高粱品种鉴定技术
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223页(3864字)
1.种子形态特征鉴定法 按籽粒颜色、形状和玻璃质等性状进行鉴别。数取100粒,4次重复对种子进行逐粒鉴定,计算品种纯度百分率。
2.快速测定(氢氧化钾-漂白剂测定)
(1)测定原理 该法是根据高粱不同品种种皮或皮下层黑色素(单宁酸)存在的差异,经氢氧化钾-漂白剂反应后,呈现出不同颜色,以鉴定不同的品种。
(2)测定方法
①配制1∶5(wt/vol)KOH和新鲜普通漂白剂(5.25%NaOCl)的混合液。即:称取1g KOH加入5m1漂白液。一般以配100ml这种混合液为方便。配好的混合液储放在冰箱中备用。
②将种子样品放入培养皿,然后加入配好的混合液,以淹没种子为度。但须注意,测定前须将这种混合液放在室温下温暖。
③种子在混合液中浸渍的时间,棕皮品种种子浸泡10分钟,白皮种子浸泡5分钟。在浸泡时,应定期摇晃,使溶液与种子良好接触。
④到达浸泡时间后,将种子倒在纱网上,用自来水慢慢冲洗。
⑤将经冲洗种子放在吸水纸上气干,但不能过度干燥,因为可能会失去色素,所以要注意干燥适度。
⑥种子干燥后进行鉴定,计数黑色和浅色种子数。
美国品种中,种皮含黑色素的高粱品种有:“Hegari”、“Early Suma”、“Sugar Drip”;种皮不含黑色素的品种有:“Atlas”、“Ellis”、“Martin”。
3.生长箱幼苗鉴定法 数取试样,播于土床,在生长箱里培养幼苗。当幼苗到达第14天时,按芽鞘和幼芽颜色进行鉴定。芽鞘颜色分为紫色和绿色;深紫色幼芽在茎和叶的近轴及其表面完全呈深紫色;中等紫色幼芽在茎部呈紫色,在近轴叶表面多为深紫色,但在近轴表面深棕色;淡紫色幼芽则幼苗的大部分为绿色,仅在茎和叶缘带有紫色;绿色幼芽则幼苗全为绿色。在测定时,记录最深的颜色。
美国品种中可分为如下两大类:
(1)紫色芽鞘带有下列不同紫色的幼芽 深紫色幼芽的品种有:“Hegari”、“Early Sumae”;中等紫色幼芽品种有:“Leoti”、“Piper”;淡紫色幼芽品种有:“WGF”、“Rancher”。
(2)绿色芽鞘带有下列不同颜色的幼芽 深紫色幼芽品种有:“Fieldex405”、“Texas660”;中等紫色幼芽品种有:“Sugar Drip”、“Atlas”;淡紫色幼芽品种有:“Martin”、“Ellis”;绿色幼苗品种有“Theis”。
4.电泳鉴定法
(1)酯酶电泳鉴定 利用7%聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,酯酶谱带染成棕色,共可检出8条酶带。各条酶带的Rf值如下:
①Rf为0.12-0.14;②Rf为0.15-0.17;③Rf为0.18-0.19;④Rf为0.27-0.29;⑤Rf为0.34-0.35;⑥Rf为0.36-0.38;⑦Rf为0.40-0.41;⑧Rf为0.71-0.73。
不同高粱品种,其酯酶谱带有差异:
①具有1、2、3、4、5、6、7、8酶带,但第8条带很淡的品种,如“Kansas Orange”、“Sugar Drip”;
②具有1、2、3、4、5、6、7、8酶带,但第8条为深色的,而其他带很淡的品种,如“Freemont”、“Dorset”;
③具有全部8条酶带,但1、2、3、4为深棕色,而其他带却为淡色的品种,如“Hegari”、“Early Hegari”;
④具有全部8条酶带,但1、2、3、4、8条带为深色,而其他带很淡色的品种,如“Ladore”;
⑤具有1、2、3、4、5、6、7、8酶带,除第8条淡色外,其他带均为深色的品种,如“White Dura”,“Dwarf White Dura”;
⑥具有全部8条酶带,且全部为深棕色的品种,如“Martin”、“Atlas”。
(2)苹果酸脱氢酶电泳鉴定 该酶带染成蓝色。利用单粒种子电泳分析时,其酶带出现频率不同是特定品种的特征。
美国不同高粱品种电泳鉴定结果如下:
①具有Rf为0.33-0.42和Rf为0.62-0.64谱带,且为深棕色的品种,如“Hegari”、“Martin”、“Allas”;
②具有Rf为0.46-0.64谱带,且为深棕色的品种,有“Broom Kaoliang C199”、“Black Jap Kaoliang”;
③具有Rf为0.67-0.72谱带,且很浅色的品种,如“Kansas Orange”、“Sugar Drip”、“Early Sumae”。
(3)谷氨酸脱氢酶电泳鉴定 该酶带染成蓝色,利用单粒种子电泳鉴定时,酶带不同出现频率是特定品种的特征。
美国不同高粱品种电泳鉴定结果如下:
①具有Rf为0.20-0.21酶带的品种,如“Hegari”、“Martin Atlas”;
②没有测出酶带的品种,如“Kansas Orange”、“Early Sumae”、“Sugar Drip”。
(4)酸性磷酸酯酶电泳鉴定 利用7%基本聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,其酶带染成淡红色,可检测到3条酶带:
①Rf为0.13-0.19;
②Rf为0.24-0.32;
③Rf为0.44-0.48。
美国高粱品种电泳鉴定结果如下:
①具有全部3条酶带且染成深色的品种,如“Hegari”、“Atlas”、“Martin”;
②具有全部3条酶带,第1、2条染成深色,而第3条为很淡色的品种,如“Deer broom corn”、“Dex broom corn”;
③仅具有1条酶带,且染成很淡色的品种如“Kansas Orange”、“Sugar Drip”。
以上几种同工酶样品都用水提取,其中酸性磷酸酶用20mMHepes缓冲液(pH7.6)和0.1%巯基乙醇提取,详细的酶带显色方法请参看第一篇第十一章11.3.3节。
【参考文献】:
〔1〕浙江农业大学作物栽培教研组主编(1961),作物栽培学,上海科学技术出版社。
〔2〕西北农业大学主编(1979),作物育种学,农业出版社。
〔3〕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。
〔4〕陶嘉龄(1981),种子生理和种子标准,浙江农业大学种子教研组整理印刷。
〔5〕颜启传编译(1990),美国牧草品种鉴定的实用技术《饲料与牧草》第2期,第35-42页。
〔6〕乔魁多、魏振山主编(1978),中国高粱品种志,农业出版社。
〔7〕AOSA Cultivar Purity Testing Committee(1988),Cultivar Purity Testing Hondbook,AOSA。