一种利用渗透压筛选高含油量花生的方法与流程

本发明属于花生新品种培育
技术领域：
，具体涉及一种利用渗透压筛选高含油量花生的方法。
背景技术：
：花生是重要的油料作物之一，目前我国花生种植面积8000万亩左右，花生总产约1800万吨，其中50％左右作为榨油用，因此，花生含油量是花生最重要的品质指标。培育高含油量新品种，一直是世界油料作物育种的重要目标；“十五”和“十一五”期间，我国科技攻关和“863”计划都把选育含油量55％以上的花生新品种作为了主要研究内容和考核指标。据测算，花生籽仁含油量每提高1个百分点，生产花生油的纯利润即可提高7％。然而，由于花生生产中缺乏高含油量品种，没有培育筛选高含油量材料和品种的技术，导致高油性状选择盲目，高油花生品种培育技术成为了世界花生育种界的难题。无论杂交育种还是诱变育种，后代选择过程中籽仁含油率的测定，均需要荚果成熟晒干后才能测定。为了加快育种进程，缩短育种年限，育种者们通常选择冬天在海南加代，甚至在塑料大棚种植两代再到海南加代，一年可种植3代。但海南种植的花生或者塑料大棚种植的花生含油率代表不了其本身的含油率，无法作为含油率的测定指标，因而影响高油品种的选育。技术实现要素：针对目前高含油量花生品种培育的现状，本发明提供了一种利用渗透压筛选高含油量花生的方法，本发明的技术方案可以用于筛选任意途径获得的待检测花生，进而获得高含油量花生。为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：本发明提供了一种利用渗透压筛选高含油量花生的方法，所述筛选方法包括以下步骤：(1)将待筛选的花生种子播种于花盆或营养钵中；每个花盆装相同体积的沙壤土，使用同样用量的复合肥；(2)花生出苗后生育期间定量浇水；(3)播种6-8周后，控制浇水进行干旱胁迫处理；(4)干旱胁迫处理后，摘取主茎倒三叶，提取叶汁；(5)测定所述叶汁的渗透压；(6)根据渗透压测定值判断其籽仁含油率，将渗透压低于69.4mmol/kg的花生，移栽于田间。进一步的：所述步骤(2)中定量浇水是：每盆每次浇同量的水，控制浇水量，不能使水从花盆底部渗出，也不能溢出。进一步的：每次每盆浇水400-800ml。进一步的：所述步骤(3)中干旱胁迫处理的方法为：在本应该浇水时不浇水，胁迫处理的时间直至以含油率50％的花生连续萎蔫并且夜间至清晨也不恢复。进一步的：所述干旱胁迫处理的时间为3-5天。进一步的：所述叶汁的提取：将摘取的主茎上的倒三叶用脱脂棉轻轻擦拭掉灰尘，铝箔纸包好后装于塑料袋中，然后置于-196℃的液氮中速冻，之后可在-80℃的超低温冰箱中保存；从液氮或冰箱中取出包有叶片的塑料袋，置于室温下化冻；化冻后，将叶片放于注射器中，用力挤压，挤出叶汁。进一步的：采用冰点渗透压仪或者露点渗透压仪测定叶汁的渗透压。进一步的：所述步骤(6)中的移栽方法：①田间起垄，垄距50cm，垄上挖坑；②将准备栽植的花盆浇足水，完全浸湿透；③花盆底朝上，轻轻拿掉花盆，使花盆中的土不散开，然后整个土连着花生植株栽植于挖好的坑中；④培好土，使花盆中原来的表土与垄上持平，浇透水，之后按普通田间管理。进一步的：所述渗透压低于69.4mmol/kg的花生的籽仁含油率均高于55％。与现有技术相比，本发明的优点和技术效果是：本发明通过大量创造性的实验确定，经干旱胁迫处理后花生叶片细胞渗透压与其籽仁含油量呈极显著负相关。因为正常生长的叶片渗透压，高含油率和一般含油率的材料无明显区别，所以本发明采用了特定的干旱胁迫方法胁迫，然后利用检测叶片渗透压来筛选籽仁含油率高的品种，籽仁含油量高的花生其干旱胁迫处理后的叶片细胞渗透压低，含油量低的花生叶片渗透压高。渗透压与水势呈负相关，说明高含油量的花生细胞水势高，耐脱水能力强；低含油量的花生细胞水势低，耐脱水能力弱。本发明通过测量经过干旱胁迫后的叶片渗透压来筛选高含油量花生的方法操作简便，而且可以适用于任何途径获得的待筛选的花生种子，准确率非常高，具有良好的市场应用前景。附图说明图1是花生叶片细胞渗透压与其籽仁含油量的相关性分析。图2是干旱胁迫处理4天后高含油率和低含油率花生生长及萎蔫情况对比图，其中左1：高含油率t39-4(含油量为59.76％)生长正常；左2：高含油率t12-7(含油量为58.43％)生长正常；右1：低含油率t42-18(含油量为51.3％)萎蔫严重；右2：低含油率花育20号(含油量49.50％％)萎蔫极严重。图3是干旱胁迫处理4天后高含油率和低含油率花生生长及萎蔫情况对比图，其中左：高含油率的t3-2(含油量为59.31％)生长正常；右：低含油率的花育22号(含油量50.01％)萎蔫严重。图4是干旱胁迫处理4天后的低含油率的t27-1(含油量为50.6％)萎蔫极严重。图5是干旱胁迫处理4天后t36-3(含油量为55.83％)部分叶片萎蔫。图6是干旱胁迫处理4天后的高含油率的t18-2(含油量56.42％)生长正常。图7是干旱胁迫处理4天后的高含油率t3-2(含油量为57.82％)生长正常。图2-图7均为干旱胁迫处理4天后的植株，从该浇水时开始计算推迟4天。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细的说明。本发明通过大量创造性的实验确定，经干旱胁迫处理后花生叶片细胞渗透压与其籽仁含油量呈极显著负相关。如经过胁迫处理后的花育20号的含油量是49.5％，叶片渗透压为78.5mmol/kg；花育22号的含油量是50.2％，叶片渗透压为78.9mmol/kg；鲁花11号的含油量是51.03％，叶片渗透压为77.5mmol/kg；t36-3的含油量为55.83％，叶片渗透压为68.1mmol/kg；t31-2含油量为49.5％，叶片渗透压为81.6mmol/kg；t51-2含油量为48.1％，叶片渗透压为82.3mmol/kg；其他一般含油量突变体t17-5籽仁含油量为52.4％，经干旱胁迫处理后叶片渗透压为76.0mmol/kg；t42-18含油量为51.3％，叶片渗透压为74.8mmol/kg；t22-3含油量为54.3％，叶片渗透压为70.8mmol/kg；t73-8含油量为53.9％，叶片渗透压为72.2mmol/kg；t27-1含油量为50.6％，叶片渗透压为79.4mmol/kg；t43-2含油量为48.2％，叶片渗透压为81.4mmol/kg；t13-1含油量为54.1％，叶片渗透压为68.3mmol/kg；t19-5含油量为52.9％，叶片渗透压为75.4mmol/kg；t21-2含油量为53.2％，叶片渗透压为73.8mmol/kg。t14-4含油量为50.1％，叶片渗透压为77.5mmol/kg。经干旱胁迫处理后花生叶片细胞渗透压与其籽仁含油量呈极显著负相关，相关性分析如图1，相关系数为0.9042，达极显著负相关。相关性曲线y＝-0.49x+88.827，y：籽仁含油率；x：叶片渗透压。根据曲线，经干旱胁迫处理后叶片渗透压低于69mmol/kg，则籽仁含油量能达到高油(55％以上)标准。籽仁含油量高的花生其干旱胁迫处理后的叶片细胞渗透压低，含油量低的花生叶片渗透压高。渗透压与水势呈负相关，说明高含油量的花生细胞水势高，耐脱水能力强；低含油量的花生细胞水势低，耐脱水能力弱；所以，本发明通过测量经过干旱胁迫后的叶片渗透压来筛选高含油量花生品种。实施例1花生中的主要脂肪酸是油酸和亚油酸，普通花生品种的油酸含量一般为40％～50％，亚油酸含量40％～30％。高油酸花生的油酸含量可以达到75％～84％，亚油酸含量5％～2％。油酸是影响花生油理化稳定性和营养价值的重要品质指标之一，花生油的油酸含量越高，稳定性就越好，不易变质而利于储存，可延长货架寿命；同时，高油酸能有选择性地降低人体血液中有害胆固醇，保持有益胆固醇，从而减缓动脉粥样硬化，有效预防冠心病等心脑血管疾病的发生，具有非常重要的保健功能与价值。高含油率高油酸花生品种的选育已成为花生的主要育种目标之一。我国高油酸花生育种起步较晚，因此尽快选育高含油量高油酸花生新品种成为我国花生育种者们的重要目标。为了培育既高含油率又高油酸的花生新品种，本实施例采用以下筛选方法：1、以高含油率小粒品种宇花14号(含油率59.32％)与高油酸花生品种at215(籽仁含油率50.2％，油酸含量82％)杂交后，海南加代的f2代种子为材料，将其种子播种于直径为20-30cm的花盆中，本实施例中花盆直径为25cm。每个花盆装相同体积的沙壤土，本案例中土和花盆上沿持平。每个花盆中同时使用氮磷钾各占15％的复合肥4-6g，本实施例中使用5g。每盆播种1粒种子，每盆浇水400-800ml，本实施例中浇水600ml。2、花生出苗后生育期间定量浇水，本实施例中每次每盆浇600ml。所述定量浇水是指：每盆每次浇同量的水，控制浇水量，不能使水从花盆底部渗出，也不能溢出。3、播种6-8周后，本实施例中播种7个周后，控制浇水进行干旱胁迫处理，此时棵较大，容易摘取倒三叶。所述胁迫方法是：该浇水时不浇，推迟浇水进行干旱胁迫处理3-5天，即从该浇水时到一般对照品种-即含油量在50％左右的品种，叶片萎蔫早晨也不能恢复为止，这段时间为干旱胁迫处理时间。本实施例中胁迫处理4天。一般情况下，干旱胁迫处理，最初是中午萎蔫，傍晚尤其是次日早晨恢复正常。但随着干旱胁迫时间的延长，早晨也不能恢复。干旱胁迫时间太短，高含油率和一般含油率的材料叶片渗透压无明显差异。胁迫时间太长，一般含油率的材料会造成失水干枯，无法测定渗透压。4、干旱胁迫处理后，摘取主茎倒三叶，用于提取叶汁。用主茎倒三叶的理由：因为花生与水稻、小麦、玉米、棉花等农作物不同，这些作物有功能(主要指光合作用)叶片，如水稻的剑叶和倒二叶、倒三叶，小麦的旗叶，玉米的棒三叶，棉花的结桃叶均为功能叶片。而花生是地上开花地下结果，无明显的功能(主要指光合作用)叶片。主茎倒三叶与其他叶片相比功能较强，最顶上的叶片刚刚展开，功能不强。倒二叶也因展开时间较短功能也不强。倒四叶因分化时间较长，较老化，功能减退。而倒三叶功能最强，因此选择主茎倒三叶作为提取叶汁的叶片。5、叶汁的提取：将摘取的主茎上的倒三叶用脱脂棉轻轻擦拭掉灰尘，铝箔纸包好后装于塑料袋中(避免超低温冰箱保存时外部水分侵入)，然后置于-196℃的液氮中速冻，之后可在-80℃的超低温冰箱中保存。从液氮或冰箱中取出包有叶片的塑料袋，置于室温下化冻。化冻后，将叶片放于注射器中，用力挤压，挤出叶汁。因为经干旱胁迫后，叶片失水严重，尤其是低含油率材料的叶片，很难挤出叶汁。采用速冻后注射器挤压可以解决这一问题。6、采用冰点渗透压仪或者露点渗透压仪测定叶汁的渗透压，重复3次，取平均值。测定结果，约2/3的植株叶片渗透压低于69mmol/kg，如表1所示。7、根据渗透压测定值的大小判断其籽仁含油率，将渗透压低于69mmol/kg的材料，移栽于田间。移栽方法：①田间起垄，垄距50cm，垄上挖坑，比花盆稍大稍深；②将准备栽植的花盆浇足水，完全浸湿透；③花盆底朝上，轻轻拿掉花盆，使花盆中的土不散开，然后整个土连着花生植株栽植于挖好的坑中；④培好土，使花盆中原来的表土与垄上持平，浇透水，之后按普通田间管理。8、成熟后，收获荚果，晒干后测定含油率，结果所有叶片渗透压低于69mmol/kg的植株，其籽仁含油率均高于55％，结果如表1。这些籽仁高含油率的单株中，1/4油酸含量也达到高油酸标准(油酸含量在76％以上)表1宇花14号和at215杂交f2代经干旱胁迫处理后叶片渗透压及其籽仁(f3代籽仁)含油率实施例21、以高含油率大粒花生品系宇-61(含油率57.6％)与高油酸花生品种at215(籽仁含油率50.2％，油酸含量82％)杂交，海南加代的f2代种子为材料，种子播种于直径为20-30cm的花盆中，本实施例中花盆直径为25cm。每个花盆装相同体积的沙壤土，本实施例中土和花盆上沿持平。每个花盆中同时使用氮磷钾各占15％的复合肥4-6g，本实施例中使用5g。每盆播种1粒种子，每盆浇水400-800ml，本实施例中浇600ml。2、出苗后生育期间定量浇水，每次每盆浇水400-800ml，本实施例中浇600ml。所述定量浇水是指：每盆每次浇同量的水，控制浇水量，不能使水从花盆底部渗出，也不能溢出。3、播种6-8周后，本实施例中播种7个周后，控制浇水进行干旱胁迫处理，胁迫方法是：该浇水时不浇，推迟浇水进行干旱胁迫处理3-5天，即从该浇水时到一般对照品种-即含油量在50％左右的品种，叶片萎蔫早晨也不能恢复为止，这段时间为干旱胁迫处理时间。本实施例中胁迫处理4天。4、干旱胁迫处理后，摘取主茎倒三叶，用于提取叶汁。用主茎倒三叶的理由：因为花生与水稻、小麦、玉米、棉花等农作物不同，这些作物有功能(主要指光合作用)叶片，如水稻的剑叶和倒二叶、倒三叶，小麦的旗叶，玉米的棒三叶，棉花的结桃叶均为功能叶片。而花生是地上开花地下结果，无明显的功能(主要指光合作用)叶片。主茎倒三叶与其他叶片相比功能较强，最顶上的叶片刚刚展开，功能不强。倒二叶也因展开时间较短功能也不强。倒四叶因分化时间较长，较老化，功能减退。而倒三叶功能最强，因此选择主茎倒三叶作为提取叶汁的叶片。5、叶汁的提取：将摘取的主茎上的倒三叶用脱脂棉轻轻擦拭掉灰尘，铝箔纸包好后装于塑料袋中(避免超低温冰箱保存时外部水分侵入)，然后置于-196℃的液氮中速冻，之后可在-80℃的超低温冰箱中保存。从液氮或冰箱中取出包有叶片的塑料袋，置于室温下化冻。化冻后，将叶片放于注射器中，用力挤压，挤出叶汁。6、采用冰点渗透压仪或者露点渗透压仪测定叶汁的渗透压，重复3次，取平均值。7、根据渗透压测定值的大小判断其籽仁含油率。渗透压低于69mmol/kg的材料，移栽于田间。移栽方法：①田间起垄，垄距50cm，垄上挖坑，比花盆稍大稍深；②将准备栽植的花盆浇足水，完全浸湿透；③花盆底朝上，轻轻拿掉花盆，使花盆中的土不散开，然后整个土连着花生植株栽植于挖好的坑中；④培好土，使花盆中原来的表土与垄上持平，浇透水，之后按普通田间管理。8、成熟后，收获荚果，晒干后测定含油率，结果所有叶片渗透压低于69mmol/kg的植株，其籽仁含油率均高于55％，结果如表2。这些籽仁高含油率的单株中，1/4油酸含量也达到高油酸标准(油酸含量在76％以上)表2宇-61和at215杂交f2代经干旱胁迫处理后叶片渗透压低于69mmol/kg的植株，其籽仁(f3代籽仁)含油率亲本及杂交后代含油率(％)杂交后代含油率(％)宇-61(母本)57.64-456.8at215(父本)50.24-556.11-256.35-155.81-355.95-257.01-455.45-356.72-156.76-155.82-257.36-257.32-356.86-356.72-455.76-456.23-155.06-555.73-256.47-155.73-355.87-255.83-357.37-356.03-457.17-456.44-155.98-155.94-256.18-255.24-356.58-357.0实施例3我国土地盐渍化严重，并且有逐年上升的趋势，如何利用好盐碱地对国民有着重要意义。培育耐盐品种是有效利用盐碱地的主要途径之一。经过我们多年的试验研究发现，盐碱地上种植的花生含油率比非盐碱地生产的花生含油率可提高约2个百分点。如果培育出既耐盐又高含油率的花生品种，对有效利用盐碱地及提高花生产值、增加农民受益将有着重要意义。对此，利用耐盐花生品种宇花2号(在含盐率0.4％-0.5％的盐碱地上种植，经专家验收，亩产达到429公斤；含油率49.9％)和宇花9号(含油率61.05％，目前国内外含油率最高的花生品种)进行杂交，为缩短育种年限，f1代种子冬天在海南三亚种植加代，获得的f2代种子长成的植株进行高含油率筛选。本实施例中高含油量花生的筛选方法包括以下步骤：1、以耐盐花生品种宇花2号(含油率49.9％)与高含油量品种宇花9号(含油量61.05％)杂交，海南加代的f2代种子为材料，种子播种于直径为20-30cm的花盆中，本实施例中花盆直径为25cm。每个花盆装相同体积的沙壤土，本案例中土和花盆上沿持平。每个花盆中同时使用氮磷钾各占15％的复合肥4-6g，本实施例中使用5g。每盆播种1粒种子，每盆浇水400-800ml，本实施例中浇600ml。2、出苗后生育期间定量浇水，每次每盆浇水400-800ml，本实施例中浇600ml。所述定量浇水是指：每盆每次浇同量的水，控制浇水量，不能使水从花盆底部渗出，也不能溢出。3、播种6-8周后，本实施例中7个周，控制浇水进行干旱胁迫处理，胁迫方法是指：该浇水时不浇，推迟浇水进行干旱胁迫处理3-5天，即从该浇水时到一般对照品种-即含油量在50％左右的品种，叶片萎蔫早晨也不能恢复为止，这段时间为干旱胁迫处理时间。本实施例中胁迫处理4天。一般情况下，干旱胁迫处理，最初是中午萎蔫，傍晚尤其是次日早晨恢复正常。但随着干旱胁迫时间的延长，早晨也不能恢复。干旱胁迫时间太短，高含油率和一般含油率的材料叶片渗透压无明显差异。胁迫时间太长，一般含油率的材料会造成失水干枯，无法测定渗透压。4、干旱胁迫处理后，摘取主茎倒三叶，用于提取叶汁。用主茎倒三叶的理由：因为花生与水稻、小麦、玉米、棉花等农作物不同，这些作物有功能(主要指光合作用)叶片，如水稻的剑叶和倒二叶、倒三叶，小麦的旗叶，玉米的棒三叶，棉花的结桃叶均为功能叶片。而花生是地上开花地下结果，无明显的功能(主要指光合作用)叶片。主茎倒三叶与其他叶片相比功能较强，最顶上的叶片刚刚展开，功能不强。倒二叶也因展开时间较短功能也不强。倒四叶因分化时间较长，较老化，功能减退。而倒三叶功能最强，因此选择主茎倒三叶作为提取叶汁的叶片。叶汁的提取：将摘取的主茎上的倒三叶用脱脂棉轻轻擦拭掉灰尘，铝箔纸包好后装于塑料袋中(避免超低温冰箱保存时外部水分侵入)，然后置于-196℃的液氮中速冻，之后可在-80℃的超低温冰箱中保存。从液氮或冰箱中取出包有叶片的塑料袋，置于室温下化冻。化冻后，将叶片放于注射器中，用力挤压，挤出叶汁。6、采用冰点渗透压仪或者露点渗透压仪测定叶汁的渗透压，重复3次，取平均值。7、根据渗透压测定值的大小判断其籽仁含油率。渗透压低于69mmol/kg的材料，移栽于田间。移栽方法：①田间起垄，垄距50cm，垄上挖坑，比花盆稍大稍深；②将准备栽植的花盆浇足水，完全浸湿透；③花盆底朝上，轻轻拿掉花盆，使花盆中的土不散开，然后整个土连着花生植株栽植于挖好的坑中；④培好土，使花盆中原来的表土与垄上持平，浇透水，之后按普通田间管理。8、成熟后，收获荚果，晒干后测定含油率，结果所有叶片渗透压低于69mmol/kg的植株，其籽仁含油率均高于55％，结果如表3。表3宇花9号和宇花2号杂交f2代经干旱胁迫处理后叶片渗透压低于69mmol/kg的植株，其籽仁(f3代籽仁)含油率以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。当前第1页12