设施葡萄寡照胁迫等级的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种设施葡萄寡照胁迫等级的确定方法，该确定方法通过寡照胁迫下，对葡萄植株不同寡照生理指标的影响，建立葡萄寡照胁迫指数的计算方法，计算实际寡照胁迫指数，最终确定实际寡照胁迫等级。根据本发明专利技术方法能够有效确定设施葡萄寡照胁迫等级，对于葡萄的栽培管理和寡照灾害防御具有重要的指导意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及设施葡萄寡照胁迫等级的确定方法。
技术介绍
作为现代农作物的重要组成部分，设施作物代表着我国未来农作物的发展方向。然而，在设施环境中一个比较突出的问题就是光照强度低，寡照灾害已成为影响设施作物生产的主要障碍之一。光照是作物生长发育的重要环境因子，光照强度是作物生长、形态发育、光合及其他生理反应所必需的。研究表明，寡照会使得作物叶片净光合速率下降，干物质积累减少，最终导致产量降低。寡照会引起功能叶片叶绿体形态和超微结构发生变化，寡照下植物叶片中的叶绿素含量和光化学效率等都会存在显著的差异。丙二醛（MDA）在植物遭受逆境时显著增加，会破坏细胞膜的结构，是重要的降解产物。植物在遭受环境胁迫时，自身会通过代谢等一系列反应使内溶质浓度升高，渗透势下降，从而可以维持正常的生理代谢，在轻度或中度胁迫下，渗透调节才会出现，在胁迫后期，渗透调节机制将迅速下降或者消失。国内外关于寡照对植物影响的研究主要集中于生长、生理机制及光合作用等方面，并已取得了一定的进展，这对于我们进一步探讨寡照胁迫对作物伤害以及如何采取相应的防御措施具有重要的指导作用。葡萄(VitisviniferaL.)属落叶藤本植物，是世界上主要的四大水果之一，葡萄产量约占世界水果总产量的1/4。近年来，中国葡萄设施栽培发展十分迅速，2014年全国葡萄栽培面积已达到300余万亩。然而，由于季节性温室光照强度低，由寡照所造成的设施葡萄的损失也越来越严重。日照时间缩短、光照强度降低等寡照条件是设施栽培非耐弱光葡萄品种冬芽不能形成花芽的根本原因。国内外研究主要集中在寡照对葡萄生长、光合、生理及品质影响机理方面，而关于葡萄寡照灾害指数确定这方面的研究较少。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术的缺陷，提供一种能够有效确定设施葡萄寡照胁迫等级的方法。为了达到上述目的，本专利技术提供了设施葡萄寡照胁迫等级的确定方法，该确定方法通过寡照胁迫下，对葡萄植株不同寡照生理指标的影响，建立葡萄寡照胁迫指数的计算模型，计算实际寡照胁迫指数，最终确定实际寡照胁迫等级。其中，寡照生理指标选用叶片丙二醛含量、叶片游离脯氨酸含量及叶片叶绿素含量。本专利技术设施葡萄寡照胁迫等级确定方法的具体步骤如下：（1）将处于苗期的葡萄分别进行不同程度的寡照处理，测定处理后的叶片丙二醛含量、游离脯氨酸含量和叶绿素含量，分析、比较不同处理后测定的生理指标，建立葡萄寡照胁迫指数的计算模型；（2）通过步骤（1）建立的葡萄寡照胁迫指数的计算模型，计算不同寡照处理后的胁迫指数，结合不同程度寡照胁迫后葡萄的生长状态，确定不同寡照胁迫等级下寡照胁迫指数的范围；（3）通过步骤（1）建立的寡照指数计算模型，计算设施葡萄实际的寡照胁迫指数，根据步骤（2）中确定的范围，最终确定设施葡萄实际寡照胁迫等级。步骤（1）中葡萄寡照胁迫指数的计算模型为：R=10×(ƒ(A)+ƒ(B)+ƒ(C)）/3（1）ƒ(A)=|（ACK-AE)/ACK|（2）ƒ(B)=|（BCK-BE)BCK|（3）ƒ(C)=|（CCK-AE)/CCK|（4）其中，R为寡照胁迫指数；，R为寡照胁迫指数ƒ(A)、ƒ(B)、ƒ(C)分别为寡照胁迫后葡萄叶片的细胞膜透性修复效率、植株组织抗逆性能和光合潜在能力，细胞膜透性修复效率可用叶片丙二醛含量变化特征表示，植株组织抗逆性能可用叶片游离脯氨酸含量变化特征反映，光合潜在能力用叶绿素含量变化表征；AE、BE、CE分别为不同程度寡照处理后的叶片丙二醛含量、叶片游离脯氨酸含量、叶片叶绿素含量；ACK、BCK、CCK分别为对照处理下的叶片丙二醛含量、叶片游离脯氨酸含量、叶片叶绿素含量；所述对照处理条件为：光照强度为600μmol(photon)m–2s–1，试验期间环境相对湿度为75%，昼温/夜温为25℃/18℃,光周期14h。且寡照胁迫等级包括轻度、中度、重度、极重度；步骤（2）中不同寡照胁迫等级下寡照胁迫指数的范围确定为：当寡照胁迫指数R≤1时，为正常生长，当寡照胁迫指数1＜R≤2轻度胁迫，Ⅰ级；当寡照胁迫指数2＜R≤3，为中度胁迫，Ⅱ级；当寡照胁迫指数3＜R≤4时，为重度胁迫，Ⅲ级；R>4时为极重度胁迫，Ⅳ级。步骤（1）中不同程度的寡照处理包括：设置2个寡照处理梯度，100μmol(photon)m–2s–1和300μmol(photon)m–2s–1；处理时间分别为1、3、5、7、9d；处理期间，环境相对湿度为75%，昼温/夜温为25℃/18℃,光周期14h，每个处理设置三盆重复。叶片丙二醛含量采用硫代巴比妥酸显色法测定；叶片游离脯氨酸含量采用酸性茚三酮法测定；叶绿素含量采用叶片分光光度计法测定。本专利技术相比现有技术具有以下优点：寡照胁迫下，植株叶片细胞膜结构被破坏，丙二醛（MDA）含量增加。逆境胁迫下，植株为了维持正常的生理代谢，渗透调节会出现，从而增加了游离脯氨酸（Pro）的含量。同时寡照使得植株叶片叶绿素含量下降，光合速率降低。本专利技术通过寡照胁迫下，对葡萄植株不同寡照生理指标的影响，建立葡萄寡照胁迫指数的计算模型，通过研究葡萄在寡照下的生长发育和生理活动规律及其防御激励，确定葡萄的寡照胁迫等级对应的胁迫指数范围。同时本专利技术采用硫代巴比妥酸显色法测定丙二醛含量（陈建勋，2006），酸性茚三酮法测定游离脯氨酸含量（陈建勋，2006），分光光度计法测定叶绿素含量（Hugo，2004、张立军，2004），综合评估寡照胁迫对不同生理指标的影响，确定葡萄的寡照胁迫等级，对于葡萄的栽培管理和寡照灾害防御具有重要的指导意义。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。第一步：葡萄寡照试验本实验于2015年9月开始，将处于2年生的葡萄植株移栽至塑料盆中，放入人工气候箱（A1000,Conviron,Canada），试验期间，设置2个寡照处理，100μmol(photon)m–2s–1（L1）和300μmol(photon)m–2s–1（L2），处理时间分别为1、3、5、7、9天；以600μmol(photon)m–2s–1为对照（CK），试验期间，环境相对湿度为75%，昼温/夜温为25℃/18℃,光周期14h，每个处理设置三盆重复。第二步：仪器设备与药品准备（1）仪器设备紫外分光光度计，日本岛津公司；电热数显恒温水浴锅，力辰科技有限公司；低速冷冻多管离心机，上海飞鸽有限公司；电子天平，奥豪斯仪器（上海）有限公司；10-1000μL、1000-5000μLDRAGONLAB可调式移液枪，上海万岛仪器科技有限公司。（2）药品试剂磷酸二氢钾，分析纯，国药集团化学试剂有限公司，上海；石英砂，分析纯，国药集团化学试剂有限公司，上海；硫代巴比妥酸，分析纯，国药集团化学试剂有限公司，上海；冰醋酸，分析纯，国药集团化学试剂有限公司，上海；磺基水杨酸，分析纯，国药集团化学试剂有限公司，上海；茚三酮，分析纯，国药集团化学试剂有限公司，上海；第三步：葡萄生理指标的测定（1）丙二醛的测定称取各处理葡萄叶片0.1g，擦净剪碎后置于预冷的研钵中，然后加入适量的石英砂和5mlPBS（PBS事先配制好，浓度为0.05mol/L，pH=7.8），在冰浴中研磨至匀浆倒入10ml离心管中，再加入0.05mol/L本文档来自技高网...

【技术保护点】
设施葡萄寡照胁迫等级的确定方法，其特征在于：所述确定方法通过寡照胁迫下，对葡萄植株不同寡照生理指标的影响，建立葡萄寡照胁迫指数的回归方程，根据所述回归方程计算实际寡照胁迫指数，最终确定实际寡照胁迫等级。

【技术特征摘要】
1.设施葡萄寡照胁迫等级的确定方法，其特征在于：所述确定方法通过寡照胁迫下，对葡萄植株不同寡照生理指标的影响，建立葡萄寡照胁迫指数的回归方程，根据所述回归方程计算实际寡照胁迫指数，最终确定实际寡照胁迫等级。2.根据权利要求1所述的设施葡萄寡照胁迫等级的确定方法，其特征在于：所述寡照生理指标选用叶片丙二醛含量、叶片游离脯氨酸含量及叶片叶绿素含量。3.根据权利要求2所述的设施葡萄寡照胁迫等级的确定方法，其特征在于：所述确定方法的具体步骤如下：（1）将处于苗期的葡萄分别进行不同程度的寡照处理，测定处理后的叶片丙二醛含量、游离脯氨酸含量和叶绿素含量，分析、比较不同处理后测定的生理指标，建立葡萄寡照胁迫指数的计算模型；（2）通过步骤（1）建立的葡萄寡照胁迫指数的计算模型，计算不同寡照处理后的胁迫指数，结合不同程度寡照胁迫后葡萄的生长状态，确定不同寡照胁迫等级下寡照胁迫指数的范围；（3）通过步骤（1）建立的寡照胁迫指数计算模型，计算设施葡萄实际的寡照胁迫指数，根据步骤（2）中确定的范围，最终确定设施葡萄实际寡照胁迫等级。4.根据权利要求3所述的设施葡萄寡照胁迫等级的确定方法，其特征在于：所述步骤（1）中葡萄寡照胁迫指数的计算模型为：R=10×(ƒ(A)+ƒ(B)+ƒ(C))/3(1)ƒ(A)=|（ACK-AE)/ACK|(2)ƒ(B)=|BCK-BE)BCK|(3)ƒ(C)=|（CCK-AE)/CCK|(4)其中，R为寡照胁迫指数，ƒ(A)、ƒ(B)、ƒ(C)分别为寡照胁迫后葡萄叶片的细胞膜透性修复效率、植株组织抗逆性能和光合潜在能力，细胞膜透性修...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨再强，肖芳，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32