一种小麦耐热性评价方法技术

本发明专利技术公开了一种小麦耐热性评价方法，包括大田种植，搭棚高温处理，植株形态观察记录，冠层的叶绿素含量测定，籽粒硬度和直径测试，小麦籽粒的灌浆速率的测定，耐热性评价等步骤。高温处理后冠层叶绿素含量下降显著，耐热性差；高温处理后冠层叶绿素含量下降不显著，耐热性好。本发明专利技术利用冠层（旗叶、穗下节间、穗以及旗叶鞘）叶绿素含量为耐热性指标，为小麦抗逆稳产栽培技术及其品种选育提供理论基础。

A method for evaluating heat tolerance of Wheat

The invention discloses a method for evaluating heat resistance of wheat, including field planting, high temperature treatment in shed, observation and record of plant morphology, determination of chlorophyll content in canopy, determination of grain hardness and diameter, determination of grain filling rate and evaluation of heat resistance. After high temperature treatment, the chlorophyll content in canopy decreased significantly, but the heat resistance was poor. After high temperature treatment, the chlorophyll content in canopy decreased insignificantly and the heat resistance was good. The present invention utilizes the chlorophyll content of canopy (flag leaf, internode under spike, spike and sheath of flag leaf) as heat resistance index, and provides theoretical basis for wheat stress resistance and stable yield cultivation technology and variety breeding.

【技术实现步骤摘要】
一种小麦耐热性评价方法
本专利技术涉及小麦抗逆生理领域，具体涉及一种小麦耐热性评价方法。
技术介绍
小麦是全世界分布范围最广，种植面积最大，总产量最高的粮食作物。小麦也是我国第三大粮食作物，其产量的丰欠直接影响人民生活水平和国家粮食安全。在小麦250天左右的生育期里，非生物胁迫是造成小麦产量降低的主要原因，其中高温胁迫，尤其是生育后期的高温严重影响小麦产量和品质。小麦开花后经常遭遇32℃以上的高温，此时正是小麦产量和品质形成的关键时期。高温胁迫使小麦光合能力下降，植株老化加速，灌浆时间缩短，粒重大大降低。高温条件也是诱发干热风的主要因素之一。在我国的黄淮海小麦主产区，干热风天气在小麦灌浆的初期、中期以及后期均经常出现，严重影响小麦的产量和品质。有报道指出，到2100年全球平均温度较1980年～2000年间的平均温度将增加1.8℃-4.0℃。在全球环境温度不断增高的背景下，小麦灌浆期遭遇高温胁迫的频率也将呈上升趋势，高温胁迫对小麦的直接危害也将变得日益明显与突出。虽然前人关于高温胁迫对小麦产量的影响研究较多，但是不同耐热性小麦品种形态和产量对高温的响应的差异研究甚少。前人研究小麦对高温胁迫的反应，并进行耐热性筛选与评价，采取了很多研究方法，如高温胁迫后小麦叶绿素荧光变化、细胞膜透性变化、冠层温度变化等生理生化指标；依据千粒重和容重计算的热感指数或热害指数；根据小麦旗叶功能期和千粒重计算出干热风抗逆指数和抗逆系数等。然而许多研究者在进行小麦耐热性筛选与评价时只重视耐热性而忽视产量，或者由于试验方法仅限于实验室测定等，目前尚没有统一的、简单易行的评价小麦耐热性指标方法。因此，有必要兼顾小麦品种耐热性与丰产性，提供简单易行的科学鉴定与评价方法，保障小麦抗逆稳产丰产性。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于兼顾小麦品种耐热性与丰产性，提供一种简单易行的耐热评价方法。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：本专利技术提供了一种小麦耐热性评价方法，包括以下步骤：Step1.大田种植，搭棚高温处理大田种植测试的小麦品种；采取田间搭棚的方法进行高温处理，以不搭棚的大田小区作为对照；田间自动气象站记录对照温度；高温处理时期为开花后12-14天，即小麦灌浆的初期搭建塑料大棚，在每个小区冠层上方50cm处均匀悬挂三个温度计，每日8:00-20:00每2个小时调查记录小区温度；大棚两侧上部对称预留若干30cm×30cm的小窗口，以保证棚内良好的通风状态；肥水管理同正常大田；每个小区分为两部分，一部分材料用作数据测定和取样分析，另一部分成熟时测产；Step2.植株形态观察记录高温处理结束后观察并记录处理与对照叶片、穗部、穗下节间的形状与颜色变化；Step3.冠层的叶绿素含量测定称取旗叶、穗下节间、基部第三小穗以及旗叶鞘0.5g左右，放入1：1的无水乙醇和丙酮混合提取液中，常温、黑暗条件下充分提取超过24h，于663、645和470nm处测定吸光值，叶绿素含量按照Arnon的公式计算；Step4.耐热性评价标准高温处理后冠层叶绿素含量下降显著，耐热性差；高温处理后冠层叶绿素含量下降不显著，耐热性好。优选的，Step4.中所述冠层为旗叶、穗下节间、穗、旗叶鞘或以上所有光合器官中两个以上的组合。本专利技术提供的小麦耐热性评价方法可以在小麦抗逆稳产栽培技术中的应用。专利技术提供的小麦耐热性评价方法可以在小麦耐热品种选育中的应用。有益效果在于：本专利技术采用耐热性不同的小麦品种（系）为研究对象，通过灌浆初期进行高温处理，揭示高温对不同耐热性小麦形态和产量形成的影响及其生理基础，利用冠层（旗叶、穗下节间、基部第三小穗以及旗叶鞘）叶绿素含量为耐热性指标，为小麦抗逆稳产栽培技术及其品种选育提供理论基础。附图说明图1是高温胁迫对不同品种冬小麦植株形态的影响。具体实施方式实施例1No.1.材料与方法No.1.1试验设计试验于2011-2013年年在山东省农业科学院济南试验田进行。供试材料为济麦22（JM22）和056852品系（056852）（山东省农业科学院作物研究所选育）、新麦26（XM26，河南省新乡市农业科学院选育）和藁城8901（GC8901，河北省藁城市农业科学研究所选育）。采取田间搭棚的方法进行高温处理(Str)，以不搭棚的大田小区作为对照(CK)，田间自动气象站（CM10lCampbellScientific,Lo.gan,UT,USA）记录对照温度。高温处理时期为开花后12-14天，即小麦灌浆的初期搭建塑料大棚，大棚采用刷白漆铁骨架作构架，塑料薄膜的厚度为70μm，透光率为92.7%，在每个小区冠层上方50cm处均匀悬挂三个温度计，每日8:00-20:00每2个小时调查记录小区温度。表12012年搭棚期间试验田与高温棚内温度表表22013年搭棚期间试验田与高温棚内温度表大棚两侧上部对称预留若干30cm×30cm的小窗口，以保证棚内良好的通风状态。高温处理期间，处理与对照田的温度如表1和表2所示，2012年和2013年三天的平均气温差分别是：10.48℃、9.71℃、9.84℃和10.65℃、8.99℃、9.96℃。小区面积1.5m×9m，基本苗11万，行距25cm。完全随机排列，三次重复。肥水管理同正常大田。每个小区分为两部分，一部分材料用作数据测定和取样分析，另一部分成熟时测产。No.1.2测定项目与方法No.1.2.1植株形态观察记录高温处理结束后观察并记录处理与对照叶片、穗部、穗下节间的形状与颜色变化。No.1.2.2叶片和穗部的叶绿素含量测定称旗叶、穗下节间、基部第三小穗以及旗叶鞘各0.5g左右，放入1：1的无水乙醇和丙酮混合提取液中，常温、黑暗条件下充分提取超过24h，于663、645和470nm处测定吸光值，叶绿素含量按照Arnon（1949）的公式计算。No.1.2.3归一化植被指数（NDVI）值测定处理结束后三天采用GreenSeeker手持式光谱仪（美国NTech公司）测定NDVI值，传感器与冬小麦冠层保持平行,距离地面高度60cm,顺麦垄方向采集NDVI值获取3组数据。每小区固定3组测定区域。No.1.2.4籽粒硬度和直径测试采用4100型单籽粒硬度仪（瑞典PERTEN公司）测定。每个处理测定300个籽粒，取平均值，样品的籽粒硬度用平均硬度指数表示。籽粒直径用游标卡尺取最宽处测定，每个处理测定50个籽粒，取平均值。No.1.2.5小麦籽粒的灌浆速率的测定开花期取开花一致的小麦单茎标记，开花至成熟期每隔5天取标记的小穗5穗，105℃杀青10min，70℃烘至恒重，称籽粒重，用于籽粒灌浆速率的测定。籽粒的增重动态参照李世清（2003）的方法，用三次多项方程式y=c+b1t+b2t2+b3t3进行模拟，其中b1、b2、b3是根据品种不同的确定常数，y代表粒重，t代表花后天数。并推导出当t=-b2/3b3最大灌浆速率Vmax=b1-b22/3b3，最大灌浆速率持续期dVmax=-2（b22-3b3b1）1/2/3b3。No.1.3数据分析因2011-2013两年度的试验结果趋势基本一致。采用SPSS19.0（StatisticalPackagefortheSocialScience）软件对试验数据进行方差分析和多重比较（LSD法），用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种小麦耐热性评价方法，包括以下步骤：Step1.大田种植，搭棚高温处理大田种植测试的小麦品种；采取田间搭棚的方法进行高温处理，以不搭棚的大田小区作为对照；田间自动气象站记录对照温度；高温处理时期为开花后12‑14天，即小麦灌浆的初期搭建塑料大棚，在每个小区冠层上方50cm处均匀悬挂三个温度计，每日8:00‑20:00每2个小时调查记录小区温度；大棚两侧上部对称预留若干30cm×30cm的小窗口，以保证棚内良好的通风状态；肥水管理同正常大田；每个小区分为两部分，一部分材料用作数据测定和取样分析，另一部分成熟时测产；Step2.植株形态观察记录高温处理结束后观察并记录处理与对照叶片、穗部、穗下节间的形状与颜色变化；Step3.冠层的叶绿素含量测定称取旗叶、穗下节间、基部第三小穗以及旗叶鞘0.5 g左右，放入1：1的无水乙醇和丙酮混合提取液中，常温、黑暗条件下充分提取超过24 h，于 663、645和470 nm处测定吸光值，叶绿素含量按照Arnon的公式计算；Step4.耐热性评价标准高温处理后冠层叶绿素含量下降显著，耐热性差；高温处理后冠层叶绿素含量下降不显著，耐热性好。

【技术特征摘要】
1.一种小麦耐热性评价方法，包括以下步骤：Step1.大田种植，搭棚高温处理大田种植测试的小麦品种；采取田间搭棚的方法进行高温处理，以不搭棚的大田小区作为对照；田间自动气象站记录对照温度；高温处理时期为开花后12-14天，即小麦灌浆的初期搭建塑料大棚，在每个小区冠层上方50cm处均匀悬挂三个温度计，每日8:00-20:00每2个小时调查记录小区温度；大棚两侧上部对称预留若干30cm×30cm的小窗口，以保证棚内良好的通风状态；肥水管理同正常大田；每个小区分为两部分，一部分材料用作数据测定和取样分析，另一部分成熟时测产；Step2.植株形态观察记录高温处理结束后观察并记录处理与对照叶片、穗部、穗下节间的形状与颜色变化；Step3.冠层的叶绿素含量测定称取旗叶、穗下节间、...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯波，王法宏，孔令安，李升东，李华伟，王宗帅，张宾，
申请(专利权)人：山东省农业科学院作物研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37