專利名稱：：植物根深性的評價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及植物的根延伸更深的形狀性質(zhì)即植物根深性的評價(jià)方法。本發(fā)明且涉及簡便地選拔在干燥條件下根伸長得長的植物的方法。
背景技術(shù)：
：植物的生長受土壤水分條件的影響大。植物為了在土壤水分缺乏的條件下也適應(yīng)并維持生育，有回避干燥性或從生理學(xué)耐性獲得耐干燥性的采取適應(yīng)的戰(zhàn)略?；乇芨稍镄允抢鐚τ谕寥浪值娜狈Χ迅由斓缴钐幓蜻M(jìn)行休眠，這樣來回避干燥應(yīng)激(7卜1/7)反應(yīng)的性質(zhì)。對于干燥的生理學(xué)耐性是即使在干燥的環(huán)境下也能生育的性質(zhì)。現(xiàn)在地球上的農(nóng)田大半是半干燥地帶，作物的生產(chǎn)被水大為限制。由于土壤的干燥是從土的表面向下方進(jìn)行，所以多有即使靠近土壤表面干了而下方水分含量比較高的情況。因此，在使植物對于干燥的適應(yīng)戰(zhàn)略中使根延伸更深的形狀性質(zhì)，即，利用根深性來回避干燥被希望對于干旱地帶植物的生育維持、收獲量的增加，進(jìn)而對于保護(hù)地球環(huán)境也有大貢獻(xiàn)。為了培育具有根深性的植物則需要評價(jià)非常多的植物，但由于根在土中，所以難于直接觀察并評價(jià)多個(gè)個(gè)體的根，需要找出簡便且效率高的測定方法。調(diào)查植物根深性公知的方法有壕溝法和圓筒法等幾個(gè)方法。壕溝法是在苗圃栽培植物，把土掘開深度0.5m到2m左右，按深度不同調(diào)查才艮的4且細(xì)和婆t量的方法(NemotoH.,Suga,Retal.,BreedingScience48:321324，1998)。壕溝法要掘開土，所以非常占用勞力，難以評價(jià)多數(shù)植物。由于在苗圃栽培，所以土壤水分條件被自然氣候所左右。由于充分考慮到土壤水分條件即水分含量的不同而根的伸長速度就不同，所以在土壤水分充分的條件下被評價(jià)為根的伸長快的個(gè)體、系統(tǒng)或品種就不一定在干燥條件下也伸長快。因此即使這樣耗費(fèi)巨大勞力進(jìn)行調(diào)查，也有選拔出在干旱條件下根的伸長不良的品種/系統(tǒng)的危險(xiǎn)性。圓筒法是使用塑料制等筒來栽培植物并調(diào)查根生育的方法。作為圓筒法之一是在透明的塑料制圓筒中種植植物，使根的側(cè)面顯現(xiàn)地傾斜圓筒進(jìn)行栽培以檢測根的伸長速度和最大到達(dá)深度的方法(Mia，M.W.,Yamauchi,A.,etat.,JapaneseJournalofCropSciencel3:131-140，1996)。該方法有能直接觀察到根的優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)在一個(gè)圓筒內(nèi)種植多個(gè)個(gè)體時(shí)就分不清哪個(gè)根是從哪個(gè)個(gè)體產(chǎn)生的，因此一個(gè)圓筒只能調(diào)查一個(gè)個(gè)體。Trillana們在長lm的氯乙烯制罐內(nèi)播種稻子的種子，在播種后的14曰期間保持土的上面是2、3cm裝滿水狀態(tài)，從播種后第62日開始把一部分水放掉，使水位降低到距離底30cm(距離土的表面60cm),進(jìn)行6日期間栽培后，再次以土的上面是2、3cm裝滿水狀態(tài)進(jìn)行栽培，對根的密度和莖葉的干物重量等進(jìn)4亍比壽交(Trillana,N.,Inamura，T,etal.,PlantProductionScience4:155-159,2001)。Trillana們的方法為了把干燥處理后的水位保持一定就每天向各容器補(bǔ)充水進(jìn)行調(diào)整，考慮到該調(diào)整需要相當(dāng)?shù)膭诹?，所以不適合大量進(jìn)行測定。且Trillana們的方法為了干燥處理的排水就需要4小時(shí)。該試驗(yàn)僅把水位降低一次，在分成數(shù)次逐漸把水位降低的情況下則非常不便。且在長容器中裝填土并使其充滿水時(shí)，若把水從上加則土壤中的空氣難于出來，使水滲入到土中需要相當(dāng)?shù)臅r(shí)間。這樣，Trillana們的方法對于處理少量被測體的基礎(chǔ)研究適用，但不適用需要處理大量個(gè)體的品種培育。上述的Mia們和Trillana們所公開的兩種圓筒法由于以各自的容器來栽培不同的品種，所以不是比較在相同的土壤水分條件下多品種的根的生育。栽培容器內(nèi)的土壤水分含量隨植物的吸水而經(jīng)常變化。由于植物的吸水量隨環(huán)境條件和生育階段等與植物體的大小一起變動，所以土壤水分含量受它們的影響大。在把不同品種種植在各自容器的情況下，即使溫度和光條件相同，植物體大的品種也比植物體小的品種更早受到強(qiáng)的干燥應(yīng)激反應(yīng)，不是在相同土壤水分條件下的比較。實(shí)際上Trillana們的報(bào)告中顯示了干燥處理終了時(shí)的土壤水分含有率隨栽培品種的不同而不同，這被敘述為是由地上部的生育差而引起的。且如先前所述，為了把它們干燥處理后的水位保持一定就需要每天向各容器補(bǔ)充水而把干燥處理后的水位保持一定，但該作業(yè)的勞力大，若不進(jìn)行這種水位調(diào)整時(shí)則肯定容器之間的土壤水分含有率進(jìn)一步被擴(kuò)大，考慮該差對試驗(yàn)結(jié)果的影響大。這樣，在把多個(gè)品種或系統(tǒng)在各自的容器中栽培時(shí)由于容器之間土壤水分條件的不同而不能進(jìn)行相同土壤水分條件下的根深性比較。不是根深性的評價(jià)方法，但有使用塑料制盆的植物耐干燥性評價(jià)法(特開2003-230218號)。該方法是把被測定植物種植在多個(gè)盆中，在合適的栽培條件下短期間培育后停止灌水進(jìn)行干燥處理，然后一個(gè)盆一個(gè)盆地一邊變化期間一邊再次充分灌水進(jìn)行規(guī)定期間的栽培后，調(diào)查與干燥處理期間對應(yīng)的生存率的方法。由于該耐干燥性評價(jià)法也是一個(gè)盆僅種植一個(gè)種類(品種)的植物，所以隨著進(jìn)行干燥處理和時(shí)間的經(jīng)過也顯示出容器之間土壤水分含量不同。因此，被敘述為耐干燥性界限相同的兩個(gè)品種，即使干燥處理的天數(shù)相同也是生存率大不同。為了比較相同土壤水分含量時(shí)的生存率，就要對每個(gè)被測體植物準(zhǔn)備多個(gè)盆，需要對每個(gè)期間檢測土壤水分含量，變成非常煩雜的方法。這種使用盆的耐干燥性試驗(yàn)，當(dāng)把不同植物以各自的容器栽培時(shí)也在土壤水分含量上出現(xiàn)差，難于進(jìn)行植物之間耐干燥性的比較。被報(bào)告有使用比較淺的罐的植物耐千燥性評價(jià)法(和田、鈴木們，曰本作物學(xué)會記事(Jpn.J.CropSci.)70:580-587，2001)。該方法是把多個(gè)被測植物種植在同一罐內(nèi)，在合適的栽培條件下短期間培育后停止灌水進(jìn)行干燥處理，然后再次充分灌水進(jìn)行規(guī)定期間的栽培，調(diào)查各時(shí)刻點(diǎn)各植物生育狀況的方法。盡管該方法不需要大量勞力且能把多個(gè)植物在同一土壤水分含量下進(jìn)行比較，但這是"土壤水分少的條件下的耐干燥性比較"，與根在土中延伸至深處而回避干燥的形狀性質(zhì)(即根深性)關(guān)聯(lián)性少(NemotoII.,Suga,Retal.,(1998)BreedingScience48:321-324),通過該方法選拔的植物不一定具有根深性。為了開發(fā)根深性植物則需要測定多個(gè)個(gè)體或系統(tǒng)，上述評價(jià)植物根深性的現(xiàn)有方法對于在相同土壤水分舍量條件下進(jìn)行大量被測體的測定是不適合的。要求得對于多數(shù)植物能以相同土壤水分含量條件來評價(jià)和選拔其根深性，且土壤水分含量的調(diào)整容易等栽培條件管理容易的有效簡便的評價(jià)和選一發(fā)方法。專利文獻(xiàn)l:特開2003-230318號非專利文獻(xiàn)l:NemotoH.，Suga,Retal.,BreedingScience48:321324，]998非專利文南大2:Mia,M.W.,Yamauchi,A.,etat"JapaneseJournalofCropScience13:131-140,1996非專利文南史3:Trillana,N.,Inamura,T,etal.，PlantProductionScience4:155-159,2001非專利文獻(xiàn)4:和田、鈴木們，日本作物學(xué)會記事(Jpn.J.CropSci.丌0:580-587'200
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明課題的目的在于提供一種簡便有效地評價(jià)、選拔根深性植物的方法。本發(fā)明的課題還在于提供一種把多個(gè)個(gè)體或系統(tǒng)的植物在相同培養(yǎng)基水分含量的條件下不實(shí)際檢測根的長度來評價(jià)根深性的方法。本發(fā)明的課題還在于提供一種培養(yǎng)基水分含量的調(diào)整等試驗(yàn)條件的管理容易的能有效評價(jià)植物根深性的方法。本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述課題，考慮出了通過在具有足夠深度的栽培容器內(nèi)種植多個(gè)植物個(gè)體來在相同培養(yǎng)基水分條件下有效評價(jià)植物根深性水槽內(nèi)并改變水槽的水位而能容易調(diào)整栽培容器中培養(yǎng)基水分含量的方法。其結(jié)果是以至完成本發(fā)明方法。以下詳細(xì)說明本發(fā)明。本發(fā)明把多個(gè)植物個(gè)體種植在該植物用于延伸根的深度足夠的容器中后，從培養(yǎng)基的表面向下方地逐漸降低水分含量來評價(jià)植物根深性的回避干燥性。因此，本發(fā)明的方法是能對于多個(gè)植物個(gè)體在相同的培養(yǎng)基水分條件下評價(jià)根深性的方法，該方法包含以下工序(1)為了植物延伸根而在具有足夠深度的栽培容器內(nèi)裝填培養(yǎng)基，并種植多個(gè)植物個(gè)體；(2)逐漸降低培養(yǎng)基的水分含量，給予該植物干燥應(yīng)激反應(yīng)；(3)根據(jù)該植物出現(xiàn)的干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀來評價(jià)該植物的根深性。其他形態(tài)本發(fā)明的方法是對于多個(gè)植物個(gè)體在相同的培養(yǎng)基水分條件下評價(jià)根深性的方法，該方法包含以下工序(1)為了植物延伸根而在具有足夠深度且底敞開的栽培容器內(nèi)裝填培養(yǎng)基，把該栽培容器設(shè)置在水槽中；(2)在該栽培容器內(nèi)種植多個(gè)植物個(gè)體；(3)通過降低水槽的水位而使培養(yǎng)基的水分含量逐漸降低，給予該植物干燥應(yīng)激反應(yīng)；(4)根據(jù)該植物出現(xiàn)的干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀來評價(jià)該植物的根深性。使用上述本發(fā)明的根深性評價(jià)方法還能選拔根深性的植物。這種選拔根深性植物的方法也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明選拔根深性植物的方法是在本發(fā)明根深性評價(jià)方法的最后工序中，包含把該植物表現(xiàn)的干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀輕的個(gè)體作為根深性植物來選拔的方法。本發(fā)明的方法中由于栽培容器的底被敞開而水槽與栽培容器的水能流通，所以通過降低水槽的水位而使栽培容器的水位也降低，栽培容器中的培養(yǎng)基從表面向下方逐漸地干燥。雖然由栽培容器的不同而培養(yǎng)基干燥的進(jìn)展情況多少就不同，但栽培在相同容器中的植物就都在相同的培養(yǎng)基水分條件下。能比培養(yǎng)基的干燥快地把根向下方延伸的植物即根深性植物由于能吸收水，所以不受干燥應(yīng)激反應(yīng)。另一方面，根伸長慢的植物由于根周圍的土干燥，所以表示出干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀。干燥應(yīng)激反應(yīng)是指植物生育環(huán)境中的水分含量減少時(shí)植物受到的影響。本說明書中把受到干燥應(yīng)激反應(yīng)而產(chǎn)生的植物的癥狀叫做干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀。干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀例如除了有生育停止、巻葉、萎縮、枯萎等外觀癥狀之外還包括氣孔關(guān)閉和光合成低下等。這樣，把多個(gè)植物個(gè)體以相同容器栽培就能給予相同的培養(yǎng)基水分條件，通過比較它們的干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀就能容易選拔根深性植物。在此，本發(fā)明方法所評價(jià)根深性的多個(gè)植物個(gè)體可以相互是同種類，也可以是不同種類。最好該多個(gè)植物個(gè)體相互是同種類的植物個(gè)體，但也可以是同系統(tǒng)或是不同系統(tǒng)。本說明書中的同種類是指兩個(gè)以上的植物個(gè)體相互在植物分類學(xué)中屬于同種類。本說明書中的系統(tǒng)相同是指兩個(gè)以上的植物個(gè)體相互在基因水平上實(shí)質(zhì)具有同一關(guān)系的情況。本說明書中的系統(tǒng)不相是指兩個(gè)以上的植物個(gè)體相互在基因水平上存在有一個(gè)以上不同點(diǎn)而具有形狀性質(zhì)不同抹關(guān)系的情況。因此，植物個(gè)體是相互不同系統(tǒng)的關(guān)系未必被限定，例如包含有品種不同的植物之間的關(guān)系、野生型植物與對該野生型植物通過基因組變換而形狀性質(zhì)轉(zhuǎn)換了的植物的關(guān)系、在交配實(shí)驗(yàn)中Fo代的植物與F。代(n是1以上的整數(shù))植物的關(guān)系、在交配實(shí)驗(yàn)中繼承相互不同基因的F,代植物的關(guān)系等。對于不同系統(tǒng)的多個(gè)植物個(gè)體來評價(jià)根深性并選拔根深性植物的本發(fā)明方法，在具有耐干燥性植物的品種培育中成為有效的手段。利用本發(fā)明的方法能進(jìn)行評價(jià)根深性的植物并不限制、限定于根比較長且由栽培容器能生育的大小，但最好是種子植物、更好是被子植物，更理想是草本性植物，最理想是根長度10cm以上的草本性植物。具體說就是從稻子、玉米、小麥、大麥、高粱、御谷、意大利小米、甘蔗、意大利黑麥草、煙葉、油菜子、棉花、茄子、西紅柿、黃瓜、斯特維亞菊、大豆、白犬芥菜(、:/口J^于乂于)、花卉構(gòu)成的群中選擇的植物，更好是由稻子、玉未、煙葉構(gòu)成的群的植物。但根延伸非常長的植物，例如即使是樹木也能使用本發(fā)明的方法，當(dāng)然是在小樹時(shí)期的樹木。栽培植物的容器(以下說明書中叫做"栽培容器")的形狀沒有特別限定，但圓筒形和立方形容易處理，所以好。栽培容器的深度是只要評價(jià)對象植物的根能延伸到足夠的深度就沒有特別限制，隨評價(jià)對象植物的不同而不同，一般最好是30cm以上300cm以下，更好是40cm以上250cm以下，理想是50cm以上200cm以下。栽培容器的截面積是只要夠栽培的評價(jià)對象植物的大小就沒有特別限制，一般最好是從20cit^到25m2，更好是從30cm2到10m2，理想是從40cm2到5m2。栽培容器理想的深度和截面積隨評價(jià)對象植物大小的不同而不同，但更具體地如以下。白犬芥菜等比較小的植物以30cm以上1OOcm以下的深度、20cm"到1012截面積的栽培容器為好。稻子、小麥、油菜子或大豆等中等程度的一直物以50cm以上200cm以下的深度、20cn^到11112截面積的栽培容器為好。玉米、煙葉等生育大的植物以50cm以上300cm以下的深度、400cm2到25m"截面積的栽培容器為好。栽培容器的下部為了給水和排水而設(shè)定成敞開狀態(tài)。敞開的狀態(tài)只要一邊把培養(yǎng)基保持在容器內(nèi)一邊使栽培容器內(nèi)的水與水槽內(nèi)的水能流通便可以是任意狀態(tài)。因此，一般在底或靠近底的側(cè)壁上至少設(shè)置一個(gè)足夠通過水的孔(以下本說明書中叫做"底孔")。栽培容器的側(cè)面不一定設(shè)置需要吸水或排水用的孔，但也可以根據(jù)需要設(shè)置兼用于向根供給氧的通氣孔。栽培容器的原料最好是聚氯乙烯和聚碳酸酯等塑料、不銹鋼合金和鋁等非腐蝕性或耐腐蝕性的金屬或陶乾等。在栽培中被腐蝕或有有害物質(zhì)釋放則不好。在栽培根延伸非常長的植物時(shí)，通過把栽培容器形成由塑料制和金屬制的管巻成線圏狀狀態(tài)則也可以確保必要的長度。向栽培容器裝填適合栽培的植物的培養(yǎng)基。培養(yǎng)基的種類沒有特別的限定，只要能適當(dāng)?shù)睾兴涂諝?，在改變水槽的水位時(shí)能緩慢地變化培養(yǎng)基的水分含有量，且適合評價(jià)植物的栽培，則除了天然物之外也可以是波米特、蛭石、玻璃纖維這樣的人造物。作為這種培養(yǎng)基例如最好能使用沙土、沙壤土、植壤土、黑牧土(黒求夕土)和它們的混合物或是市場銷售的園藝用肥土等。培養(yǎng)基中最好加有植物生育所必要的肥料。最好把培養(yǎng)基沒有大間隙地盡量均勻地裝填在栽培容器內(nèi)。最好在底孔上加有網(wǎng)和無紡布等以使培養(yǎng)基不從栽培容器的底孔流出。底孔上所加的網(wǎng)等的形狀可任意選擇，材質(zhì)則使用不腐蝕或不腐敗和不堵塞孔的。栽培容器被設(shè)置在能存留水的容器(以下本說明書中叫做"水槽")內(nèi)。設(shè)置的方法只要是水槽的內(nèi)底與栽培容器的底孔不貼緊地能從水槽通過栽培容器的底孔向培養(yǎng)基給水的形態(tài)，就沒有特別的限制，例如在水槽的底部鋪設(shè)具有一定程度厚度的塑料等網(wǎng)，如果在其上放置栽培容器，則能容易設(shè)置。這時(shí)，水槽的水能通過網(wǎng)的間隙充分進(jìn)入到栽培容器的底面。水槽的深度比栽培容器淺或深都不要緊，但最好在水槽滿水的情況下栽培容器的培養(yǎng)基表面不干，且在比栽培容器深的情況下側(cè)壁的陰影不給予植物生育不好影響的范圍。把栽培容器設(shè)置在水槽中時(shí)，水槽與栽培容器的高度差最好在50cm以內(nèi)或30cm以內(nèi)，更好在10cm以內(nèi)。但在不能確保培養(yǎng)基表面不干的深度的情況下，則也可以考慮在干燥處理開始之前從容器之上進(jìn)行灌水以保持必要的培養(yǎng)基水分。水槽的正面寬度沒有限定，但能設(shè)置IO個(gè)栽培容器以上則從作業(yè)效率來看為理想。水槽的材質(zhì)沒有限定，但塑料、金屬、混凝土等能確保強(qiáng)度，在容易到手的點(diǎn)來看為理想。水槽中裝滿水使培養(yǎng)基濕潤。由于能從水槽通過栽培容器的底孔給水，所以培養(yǎng)基中的空氣容易出去，能使培養(yǎng)基整體可靠且在短時(shí)間內(nèi)濕潤。水槽的水位沒有特別的限定，但最好在栽培植物之前把水裝滿到培養(yǎng)基表面濕潤的高度。即使在不喜好高培養(yǎng)基水分植物的情況下，也要充分向水槽裝滿水，一旦確實(shí)培養(yǎng)基整體被濕潤之后再降低水位，最好在栽培開始前設(shè)定成適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基水分條件。水槽的水位不能高到使培養(yǎng)基表面潮濕的程度，則也可以從培養(yǎng)基上面灌水而使培養(yǎng)基濕潤，但這時(shí)為了使培養(yǎng)基不能有沒濕潤的部分，則需要在數(shù)日期間仔細(xì)地多次進(jìn)行灌水。本發(fā)明除了在水槽內(nèi)設(shè)置栽培容器的方法之外，例如也可以利用把水槽和栽培容器分別設(shè)置，把栽培容器的底孔與水槽的底或下部由管子等連結(jié)來調(diào)整水位的方法。這樣也能使水槽的水位或位置上下移動來調(diào)整栽培容器的水位。即，本說明書的"把栽培容器設(shè)置在水槽內(nèi)"是意味通過水槽水位的調(diào)整而能調(diào)整栽培容器水位這樣地來設(shè)置水槽和栽培容器，除了在水槽中設(shè)置栽培容器之外，還包括把栽培容器與水槽的底或下部連結(jié)的情況等。栽植密度只要是植物能通常生育的密度就沒有特別的限定，例如稻子是栽培容器栽種部的面積每100cm"是從一個(gè)個(gè)體到IOO個(gè)個(gè)體，最好是從5個(gè)個(gè)體到30個(gè)個(gè)體。在玉米等大植物的情況下最好栽植密度更小，是栽培容器栽種部的面積每11112是從一個(gè)個(gè)體到200個(gè)個(gè)體，最好是從10個(gè)個(gè)體到100個(gè)個(gè)體。評價(jià)對象植物向栽培容器的栽種可以直接向栽培容器播種，也可以把育苗箱等培育的苗進(jìn)行移植。也可以利用使植物的根通過那樣地在底上開有孔等的容器中培育苗，而每個(gè)容器被放置在栽培容器上的方法。向栽培容器直接播種了時(shí)，在發(fā)芽后過一段時(shí)間后再進(jìn)行栽培，在生育一定程度之后再進(jìn)行本發(fā)明的方法為好。在把苗向栽培容器定植的情況本發(fā)明的方法中最好在栽培初期以該植物生育理想的水分條件進(jìn)行栽培，在根延伸到一定程度后再把水槽的水位逐漸降低而給予植物干燥應(yīng)激反應(yīng)。由于栽培容器與水槽的水通過底孔聯(lián)絡(luò)，所以通過降低水槽的水位就能容易地使栽培容器的水位降低。開始降低水位的時(shí)期和降低的方法隨評價(jià)對象植物的不同而不同，但最好在根至少延伸約10cm左右期間后到達(dá)栽培容器一半深度之前這期間。該期間的決定最好是預(yù)先通過預(yù)備實(shí)驗(yàn)等大體調(diào)查了評價(jià)對象植物根的伸長形狀性質(zhì)等。也可以使用透明塑料等制作的栽培容器來觀察根的伸長。水位降低的幅度沒有特別的限定，但最好是注意氣溫和光通量，一邊觀察植物的狀態(tài)一邊進(jìn)行，具體是最好每一周期間從10cm到100cm。例如在定植3~4葉期稻苗的情況下，開始降低水位時(shí)期最好是從定植后的第一周到第五周之間，更好從第一周到第四周之間，水位降低的幅度最好是每一周期間從10cm到100cm,更好是20cm70cm。因此，以稻子為例，定植后從第一周到第四周開始降低水位，然后從一周期間到五周期間整體地降低80cm到150cm為好。例如在一周期間把水位降低50cm時(shí)，可以一次就降低50cm,也可以數(shù)日分?jǐn)?shù)次地降低50cm。作為降低水槽水位的方法，有用泵把水吸出來、從設(shè)置在水槽底部附近的排水口排水、從例如每10cm設(shè)置在水槽側(cè)壁上的排水口排水等方法。由于隨著水槽水位的降低而栽培容器的水位也降低，所以由植物吸水和從培養(yǎng)基表面蒸發(fā)，培養(yǎng)基從表面向下方逐漸地變干燥。比培養(yǎng)基干燥的進(jìn)行更快地把根伸長到深處，而能把根的前端保持在水分充分的層中的個(gè)體則不受干燥應(yīng)激反應(yīng)。另一方面，根伸長慢的個(gè)體由于根的周圍能利用的水分變少而表現(xiàn)出生育停止、巻葉等干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀，當(dāng)培養(yǎng)基的干燥進(jìn)一步進(jìn)行，則葉開始枯萎，最終枯死。在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)期調(diào)查莖葉的狀態(tài)來選拔根深性個(gè)體。由于越是受到干燥應(yīng)激反應(yīng)快的個(gè)體即根伸長慢的個(gè)體，則越表現(xiàn)出重的干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀，所以把癥狀輕的作為根深性個(gè)體選拔。在各容器種植一個(gè)數(shù)個(gè)對照系統(tǒng)的植物個(gè)體，由于能比較并評價(jià)這些對照植物與被測定植物的應(yīng)激反應(yīng)癥狀程度，所以容易選拔。本發(fā)明的方法對于多個(gè)植物個(gè)體能簡便有效地評價(jià)和選拔它們的根深性，所以作為用于進(jìn)行具有根深性的耐干燥性植物品種的培育手段而被使用。對于多數(shù)系統(tǒng)植物，利用本發(fā)明的方法能進(jìn)行評價(jià)和/或選拔根深性植物。例如在培育品種的過程中，從育種原料中把具有根深性的個(gè)體或系統(tǒng)作為育種母本來選拔的工序、從把育種原料或育種母本交配的后代中來選拔具有根深性的個(gè)體或系統(tǒng)的工序就能使用本發(fā)明的方法。這樣被選拔的個(gè)體或系統(tǒng)還能進(jìn)一步作為育種母本來使用。使用本發(fā)明方法來測定導(dǎo)入了考慮與根深性關(guān)系的基因的形狀性質(zhì)轉(zhuǎn)換體就能進(jìn)行該基因的評價(jià)。對于導(dǎo)入了任意DNA片斷的多個(gè)形狀性質(zhì)轉(zhuǎn)換體，利用本發(fā)明的方法進(jìn)行測定、評價(jià)，則也能探索與根深性有關(guān)的基因。本發(fā)明還有用于利用本發(fā)明的方法來評價(jià)植物根深性的裝置，提供如下所述的裝置，該裝置包括有為了使植物延伸根而有足夠深度且底敞開的栽培容器和設(shè)置該栽培容器的水槽，向該栽培容器中裝填培養(yǎng)基并設(shè)置在水槽內(nèi)來培養(yǎng)植物，這時(shí)，通過調(diào)節(jié)該水槽的水位而能調(diào)節(jié)該栽培容器中培養(yǎng)基的水分含量。本發(fā)明的裝置也可以加上在本發(fā)明方法說明中上述那樣的各種修飾和變更，這些修飾或變更的形態(tài)也是本發(fā)明的范圍應(yīng)被業(yè)內(nèi)人士所理解。本發(fā)明裝置的概略圖表示在圖1。圖1用于表示本發(fā)明的概念，本發(fā)明并不限定于概略圖所表示的形態(tài)。由本發(fā)明方法所選拔培育的具有根深性的植物，主要是適合在干燥環(huán)境下進(jìn)行栽培的植物，谷物、蔬菜、花卉等其他商業(yè)作物就不用說了，且作為森林資源或用于沙漠綠化而被植林的樹木類也適用本發(fā)明，能進(jìn)行選拔和培育。作為這種樹木類例如能舉出丁納橡膠、山茶、樟樹、木樨、櫻花、柳樹、木蘭、梅、柞樹、常綠樹、杜鵑花、杉樹、檜柏、椰棗、羅望子樹(夕7jj7夕)、含羞草、椰棗、桉樹、松樹、白楊、榆樹、沙棗等。本發(fā)明在適用這樣的樹木類時(shí)，最好在根的長度尚短的小樹時(shí)進(jìn)行。由于本發(fā)明的方法即使不實(shí)際檢測根的伸長也能選拔根深性的個(gè)體，所以不像壕溝法那樣要包含在苗圃需要把土掘開的大量勞力的工序，與壕溝法相比所需要的勞力大為減少便可，所以適合大量測定?，F(xiàn)有知道的圓筒法是把不同的品種以各自的容器進(jìn)行栽培，所以不能比較相同培養(yǎng)基水分條件下的多個(gè)品種根的生育，但本發(fā)明的方法能把多個(gè)植物以相同栽培容器進(jìn)行培養(yǎng)，所以能比較相同培養(yǎng)基水分條件下的根深性。且本發(fā)明的方法與現(xiàn)有的方法比較，水位調(diào)整等栽培條件的管理非常容易。這樣，本發(fā)明的方法能把多個(gè)植物在同一水分條件下進(jìn)行栽培比較，且水位調(diào)整等栽培條件的管理也非常容易，是能大量測定根深性植物的實(shí)用方法。利用本發(fā)明的方法能簡便有效且可靠地評價(jià)植物的根深性。圖1是本發(fā)明裝置的縱剖面概略圖2-1是表示本發(fā)明方法進(jìn)行的各罐(罐1、2)栽培容器的各品種干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀點(diǎn)評平均值經(jīng)過的曲線。分別表示a、罐1-栽培容器A,b、罐1-栽培容器B,c、罐1-栽培容器C，d、罐2-栽培容器A,e、罐2-栽培容器B,f、罐2-栽培容器C的結(jié)果。圖2-2是表示本發(fā)明方法進(jìn)行的各罐(罐3、4)栽培容器的各品種干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀點(diǎn)評平均值經(jīng)過的曲線。分別表示g、罐3-栽培容器A,h、罐3-栽培容器B，i、罐3-栽培容器C，j、罐4-栽培容器A，k、罐4-栽培容器B，1、罐4-栽培容器C的結(jié)果。圖3是表示和田們(日本作物學(xué)會記事，70:580-587，2001)的方法進(jìn)行耐干燥性試驗(yàn)結(jié)果的圖。分別表示a、在定植后第37天開始干燥處理的情況，b、在定植后第44天開始干燥處理的情況的結(jié)果。符號說明l栽培容器2底孔3水槽4培養(yǎng)基5水(水面)具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)施例更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于這些實(shí)施例。實(shí)施例作為供試驗(yàn)材料而使用了稻子(OryzasativaL)的四個(gè)品種。即日本的水稻品種"行光"、日本的陸稻品種"夢之旗"、改良印地佳米品種"IR36"和日印雜交品種"水原287"這四個(gè)品種。夢之旗以根深性在苗圃發(fā)揮了高度的耐干燥性(平澤、根本們，育種學(xué)雜志48:415-419，1998)，而IR36和水原287被報(bào)告在罐試驗(yàn)中的耐干燥性高(和田、鈴木們，日本作物學(xué)會記事，70:580-587，2001)。把種子以黑露西杜絲塔納福路普路<formula>seeoriginaldocumentpage14</formula>(藥物名稱)200倍稀釋液消毒、催芽處理4天，在水稻用罐苗箱(61x3ix高度2.5cm，小室直徑約15mm,小室32列x14孔)中每一孔各播種一粒進(jìn)行育苗。栽培中使用聚氯乙烯制的管(以下叫做"乙烯管")制成的三種容器。容器本體使用切斷成長度lm的JIS規(guī)格K6741的VU50(外徑60mm、內(nèi)徑56mm)、VU75(外徑89mm、內(nèi)徑83mm)和VU100(外徑114mm、內(nèi)徑107nim)這三種乙烯管。VU50的徑小，只能栽種少數(shù)植物體，所以在上端安裝有徑不同的套管(公稱徑75x50)以與VU75和VU100栽種同數(shù)量的植物體。各乙烯管的下端根據(jù)徑而安裝了套管(公稱徑50x50、75x50或100x50)，并經(jīng)由適當(dāng)長度的VU50而安裝有4皮開一個(gè)直徑9.5mm孔(以下在本實(shí)施例中叫做"底孔")的蓋(公稱徑50),三種栽培容器都一致成整體長度約117cm。把容器本體使用了VU50、VU75、VU100的容器分別設(shè)定為栽培容器A、栽培容器B、栽培容器C。在各容器內(nèi)裝填每24升市場銷售的水稻用育苗土中混合了市場銷售的配合肥料"瑪固安普(7夕、、了乂:7。)K(NPK=6,40,6%)"32g的土(以下在本實(shí)施例中叫做"培養(yǎng)基")。裝填培養(yǎng)基的量是容器A、B、C分別約3、6.5、IO升。準(zhǔn)備四個(gè)高度88cm、外徑56cm、容量200升的圓筒形水槽(以下在本實(shí)施例中叫做"罐")，罐的底部鋪設(shè)有塑料制的網(wǎng)，在各罐內(nèi)設(shè)置栽培容器A和栽培容器B各四個(gè)，設(shè)置栽培容器C三個(gè)，向罐加水。罐的水通過栽培容器的底孔進(jìn)入到容器內(nèi)，培養(yǎng)基被逐漸濕潤。即使在罐滿水的情況下，栽培容器的上部也有約29cm從水面向上露出，大部分的栽培容器在一天以內(nèi)就把水吸上到培養(yǎng)基的表面。但對于水沒吸上到培養(yǎng)基表面的一部分容器要從上灌水來把培養(yǎng)基濕潤。把播種后第13天的3葉期到4葉期的稻苗各品種各兩個(gè)個(gè)體地把相同品種位于對角位置地計(jì)八個(gè)個(gè)體種植在各栽培容器中。定植后，當(dāng)培養(yǎng)基表面發(fā)干時(shí)則適當(dāng)灌水，不使干燥應(yīng)激反應(yīng)。從定植后第二周或第三周開始，把罐的水位分成兩次到四次地降低，進(jìn)行干燥處理。表1表示各罐水位降低的情況。即罐1在定植后第二周把水位降低20cm，然后每一周期間各降低20cm、30cm,第五周降低到罐底。同樣地，罐2從定植后第三周開始各降低40cm、30cm、18cm,罐3從定植后第三周開始各降低20cm、30cm、30cm、8cm。罐l、2、3即使把水吸出到罐底，之后水逐漸從栽培容器出來，但該水原封不動地殘留在罐中。這些水隨著蒸發(fā)和向栽培容器移動而在一周以內(nèi)消失。罐4在定植后第四周降低50cm、第五周降低30cm,把水殘留距離底部8cm。罐4中即使到第九周仍有水殘留在底部。通過把罐的水由水泵吸出則水位能容易降低。|表1]表1水位的推移距離罐底的水位單位cm<table></column><column>定植時(shí)</column><column>第二周</column><column>第三周</column><column>第四周</column><column>第五周</column><column>第六周</column></row><row><column>罐</column><column>1</column><column>88</column><column>68</column><column>48</column><column>18</column><column>0</column><column>(0)</column></row><row><column>罐</column><column>2</column><column>88</column><column>(84)</column><column>48</column><column>18</column><column>0</column><column>(0)</column></row><row><column>罐3</column><column>88(</column><column>84)</column><column>68</column><column>38</column><column>8</column><column>0</column></row><table><table><row><column>罐4</column><column>88</column><column>(84)</column><column>(81)</column><column>38</column><column>8(8)</column></row><table>()內(nèi)是由水自然減少而降低的水位。從容器的上面到水面的距離是從117減去表中數(shù)字的值(cm)從把罐的水位降低數(shù)天后培養(yǎng)基的表面開始發(fā)干，從定植后第五周(干燥處理開始第三周)左右開始，植物開始出現(xiàn)巻葉等干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀。受到干燥應(yīng)激反應(yīng)的個(gè)體開始表現(xiàn)出停止生育，葉向內(nèi)側(cè)巻曲的干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀。隨著培養(yǎng)基干燥的進(jìn)展而葉成圓筒狀，進(jìn)而更緊地巻成針狀。把針狀保持一段時(shí)間后則從葉尖開始枯萎，最后葉梢的水分離去而枯死。但夢之旗也有一部分葉以稍農(nóng)么巻的狀態(tài)而水分離去。從定植后第五周開始到第九周期間，每周三次(或兩次)對每個(gè)個(gè)體根據(jù)干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀進(jìn)行點(diǎn)評(表2)[表2]表2點(diǎn)評和應(yīng)激反應(yīng)癥狀程度<table><row><column>點(diǎn)評</column><column>應(yīng)激反應(yīng)癥狀程度</column></row><row><column>6</column><column>未見應(yīng)激反應(yīng)癥狀(未見巻葉、萎縮)</column></row><row><column>5</column><column>巻葉成半圓筒狀?；蛉~稍微萎縮，葉尖下垂。</column></row><row><column>4</column><column>巻葉厲害成圓筒狀針狀?；蛘麄€(gè)葉萎縮下垂。</column></row><row><column>3</column><column>葉身的一部分開始干葉身的一部分有水分殘留。</column></row><row><column>2</column><column>葉身干了但葉梢活著。</column></row><row><column>1</column><column>葉梢的整個(gè)外側(cè)干了，看到發(fā)白。</column></row><row><column>0</column><column>葉梢?guī)缀醺稍?，接觸時(shí)感到柔軟。推定已經(jīng)枯死。</column></row><table>表示了圖2-1的a到f和圖2-2的g到1中各罐每栽培容器的各品種點(diǎn)評平均值的經(jīng)過。干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀的開始顯現(xiàn)是徑越小的栽培容器越快，但栽培容器B與栽培容器C沒有大的差別。另一方面，罐之間干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀的開始發(fā)生沒有大的差別。例如罐l中栽培容器A是定植后第35天、栽培容器B是第47天、栽培容器C是第49天。而在水位最遲開始降低的罐4中栽培容器A是第37天、栽培容器B和栽培容器C都是第47天。干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀的開始發(fā)生和進(jìn)行隨栽培容器的徑和水位降低的方式不同稍微有不同，但在任何栽培容器中都是行光和水原287的癥狀進(jìn)行快，接著是IR36,夢之旗最遲。該品種之間的關(guān)系在從應(yīng)激反應(yīng)癥狀初始的觀察中幾乎沒有變化，所以何時(shí)能判斷不清楚。在癥狀初始之后1~2周期間后，品種之間的點(diǎn)評差大，但在此以前實(shí)際觀察時(shí)外觀差也大，所以能判斷。在定植后的第八周從罐l、2、3中把栽培容器A取出，把定植部向下輕輕地敲打側(cè)壁，使根不折斷地仔細(xì)把培養(yǎng)基拉出來，觀察培養(yǎng)基的干燥狀態(tài)和根。各栽培容器的最長的根是罐1是7380cm、罐2是6264cm、罐3是7083cm，培養(yǎng)基從最長根的前端到上方1015cm左右是濕潤的，但再向上則是干燥狀態(tài)。追尋最長的根，則確認(rèn)它們是夢之旗的根。這樣，應(yīng)激反應(yīng)癥狀最輕的夢之旗的根延伸的最深。因此，表示出利用本發(fā)明的方法能有效容易地選拔根深性植物。比較例為了與本發(fā)明進(jìn)行比較，以和田們的方法(和田、鈴木們，日本作物學(xué)會記事，70:580-587，2001,作為參照本說明書整個(gè)引用)為準(zhǔn)使用淺容器進(jìn)行了試驗(yàn)，對于實(shí)施例中供試驗(yàn)的苗評價(jià)了耐干燥性。把苗定植在裝填有與本實(shí)施例同組成培養(yǎng)基的塑料罐(直徑12cm、高度10cm)中，在裝滿有深度34cm左右水的底床上從底面給水進(jìn)行栽培。苗與實(shí)施例中供試驗(yàn)的苗相同，向罐的定植方法也與實(shí)施例同樣進(jìn)行。在定植后的第37天和第44天各停止向兩罐給水，進(jìn)行干燥處理。一天觀察3、4次植物的狀況，在行光的葉梢到抹根發(fā)干時(shí)再次向罐給水。在干燥處理中和再給水后的第三天觀察莖葉的狀態(tài)，干燥處理中是表2，再給水后是下面表3進(jìn)行了點(diǎn)評。表3再給水后的點(diǎn)評和莖葉狀態(tài)<table><row><column>點(diǎn)評</column><column>莖葉狀態(tài)</column></row><row><column>0</column><column>葉身、葉梢都干燥不變</column></row><row><column>1</column><column>葉梢的一部分l/2左右是綠色，活了</column></row><row><column>2</column><column>葉梢的1/2大部分活了，葉身沒有恢復(fù)了的葉</column></row><row><column>3</column><column>葉身的一部分是綠色，活了的葉一片</column></row><row><column>4</column><column>葉身的一部分是綠色，活了的葉24片</column></row><row><column>5</column><column>葉身活了的葉5片以上</column></row><table>圖3a表示定植后第37天、圖3b表示定植后第44天開始干燥處理的罐的結(jié)果。該方法的結(jié)果是水原287的耐干燥性最強(qiáng)，接著是IR36、行光，夢之旗最弱。該結(jié)果與由本發(fā)明方法評價(jià)時(shí)的結(jié)果即夢之旗的耐干燥性最強(qiáng)而水原287最弱的結(jié)果完全不同。夢之旗是利用根深性而表示高度耐干燥性的陸稻品種(平澤、根本們，(1998)育種學(xué)雜志48:415-419,1998)。且Nemoto們(NemotoH.，Suga，Retal.,BreedingScience(1998)BreedingScience48:321324)把多個(gè)稻子品種通過在苗圃栽培利用壕溝法按土壤不同深度觀察了根的量和深度，且通過用深度10cm的容器栽培而評價(jià)了耐干燥性。該結(jié)果報(bào)告沒看到根深性與斷水而產(chǎn)生的萎縮度有直接的關(guān)系，而看到與恢復(fù)力有直接的正的關(guān)系。但比較本實(shí)施例和本比較例的結(jié)果是表示出，在使用了淺容器的試驗(yàn)中恢復(fù)力高的也未必是根深性的。這樣上述Nemoto們的報(bào)告和本實(shí)施例與比較試驗(yàn)的結(jié)果就表示出，使用淺栽培容器的試驗(yàn)不能選擇根深性植物的危險(xiǎn)性。根據(jù)以上結(jié)果表示出，本發(fā)明的方法在簡便且更可靠地選拔根深性植物中非常非常優(yōu)秀。本發(fā)明的方法能把多個(gè)植物在相同的水分條件下進(jìn)行栽培比較，且水位調(diào)整等栽培條件的管理也非常容易，是能大量測定根深性植物的簡便有效的方法。由這些特色而利用本發(fā)明的方法就能有效地選拔具有根深性的植物，所以在提高回避干燥性植物的品種培育上有貢獻(xiàn)。權(quán)利要求1、一種植物根深性的評價(jià)方法，是對于多個(gè)植物個(gè)體在相同的培養(yǎng)基水分條件下評價(jià)根深性的方法，其中，包含以下工序(1)為了植物延伸根而在具有足夠深度的栽培容器內(nèi)裝填培養(yǎng)基，并種植多個(gè)植物個(gè)體；(2)逐漸降低培養(yǎng)基的水分含量，給予該植物干燥應(yīng)激反應(yīng)；(3)根據(jù)該植物出現(xiàn)的干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀來評價(jià)該植物的根深性。2、一種植物根深性的評價(jià)方法，是對于多個(gè)植物個(gè)體在相同的培養(yǎng)基水分條件下評價(jià)根深性的方法，其中，包含以下工序(1)為了植物延伸根而在具有足夠深度且底敞開的栽培容器內(nèi)裝填培養(yǎng)基，把該栽培容器設(shè)置在水槽中；(2)在該栽培容器內(nèi)種植多個(gè)植物個(gè)體；(3)通過降低水槽的水位而使培養(yǎng)基的水分含量逐漸降低，給予該植物干燥應(yīng)激反應(yīng)；(4)根據(jù)該植物出現(xiàn)的干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀來評價(jià)該植物的根深性。3、如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，栽培容器的深度是30cm以上300cm以下。4、如權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，水槽與栽培容器的深度差是50cm以內(nèi)。5、如權(quán)利要求1到4任一項(xiàng)所述的方法，其中，培養(yǎng)基被從由沙土、沙壤土、植壤土、黑牧土和它們的混合物以及園藝用肥土構(gòu)成的群中選擇。6、如權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)所述的方法，其中，栽培容器中植物的栽培密度是每100cm2—個(gè)個(gè)體到200個(gè)個(gè)體。7、如權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)所述的方法，其中，栽培容器中植物的栽培密度是每1m2—個(gè)個(gè)體到200個(gè)個(gè)體。8、如權(quán)利要求1到7任一項(xiàng)所述的方法，其中，植物是種子植物。9、如權(quán)利要求1到8任一項(xiàng)所述的方法，其中，多個(gè)植物個(gè)體是相互不同系統(tǒng)的植物個(gè)體。10、一種根深性植物的選拔方法，是從多個(gè)植物個(gè)體中在相同的培養(yǎng)基水分條件下選拔根深性植物的方法，其中，包含以下工序(1)為了植物延伸根而在具有足夠深度且底敞開的栽培容器內(nèi)裝填培養(yǎng)基，把該栽培容器設(shè)置在水槽中；(2)在該栽培容器內(nèi)種植多個(gè)植物個(gè)體；(3)通過降低水槽的水位而使培養(yǎng)基的水分含量逐漸降低，給予該植物干燥應(yīng)激反應(yīng)；(4)該植物出現(xiàn)的干燥應(yīng)激反應(yīng)癥狀輕的植物個(gè)體作為根深性植物來選拔。11、一種裝置，是用于評價(jià)植物根深性的裝置，其中，包括有為了使植物延伸根而有足夠深度且底敞開的栽培容器和設(shè)置該栽培容器的水槽，向該栽培容器中裝填培養(yǎng)基并設(shè)置在水槽內(nèi)來培養(yǎng)植物，這時(shí)，通過調(diào)節(jié)該水槽的水位而能調(diào)節(jié)該栽培容器中培養(yǎng)基的水分含量。全文摘要本發(fā)明涉及在相同培養(yǎng)基水分含量的條件下對于多個(gè)個(gè)體或系統(tǒng)的植物來評價(jià)根深性的方法。本發(fā)明的方法是把多個(gè)植物個(gè)體一起種植在為了植物的根延伸而具有足夠深度的栽培容器中，通過逐漸降低培養(yǎng)基水分含量而在相同培養(yǎng)基水分條件下對于多個(gè)植物個(gè)體來評價(jià)根深性的方法。本發(fā)明的方法還是通過把栽培容器設(shè)置在水槽中而容易調(diào)整培養(yǎng)基水分含量，因此栽培條件的管理容易且效率好的植物根深性的評價(jià)方法。根據(jù)本發(fā)明的方法，由于能有效評價(jià)、選拔在干燥且地下水位低的環(huán)境下也能生育的植物，所以能在適合干燥地區(qū)栽培的作物和沙漠綠化中能使用的樹木類的品種培育中發(fā)揮作用。文檔編號A01G7/00GK101175397SQ200580049788公開日2008年5月7日申請日期2005年5月16日優(yōu)先權(quán)日2005年5月16日發(fā)明者岡一郎,柏原正和申請人:日本煙草產(chǎn)業(yè)株式會社