一种冬小麦耐热性快速鉴定的方法技术

本发明专利技术公开了一种冬小麦耐热性快速鉴定的方法，该方法包含：播种待鉴定品种和耐热性对照品种，在距离地面一定距离处设置温度记录仪以监测环境温度；当80％以上的小麦开花后，待胚发育成熟，对待鉴定材料和耐热性对照品种进行热胁迫处理和正常处理；所述热胁迫处理通过控制棚内温度高于棚外温度进行，所述正常处理是控制棚内温度和棚外温度一致，利用高于小麦冠层处的热成像仪测定待鉴定材料和耐热性对照品种的冠层温度或每株小麦选取旗叶测定待鉴定材料和耐热性对照品种的叶绿素含量，计算冠层温度热敏感指数或叶绿素热敏感指数。本发明专利技术的方法能够稳定、准确、高通量地鉴定冬小麦材料在热胁迫下的耐热性。

A Method for Rapid Identification of Heat Tolerance of Winter Wheat

【技术实现步骤摘要】
一种冬小麦耐热性快速鉴定的方法
本专利技术涉及一种耐热性鉴定的方法，具体涉及一种高通量的冬小麦耐热性快速鉴定的方法。
技术介绍
通过生理性状测定耐热遗传变异，建立一系列抗热鉴定指标，是鉴定小麦品种抗热性的有效方法。肖世和等研究发现气冠温差可用于鉴定耐热性，其利用了冠层温度与大气温度的差值。孙其信等发现在热逆境下千粒重较稳定的品种可能具有较强的耐热性，并据此提出粒重热感指数指标，此指标能够反映作物性状对热逆境的稳产性。粒重热感指数指标受植物生长季节的影响，不能快速准确地对耐热性进行鉴定。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种冬小麦耐热性快速鉴定的方法，该方法解决了现有方法不能快速鉴定耐热性的问题，能够在早世代或者小麦材料较少的情况下，鉴定冬小麦材料的耐热性，可反映热胁迫下小麦的产量潜力和稳产性。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种冬小麦耐热性快速鉴定的方法，该方法包含：播种待鉴定品种和耐热性对照品种，在距离地面一定距离处设置温度记录仪以监测环境温度；当80％以上的小麦开花后，待胚发育成熟，对待鉴定材料和耐热性对照品种进行热胁迫处理和正常处理。所述热胁迫处理通过控制棚内温度高于棚外温度进行，所述正常处理是控制棚内温度和棚外温度一致，利用高于小麦冠层处的热成像仪测定待鉴定材料和耐热性对照品种的冠层温度或每株小麦选取旗叶测定待鉴定材料和耐热性对照品种的叶绿素含量，计算冠层温度热敏感指数或叶绿素热敏感指数。其中，所述冠层温度热敏感指数采用式(1)公式计算：SCT＝(CT/CTp)-1(1)；式(1)中，SCT为冠层温度热敏感指数，CT为热胁迫处理下的冠层温度，CTP为正常处理下的冠层温度。将待鉴定材料和耐热性对照品种的冠层温度热敏感指数分别表示为SCT1、SCT2，当SCT1＞SCT2时，则耐热性好；当SCT1≤SCT2时，则耐热性差。其中，所述叶绿素热敏感指数采用式(2)公式计算：SLCC＝1-(LCC/LCCp)(2)；式(2)中，LCC为热胁迫处理下叶绿素平均含量，LCCp为正常处理下叶绿素平均含量。将待鉴定材料和耐热性对照品种的叶绿素热敏感指数分别表示为SLCC1、SLCC2，当SLCC1＞SLCC2时，则耐热性好；当SLCC1≤SLCC2时，则耐热性差。本专利技术还提供了一种冬小麦耐热性快速鉴定的方法，该方法包含：播种待鉴定品种和耐热性对照品种，在距离地面一定距离处设置温度记录仪以监测环境温度；当80％以上的小麦开花后，待胚发育成熟，对待鉴定材料和耐热性对照品种进行热胁迫处理和正常处理。所述热胁迫处理通过控制棚内温度高于棚外温度进行，所述正常处理是控制棚内温度和棚外温度一致，利用高于小麦冠层1m处的FLIRT400热成像仪测定待鉴定材料和耐热性对照品种的冠层温度，并对每株小麦选取旗叶测定待鉴定材料和耐热性对照品种的叶绿素含量，计算冠层温度热敏感指数或叶绿素热敏感指数；通过冠层温度热敏感指数或叶绿素热敏感指数计算热敏感综合指数。其中，所述冠层温度热敏感指数采用式(1)公式计算：SCT＝(CT/CTp)-1(1)；式(1)中，SCT为冠层温度热敏感指数，CT为热胁迫处理下的冠层温度，CTP为正常处理下的冠层温度。其中，所述叶绿素热敏感指数采用式(2)公式计算：SLCC＝1-(LCC/LCCp)(2)；式(2)中，LCC为热胁迫处理下叶绿素平均含量，LCCp为正常处理下叶绿素平均含量。其中，所述热敏感综合指数采用式(3)公式计算：HRI＝0.75×SCT+0.63×SLCC(3)；将待鉴定材料和耐热性对照品种的叶绿素热敏感指数分别表示为HRI1、HRI2，当HRI1＞HRI2时，则耐热性好；当HRI1≤HRI2时，则耐热性差。优选地，在距离地面80cm处设置温度记录仪以监测温度。优选地，播种待鉴定品种及耐热性对照品种后，加盖温控棚，以进行温度控制。优选地，在80％以上的小麦开花后，待胚发育成熟，进行热胁迫处理。优选地，利用高于小麦冠层1m处的热成像仪测定待鉴定材料和耐热性对照品种的冠层温度或每株小麦选取旗叶测定待鉴定材料和耐热性对照品种的叶绿素含量。优选地，所述FLIRT400热成像仪配置90°广角镜头进行拍照，对热胁迫处理和正常处理的待鉴定品种及耐热性对照品种的冠层温度同时进行测定。优选地，对待鉴定材料和耐热性对照品种进行热胁迫处理和正常处理后第二天每株小麦选取旗叶测定待鉴定材料和耐热性对照品种的叶绿素含量。优选地，所述播种采用间比法排列。优选地，数个区播种所述待鉴定品种，每隔若干区种植数行耐热性对照品种。优选地，选取衡4399作为耐热性对照品种。本专利技术的冬小麦耐热性快速鉴定的方法，解决了现有方法不能快速鉴定耐热性的问题，具有以下优点：(1)本专利技术的方法对生理指标-冠层温度采取新的计算方法SCT，对生理指标叶绿素含量采取新的计算方法SLCC，指标与冬小麦品种在热胁迫下的产量和减产率呈极显著相关性，可稳定、准确、高通量地鉴定冬小麦材料的耐热性，反映小麦的产量潜力和稳产性：(2)本专利技术的方法为早世代如F3代等，鉴定冬小麦耐热性提供理论依据；(3)本专利技术的方法还可鉴定高世代如F5-8代等品系材料的耐热性。附图说明图1为2016-2017年小麦花后棚内和棚外日均最高气温图。图2为2017-2018年小麦花后棚内和棚外日均最高气温图。图3为FLIRT400热成像仪检测小麦冠层温度图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1(1)整理地块，旋耕2遍，底施磷酸二铵375kg/hm2，尿素225kg/hm2，折合纯氮171kg/hm2、P2O5172.5kg/hm2，(2)选取对照品种将衡4399做为对照品种，其是小麦河北省水地组区域试验对照品种，耐热性较好。(3)播种采用间比法排列，每隔9个区设1行对照品种，每区种植1行，行长2米，行距0.267米，每行播种40粒小麦种子，这种种植方法可在有限面积的土地上鉴定更多的材料。(4)安装温度记录仪在两块试验区(即待检测材料种植区域)内距离地面1米处分别安装温度记录仪，保证试验一致性，记录小麦材料环境温度。(5)加盖温控棚在整个试验80％的品种开花后第15天，移动温控棚覆盖鉴定材料，小麦大多数材料开花后15天内胚比较脆弱，如果15天内即给予热胁迫处理，会造成严重的伤害，第15天胚发育比较成熟，在此时间段给予热胁迫处理可以反映得到较好的热鉴定效果，如图1和2所示，为2016-2017、2017-2018年小麦花后棚内和棚外日均最高气温图。温控棚可采用中国专利CN201621249461.3；通过开启温控棚内的风机和调温装置，使得温控棚内温度比未安装温控棚的试验田温度高5～6℃。(6)在两块试验区距离地面1米处架设可搭载移动FLIRT400热成像仪的轨道；(7)测定冠层温度和叶绿素含量花后第28天，选择晴朗无风少云的天气，于13:00至15:00，将FLIRT400热成像仪配置90°广角镜头(一次可拍摄10个小区材料)，在轨道上运行拍照，对热胁迫和正常处理条件下的1行区小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冬小麦耐热性快速鉴定的方法，其特征在于，该方法包含：播种待鉴定品种和耐热性对照品种，在距离地面一定距离处设置温度记录仪以监测环境温度；当80％以上的小麦开花后，待胚发育成熟，对待鉴定材料和耐热性对照品种进行热胁迫处理和正常处理；所述热胁迫处理通过控制棚内温度高于棚外温度进行，所述正常处理是控制棚内温度和棚外温度一致，利用高于小麦冠层处的热成像仪测定待鉴定材料和耐热性对照品种的冠层温度，计算冠层温度热敏感指数；其中，所述冠层温度热敏感指数采用式(1)公式计算：SCT＝(CT/CTp)‑1       (1)；式(1)中，SCT为冠层温度热敏感指数，CT为热胁迫处理下的冠层温度，CTP为正常处理下的冠层温度；将待鉴定材料和耐热性对照品种的冠层温度热敏感指数分别表示为SCT1、SCT2，当SCT1＞SCT2时，则耐热性好；当SCT1≤SCT2时，则耐热性差。

【技术特征摘要】
1.一种冬小麦耐热性快速鉴定的方法，其特征在于，该方法包含：播种待鉴定品种和耐热性对照品种，在距离地面一定距离处设置温度记录仪以监测环境温度；当80％以上的小麦开花后，待胚发育成熟，对待鉴定材料和耐热性对照品种进行热胁迫处理和正常处理；所述热胁迫处理通过控制棚内温度高于棚外温度进行，所述正常处理是控制棚内温度和棚外温度一致，利用高于小麦冠层处的热成像仪测定待鉴定材料和耐热性对照品种的冠层温度，计算冠层温度热敏感指数；其中，所述冠层温度热敏感指数采用式(1)公式计算：SCT＝(CT/CTp)-1(1)；式(1)中，SCT为冠层温度热敏感指数，CT为热胁迫处理下的冠层温度，CTP为正常处理下的冠层温度；将待鉴定材料和耐热性对照品种的冠层温度热敏感指数分别表示为SCT1、SCT2，当SCT1＞SCT2时，则耐热性好；当SCT1≤SCT2时，则耐热性差。2.一种冬小麦耐热性快速鉴定的方法，其特征在于，该方法包含：播种待鉴定品种和耐热性对照品种，在距离地面一定距离处设置温度记录仪以监测环境温度；当80％以上的小麦开花后，待胚发育成熟，对待鉴定材料和耐热性对照品种进行热胁迫处理和正常处理；所述热胁迫处理通过控制棚内温度高于棚外温度进行，所述正常处理是控制棚内温度和棚外温度一致，选取旗叶测定待鉴定材料和耐热性对照品种的叶绿素含量，计算叶绿素热敏感指数；其中，所述叶绿素热敏感指数采用式(2)公式计算：SLCC＝1-(LCC/LCCp)(2)；式(2)中，LCC为热胁迫处理下叶绿素平均含量，LCCp为正常处理下叶绿素平均含量；将待鉴定材料和耐热性对照品种的叶绿素热敏感指数分别表示为SLCC1、SLCC2，当SLCC1＞SLCC2时，则耐热性好；当SLCC1≤SLCC2时，则耐热性差。3.一种冬小麦耐热性快速鉴定的方法，其特征在于，该方法包含：播种待鉴定品种和耐热性对照品种，在距离地面一定距离处设置温度记录仪以监测环境温度；当80％以上的小麦开花后，待胚发育成熟，对待鉴定材料和耐热性对照品种进行热胁迫处理和正常处理；所述热胁迫处理通过控制棚内温度高于棚外温度进行，所述正常处理是控制棚内温度和棚外温度一致，利用高于小麦冠层1m处的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，乔文臣，孟祥海，李丁，赵明辉，孙书娈，柳斌辉，赵轩宇，
申请(专利权)人：河北省农林科学院旱作农业研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13