一种检测杨树干旱胁迫临界值的方法技术

本发明专利技术提供了一种检测杨树干旱胁迫临界值的方法，属于杨树抗旱研究技术领域，所述方法包括以下步骤：1)将杨树苗移栽至土壤中进行管理，所述管理包括每2～4天浇水一次，浇至土壤透水；2)选取距杨树苗枝条顶端第3～5片功能叶中的1片进行叶片的生理特性参数测定；3)每36～60h重复步骤2)所述的操作；4)利用统计学方法分析步骤2)和步骤3)获得的生理特性参数，当叶片的叶水势、净光合速率、气孔导度、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性显著降低，并且相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量显著提高时，记录的土壤含水量即为杨树干旱胁迫临界值。本发明专利技术所述方法能够科学准确地检测杨树干旱胁迫的临界值。

【技术实现步骤摘要】
一种检测杨树干旱胁迫临界值的方法
本专利技术属于杨树抗旱研究
，尤其涉及一种检测杨树干旱胁迫临界值的方法。
技术介绍
干旱是指水分的供求或收支不平衡而造成的水分短缺。近来，在气候渐暖的背景下，全球正面临日益严峻的干旱灾害的挑战。据联合国环境计划署估计，全球目前有约35％的土地和20％的人口正在或即将受到干旱和沙漠化的威胁，沙漠化面积每年以多达600万公顷的速度递增。干旱对农林业生产有着极其严重的影响，据估算全球由于水分短缺造成减产与其它因素造成减产的总和持平。我国作为世界上人口最多的国家，同样也是受干旱影响最为严重的国家之一，将近51％的国土面积属干旱、半干旱区域。一些新型节水技术的推广应用虽能对某些地区的农林业生产起到积极作用，但要从根本上解决问题还任重道远。因此，从植物自身角度出发，最大程度地挖掘其自身抗旱潜力已成为现代农林业研究的焦点，对植物抗旱性的研究意义重大。要使植物自身抗旱性大幅度提高，就必须对植物的抗旱机制有清楚的认识，明确植物抗旱性状的遗传规律和代谢特点，对植物抗旱性作出科学准确的评价。随着杨树全基因组测序的完成，杨树己经成为研究林木逆境抗性分子生物学机制的模式植物。在受到干旱胁迫后，杨树可以通过调节生长发育进程、形态结构以及内部生理生化代谢来适应低水多变的生物环境。为了适应逆境，杨树会在短时间内在体内合成一些渗透调节物质，如甘露醇、胆碱、脯氨酸等来维持细胞形状，保护酶的活性和蛋白的结构，使代谢功能稳定。但是目前对于不同品种杨树干旱胁迫的临界点的检测没有科学、准确的方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种检测杨树干旱胁迫临界值的方法及应用，所述方法通过评价杨树群体干旱胁迫响应生理特性科学、准确检测不同品种杨树的干旱胁迫临界值。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种检测杨树干旱胁迫临界值的方法，包括以下步骤：1)将杨树苗移栽至土壤中进行管理，至杨树苗有14～16片功能叶完全伸展停止，所述管理包括每2～4天浇水一次，浇至土壤透水；2)选取距杨树苗枝条顶端第3～5片功能叶中的1片进行叶片的叶水势、相对电导率、净光合速率、气孔导度、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量和脯氨酸含量的测定；同时记录土壤含水量；3)每36～60h重复步骤2)所述的操作，至土壤含水量≤5％停止；4)利用统计学方法分析步骤2)和步骤3)获得的叶片的叶水势、相对电导率、净光合速率、气孔导度、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量、脯氨酸含量的数据，当叶片的叶水势、净光合速率、气孔导度、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性显著降低，并且相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量显著提高时，记录的土壤含水量即为杨树干旱胁迫临界值。优选的，步骤1)中所述杨树苗的高度为15～50cm。优选的，移栽时所述杨树苗有8～12片完全伸展的功能叶。优选的，步骤1)中每次浇水后土壤的含水量为30～40％。优选的，所述土壤包括基质和珍珠岩；所述基质和珍珠岩的体积比为(2.5～3.5)：1。优选的，步骤1)中所述的杨树苗的样本数量为25～50株。本专利技术的有益效果：本专利技术通过对杨树苗进行控水处理模拟干旱状态，并对不同干旱状态下杨树苗功能叶的叶片的叶水势、相对电导率、净光合速率、气孔导度、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性的测定；并对上述数据进行统计分析，能够科学、准确检测不同品种杨树的干旱胁迫临界值，对杨树的抗旱性作出科学准确的评价，为开展杨树群体抗干旱胁迫特性提供理论依据，具有重要的科学与应用价值。附图说明图1为实施例1中土壤含水量变化趋势图；图2为实施例1中叶片相对电导率变化趋势图；图3为实施例1中试验的叶片的叶水势变化趋势图。具体实施方式本专利技术提供了一种检测杨树干旱胁迫临界值的方法，包括以下步骤：1)将杨树苗移栽至土壤中进行管理，至杨树苗有14～16片功能叶完全伸展停止，所述管理包括每2～4天浇水一次，浇至土壤透水；2)选取距杨树苗枝条顶端第3～5片功能叶中的1片进行叶片的叶水势、相对电导率、净光合速率、气孔导度、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量和脯氨酸含量的测定；同时记录土壤含水量；3)每36～60h重复步骤2)所述的操作，至土壤含水量≤5％停止；4)利用统计学方法分析步骤2)和步骤3)获得的叶片的叶水势、相对电导率、净光合速率、气孔导度、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量、脯氨酸含量的数据，当叶片的叶水势、净光合速率、气孔导度、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性显著降低，并且相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量显著提高时，记录的土壤含水量即为杨树干旱胁迫临界值。本专利技术将杨树苗移栽至土壤中进行管理，至杨树苗有14～16片功能叶完全伸展停止。在本专利技术中，所述杨树苗的高度优选为15～50cm，更优选为20～45cm；本专利技术所述移栽时，所述杨树苗优选的有8～12片完全伸展的功能叶，更优选为10片完全伸展的功能叶；所述杨树苗优选为叶片完整、无病虫害的杨树苗。本专利技术中，所述的杨树苗的样本数量优选为25～50株，更优选为28～35株。本专利技术对所述移栽的方法没有特殊限定，采用本领域常规的移栽方法即可；本专利技术中所述土壤优选的包括基质和珍珠岩；所述基质和珍珠岩的体积比优选为(2.5～3.5)：1，更优选为3:1。本专利技术中，所述土壤优选的装于栽培盆中，所述杨树苗优选的移栽至栽培盆中进行管理。本专利技术中，所述栽培盆优选的塑料盆，所述栽培盆的直径优选为15cm，所述栽培盆的高优选为10cm。本专利技术中所述管理包括每2～4天浇水一次，浇至土壤透水；优选的每3天浇水一次；本专利技术中，每次浇水后土壤的含水量优选为30～40％。本专利技术在所述杨树苗有14～16片功能叶完全伸展后，停止浇水；选取距杨树苗枝条顶端第3～5片功能叶中的1片进行叶片的叶水势、相对电导率、净光合速率、气孔导度、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量和脯氨酸含量的测定；同时记录土壤含水量。在本专利技术中，所述测定优选的每36～60h进行一次，更优选为每48h进行一次；所述测定优选的至土壤含水量≤5％停止。在本专利技术中，所述叶水势(leafwaterpotential，ψ)的测定优选的采用PSYPRO型露点水势仪及C52样品室(WESCOR公司，美国)进行，在本专利技术具体实施过程中，所述叶水势测定优选的选取杨树苗中上部完好的叶片进行测定，每次测量相同部位的叶片。本专利技术中，所述相对电导率测定优选的采用浸泡法，所述相对电导率＝R1/R2×100％；其中R1为浸泡叶片10～14h后获得的浸提液的电导率；R2为浸泡叶片10～14h后，95～105℃加热20～40min后获得的浸提液的电导率。本专利技术中，所述净光合速率和气孔导度的测定优选的采用LI-6400光合仪进行。本专利技术中所述超氧化物歧化酶活性的测定优选的采用氮蓝四唑(NBT)法测定，所述过氧化物酶活性测定优选的采用愈伤木酚氧化法；所述过氧化氢酶活性的测定优选的采用可见光分光光度法；所述丙二醛含量测定优选的采用巴比妥酸(TBA)显色法，所述脯氨酸含量的测定优选的采用磺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测杨树干旱胁迫临界值的方法，包括以下步骤：1)将杨树苗移栽至土壤中进行管理，至杨树苗有14～16片功能叶完全伸展停止，所述管理包括每2～4天浇水一次，浇至土壤透水；2)选取距杨树苗枝条顶端第3～5片功能叶中的1片进行叶片的叶水势、相对电导率、净光合速率、气孔导度、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性的测定；同时记录土壤含水量；3)每36～60h重复步骤2)所述的操作，至土壤含水量≤5％停止；4)利用统计学方法分析步骤2)和步骤3)获得的叶片的叶水势、相对电导率、净光合速率、气孔导度、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量、脯氨酸含量的数据，当叶片的叶水势、净光合速率、气孔导度、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性显著降低，并且相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量显著提高时，记录的土壤含水量即为杨树干旱胁迫临界值。

【技术特征摘要】
1.一种检测杨树干旱胁迫临界值的方法，包括以下步骤：1)将杨树苗移栽至土壤中进行管理，至杨树苗有14～16片功能叶完全伸展停止，所述管理包括每2～4天浇水一次，浇至土壤透水；2)选取距杨树苗枝条顶端第3～5片功能叶中的1片进行叶片的叶水势、相对电导率、净光合速率、气孔导度、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性的测定；同时记录土壤含水量；3)每36～60h重复步骤2)所述的操作，至土壤含水量≤5％停止；4)利用统计学方法分析步骤2)和步骤3)获得的叶片的叶水势、相对电导率、净光合速率、气孔导度、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量、脯氨酸含量的数据，当叶片的叶水势、净光合速率、气孔导度、超氧化物歧化酶活性、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德强，宋方媛，宋跃朋，杜庆章，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11