黑麦草品种鉴定方法

出处:按学科分类—农业科学 中国农业出版社《农作物品种鉴定手册》第352页(4736字)

1.种子形态鉴定法

(1)鉴定依据 目前黑麦属主要有意大利黑麦草和多年生黑麦草两个种,但有时会混入杂草种毒麦和疏离黑麦草。这四个黑麦草在种子形态和大小方面存在差异(图37-1)。可按下表加以区分和检索。

图37-1 黑麦草4个种种子形态的差异(腹面、侧面和背面图)

A.意大利黑麦草;B.多年生黑麦草;C.毒麦;D.疏离黑麦草

Ⅰ.外颖形态;Ⅱ.内颖形态;Ⅲ.颖果腹面形态

(E.E.Hardin,1988)

1a.种子长椭圆形或矛形,基部稍狭,腹背扁平,整个厚度接近。

2a.外颖具短尖,约6-7mm长,1.25-1.5mm宽;内颖具短尖,脊上具有茸毛………………………………多年生黑麦草

2b.外颖具长尖,约8-10mm长,1.75-2mm宽;内颖狭长,脊上具有茸毛……………………………………………欧毒麦

1b.种子卵形,腹背突起,侧面背边平直,腹面边缘成弧形。

3a.种子很厚,中等大小,内颖宽,顶端变窄,子粒顶端往往带有横条缩纹,脊上具毛,内颖约6-7mm长,3-3.5mm宽…………………………………………………………………毒麦

3b.种子上半粒很厚,内颖宽,顶端扁向外伸,脊上具茸毛,短、细、密,长约4-4.5mm,宽1-1.5mm…………………………………………………………………………疏离黑麦草

2.快速测定法

(1)荧光测定 该法可用于从多年生黑麦草中区分出意大利黑麦草。通常,大多数意大利黑麦草带有很高的荧光幼苗百分率,而大多数多年生黑麦草品种则为非荧光幼苗。另外一些品种则为荧光和非荧光幼苗混杂品种。

其鉴定方法是按AOSA规程同时进行发芽和荧光测定,具体程序是:

1)将100粒种子利用真空数粒仪播在底部垫有2层白色滤纸的大塑料发芽盒里。滤纸须先用蒸馏水或无离子水充分浸湿。但有休眠种子需用0.2%KNO3预湿发芽床,并在5℃或10℃预先低温处理5天。四次重复。为了使幼苗根不致互相缠绕,需用15×23cm的有盖长方形发芽盒。种子排列4行,每行25粒行间距离为4cm,顶行离盒边1.25cm。

2)将已置床的种子作15-25℃变温发芽,在25℃高温时段加光8小时,光照强度不超过100烛光。发芽盒斜放,大约为60-65角度。发芽床湿度要适当,不能过湿或过干。

3)在试验第7天,倒去发芽盒内过多水分,移到暗室的紫外灯光下,进行最后鉴定。再次计数有荧光幼苗数。测定正常幼苗总数和带荧光正常幼苗总数。

4)按下列公式计算和报告发芽率,荧光幼苗百分率和无荧光幼苗百分率。

非荧光幼苗%=发芽率%-荧光幼苗%

上述荧光幼苗百分率可应用于特殊品种百分率的计算:

例如:品种A多年生黑麦草带荧光幼苗为2%,代入上述公式“1.XX”,则为1.02。

(2)苯酚测定:其测定原理和方法基本同燕麦。但苯酚染色时间为24小时,结果计数时测定浅色种子百分率。

美国的实例:

(其详细内容可参考《种子》1987(4):49——黑麦草品种鉴定的苯酚测定。)

3.生长箱鉴定法 本程序能很适合其品种鉴定,但不适于品种纯度测定,在移栽后30天,测定已抽穗植株百分率。一般一年生黑麦草品种(如Gult)大多数植株抽穗,而多年生品种则没有植株抽穗。

4.电泳鉴定法 应用7%聚丙烯酰胺凝胶电泳方法。

(1)种子酯酶电泳 酯酶谱染成棕色。

Rf0.42-0.49谱带染成深棕色的,为一年生品种,如Barmultra、Loretta。

Rf0.42-0.49谱带缺少或染成极浅色的,为多年生品种,如Pennfine、Manhattan。

(2)植株酯酶电泳 从成熟植株取叶组织样品,利用与种子电泳相同的方法。其酶带染成棕色。可检测到Rf0.24-0.26和Rf0.28-0.30的特征酶带,但各品种所出现的频率有差异。

(3)幼苗过氧化物酶电泳 该酶谱带染成桔黄色。用于电泳的幼苗可从22℃黑暗发芽7天或荧光鉴定14天的幼苗取得。

Rf0.53-0.54酶带染成深黄色,如Pennfine。

Rf0.53-0.54酶带缺少,如Manhattan。

5.染色体计数鉴定法 美国俄勒冈州立大学种子实验室利用铁丙酰洋红染色法成功地鉴定二倍体和四倍体黑麦草种子。二倍体(2n=14)为14条染色体,四倍体为28条染色体。其具体方法是:

(1)按正常纸床,播种100粒种子,4次重复。

(2)将播好的发芽盒移置5℃黑暗下预先低温处理4-7天。

(3)经低温处理的种子,移到15-25℃变温发芽3天,使胚根长到2-10mm长度。未达到预定长度的幼苗,再培养1-2天以期达到一定的长度。

(4)将胚根已达2-10mm的种子浸入8-羟基喹啉溶液中,在5℃下,6小时左右。

8-羟基喹啉溶液配制:

1)称取250mg8-羟基喹啉,加入500m1蒸馏水。

2)加热至73℃,适当搅拌,在这种温度下,这种药剂将会溶解。

(5)从8-羟喹啉溶液取出种子,用水冲洗,移到盐酸溶液里浸30分钟。

盐酸溶液按2∶3(HCl∶水)用水将10N盐酸稀释。

(6)从盐酸中取出种子,用水冲洗,再放入蒸馏水中(如经冷冻,几个月后,其冰冻材料仍可做出很好的片子)。

(7)显微镜检查,先在室温下化冰后制片。

1)随机数取4-5粒种子,放在载玻片上,胚根放直。

2)用锋利刀片,切下胚根稍膨大的尖端部分,约为1mm长度,然后移去其他部分。

3)将切下胚根尖均匀地在盖玻片能盖及范围内,滴下1-2滴5%地衣红,与胚根尖良好接触,盖好盖玻片,并用铅笔橡皮头轻轻敲压,使其细胞散开,压成一层细胞,以便观察计数。

地衣红溶液的配制:称取2g地衣红,加入50ml醋酸,再加50m1蒸馏水,装入棕色滴瓶,保持在黑暗下备用。

(8)用40倍干物镜观察染色。

(9)结果记录和报告。

分别记录二倍体和四倍体种子粒数,报告其百分率。

【参考文献】:

〔1〕AOSA(1988),Cultivar Purity Testing.Hand book,the NEWS LETTER.62(3).

〔2〕E.E.Hardin et.al(1988),INTERNATIONAL TRAINING PROGRAN.IN SEED TESTING.AND LABORATORY MANAGEMENT.Seed.Laboratory,Oregon state University,the.United.states.

〔3〕颜启传(1987),美国品种纯度检验的实用方法,《种子》19874:47-52。

〔4〕颜启传等译(1988),1985国际种子检验规程,农业出版社。

〔5〕颜启传等(1989),我国适用的小麦和大麦种子醇溶蛋白聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定品种的标准程序,《种子》19896:55-57。

〔6〕胡先等着(1955),国产牧草植物,科学出版社。

〔7〕H.T.安德列也夫着(1957),饲料生产及植物学基础。高等教育出版社。

〔8〕李杨汉着(1979),禾本科作物的形态与解剖,上海科学技术出版社。

〔9〕E.E.Hardim(1988),Internatiand.Training.Progran.in seed Testing and Laboratoy.managenent,seed.Laboratory.Oregan.state.University.

〔10〕D.S.Metcalfe.et.al(1980),Crop Prodhetion.Prinoiples and Practices.MACMILAH.PURLISHING—CO.INC.

〔11〕浙江农业大学编着(1961),作物栽培学,上海科学技术出版社。

〔12〕中村俊一郎等(1982),农业と园芸,57(5):109-115。

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