磷的參與。磷礦作為一種不可再生的資源，預(yù)計在不久的將來將會耗竭。另外，施入土壤的化學(xué)磷肥極易被土壤吸附、固定，磷肥的當(dāng)季利用率僅為10% 25%，大量未被利用的磷素長期或暫時滯留在土壤中，不僅會造成磷素資源的浪費(fèi)，加劇土壤次生鹽潰化，同時也加大淋溶損失所造成的污染風(fēng)險。切花菊一般采用溫室栽培，復(fù)種指數(shù)高，為了維持高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)不得不大量施用化肥，這樣做不僅會造成肥料浪費(fèi)以及土壤連作障礙，而且環(huán)境污染較大田更為嚴(yán)重。利用作物自身對土壤營養(yǎng)元素吸收和利用的遺傳性差異，篩選或培育能提高土壤磷利用率的耐低磷品種是經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的有效方法。為了在較大范圍內(nèi)對切花菊的磷利用狀況進(jìn)行評價，篩選出磷高效利用品種和磷低效利用品種，并為切花菊的栽培、磷營養(yǎng)學(xué)研究和品種選育工作提供參考和依據(jù)，本發(fā)明在借鑒大田作物篩選方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合切花菊自身的特點(diǎn)，摸索出切花菊苗期耐低磷種質(zhì)的篩選方法。[I]王雁，吳丹.花卉認(rèn)證對我國花卉產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響[J].林業(yè)科學(xué)研究，2007，20(6) :763-767[2]農(nóng)業(yè)部.2010年全國花卉業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)[J]·中國花卉園藝，2011，3 22[3]Oelkers E, Valsami J E. Phosphate mineral reactivity and globalsustainability[J]. Elements,2008,4 : 83-88[4] Iiu Y, Chen J N, Mol A P. Comparative analysis of phosphorus use withnational and local economies in china[J]· Resoures, Conservation and Recycling,2007,51 454-474[5]余海英，李廷軒，張錫洲.溫室栽培系統(tǒng)的養(yǎng)分平衡及土壤養(yǎng)分變化特征[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，43 (3) :514-522[6]王新民，侯彥林.日光溫室土壤磷素形態(tài)及其空間分布特性研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2004，23 (I) 72-75[7]郭再華，賀立源，黃魏，等.耐低磷水稻篩選與鑒定[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2006，12(5) =642-648[8]毛達(dá)如，申建波.植物營養(yǎng)研究方法[M].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2005，25-29[9]郭世榮，王秀峰.無土栽培學(xué)[M].中國農(nóng)業(yè)出版社，2003，113
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發(fā)明內(nèi)容
針對目前切花菊磷高效利用研究工作基礎(chǔ)薄弱及菊花磷利用效率高的品種的篩選方法研究在國內(nèi)幾乎空白這一現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種從多個切花菊品種中篩選磷利用效率相對最高的品種的方法。關(guān)于磷利用效率高的品種的篩選指標(biāo)，目前尚無既定標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明基于植株相對干重、相對磷含量和相對磷積累量，建立了切花菊快速、簡便的磷利用效率高的品種的篩選方法。該方法操作簡便易行，并能基本上客觀地反映吸收磷素的真實(shí)狀況，篩選出優(yōu)異的品種。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種從多個切花菊品種中篩選磷利用效率相對最高的品種的方法，包括以下步驟a、獲取生根插穗從需要進(jìn)行篩選的多個切花菊品種中選取生長一致的插穗，在生根基質(zhì)(體積比I : I的蛭石和珍珠巖)中培養(yǎng)生根，獲得試驗(yàn)處理材料；b、確定篩選濃度將多個切花菊品種分別定植于若干個砂培槽中，灌入不同磷濃度的營養(yǎng)液，20d后測定各處理植株的干重。計算各處理植株干重的變異系數(shù)，選取變異系數(shù)最大的處理濃度為篩選濃度。C、砂培篩選設(shè)置正常磷和低磷2個處理，低磷處理的磷濃度為步驟b確定的篩選濃度，各處理每個品種20株，7d換一次營養(yǎng)液,換營養(yǎng)液前從砂面燒蒸懼水淋洗一次,每天視光照和氣溫調(diào)整灌溉次數(shù)，以免萎焉，適量補(bǔ)充每天消耗的水分，每隔2-3天調(diào)節(jié)pH —次，pH調(diào)至5. 8。處理20d后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。分別測定2個處理各品種植株的株高、干重、磷含量等指標(biāo)。根據(jù)干重和磷含量計算磷積累量磷積累量=干重X磷含量。進(jìn)行各處理指標(biāo)的差異顯著性及相關(guān)性分析，選擇差異顯著及相關(guān)性強(qiáng)的指標(biāo)為篩選指標(biāo)。計算各品種的相對耐性指數(shù)=(低磷處理的測定值/正常磷處理的測定值)X 100%，根據(jù)相對耐性指數(shù)計算綜合耐低磷指數(shù)，綜合耐低磷指數(shù)為各相對耐性指數(shù)的平均值。以綜合耐低磷指數(shù)為變量，將數(shù)據(jù)在(Tl標(biāo)準(zhǔn)化，采用系統(tǒng)聚類法，將切花菊耐低磷能力分級，最后確定磷利用效率相對最聞的品種和憐利用效率相對最低的品種。上述從多個切花菊品種中篩選磷利用效率相對最高的品種的方法，其中步驟b中所述的不同磷濃度為 5μπιο1 · L'15 μ mo I · L'30ymol · Γ1 和 50 μ mo I · Γ1 (用 KCl 使各處理鉀鹽濃度一致)。磷素供應(yīng)的形態(tài)為KH2PO4，所述的營養(yǎng)液除磷酸鹽外的各成分分別為KNO31. 67mmol · Λ MgS04250 μ mo I · Λ K2S04300 μ mo I · Λ CaCl2750 μ mo I · ΛFe_EDTA15 μ mo I · L \ Η3Β0345 μ mo I · L \ MnCl24. 5 μ mo I · L \ ZnSO4I μ mo I · L \H2MoO4O. 13 μ mo I · L1, CuSO4O. 16 μ mo I · L、步驟c中所述的進(jìn)行低磷處理(篩選濃度)和正常磷處理為培養(yǎng)過程中分別采用磷含量低的營養(yǎng)液和磷含量正常的營養(yǎng)液，所述的營養(yǎng)液的磷素形態(tài)為KH2PO4，磷含量正常的營養(yǎng)液中磷含量為300μπιΟ1 · L—1，磷含量低的營養(yǎng)液中磷含量為Ιδμπιο · L_\低磷營養(yǎng)液用KCl使鉀鹽濃度與正常營養(yǎng)液鉀鹽濃度一致；營養(yǎng)液中除磷酸鹽外的各成分分別為KNO3L 67mmol · Λ MgS04250 μ mo I · Λ K2S04300 μ mo I · Λ CaCl2750 μ mo I · Λ
Fe_EDTA15 μ mo I · L \ Η3Β0345 μ mo I · L \ MnCl24. 5 μ mo I · L \ ZnSO4I μ mo I · L \H2MoO4O. 13 μ mo I · L1, CuSO4O. 16 μ mo I · L、篩選原理作物在缺磷條件下的表現(xiàn)癥狀之一就是生長緩慢，生物量有所降低。磷利用高效品種具有較大的生物積累量，磷低效品種則因?yàn)榱姿毓?yīng)不充分，生物積累量很小。不同品種切花菊苗期地上部干物質(zhì)重的差異在一定程度上能反應(yīng)它對養(yǎng)分的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和利用效
率的差異。植株的磷含量和磷積累，是表示植株吸收磷素能力大小的指標(biāo)。在低磷脅迫下，不同基因型植株磷素吸收總量均有下降。但高效品種在較低的磷素水平下仍能吸收較多的磷素來滿足其生長發(fā)育的需要，所以相對比值更高。本發(fā)明技術(shù)方案的詳細(xì)過程為a、獲取生根插穗選取生長一致的插穗，將插穗剪成5 7厘米，下面2. 5 3厘米葉片去掉，保證頂部兩葉一心。將插穗扦插于生根基質(zhì)(體積比I : I的蛭石和珍珠巖)，15d后插穗生根，洗凈基質(zhì)，即可用于處理。b、確定篩選濃度將多個切花菊品種分別定值于若干個砂培槽中(砂培槽長X寬X高為1.5mX1.2mX0. 3m的木制框槽，底部鋪塑料薄膜防水)，灌入磷濃度為δμπιο · L'15 μ mo I · r\30ymol · Γ1和50μπιο1 · Γ1 (用KCl使各處理鉀鹽濃度一致)的營養(yǎng)液。磷素供應(yīng)的形態(tài)為KH2PO4，所述的營養(yǎng)液除磷酸鹽外的各成分分別為ΚΝ031. 67mmol · L_SMgS04250 μ mo I · I/1，K2S04300 μ mo I · Γ1，CaCl2750 μ mo I · Γ1，F(xiàn)e_EDTA15 μ mo I · Γ1，H3B0345 μ mo I · L \ MnCl24. 5 μ mo I · L \ ZnSO4I μ mo I · L \ H2MoO4O. 13 μ mo I · L \CuSO4O. 16ymol -L^10 20d后測定各處理植株的干重。計算各處理植株干重的變異系數(shù)，選取變異系數(shù)最大的處理濃度為篩選濃度。C、砂培篩選將每個品種中挑出的2n(n ^ I)株生根插穗分為兩組，每組η株，一組澆灌低磷水平營養(yǎng)液(進(jìn)行低磷處理)，另一組澆灌正常磷水平營養(yǎng)液(進(jìn)行正常磷處理)。營養(yǎng)液的磷素形態(tài)為KH2PO4，低磷水平營養(yǎng)液中磷含量為Ιδμπιο · L—1 ;正常磷水平營養(yǎng)液中磷含量為 300μηιο1 · L_S 除磷酸鹽外的各成分分別為KN031. 67mmol · L_\ MgS04250 μ mo I · L_SK2S04300 μ mo I · I/1，CaCl2750 μ mo I · I/1，F(xiàn)e_EDTA15 μ mo I · I/1，H3B0345 μ mo I · I/1，MnCl24. 5 μ mo I · L1, ZnSO4I μ mo I · L \ H2MoO4O. 13 μ mo I · L1, CuSO4O. 16 μ mo I · L、7d 換一次營養(yǎng)液，換營養(yǎng)液前從砂面澆蒸餾水淋洗一次，每天視光照和氣溫調(diào)整灌溉次數(shù)，以免萎焉，適量補(bǔ)充每天消耗的水分，每隔2-3天調(diào)節(jié)pH —次，pH調(diào)至5. 8。處理20d后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。分別測定2個處理各品種植株的株高、干重、磷含量等指標(biāo)。根據(jù)干重和磷含量計算磷積累量磷積累量=干重X磷含量。進(jìn)行各處理指標(biāo)的差異顯著性及相關(guān)性分析，選擇差異顯著及相關(guān)性強(qiáng)的指標(biāo)為篩選指標(biāo) 。計算各品種的相對耐性指數(shù)=(低磷處理的測定值/正常磷處理的測定值)X 100 %，根據(jù)相對耐性指數(shù)計算綜合耐低磷指數(shù)，綜合耐低磷指數(shù)為各相對耐性指數(shù)的平均值。以綜合耐低磷指數(shù)為變量，將數(shù)據(jù)在0 1標(biāo)準(zhǔn)化，采用系統(tǒng)聚類法，將切花菊耐低磷能力分級，最后確定磷利用效率相對最高的品種和磷利用效率相對最低的品種。d、篩選指標(biāo)的測定篩選指標(biāo)即比較品種間的相對值1、相對干物質(zhì)重；2、相對磷含量；3、相對磷積累量。綜合三項(xiàng)的相對值來判斷品種磷利用效率的高低。相對性狀=(低磷處理的測定值/正常磷處理的測定值)I、干重測定先將鮮樣在105°C殺青30min，8(TC烘干至恒重后測干重。2、磷含量測定植株樣品烘干，磨細(xì)后，經(jīng)濃H2SO4和H2O2消煮后用鑰銻抗法測磷含量。3、磷積累量由干重和磷含量計算的磷積累量，磷積累量=干重X磷含量。本發(fā)明的有益效果I.本發(fā)明是目前較為系統(tǒng)的針對切花菊磷素吸收真實(shí)狀況的一套研究方法，即通過三個生理指標(biāo)建立切花菊磷利用效率高的品種的篩選方法，且該方法操作簡便易行，可以通過該方法對盡可能多的切花菊品種進(jìn)行磷高效利用品種的篩選，從而篩選出磷利用效率最聞的切花菊品種。2、本發(fā)明確定了切花菊苗期耐低磷品種的篩選指標(biāo)，這些指標(biāo)簡單有效，能反映切花菊磷利用效率的差異。3、本發(fā)明可在較大范圍內(nèi)對切花菊的磷利用狀況進(jìn)行評價，篩選出磷高效利用品種和磷低效利用品種，并為切花菊的栽培、磷營養(yǎng)學(xué)研究和品種選育工作提供參考和依據(jù)。


圖132個切花菊品種耐低磷性的聚類圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例II、獲取生根插穗從需要進(jìn)行篩選的32個切花菊品種(見表I)中選取生長一致的插穗，將插穗剪成5 7cm,下面2. 5 3cm葉片去掉,保證頂部兩葉一心。將插穗扦插于生根基質(zhì)(體積比I I的蛭石和珍珠巖)，光照時間為白天12h，夜間12h，白天最高溫度32°C，夜間最低溫度27V。15d后插穗生根，洗凈基質(zhì)，即可用于處理。
2、確定篩選濃度設(shè)定4個低憐處理濃度，分別為5 μ mo I · L \ 15 μ mo I · L \30 μ mo I · L 1和50 μ mo I · Γ1 (用KCl使各處理鉀鹽濃度一致)。磷素供應(yīng)的形態(tài)為KH2PO4，營養(yǎng)液除磷酸鹽外的各成分分別為KNO31. 67_1 · ΙΛ MgS04250 μ mol · Λ K2S04300 μ mol · ΛCaCl2750 μ mol · L \ Fe_EDTA15 μ mol · L \ Η3Β0345 μ mol · L \ MnCl24. 5 μ mol · L \ZnSO4I μ mol .L1, H2MoO4O. 13 μ mol .L1, CuSO4O. 16 μ mol · L、隨機(jī)選取 8 個切花菊品種分別定植于4個砂培槽中，每個處理10株，灌入不同磷濃度的營養(yǎng)液，20d后測定各處理植株的干重。計算各處理植株干重的變異系數(shù)，選取變異系數(shù)最大的處理濃度為篩選濃度。4個處理各品種植株干重的變異系數(shù)分別為9. 42%、13. 14%、11. 37%和7. 83%，故選擇磷濃度15 μ mol · L—1為篩選濃度。3、砂培篩選將每個品種中挑出的40株生根插穗分為兩組，每組20株，一組澆灌低磷水平營養(yǎng)液(進(jìn)行低磷處理)，另一組澆灌正常磷水平營養(yǎng)液(進(jìn)行正常磷處理)。所述的營養(yǎng)液的磷素形態(tài)為KH2PO4,磷含量正常的營養(yǎng)液中磷含量為300 μ mol · L—1，低磷處理營養(yǎng)液中磷含量為15 μ mol · L—1，低磷營養(yǎng)液用KCl使鉀鹽濃度與正常營養(yǎng)液鉀鹽濃度一致，正常磷水平營養(yǎng)液和低磷水平營養(yǎng)液中除磷酸鹽外的各成分分別為KN031. 67mmol · L_SMgS04250 μ mol · I/1，K2S04300 μ mol · I/1，CaCl2750 μ mol · Γ1，F(xiàn)e_EDTA15 μ mol · Γ1，Η3Β0345 μ mol · L \ MnCl24. 5 μ mol · L \ ZnSO4I μ mol · L \ H2MoO4O. 13 μ mol · L \CuSO4O. 16 μ mol ^L10分別測定2個處理各品種植株的株高、干重、磷含量。計算各品種的相對耐性指數(shù)=(低磷處理的測定值/正常磷處理的測定值)X100%，根據(jù)相對耐性指數(shù)計算綜合耐低磷指數(shù)，綜合耐低磷指數(shù)為各相對耐性指數(shù)的平均值。以綜合耐低磷指數(shù)為變量，將數(shù)據(jù)在(Ti標(biāo)準(zhǔn)化，采用系統(tǒng)聚類法，將切花菊耐低磷能力分級，最后確定磷利用效率相對最高的品種和憐利用效率相對最低的品種。(I)篩選指標(biāo)的測定篩選指標(biāo)I、相對干物質(zhì)重；2、相對磷含量；3、相對磷積累量。相對耐性指數(shù)=(低磷處理的測定值/正常磷處理的測定值)X 100%。植株干重測定先將鮮樣在105°C殺青30min，8(TC烘干至恒重后測干重。全磷測定植株樣品烘干，磨細(xì)后，經(jīng)濃H2SO4和H2O2消煮后用鑰銻抗法測磷含量。磷積累量由干物質(zhì)重和磷含量計算的磷積累量，磷積累量=干重X磷含量。表I 32個切花菊品種在低磷脅迫下生物學(xué)性狀統(tǒng)計
權(quán)利要求
1.一種從多個切花菊品種中篩選磷利用效率相對最高品種的方法，其特征在于包括以下步驟 a、獲取生根插穗從需要進(jìn)行篩選的多個切花菊品種中選取生長一致的插穗，在生根基質(zhì)中培養(yǎng)生根，獲得試驗(yàn)處理材料； b、確定篩選濃度將多個切花菊品種分別定植于若干個砂培槽中，灌入不同磷濃度的營養(yǎng)液，20d后測定各處理植株的干重，計算各處理植株干重的變異系數(shù)，選取變異系數(shù)最大的處理濃度為篩選濃度； C、砂培篩選設(shè)置正常磷和低磷2個處理，低磷處理的磷濃度為步驟b確定的篩選濃度，各處理每個品種20株，7d換一次營養(yǎng)液，處理20d后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，分別測定2個處理各品種植株的株高、干重、磷含量，根據(jù)干重和磷含量計算磷積累量磷積累量=干重X磷含量；進(jìn)行各處理指標(biāo)的差異顯著性及相關(guān)性分析，選擇差異顯著及相關(guān)性強(qiáng)的指標(biāo)為篩選指標(biāo)；計算各品種的相對耐性指數(shù)=(低磷處理的測定值/正常磷處理的測定值)X 100 %，根據(jù)相對耐性指數(shù)計算綜合耐低磷指數(shù)，綜合耐低磷指數(shù)為各相對耐性指數(shù)的平均值；以綜合耐低磷指數(shù)為變量，將數(shù)據(jù)在(Tl標(biāo)準(zhǔn)化，采用系統(tǒng)聚類法，將切花菊耐低憐能力分級，最后確定憐利用效率相對最聞的品種和憐利用效率相對最低的品種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從多個切花菊品種中篩選磷利用效率相對最高的品種的方法，其特征在于步驟b中所述的不同磷濃度為5 μ mo I · L' 15 μ mo I · L'30 μ mo I · L-1和50μ mo I · L—1，用KCl使各處理鉀鹽濃度一致，磷素供應(yīng)的形態(tài)為KH2PO4,所述的營養(yǎng)液除憐酸鹽外的各成分分別為KNO31. 67mmol · L \ MgS04250 μ mo I · L S K2S04300 μ mo I · L SCaCl2750 μ mo I · L \ Fe_EDTA15 μ mo I · L \ H3B0345 μ mo I · L \ MnCl24. 5 μ mo I · L \ZnSO4I μ mo I · L1, H2MoO4O. 13 μ mo I · L1, CuSO4O. 16 μ mo I · L、
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從多個切花菊品種中篩選磷利用效率相對最高的品種的方法，其特征在于步驟b中所述的篩選濃度為含磷15 μ mo I · L—1。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從多個切花菊品種中篩選磷利用效率相對最高的品種的方法，其特征在于步驟c中所述的進(jìn)行正常磷處理和低磷處理為培養(yǎng)過程中分別采用磷含量正常的營養(yǎng)液和低磷含量的營養(yǎng)液，磷素供應(yīng)的形態(tài)為KH2PO4,正常磷營養(yǎng)液磷濃度為300 μ mo I · L_\低磷營養(yǎng)液磷濃度為15 μ mo I · L_\低磷營養(yǎng)液用KCl使鉀鹽濃度與正常營養(yǎng)液鉀鹽濃度一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的從多個切花菊品種中篩選磷利用效率相對最高的品種的方法，其特征在于所述的磷含量正常的營養(yǎng)液和低磷含量的營養(yǎng)液除磷酸鹽外的各成分濃度分別為KNO31. 67_1 · ΙΛ MgS04250 μ mo I · Λ K2S04300 μ mo I · Λ CaCl2750 μ mo I · ΛFe_EDTA15 μ mo I · L \ H3B0345 μ mo I · L \ MnCl24. 5 μ mo I · L \ ZnSO4I μ mo I · L \H2MoO4O. 13 μ mo I · L1, CuSO4O. 16 μ mo I · L全文摘要
本發(fā)明屬于植物栽培與育種技術(shù)領(lǐng)域，公開了從多個切花菊品種中篩選磷利用效率相對最高的品種的方法，該方法包括以下幾個步驟a、獲取生根插穗；b、確定篩選濃度將多個切花菊品種分別定植于若干個砂培槽中，灌入不同磷濃度的營養(yǎng)液，計算各處理植株干重的變異系數(shù)，選取變異系數(shù)最大的處理濃度為篩選濃度；c、砂培篩選設(shè)置正常磷和低磷(步驟b確定的篩選濃度)2個處理，通過各指標(biāo)差異顯著性及相關(guān)性分析，確定合適的篩選指標(biāo)，采用系統(tǒng)聚類法，將切花菊耐低磷能力分級，最后確定磷利用效率相對最高的品種和磷利用效率相對最低的品種。本方法最終篩選出的切花菊品種，為切花菊的栽培、磷營養(yǎng)學(xué)研究和品種選育工作提供參考和依據(jù)。
文檔編號A01G31/00GK102754592SQ20121026196
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者劉鵬, 宋愛萍, 房偉民, 管志勇, 蔣甲福, 陳發(fā)棣, 陳素梅 申請人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)