专利名称：一种快速筛选适宜青贮饲料化利用的高糖分稻草的方法
技术领域：
本发明涉及一种快速筛选适宜青贮饲料化利用的高糖分稻草的方法，属于生物技术工程领域，专用于在常规粮用水稻品种中快速筛选稻草糖分含量高的适宜饲料化利用的品种。背景技术：
水稻是我国最主要的粮食作物，稻草是水稻生产中的主要副产品，2006-2010年我国年产稻草1.82-1.95亿t (盛来运，中国统计年鉴2011,2011:295)。目前有稻草还田、造纸、生产建材、作为栽培基质等利用方式，但因稻草本身的质量和利用技术等原因导致使用量不大，大量的稻草被丢弃焚烧，诱发严重的环境污染。同时随着我国农业产业结构的调整，南方农区草食畜牧业快速发展，粗饲料出现了严重短缺。开发稻草饲用一方面能够降低南方农区稻草的废弃焚烧量，同时能缓解该地区粗饲料短缺的现状，并能增加稻草过腹还田量，改善土壤肥力，促进农业可持续发展。在目前生产常用的水稻品种中筛选稻草饲用品质优良的品种加以重点推广有助于提高稻草饲用率。非结构性碳水化合物(NSC，以下简称糖分)是稻草中重要的营养成分，与稻草消化率和青忙品质显著正相关(Dong C F, et al., Field Crops Research, 2012,131:75-80)，糖分含量可作为稻草饲用品质的重要选择指标。但常规的糖分测定方法需要先把稻草烘干粉碎再进行测定，耗时长，较为繁琐。发明简便有效的糖分评价方法有助于加快选择效率。本 人前期的研究表明稻草中的糖分主要存贮在倒3节茎杆(Dong C F, etal., Field Crops Research, 2013, 141:1-8),因此通过对倒3节莖杆的组织形态进行观测，研究其相关特征与稻草糖分含量的关系，选择出直观的且与稻草糖分含量显著相关的性状，有助于通过组织形态特征进行快速筛选，大幅减少工作量并提高筛选速度，加快高糖分稻草品种的推广，提高稻草饲用率。
发明内容
技术问题:本发明针对在常规粮用水稻品种中筛选高糖分稻草品种时糖分含量测定较为繁琐、周期长的问题，通过切片技术观测稻草倒3节茎杆薄壁组织中淀粉颗粒数量的方法来快速鉴定稻草中糖分含量的高低，提供快速筛选高糖分含量稻草的方法。技术方案:
一种快速筛选适宜青贮饲料化利用的高糖分稻草的方法，其特征在于:以即将收获的水稻茎杆倒3节节间为材料进行切片，切片厚度在0.2-0.4_之间，在光学显微镜下以10倍物镜观测，茎杆薄壁组织中含有大量淀粉颗粒的稻草中糖分含量较高，利于青贮发酵，稻草适宜饲料化利用，反之则不适合。制作切片并观测的具体其方法为:
(O将即将收获的水稻取倒3节茎杆切下2cm左右的小段放在清水中，用双面刀片快速切片，切片厚度0.2-0.4mm。(2)取完整的切片放于载玻片上，用配置有数码相机的光学显微镜(如ECLIPSE80I, NIKON, Japan)以10倍物镜观察并拍照。
(3)利用图像分析测量软件(如Motic Images Plus 2.0)测量淀粉颗粒面积占莖杆横切面面积的比例。若茎杆薄壁组织中淀粉粒面积占茎杆横切面面积比例>40%，则稻草中的非结构性碳水化合物NSC含量>10%，利于青贮发酵，稻草适宜饲料化利用；若茎杆薄壁组织细胞中淀粉粒面积占茎杆横切面面积比例〈20%，则稻草的非结构性碳水化合物NSC含量〈10%，不利于青贮发酵，稻草不适宜饲料化利用。有益效果
本发明提供的一种快速筛选适宜青贮饲料化利用的高糖分稻草的方法，具有以下优
点
(O本发明提供的切片方法鉴定稻草糖分含量与常规的糖分含量测定相比，避免了将稻草烘干、粉碎再进行测定的繁琐程序，利用新鲜材料即可快速、简便地预测稻草中的糖分含量，大大加快了选择的效率；
(2)本发明提供的切片法鉴定稻草糖分含量的高低，切片观测到的淀粉颗粒面积比例与稻草中的糖分含量达极显著正相关水平，确保选择结果准确可靠。四

图1两优培九、南粳47、南粳46、天优华占、镇稻10号和南粳5055倒3节茎杆切片 (薄壁细胞中的颗粒为淀粉·粒，横线代表IOOum)
图2武育粳3号、南粳44、盐稻830和武香粳14倒3节茎杆切片 (薄壁细胞中的颗粒为淀粉粒，横线代表IOOum)
五具体实施例方式 为充分公开本发明一种快速筛选适宜青贮饲料化利用的高糖分稻草的方法，以下结合方法验证和实施实例加以说明。其具体实施步骤如下:
(一)试验材料
两优培九，天优华占，盐稻830，武香粳14，武育粳3号，镇稻10号，南粳44，南粳46，南粳5055，南粳47。以上材料均为公知公用的已育成品种，江苏省农业种质资源中期库免费提供。(2)研究方法
在江苏省农业科学院水稻试验田(南京)进行田间试验，2012年5月11日播种，6月11日插秧。随机区组设计，3次重复，每小区10行，每行10株，I穴I株，行株距为30cmX20cm。按照常规水稻进行肥水管理。成熟收获时每小区选取中间12株，每株选取长势一致的5个分蘖，去穗，利用10个分蘖选取倒3节茎杆进行徒手切片，其余50个分蘖105°C杀青15min，然后75°C烘干至恒重，粉碎过40目筛，将草粉装入密封样品袋备用，测定非结构性碳水化合物(nonstructural carbohydrates, NSC)含量。NSC 的测定方法参考 Yoshida 的方法(Yoshida S.1RRI， 1976:43)。切片方法为将取样的新鲜材料切下2cm左右的小段放在清水中，用双面刀片快速切片，切片厚度在0.2-0.4_之间，取完整的切片放于载玻片上，用配置有数码相机的光学显微镜(ECLIPSE80I，NIKON, Japan)以10倍物镜观察并拍照。利用图像分析测量软件(Motic Images Plus 2.0)测量计算淀粉颗粒面积占莖杆横切面面积的比例。
根据切片结果观测到的淀粉颗粒面积比例与定量测定的稻草中的NSC含量进行相关分析。(5)结果分析
表I倒3节茎杆淀粉颗粒面积比例及稻草中NSC含量
权利要求
1.一种快速筛选适宜青贮饲料化利用的高糖分稻草的方法，其特征在于: 以即将收获的水稻茎杆倒3节节间为材料进行切片，切片厚度在0.2-0.4mm之间，光学显微镜下以10倍物镜观测，若茎杆薄壁组织中淀粉粒面积占茎杆横切面面积比例>40%，则稻草中的非结构性碳水化合物NSC含量>10%，利于青贮发酵，稻草适宜饲料化利用；若茎杆薄壁组织细胞中淀粉粒面积占茎杆横切面面积比例〈20%，则稻草的非结构性碳水化合物NSC含量〈10%，不利于青贮发酵，稻草不适宜饲料化利用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于: 用配置有数码相机的光学显微镜ECLIPSE80I，NIKON，Japan对切片进行观察、拍照；利用图像分析测量软件Motic Images Plus 2.0测量计算淀粉粒面积占莖杆横切面面积的比例 。
全文摘要
本发明涉及一种快速筛选适宜青贮饲料化利用的高糖分稻草的方法，属于生物工程技术领域。利用即将收获的水稻茎秆倒3节节间为材料进行切片，在光学显微镜下观测，茎秆薄壁组织中含有大量淀粉颗粒(淀粉颗粒面积占茎秆横切面面积比例>40%)的稻草中非结构性碳水化合物含量较高(>10%)，利于青贮发酵，稻草适宜饲料化利用。本发明避免了将稻草烘干粉碎再进行糖分含量测定的繁琐程序，降低了检测成本，加快了选择速度，具有操作简单，成本低廉，周期短的优点，适于推广应用，为在众多水稻品种中快速简便地筛选出稻草糖分含量高、适宜青贮饲料化利用的品种提供了一种快捷方法。
文档编号G01N21/84GK103245665SQ20131013603
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月18日 优先权日2013年4月18日
发明者董臣飞, 顾洪如, 丁成龙, 许能祥, 程云辉, 张文洁 申请人:江苏省农业科学院