專利名稱：一種植物抗草甘膦檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及植物保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種植物抗草甘膦的檢測方法。
背景技術(shù)：
我國大豆田雜草70多種，優(yōu)勢雜草20多種，常年造成大豆減產(chǎn)150 225萬噸。 隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和農(nóng)村勞動力向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，人工和機(jī)械除草逐漸被化學(xué)除草代替，化除面積占其播種面積的90%以上。大豆田除草主要有兩種方式一是播前或播后苗前噴施土壤處理劑，主要除草劑品種為乙草胺、異丙甲草胺、咪唑乙煙酸、異惡草酮等；二是苗后噴施選擇性莖葉處理除草劑，如精喹禾靈、高效蓋草能、乳氟禾草靈、氟磺胺草醚、三氟羧草醚等。雖然上述藥劑在雜草控制上起到了較大作用，但也帶來了除草劑殘留藥害、耐藥性雜草等一系列問題。乙草胺在土壤濕度較大的環(huán)境條件下常造成大豆藥害而減產(chǎn)；咪唑乙煙酸、 異惡草酮等在土壤中殘留期長達(dá)6個月至3年，降低下茬作物玉米、馬鈴薯、向日葵、瓜類等的產(chǎn)量，以至于限制了種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整；乳氟禾草靈、氟磺胺草醚、三氟羧草醚在雜草和大豆之間選擇性較差，對大豆安全性低。由于近幾年長期使用上述藥劑，大豆田雜草群落演替嚴(yán)重，上述除草劑難以防除的雜草密度增加，如東北大豆區(qū)的鴨跖草、刺兒菜、苣荬菜，華北地區(qū)打碗花、香附子，華南地區(qū)鱧腸、碎米莎草等成為危害大豆產(chǎn)量的重要有害生物。因此。 大豆生產(chǎn)上急需殺草譜廣、對大豆安全、成本較低的除草劑產(chǎn)品。除草劑草甘膦是一種氨基酸生物合成抑制劑，其主要作用靶標(biāo)是5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸酯合成酶(EPSPS)。在植物體內(nèi)，EPSPS主要存在于葉綠體和質(zhì)體中，當(dāng)草甘膦進(jìn)入上述兩個細(xì)胞器后，優(yōu)先與EPSPS的活性位點結(jié)合，使EPSPS發(fā)生構(gòu)形上的變化，從而抑制其與磷酸烯醇丙酮酸(PEP)的結(jié)合，使經(jīng)其催化由磷酸烯醇丙酮酸與莽草酸-3-磷酸(S3P)向5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸酯(EPSP)的轉(zhuǎn)變過程停止，從而抑制植物芳香氨基酸的生物合成。草甘膦具有廣譜滅生性，能有效地防除幾乎所有一年生與多年生的禾本科植物、雙子葉植物及灌木等。它對人畜、環(huán)境、土壤等安全性高，是理想的除草產(chǎn)品。但由于草甘膦不具有在作物和雜草之間的選擇性，常規(guī)大豆品種一經(jīng)草甘膦處理即受害死亡。抗草甘膦大豆是治理大豆田雜草的有效途徑之一。轉(zhuǎn)基因抗草甘膦大豆1996年在美國商品化，是迄今商品化種植面積最大的轉(zhuǎn)基因作物。至2009年，美國、阿根廷和巴西抗草甘膦大豆播種面積分別占其大豆總種植面積的91%、99%和71%。我國目前也正在實施轉(zhuǎn)基因抗草甘膦大豆新品種培育計劃。在抗草甘膦大豆品種選育過程中，對大豆材料草甘膦抗性評價既是育種成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)也是轉(zhuǎn)基因大豆環(huán)境安全性評價的內(nèi)容之一。目前對大豆草甘膦抗性程度測定主要采用植株生物測定方法，即在溫室或田間種植抗草甘膦大豆和其受體大豆，大豆長到一定葉齡噴施不同濃度梯度的草甘膦，施藥后 20 30天觀察大豆死亡程度或測定其鮮重或干重，根據(jù)不同濃度下大豆植株的生長抑制程度對其抗性做出評價。生物測定方法能夠較準(zhǔn)確地測定大豆對草甘膦的抗性水平，但所用時間長，從播種至得出測定結(jié)果需要60天左右時間，這對于多材料、大批量的測定來說耗時長、占用空間大、效率低。而且生物測定法由于需要測定大豆鮮重及干重，對植株造成破壞以至于不能獲取種子，這對于抗性材料尤其是少量的基因轉(zhuǎn)化苗損失較大。分子測定及蛋白測定具有快速、高效的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于抗草甘膦大豆，但由于其專一性及特異性，僅能測定目的基因是否插入或蛋白是否表達(dá)，且成本高、需要特定的檢測設(shè)備和設(shè)施，在測定草甘膦施藥量與植物對草甘膦耐受程度的關(guān)系方面有其局限性。因此， 大豆對草甘膦的抗性評價急需快速、準(zhǔn)確、定量的技術(shù)。PPM(Plant Photosynthesis Meter)是一種通過測量植物光合作用強(qiáng)弱來判斷植物生長狀態(tài)是否正常的光電儀器。而光合作用的強(qiáng)弱通過PPM測定的熒光信號即儀器的讀數(shù)反映出來。該儀器曾用于測定噴施莠去津、異丙隆等光合抑制型除草劑對雜草的傷害程度，但未被用于測定抗草甘膦作物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種植物抗草甘膦的檢測方法。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的植物抗草甘膦的檢測方法，包括如下步驟1)分別用不同梯度濃度的草甘膦對不同組相同的植物幼苗進(jìn)行噴施；2)施藥后3 9天，測量并記錄植物PPM值；測量前，將植物放在光照強(qiáng)度低于 200Lux條件下30分鐘以上；3)根據(jù)植物噴施和未噴施草甘膦的PPM值來判斷植物對草甘膦的抗性。其中，所述植物為大豆。其中，所述的噴施草甘膦時大豆葉齡為3 6片羽狀復(fù)葉，優(yōu)選3 4片羽狀復(fù)葉。其中，噴施的草甘膦濃度分別為61. 5g ai/畝 82g ai/畝、102. 5g ai/畝 164g ai/畝和M6g ai/畝。該該檢測方法的判斷標(biāo)準(zhǔn)為噴施M6gai/畝的草甘膦后測定大豆 PPM值與對照在統(tǒng)計學(xué)意義上無顯著差異，為高抗草甘膦；噴施102. 5g ai/畝 164g ai/ 畝的草甘膦后測得大豆PPM值與對照在統(tǒng)計學(xué)意義上無顯著差異，噴施M6g ai/畝的草甘膦后測定大豆PPM值與對照在統(tǒng)計學(xué)意義上有顯著差異，為中抗草甘膦；噴施61. 5g ai/ 畝 82g ai/畝的草甘膦后測得大豆PPM值與對照在統(tǒng)計學(xué)意義上無顯著差異，為低抗草甘膦；噴施61. 5g ai/畝 82g ai/畝的草甘膦后測得大豆PPM值比對照在統(tǒng)計學(xué)意義上明顯降低，為草甘膦敏感。其中，噴施草甘膦的裝置優(yōu)選為壓力2. 75Kpa的可移動式8002扇形噴頭的噴霧 塔。其中，測量前將植物放置在大小為3 20m3的三層的黑色塑料遮光網(wǎng)制作的遮光罩中，遮光罩每層的透光率為50%。所述遮光罩大小優(yōu)選為3 10m3。遮光時間優(yōu)選30 50分鐘。其中，PPM值測量時間優(yōu)選為施藥后3 4天。其中，所述的草甘膦優(yōu)選為農(nóng)達(dá)(Roundup)，其含有41%草甘膦異丙胺鹽，美國孟山都公司生產(chǎn)，購自北京市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料公司。其中，用于PPM測定的儀器為Plant Photosynthesis Meter，荷蘭EARS公司生產(chǎn)。其中，所述的植物為容器苗大豆，大豆植株的栽培準(zhǔn)備包括以下步驟在容器的的栽培基質(zhì)中播種大豆種子，灌水和出苗后間苗。所述的容器為直徑10 15cm，高8 IOcm 聚乙烯塑料缽，缽的底部有2 5個0. 2 0. 5cm直徑透水孔，透水孔由透水材料覆蓋，優(yōu)選的透水材料為單層濾紙。所述的容器栽培基質(zhì)優(yōu)選為壤土 黃沙凱茵營養(yǎng)土1:1:1 的培養(yǎng)物，其有機(jī)質(zhì)含量2. 5 5 %，pH為7. 0 7. 5。大豆種子的栽培方法為從容器底部灌水浸透土壤，播種5顆發(fā)芽率85%以上的大豆種子，然后覆厚度為0. 75 1. 5厘米的基質(zhì)， 出苗后間苗每缽留3植株。用于栽培大豆的地點，優(yōu)選在溫室中進(jìn)行，晴天光照12000LUX 以上。本發(fā)明的評價方法是以PPM為基礎(chǔ)的一整套對植物抗草甘膦程度進(jìn)行快速測定的技術(shù)，可準(zhǔn)確檢定植物對草甘膦的抗性程度，適用于大豆常規(guī)品種和抗草甘膦大豆材料， 并具有操作簡便、快速、高效和非破壞性檢測的特點，實用性強(qiáng)。用噴藥后3 4天的PPM值判斷植物對草甘膦的抗性程度，可比生物測定方法提前15 25天得出結(jié)果。該方法填補(bǔ)了我國大豆對草甘膦耐受性非破壞性測定的空白。對大豆抗草甘膦材料的環(huán)境安全研究、 大豆抗草甘膦新品種選育過程中育種材料抗性的科學(xué)評價和加速育種進(jìn)程有重要意義。
具體實施例方式以下用大豆為實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例1選直徑15cm、高IOcm聚乙烯塑料缽，缽底部打3個0. 5cm直徑透水孔；透水孔單層濾紙覆蓋；裝入生土 黃沙凱茵營養(yǎng)土 1:1:1的培養(yǎng)基質(zhì)，從容器底部灌水浸透土壤。分別播種發(fā)芽率85%以上的轉(zhuǎn)基因抗草甘膦大豆356043、受體大豆Jack和常規(guī)品種科豐6號，每缽播種5粒種子。播種后覆同樣基質(zhì)1厘米。大豆出苗后間苗每缽留3 株。待大豆長至3 4片羽狀復(fù)葉期，置壓力2. 75Kpa的可移動式8002扇形噴頭的噴霧塔內(nèi)，噴施除草劑草甘膦(Roundup)水劑；草甘膦濃度分別為Og ai/畝、61.5g ai/畝、 82g ai/畝、102. 5g ai/畝、164g ai/畝、246g ai/畝和 328g ai/畝，加水量 30L/畝。采用因子設(shè)計，重復(fù)4次。施藥后3天，待測大豆置一 IOm3的黑色塑料遮光網(wǎng)制作的光強(qiáng)低于200Lux的遮光罩內(nèi)，靜置30分鐘后，測第3羽狀復(fù)葉PPM值。施用草甘膦后3d大豆葉片PPM值與抗性結(jié)果列于表1。為了檢驗PPM測定法的準(zhǔn)確性，表1也列出了施藥后28d測定的大豆植株干重及當(dāng)日測定時大豆死亡程度。表1施用草甘膦后3dPPM值及28d大豆干重
權(quán)利要求
1.一種植物抗草甘膦的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟1)分別用不同梯度濃度的草甘膦對不同組相同的植物幼苗進(jìn)行噴施；2)施藥后3 9天，測量并記錄植物PPM值；測量前，將植物放在光照強(qiáng)度低于200LUX 條件下30分鐘以上；3)根據(jù)植物噴施和未噴施草甘膦的PPM值來判斷植物對草甘膦的抗性。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述植物為大豆。
3.如權(quán)利要求2所述的檢測方法，其特征在于，所述的噴施草甘膦時大豆葉齡為3 6 片羽狀復(fù)葉。
4.如權(quán)利要求3所述的檢測方法，其特征在于，所述的噴施草甘膦時大豆葉齡為3 4 片羽狀復(fù)葉。
5.如權(quán)利要求2 4任意一項所述的檢測方法，其特征在于，噴施的草甘膦濃度分別為 61. 5g ai/ 畝 82g ai/ 畝、102. 5g ai/ 畝 164g ai/ 畝禾口 246g ai/ 畝。
6.如權(quán)利要求5所述的檢測方法，其特征在于，該檢測方法的判斷標(biāo)準(zhǔn)為噴施M6g ai/畝的草甘膦后測定大豆PPM值與對照在統(tǒng)計學(xué)意義上無顯著差異，為高抗草甘膦；噴施 102. 5g ai/畝 164g ai/畝的草甘膦后測得大豆PPM值與對照在統(tǒng)計學(xué)意義上無顯著差異，噴施M6g ai/畝的草甘膦后測定大豆PPM值與對照在統(tǒng)計學(xué)意義上有顯著差異，為中抗草甘膦；噴施61. 5g ai/畝 82g ai/畝的草甘膦后測得大豆PPM值與對照在統(tǒng)計學(xué)意義上無顯著差異，為低抗草甘膦；噴施61. 5g ai/畝 82g ai/畝的草甘膦后測得大豆PPM 值比對照在統(tǒng)計學(xué)意義上明顯降低，為草甘膦敏感。
7.如權(quán)利要求1 4任意一項所述的檢測方法，其特征在于，測量前將植物放置在大小為3 20m3的三層黑色塑料遮光網(wǎng)制作的遮光罩中，遮光罩每層的透光率為50%。
8.如權(quán)利要求1 4任意一項所述的檢測方法，其特征在于，測量前將植物放置在保證光照強(qiáng)度低于200LuX條件下30 50分鐘。
9.如權(quán)利要求1 4任意一項所述的檢測方法，其特征在于，PPM值測量時間為施藥后 3 4天。
10.如權(quán)利要求1 4任意一項所述的檢測方法，其特征在于，草甘膦為農(nóng)達(dá)，其含有 41%草甘膦異丙胺鹽。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種植物抗草甘膦的檢測方法，包括如下步驟分別用不同濃度梯度的草甘膦對不同組相同的植物幼苗進(jìn)行噴施；施藥后3～9天，測量并記錄植物PPM值；測量前，將植物放在光照強(qiáng)度低于200Lux條件下30分鐘以上；根據(jù)植物噴施和未噴施草甘膦的PPM值來判斷植物對草甘膦的抗性。本發(fā)明的檢測方法，適合大豆常規(guī)品種和轉(zhuǎn)基因抗草甘膦大豆材料的草甘膦抗性測定與評價，能快速、準(zhǔn)確、非破壞性測定植物對草甘膦的抗性水平，具有很強(qiáng)的實用性和可操作性。
文檔編號G01N21/64GK102269703SQ20111011973
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者崔海蘭, 張宏軍, 曹洪玉, 李香菊, 邱麗娟 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所