作者:   来源:   发布时间:2021-11-09   Tag:   点击:
[麻专利]一种利用水培法评价工业大麻苗期耐盐碱性的方法

  要:一种利用水培法评价工业大麻苗期耐盐碱性的方法,属于工业大麻耐盐碱性分析技术领域。本发明为了解决目前工业大麻苗期盐碱性鉴定耗时长,占用空间大等问题,将工业大麻上下分别放置3层滤纸,浸湿,在20~25℃温度下黑暗培养2~3天;配制营养液,浓度稀释为2/3倍,在不透光塑料盒中培养,盒中装有培养液,放入漂浮板,在泡沫上打孔,孔内放入棉花和发芽种子;待幼苗生长到3对真叶,分为对照组和处理组;分别采集不同品种的植株样品,作为对照,测定农艺性状;在培养液中加入NaHCO3,对照组为正常培养液;长至第5天,测定农艺性状进行分析。本发明在27天左右完成,能对工业大麻的盐碱耐受性做出科学合理的评价,大大缩短了评价周期。

 

技术要点

1.一种利用水培法评价工业大麻苗期耐盐碱性的方法,其特征在于:所述方法步骤如下:

步骤一:将不同品种的工业大麻上下分别放置3层滤纸,用蒸馏水浸湿,在20~25℃温度下黑暗培养2~3天;

步骤二:配制水培用营养液,所述营养液的具体组分为:四水硝酸钙945mg/L、硝酸钾404mg/L、尿素120mg/L、磷酸二氢铵230mg/L、硫酸镁246mg/L、铁盐溶液1ml/L、微量元素液2ml/L、pH=6.5;

步骤三:将步骤二中营养液的浓度稀释为2/3倍,将步骤一得到的工业大麻在不透光塑料盒中培养,塑料盒中装有培养液,培养液的量需保证根部完全浸入,放入漂浮板,在漂浮板上打孔,孔间距2~5cm,孔内放入小团棉花和步骤一得到的发芽种子,放在人工气候箱中;

步骤四:盐碱耐受性评价:待幼苗生长到3对真叶,分为对照组和处理组;分别采集不同品种的植株样品,作为对照,测定农艺性状;在培养液中加入NaHCO3,使其浓度达到100mM,对照组为正常培养液;每2天更换一次培养液;长至第5天,调查死苗数,并采集不同品种的植株样品,测定农艺性状,用于分析盐碱胁迫对工业大麻生长的影响。

2.根据权利要求1所述的一种利用水培法评价工业大麻苗期耐盐碱性的方法,其特征在于:步骤二中,所述铁盐溶液本身的配方为:七水硫酸亚铁5.75g、乙二胺四乙酸二钠7.45g、蒸馏水1000ml,pH=5.5。

3.根据权利要求1所述的一种利用水培法评价工业大麻苗期耐盐碱性的方法,其特征在于:步骤二中,所述微量元素液本身的配方为:硼酸0.77mg/L、硫酸锰0.16mg/L、硫酸锌0.28mg/L、钼酸钠0.025mg/L、硫酸铜0.062mg/L、氯化钴0.025mg/L、蒸馏水1000mL,pH=5.5。

4.根据权利要求1所述的一种利用水培法评价工业大麻苗期耐盐碱性的方法,其特征在于:步骤三中,栽培条件为:光量子通量密度为175±2μmol·m-2s-1,光周期为14h/10h,温度为21℃,相对湿度为60%,每2天补充100mL蒸馏水,每周更换2次营养液。

5.根据权利要求1所述的一种利用水培法评价工业大麻苗期耐盐碱性的方法,其特征在于:步骤四中,所述农艺性状具体为株高、根长、叶片鲜重、根部鲜重、茎秆鲜重、叶片干重、茎秆干重和根部干重。

 

技术领域

本发明属于工业大麻耐盐碱性分析技术领域,具体涉及一种利用水培法评价工业大麻苗期耐盐碱性的方法。

 

背景技术

工业大麻(Cannabis sativa L.)指四氢大麻酚(tetrahydrocannabinol,THC)含量低于0.3%的大麻品种,是大麻科(Cannabinaceae)大麻属(Cannabis)一年生草本植物。中国古代农书《齐名要术》对大麻的种植技术有过详细记载。新中国成立之初,对大麻的研究主要集中在高产栽培经验方面。近年来,为推动工业大麻产业发展,育种专家们按纤用型、籽用型等用途培育出许多专用型工业大麻品种,如:汉麻系列品种、云麻系列品种、庆麻系列品种、汾麻系列品种等。

黑龙江省约有66 .7万公顷的盐碱地,且呈逐年递增的趋势,严重影响粮、草产量,进而限制农牧业的发展。随着供给侧结构改革和种植结构调整,黑龙江省逐渐成为工业大麻的主要种植省份。工业大麻适应能力强,具有较强的盐碱耐受性。中国麻类产业技术体系已将麻类生产向非耕地(盐碱地、山坡地)转移,但工业大麻并不适合所有类型的盐碱地种植,需要快速、科学的评价工业大麻品种的盐碱耐受性,进而对其进行科学合理的种植。

目前,在东北地区,工业大麻每年仅能种植一季,通过田间种植的方式对其盐碱抗性进行评价十分浪费资源。耗时较长,至少需要40天才能完成,且该方法主要通过盆栽完成,需要的空间较大、资源较多。

 

发明内容

本发明的目的是为了解决目前工业大麻苗期盐碱性鉴定耗时长,占用空间大等问题,提供一种利用水培法评价工业大麻苗期耐盐碱性的方法。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:

一种利用水培法评价工业大麻苗期耐盐碱性的方法,所述方法步骤如下:

步骤一:将不同品种的工业大麻上下分别放置3层滤纸,用蒸馏水浸湿,在20~25℃温度下黑暗培养2~3天;

步骤二:配制水培用营养液,所述营养液的具体组分为:四水硝酸钙945mg/L、硝酸钾404mg/L、尿素120mg/L、磷酸二氢铵230mg/L、硫酸镁246mg/L、铁盐溶液1ml/L、微量元素液2ml/L、pH=6.5;

步骤三:将步骤二中营养液的浓度稀释为2/3倍,将步骤一得到的工业大麻在不透光塑料盒中培养,塑料盒中装有培养液,培养液的量需保证根部完全浸入,放入漂浮板,在漂浮板上打孔,孔间距2~5cm,孔内放入小团棉花和步骤一得到的发芽种子,放在人工气候箱中;

步骤四:盐碱耐受性评价:待幼苗生长到3对真叶,分为对照组和处理组;分别采集不同品种的植株样品,作为对照,测定农艺性状;在培养液中加入NaHCO3,使其浓度达到100mM,对照组为正常培养液;每2天更换一次培养液;长至第5天,调查死苗数,并采集不同品种的植株样品,测定农艺性状,用于分析盐碱胁迫对工业大麻生长的影响。

本发明相对于现有技术的有益效果为:本发明利用水培法进行鉴定,在27天左右完成,能对工业大麻的盐碱耐受性做出科学合理的评价,大大缩短了评价周期;同时,利用水培的方法,更加节省空间和资源。通过对种质资源的盐碱耐受性评价分析,为后续的抗性育种提供了资源基础。水培(Hydroponics)是一种新型的植物无土栽培方式,又名营养液培,其核心是将植物的根系直接浸润于营养液中,这种营养液能替代土壤,向植物提供水分、养分、氧气等生长因子,使植物能够正常生长。采用水培法以后,植物可以通过根部直接吸收营养液中的养分与水分,可以手工调配营养均衡的溶液,实现植物均衡的“饮食”,这显然要比寻找完美土壤容易得多,因为这些溶液都是装在容器中的,可以循环使用,不会流入土壤而对环境造成影响,更加的安全、可靠、可持续。

 

附图说明

图1为火麻一号和金刀-15对照组的植株对比0天的示意图;

图2为火麻一号和金刀-15对照组和处理组的植株生长5天的示意图。

 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明,但并不局限于此,凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的保护范围中。

具体实施方式一:本实施方式记载的是一种利用水培法评价工业大麻苗期耐盐碱性的方法,所述方法步骤如下:

步骤一:将不同品种的工业大麻上下分别放置3层滤纸,用蒸馏水浸湿,在20~25℃温度下黑暗培养2~3天;上述培养的过程可以在培养皿、培养箱、培养盒或发芽盒中进行,比如将不同品种的工业大麻放在培养皿中,上下分别放置3层滤纸,用蒸馏水浸湿,放在培养箱中,温度为25℃,黑暗培养,培养2~3天,待芽长至1cm左右,移栽入培养盒中;25摄氏度的时候发芽速度比较快。

步骤二:配制水培用营养液,所述营养液的具体组分为:四水硝酸钙945mg/L、硝酸钾404mg/L、尿素120mg/L、磷酸二氢铵230mg/L、硫酸镁246mg/L、铁盐溶液1ml/L、微量元素液2ml/L、pH=6.5;根据工业大麻的需肥情况,将Hoagland’s营养液进行改良,这样可以提供工业大麻生长所需的氮磷钾等各种大量和微量元素,保证工业大麻的正常生长。

步骤三:将步骤二中营养液的浓度稀释为2/3倍,将步骤一得到的工业大麻在不透光塑料盒中培养,塑料盒中装有培养液,培养液的量需保证根部完全浸入,放入厚度1cm的漂浮板(例如,塑料泡沫或其他可漂浮物),在漂浮板上打孔,孔间距2~5cm,孔内放入小团棉花和步骤一得到的发芽种子,放在人工气候箱中;

步骤四:盐碱耐受性评价:18~22天,待幼苗生长到3对真叶,每盒定苗20株,分为对照组和处理组;分别采集不同品种的植株样品,作为对照,测定农艺性状;在培养液中加入NaHCO3,使其浓度达到100mM,对照组为正常培养液;每2天更换一次培养液;长至第5天,调查死苗数,并采集不同品种的植株样品,测定农艺性状,用于分析盐碱胁迫对工业大麻生长的影响。

 具体实施方式二:具体实施方式一所述的一种利用水培法评价工业大麻苗期耐盐碱性的方法,步骤二中,所述铁盐溶液本身的配方为:七水硫酸亚铁5.75g、乙二胺四乙酸二钠7.45g、蒸馏水1000ml,pH=5.5。具体实施方式三:具体实施方式一所述的一种利用水培法评价工业大麻苗期耐盐碱性的方法,步骤二中,所述微量元素液本身的配方为:硼酸0.77mg/L、硫酸锰0.16mg/L、硫酸锌0.28mg/L、钼酸钠0.025mg/L、硫酸铜0.062mg/L、氯化钴0.025mg/L、蒸馏水1000mL,pH=5.5。

具体实施方式四:具体实施方式一所述的一种利用水培法评价工业大麻苗期耐盐碱性的方法,步骤三中,栽培条件为:光量子通量密度为175±2μmol·m-2s-1,光周期为14h/10h,温度为21℃,相对湿度为60%,每2天补充100mL蒸馏水,每周更换2次营养液。栽培条件的限定适合于工业大麻生长。该条件下,工业大麻可以较好的生长,不会因为条件不适而发生徒长和生长缓慢的现象。

具体实施方式五:具体实施方式一所述的一种利用水培法评价工业大麻苗期耐盐碱性的方法,步骤四中,所述农艺性状具体为株高、根长、叶片鲜重、根部鲜重、茎秆鲜重、叶片干重、茎秆干重和根部干重。

实施例1:

1、种子催芽

试验材料:盐碱耐受型工业大麻品种火麻1号(黑龙江省科学院大庆分院提供);盐碱敏感型工业大麻品种金刀-15(黑龙江省科学院大庆分院提供)。

将2个品种的工业大麻放在培养皿中,上下放置3层滤纸,用蒸馏水浸湿,放在培养箱中,温度为25℃,黑暗培养。培养2天左右,待芽长至1cm左右,移栽入培养盒中。

2.水培移栽

营养液配制方法:四水硝酸钙945mg/L、硝酸钾404mg/L、尿素120mg/L、磷酸二氢铵230mg/L、硫酸镁246mg/L、铁盐溶液1ml/L、微量元素液2ml/L、pH=6.5;铁盐溶液:七水硫酸亚铁5.75g、乙二胺四乙酸二钠(EDTA.Na)7.45g、蒸馏水1000ml,pH=5.5;微量元素液:硼酸0.77mg/L、硫酸锰0.16mg/L、硫酸锌0.28mg/L、钼酸钠0.025mg/L、硫酸铜0.062mg/L、氯化钴0.025mg/L、蒸馏水1000mL,pH=5.5。

使用30cm×20cm×15cm的不透光塑料盒培养,装入约1.5L的2/3倍的营养液,放入厚度约1cm的塑料泡沫,在泡沫上打孔,每孔间距3cm,孔内放入小团棉花和种子,放在人工气候箱中。栽培条件可控为:光量子通量密度为(175±2)μmol·m-2s-1,光周期为14h/10h,温度为21℃,相对湿度湿度(60%)。每2天补充100mL蒸馏水,每周更换2次营养液。

3.盐碱耐受性评价试验

约20d左右,待幼苗生长到3对真叶,每盒定苗25株,分为对照组和处理组。分别采集金刀-15和火麻一号的植株样品,作为对照,测定其株高、根长、叶片鲜重、根部鲜重、茎秆鲜重、叶片干重、茎秆干重和根部干重等指标。在培养液中加入NaHCO3,使其浓度达到100mM,对照组为正常培养液。每2天更换一次培养液。长至第5天,调查死苗数,并采集金刀-

15和火麻一号的植株样品,测定其株高、根长、叶片鲜重、根部鲜重、茎秆鲜重、叶片干重、茎秆干重和根部干重等指标,用于分析盐碱胁迫对工业大麻生长的影响。

4.结果分析

表1  NaHCO3处理后火麻一号变化情况

 

 

由表1可知,NaHCO3胁迫下,处理5天后的火麻一号的株高、根长和干物质积累量均小于正常条件下的对照组,分别降低了36.71%、89.54%和36.71%,说明NaHCO3胁迫抑制火麻一号的生长。NaHCO3胁迫5天后,火麻一号的根冠比大于对照组,该结果与之前的研究结论一致。

表2  NaHCO3处理后金刀-15变化情况

 

由表2可知,NaHCO3胁迫下,处理5天后的金刀-15的株高、根长和干物质积累量均小于正常条件下的对照组,分别降低了18.92%、69.49%和61.04%,说明NaHCO3胁迫抑制金刀-15的生长。NaHCO3胁迫5天后,金刀-15的根冠比大于对照组,该结果与之前的研究结论一致。

12为两种大麻品种的生长示意图NaHCO3胁迫5天后,分别调查火麻一号和金-15的萎蔫死亡率,火麻一号和金刀-15的萎蔫死亡率分别为67.5%和82.9%,可见火麻一号的生存率较金刀-15的生存率高91.18%。

实践证明,该方法能在27天内鉴定出主要工业大麻品种和种质资源的盐碱耐受性,说明该方法简单可靠、成本较低、速度快,能提高实验结果的精确性、科学性和可靠性,为工业大麻品种的盐碱耐受性评价提供了科学的方法。

 

1

 

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摘自国家发明专利,发明人:曹焜,王晓楠,孙宇峰,韩承伟,张晓艳,姜颖,赵越,郭永霞,孙晓丽,蒋雨洲,边境,孙凯旋,申请号202010733182.9,申请日2020.07.27


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