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專利名稱：一種快速篩選適宜青貯飼料化利用的高糖分稻草的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種快速篩選適宜青貯飼料化利用的高糖分稻草的方法，屬于生物技術(shù)工程領(lǐng)域，專用于在常規(guī)糧用水稻品種中快速篩選稻草糖分含量高的適宜飼料化利用的品種。背景技術(shù)：
水稻是我國(guó)最主要的糧食作物，稻草是水稻生產(chǎn)中的主要副產(chǎn)品，2006-2010年我國(guó)年產(chǎn)稻草1.82-1.95億t (盛來(lái)運(yùn)，中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2011,2011:295)。目前有稻草還田、造紙、生產(chǎn)建材、作為栽培基質(zhì)等利用方式，但因稻草本身的質(zhì)量和利用技術(shù)等原因?qū)е率褂昧坎淮?，大量的稻草被丟棄焚燒，誘發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境污染。同時(shí)隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，南方農(nóng)區(qū)草食畜牧業(yè)快速發(fā)展，粗飼料出現(xiàn)了嚴(yán)重短缺。開(kāi)發(fā)稻草飼用一方面能夠降低南方農(nóng)區(qū)稻草的廢棄焚燒量，同時(shí)能緩解該地區(qū)粗飼料短缺的現(xiàn)狀，并能增加稻草過(guò)腹還田量，改善土壤肥力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。在目前生產(chǎn)常用的水稻品種中篩選稻草飼用品質(zhì)優(yōu)良的品種加以重點(diǎn)推廣有助于提高稻草飼用率。非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC，以下簡(jiǎn)稱糖分)是稻草中重要的營(yíng)養(yǎng)成分，與稻草消化率和青忙品質(zhì)顯著正相關(guān)(Dong C F, et al., Field Crops Research, 2012,131:75-80)，糖分含量可作為稻草飼用品質(zhì)的重要選擇指標(biāo)。但常規(guī)的糖分測(cè)定方法需要先把稻草烘干粉碎再進(jìn)行測(cè)定，耗時(shí)長(zhǎng)，較為繁瑣。發(fā)明簡(jiǎn)便有效的糖分評(píng)價(jià)方法有助于加快選擇效率。本 人前期的研究表明稻草中的糖分主要存貯在倒3節(jié)莖桿(Dong C F, etal., Field Crops Research, 2013, 141:1-8),因此通過(guò)對(duì)倒3節(jié)莖桿的組織形態(tài)進(jìn)行觀測(cè)，研究其相關(guān)特征與稻草糖分含量的關(guān)系，選擇出直觀的且與稻草糖分含量顯著相關(guān)的性狀，有助于通過(guò)組織形態(tài)特征進(jìn)行快速篩選，大幅減少工作量并提高篩選速度，加快高糖分稻草品種的推廣，提高稻草飼用率。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明針對(duì)在常規(guī)糧用水稻品種中篩選高糖分稻草品種時(shí)糖分含量測(cè)定較為繁瑣、周期長(zhǎng)的問(wèn)題，通過(guò)切片技術(shù)觀測(cè)稻草倒3節(jié)莖桿薄壁組織中淀粉顆粒數(shù)量的方法來(lái)快速鑒定稻草中糖分含量的高低，提供快速篩選高糖分含量稻草的方法。技術(shù)方案:
一種快速篩選適宜青貯飼料化利用的高糖分稻草的方法，其特征在于:以即將收獲的水稻莖桿倒3節(jié)節(jié)間為材料進(jìn)行切片，切片厚度在0.2-0.4_之間，在光學(xué)顯微鏡下以10倍物鏡觀測(cè)，莖桿薄壁組織中含有大量淀粉顆粒的稻草中糖分含量較高，利于青貯發(fā)酵，稻草適宜飼料化利用，反之則不適合。制作切片并觀測(cè)的具體其方法為:
(O將即將收獲的水稻取倒3節(jié)莖桿切下2cm左右的小段放在清水中，用雙面刀片快速切片，切片厚度0.2-0.4mm。(2)取完整的切片放于載玻片上，用配置有數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)顯微鏡(如ECLIPSE80I, NIKON, Japan)以10倍物鏡觀察并拍照。
(3)利用圖像分析測(cè)量軟件(如Motic Images Plus 2.0)測(cè)量淀粉顆粒面積占莖桿橫切面面積的比例。若莖桿薄壁組織中淀粉粒面積占莖桿橫切面面積比例>40%，則稻草中的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物NSC含量>10%，利于青貯發(fā)酵，稻草適宜飼料化利用；若莖桿薄壁組織細(xì)胞中淀粉粒面積占莖桿橫切面面積比例〈20%，則稻草的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物NSC含量〈10%，不利于青貯發(fā)酵，稻草不適宜飼料化利用。有益效果
本發(fā)明提供的一種快速篩選適宜青貯飼料化利用的高糖分稻草的方法，具有以下優(yōu)
點(diǎn)
(O本發(fā)明提供的切片方法鑒定稻草糖分含量與常規(guī)的糖分含量測(cè)定相比，避免了將稻草烘干、粉碎再進(jìn)行測(cè)定的繁瑣程序，利用新鮮材料即可快速、簡(jiǎn)便地預(yù)測(cè)稻草中的糖分含量，大大加快了選擇的效率；
(2)本發(fā)明提供的切片法鑒定稻草糖分含量的高低，切片觀測(cè)到的淀粉顆粒面積比例與稻草中的糖分含量達(dá)極顯著正相關(guān)水平，確保選擇結(jié)果準(zhǔn)確可靠。四

圖1兩優(yōu)培九、南粳47、南粳46、天優(yōu)華占、鎮(zhèn)稻10號(hào)和南粳5055倒3節(jié)莖桿切片 (薄壁細(xì)胞中的顆粒為淀粉·粒，橫線代表IOOum)
圖2武育粳3號(hào)、南粳44、鹽稻830和武香粳14倒3節(jié)莖桿切片 (薄壁細(xì)胞中的顆粒為淀粉粒，橫線代表IOOum)
五具體實(shí)施例方式 為充分公開(kāi)本發(fā)明一種快速篩選適宜青貯飼料化利用的高糖分稻草的方法，以下結(jié)合方法驗(yàn)證和實(shí)施實(shí)例加以說(shuō)明。其具體實(shí)施步驟如下:
(一)試驗(yàn)材料
兩優(yōu)培九，天優(yōu)華占，鹽稻830，武香粳14，武育粳3號(hào)，鎮(zhèn)稻10號(hào)，南粳44，南粳46，南粳5055，南粳47。以上材料均為公知公用的已育成品種，江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源中期庫(kù)免費(fèi)提供。(2)研究方法
在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻試驗(yàn)田(南京)進(jìn)行田間試驗(yàn)，2012年5月11日播種，6月11日插秧。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每小區(qū)10行，每行10株，I穴I株，行株距為30cmX20cm。按照常規(guī)水稻進(jìn)行肥水管理。成熟收獲時(shí)每小區(qū)選取中間12株，每株選取長(zhǎng)勢(shì)一致的5個(gè)分蘗，去穗，利用10個(gè)分蘗選取倒3節(jié)莖桿進(jìn)行徒手切片，其余50個(gè)分蘗105°C殺青15min，然后75°C烘干至恒重，粉碎過(guò)40目篩，將草粉裝入密封樣品袋備用，測(cè)定非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(nonstructural carbohydrates, NSC)含量。NSC 的測(cè)定方法參考 Yoshida 的方法(Yoshida S.1RRI， 1976:43)。切片方法為將取樣的新鮮材料切下2cm左右的小段放在清水中，用雙面刀片快速切片，切片厚度在0.2-0.4_之間，取完整的切片放于載玻片上，用配置有數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)顯微鏡(ECLIPSE80I，NIKON, Japan)以10倍物鏡觀察并拍照。利用圖像分析測(cè)量軟件(Motic Images Plus 2.0)測(cè)量計(jì)算淀粉顆粒面積占莖桿橫切面面積的比例。
根據(jù)切片結(jié)果觀測(cè)到的淀粉顆粒面積比例與定量測(cè)定的稻草中的NSC含量進(jìn)行相關(guān)分析。(5)結(jié)果分析
表I倒3節(jié)莖桿淀粉顆粒面積比例及稻草中NSC含量
權(quán)利要求
1.一種快速篩選適宜青貯飼料化利用的高糖分稻草的方法，其特征在于: 以即將收獲的水稻莖桿倒3節(jié)節(jié)間為材料進(jìn)行切片，切片厚度在0.2-0.4mm之間，光學(xué)顯微鏡下以10倍物鏡觀測(cè)，若莖桿薄壁組織中淀粉粒面積占莖桿橫切面面積比例>40%，則稻草中的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物NSC含量>10%，利于青貯發(fā)酵，稻草適宜飼料化利用；若莖桿薄壁組織細(xì)胞中淀粉粒面積占莖桿橫切面面積比例〈20%，則稻草的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物NSC含量〈10%，不利于青貯發(fā)酵，稻草不適宜飼料化利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 用配置有數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)顯微鏡ECLIPSE80I，NIKON，Japan對(duì)切片進(jìn)行觀察、拍照；利用圖像分析測(cè)量軟件Motic Images Plus 2.0測(cè)量計(jì)算淀粉粒面積占莖桿橫切面面積的比例 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種快速篩選適宜青貯飼料化利用的高糖分稻草的方法，屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域。利用即將收獲的水稻莖稈倒3節(jié)節(jié)間為材料進(jìn)行切片，在光學(xué)顯微鏡下觀測(cè)，莖稈薄壁組織中含有大量淀粉顆粒(淀粉顆粒面積占莖稈橫切面面積比例>40%)的稻草中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量較高(>10%)，利于青貯發(fā)酵，稻草適宜飼料化利用。本發(fā)明避免了將稻草烘干粉碎再進(jìn)行糖分含量測(cè)定的繁瑣程序，降低了檢測(cè)成本，加快了選擇速度，具有操作簡(jiǎn)單，成本低廉，周期短的優(yōu)點(diǎn)，適于推廣應(yīng)用，為在眾多水稻品種中快速簡(jiǎn)便地篩選出稻草糖分含量高、適宜青貯飼料化利用的品種提供了一種快捷方法。
文檔編號(hào)G01N21/84GK103245665SQ20131013603
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者董臣飛, 顧洪如, 丁成龍, 許能祥, 程云輝, 張文潔 申請(qǐng)人:江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院