一种小麦穗分化进程的快速鉴定方法

摘要

本发明公开了一种小麦穗分化进程的快速鉴定方法，包括以下步骤：取生长中的小麦植株，剥离幼穗后测量穗颈长和穗长，计算穗颈长/穗长比值，并鉴定幼穗分化时期；最终建立穗颈长/穗长‑分化时期散点图和拟合曲线，通过测量小麦穗颈长/穗长比值并查阅曲线即可准确得出穗分化的具体时期。本发明整个鉴定过程简单，普通农艺工作者在大田里通过测量穗颈长和穗长即可完成。本方法是以穗颈长和穗长比值为参数，结合切片确定的穗分化时期得出拟合曲线，相关系数高，结果更加科学、可信、准确，在农业生产上能产生一定的经济和社会效益。本方法针对不同类型的小麦品种均能实施，较传统方法相比适用范围更加广泛。

权利要求

1.一种小麦穗分化进程的快速鉴定方法，其特征在于，包括以下步骤：取生长中的小麦植株，剥离幼穗后测量穗颈长和穗长，计算穗颈长/穗长比值，并鉴定幼穗分化时期；最终建立穗颈长/穗长‑分化时期散点图和拟合曲线，通过测量小麦穗颈长/穗长比值并查阅曲线即可准确得出穗分化的具体时期；

具体包括以下步骤：1）小麦植株取样：在穗分化不同阶段取小麦植株，将茎节和穗部外围叶鞘剥离； 2）测量长度：测量穗分化不同阶段的穗颈长和穗长，计算穗颈长/穗长比值； 

3）分化时期鉴定：取小麦幼穗制备树脂样品块切片，用显微镜鉴定穗分化所处时期； 4）建立散点图和拟合曲线：以穗颈长/穗长比值为X轴，以穗分化时期为Y轴，先建立散点图，然后建立穗颈长/穗长‑分化时期拟合曲线； 5）通过测量待测小麦的穗颈长和穗长，即可得出两者比值，代入拟合曲线即完成穗分化时期的鉴定；

2

所述步骤4）的拟合曲线为：y=7.49289+1.34824lin(x+0.00621)，R=0.85998。

2.根据权利要求1所述的小麦穗分化进程的快速鉴定方法，其特征在于，所述步骤1）中的穗分化不同阶段包括穗轴节片分化期、雌雄蕊分化期、药隔期、雌蕊柱头凸起期、孢原细胞分化期、小孢子母细胞形成期、小孢子晚期和开花期。

3.根据权利要求1所述的小麦穗分化进程的快速鉴定方法，其特征在于，所述步骤3）中的树脂样品块切片的制备方法如下：选取小麦幼穗，将幼穗置于2.5%戊二醛中固定，样品经乙醇梯度脱水、环氧丙烷置换、树脂浸透与包埋后获得树脂样品块，使用半薄切片机切1μm后的切片，用0.5%甲基紫染色即得。

4.根据权利要求1所述的小麦穗分化进程的快速鉴定方法，其特征在于，所述小麦为扬麦158或烟农19。

说明书

一种小麦穗分化进程的快速鉴定方法

技术领域

[0001] 本发明属于生物学、农学领域，具体涉及一种小麦穗分化进程的快速鉴定方法。

背景技术

[0002] 小麦穗分化进程分为小麦幼穗分化和花粉母细胞发育两个阶段构成，在第一阶段小麦茎尖由生长锥凸起分化至雌雄蕊原基，在第二阶段麦穗由雌雄蕊原基分化出花药和子房，穗分化进程的状况直接影响到小麦的侧小穗数、穗粒数、穗粒重、千粒重等产量指标的形成，与最终产量密切相关。

[0003] 因此，在农业生产上准确鉴定穗分化时期对小麦栽培中合理的肥水调控措施的运用有很重要的指导意义。目前农业生产上鉴定小麦穗分化时期主要包括叶龄余数法、测量穗长的判断法、显微镜检验法等。然而我国小麦品系众多，穗型丰富，导致不同品种小麦叶片数量和穗长的变异范围较大，因此这些传统方法使用范围相对有限，很难应用到不同小麦品种上。

发明内容

[0004] 发明目的：本发明通过长期对小麦穗分化研究发现小麦穗分化进程和穗颈长/穗长比值有显著的相关性，通过建立穗颈长/穗长‑穗分化进程曲线即可得出两者的数量关系，在农业生产上通过测量穗颈长/穗长比值再查阅曲线即可得快速得出小麦穗分化进程。该法较前人方法相比操作简单、实用性广、结果准确。

[0005] 技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种小麦穗分化进程的快速鉴定方法，包括以下步骤：取生长中的小麦植株，剥离幼穗后测量穗颈长和穗长，计算穗颈长/穗长比值，并鉴定幼穗分化时期；最终建立穗颈长/穗长‑分化时期散点图和拟合曲线，通过测量小麦穗颈长/穗长比值并查阅曲线即可准确得出穗分化的具体时期。

[0006] 其中，所述小麦穗分化进程的快速鉴定方法具体包括以下步骤：

[0007] 1)小麦植株取样：在穗分化不同阶段取小麦植株，将茎节和穗部外围叶鞘剥离；

[0008] 2)测量长度：测量穗分化不同阶段的穗颈长和穗长，计算穗颈长/穗长比值；

[0009] 3)分化时期鉴定：取小麦幼穗制备树脂样品块切片，用显微镜鉴定穗分化所处时期；

[0010] 4)建立散点图和拟合曲线：以穗颈长/穗长比值为X轴，以穗分化时期为Y轴，先建立散点图，然后建立穗颈长/穗长‑分化时期拟合曲线；

[0011] 5)通过测量待测小麦的穗颈长和穗长，即可得出两者比值，代入拟合曲线即完成穗分化时期的鉴定。

[0012] 其中，所述步骤1)中的穗分化不同阶段包括穗轴节片分化期、雌雄蕊分化期、药隔期、雌蕊柱头凸起期、孢原细胞分化期、小孢子母细胞形成期、小孢子晚期和开花期。

[0013] 其中，所述步骤3)中的树脂样品块切片的制备方法如下：选取小麦幼穗，将幼穗置于2.5％戊二醛中固定，样品经乙醇梯度脱水、环氧丙烷置换、树脂浸透与包埋后获得树脂样品块，使用半薄切片机切1μm后的切片，用0.5％甲基紫染色即得。

[0014] 其中，所述步骤4)的拟合曲线为：y＝7.49289+1.34824lin(x+0.00621)，R2＝0.85998。

[0015] 其中，所述小麦包括但不仅限于扬麦158或烟农19，其他小麦品种也可以采用该方法进行鉴定其分化时期。

[0016] 有益效果：本方法通过直尺或游标卡尺测量穗颈长和穗长，利用树脂切片观察穗部显微结构，进而标记穗分化的准确时期，通过穗颈长/穗长比值和分化时期的相关性得出穗分化进程鉴定公式。在农业生产上测量完穗颈长和穗长后即可通过查阅公式确定穗分化时期，相对于现有技术，本发明具备以下优点：

[0017] (1)整个鉴定过程简单，普通农艺工作者在大田里通过测量穗颈长和穗长即可完成。

[0018] (2)本方法是以穗颈长/穗长的比值为参数，结合切片确定的穗分化时期得出拟合曲线，相关系数高，结果更加科学、可信、准确，在农业生产上能产生一定的经济和社会效益。

[0019] (3)本方法针对不同类型的小麦品种均能实施，较传统方法相比适用范围更加广泛。

附图说明

[0020] 图1不同分化时期的小麦穗颈和穗图片；A、穗轴节片分化期至孢原母细胞分化期；B、小孢子母细胞形成期至开花期(花粉成熟期)；1、穗轴节片分化期；2、雌雄蕊分化期；3、药隔期；4、雌蕊柱头凸起期；5、孢原母细胞分化期；6、小孢子母细胞形成期；7、小孢子晚期；8、开花期(花粉成熟期)；

[0021] 图2不同分化时期穗颈长/穗长变化特征；

[0022] 图3不同分化时期小麦穗部器官显微结构图；A、穗轴节片分化期；B、雌雄蕊分化期；C、药隔期；D、雌蕊柱头凸起期；E、孢原母细胞分化期；F、小孢子母细胞形成期；G、小孢子晚期；H、开花期(花粉成熟期)；

[0023] 图4小麦穗颈长/穗长比值‑穗分化时期散点图；

[0024] 图5小麦穗颈长/穗长比值‑穗分化时期拟合曲线；

[0025] 图6小麦品种烟农19幼穗图片及显微结构图；A、幼穗图片；B、幼穗显微结构图；

[0026] 图7本发明的小麦穗分化进程的快速鉴定方法流程图。

具体实施方式

[0027] 下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

[0028] 以下以高产、优质小麦品种“扬麦158”(种子由扬州里下河地区农科所提供)为例，阐述本法具体的实施方式。

[0029] 实施例1

[0030] (1)取样。大田种植小麦品种“扬麦158”，在穗分化不同阶段取小麦植株，将茎节和穗部外围叶鞘剥离(开花期除外)，即可观察到穗颈和穗的形态(图1)。

[0031] (2)测量长度。使用直尺或游标卡尺测量穗颈长和穗长，计算穗颈长/穗长比值，即可得出不同小麦穗分化过程中穗颈长/穗长变化特征(图2)。

[0032] (3)分化时期鉴定。选取小麦幼穗，将幼穗置于2.5％戊二醛中固定，样品经乙醇梯度脱水、环氧丙烷置换、树脂浸透与包埋后获得树脂样品块。使用半薄切片机切1μm后的切片，用0.5％甲基紫染色10min后在显微镜下拍照，根据显微结构图准备鉴定穗分化所处时期(图3)。具体分化时期已在图1中注明。

[0033] (4)建立散点图和拟合曲线。以穗颈长/穗长比值为X轴，以穗分化时期(以阿拉伯数字量化)为Y轴，先建立散点图(图4)，然后建立穗颈长/穗长‑分化时期拟合曲线(图5)。对2
数拟合曲线为：y＝7.49289+1.34824lin(x+0.00621)，R＝0.85998。

[0034] (5)生产应用。在农业生产上，通过测量穗颈长和穗长，即可得出两者比值，代入拟合曲线即完成穗分化时期的鉴定。

[0035] (6)以烟农19(种子由扬州里下河地区农科所提供)分化中的一个小穗为例，通过测量得出穗颈长0.17cm，穗长3.0cm，穗颈长/穗长比值为0.05667，通过查阅曲线可知穗分化时期y＝3.6，介于药隔期至雌雄蕊柱头凸起期，经切片检验结果一致(图6)。