抗拿捕净除草剂谷子的快速检测鉴定方法研究*

张 婷，王根平，贾海燕，师志刚，程汝宏，陈 媛，冀小绵，杨伟红，张喜瑞

（国家谷子改良中心/河北省农林科学院谷子研究所/河北省杂粮研究实验室，河北石家庄 050035）

抗拿捕净除草剂谷子的快速检测鉴定方法研究*

张 婷，王根平，贾海燕，师志刚，程汝宏，陈 媛，冀小绵，杨伟红，张喜瑞

（国家谷子改良中心/河北省农林科学院谷子研究所/河北省杂粮研究实验室，河北石家庄 050035）

文章提供了一种快速、简单、可靠的谷子拿捕净抗性鉴定方法，用该方法鉴定谷子拿捕净抗性速度快、准确率高、不受时间空间的限制，操作简单，适于大批量种子鉴定的需要，可提高育种效率，缩短育种周期。

抗拿捕净 谷子 快速鉴定 大批量

谷子抗拿捕净类型具有遗传简单、抗性强等优点，缺点是拿捕净对双子叶杂草无效，除草不彻底。2003年，河北省农林科学院谷子研究所提出了“简化栽培谷子品种选育及其配套栽培方法”并于2006年获得国家发明专利（专利号：ZL20041005808819），该方法的核心是培育抗、感拿捕净的同型姊妹系，二者按比例混合播种，利用二者对除草剂的抗性差异，苗期通过喷施拿捕净同步实现化学间苗、化学除草，并提出采用较低剂量的“谷友”防治双子叶杂草，弥补拿捕净对双子叶杂草无效的不足，达到彻底除草的目的。因此，如何快速准确地鉴定谷子的拿捕净抗性，并利用其抗性来做进一步的研究，关系到能否提高育种效率，缩短育种周期，具有重要的现实意义。

谷子拿捕净抗性的鉴定方法主要有田间和温室整株植物测定法、组织或器官的形态结构比较鉴定法、细胞或细胞器水平测定、生理生化鉴定法、DNA分析技术鉴定法等。整株植物测定法、组织或器官鉴定重复性好，方法简单，适用于大批量鉴定和田间筛选抗性植株，但是鉴定结果不太准确，工作量大，占地时间长、面积大；生理和分子检测方法，试验条件要求严格、方法较难掌握。因此，育种工作者和种子生产经营企业常采用培养皿法进行种子抗性的快速鉴定。传统的培养皿鉴定技术往往是在出芽后喷施除草剂，反应慢，周期长，在此过程中如果加水不及时或出现低温等情况，容易造成芽死亡，影响判断结果。因此，有必要选择一种快速、简单、可靠的方法来鉴定谷子的拿捕净抗性。

1 材料及方法

1.1 材料

选用河北省农林科学院谷子研究所选育的多次纯化、田间检测为拿捕净抗性的谷子新品种冀谷31。测试农药为拿捕净。

1.2 室内发芽条件

在室内培养皿上进行发芽试验。室内温度27±2℃，湿度65%±5%；玻璃培养皿直径10 cm，发芽前培养皿内放3层预湿的滤纸。

1.3 剂量试验

为了获得最佳处理剂量，设置50 ml/667 m2、100ml/667 m2、150 ml/667 m2、200 ml/667 m2、250 ml/667 m2、300 ml/667 m26个梯度浓度的处理剂量。每皿50粒种子，均匀置于滤纸上。出芽后喷药。每个剂量浓度3个重复，每个重复3盘，并进行差异显著性比较。

1.4 密度试验

为了获得最佳处理密度，设置10粒/皿、30粒/皿、50粒/皿、80粒/皿和100粒/皿5个梯度的密度。出芽后喷药。试验设置3个重复。

1.5 喷药时间

在得出最适喷施剂量和喷药密度的基础上，对最佳喷药时间进行试验。设置种子置于滤纸上后即喷药处理和出芽后喷药处理两种方式。试验设置3个重复，并进行差异显著性比较。

1.6 抗性判断

为了更好地判断谷子抗性，为进一步筛选纯化抗、感品系提供依据，并结合育种实践的需要，该研究确定了如表1抗药性判断标准。

2 结果与分析

2.1 剂量试验

综合考虑观察时间、抗性判定结果，选用100 ml/667m2作为快速鉴定的喷施剂量，结果如表2。

2.2 密度试验

30粒/皿的密度有利于观察结果，且操作相对简单，因此选用30粒/皿作为快速鉴定的密度。

2.3 喷药时间

采用置于滤纸上即喷药处理与传统的出芽后喷药处理进行比较，喷施剂量为100 ml/667 m2，密度为30粒/皿。试验设置3个重复，并进行差异显著性比较。由表3可得，使用本方法与传统方法相比，对种子出芽率影响无显著差异，试验耗时短，准确率高。4 d左右即可统计结果。存活粒数/发芽数≥95%，可认为该品种为抗系；存活粒数/发芽数＜5%，可认为该品种为不抗系；其他范围需要根据育种要求进行进一步纯化，以筛选目标抗系。

表1 抗药性判断标准

表2 剂量试验

表3 喷药时间

3 结论

改良的培养皿法是在原有的培养皿方法基础上改进来的。在实验过程中，因为需要快速、准确的抗性鉴定结果，传统的方法为出芽后喷药处理，需要8 d左右，且结果不是特别精确，因此设计改进了这种方法。结果发现，用改良的培养皿法进行抗性鉴定，4 d左右即可出结果，而且准确率高。该研究有利于克服现有技术中整株植物测定抗药性和传统培养皿测定方法的一些弊端，提供一种快速、简单、可靠的谷子拿捕净抗性鉴定方法，用该方法鉴定谷子拿捕净抗性速度快、准确率高、不受时间空间的限制、操作简单，适于大批量种子鉴定的需要，可提高育种效率，缩短育种周期。

[1] 程汝宏．我国谷子育种与生产现状及发展方向．河北农业科学，2005，9（4）：86～90

[2] 程汝宏，师志刚，刘正理，等．谷子简化栽培技术研究进展与发展方向．河北农业科学，2010，14（11）： 1～4，18

[3] 李润枝，张娟，陈桂娴，等．农田杂草抗药性检测鉴定方法．中国农学通报 2010，26（18）：289～292

[4] 王庆亚，董立尧，娄远来，等．农田杂草抗药性及其检测鉴定方法．杂草科学，2002，（2）：1～5

国家谷子糜子产业技术体系（CARS-07-12.5-A3）；国家十二五科技支撑计划项目（2011BAD06B02-1）；河北省农林科学院青年基金（A2015030102）；2016年河北省渤海粮仓科技示范工程项目“抗咪唑乙烟酸谷子新品种冀谷35及其配套技术的中试与示范”；河北省科技计划项目“抗除草剂谷子新种质创制与高效育种方法研究”（16227508D-8）；北京市科委课题“优质抗病高产谷子种质创制与新品种联合选育”