一种利用叶绿素荧光筛选小麦抗寒性评价指标的方法及应用技术

本发明专利技术属于农业技术领域，公开了一种利用叶绿素荧光筛选小麦抗寒性评价指标的方法。包括以下步骤：获取小麦叶片的冻伤率和叶绿素荧光诱导动力学曲线；依据叶绿素荧光诱导动力学曲线得到多个叶绿素荧光诱导动力学参数；将每个叶绿素荧光诱导动力学参数分别与冻伤率进行相关性分析，选取与小麦冻害相关性最高的叶绿素荧光诱导动力学参数作为衡量小麦抗寒性的评价指标。本发明专利技术筛选出与小麦冻害相关性最高的叶绿素荧光诱导动力学参数作为衡量小麦抗寒性的评价指标，进而可以对小麦抗寒性品种进行检验，具有无损测定、快速方便的特点，在农业生产实践中更具有指导意义。

【技术实现步骤摘要】
一种利用叶绿素荧光筛选小麦抗寒性评价指标的方法及应用
本专利技术属于农业
，涉及一种利用叶绿素荧光筛选小麦抗寒性评价指标的方法及应用。
技术介绍
低温冻害是小麦生育期前期常见的自然灾害，合适的抗寒性指标无论对小麦低温逆境生理研究还是对实际生产中小麦抗寒栽培管理和抗寒育种都十分重要。目前评价小麦抗寒性的方法主要由以下几种：(1)形态学指标，通过田间自然低温或者人工模拟低温处理，调查小麦的存活率、死茎率或者冻害等级等形态学指标来评价小麦抗寒性，该方法的优点是操作简单，不需要其他仪器设备，缺点是只适用于极端低温条件下；(2)利用电导率配以logistic方程求拐点温度，通过确定植物组织的低温半致死温度，来评价小麦低温抗寒性；缺点是需要破坏性取样，步骤繁琐；(3)通过测定低温胁迫下，可溶性糖、游离脯氨酸、膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)等的含量和抗氧化酶活性来鉴定小麦的抗寒性；缺点是需要破坏性取样然后实验室测定；(4)通过光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和Fv/Fm等生理指标反应品种抗寒性；通过测定Fv/Fm来反映叶片的抗寒性同时具备了无损伤和快速高效等优点，但是该指标的准确度和对低温的敏感度等尚未有充分的实验验证。因此，以上评价小麦抗寒性的方法均存在应用范围较窄和需要破坏性取样的缺点。叶绿素荧光已经广泛应用于植物研究领域，通过叶绿素荧光技术可以获得大量反应叶片光合作用和光合电子传递状态的指标。目前，还没有通过叶绿素荧光技术测定叶绿素含量得方法，如果能够筛选并通过合适的叶绿素荧光参数来评价小麦抗寒性，则可以为小麦抗寒育种和抗寒栽培管理提供高效的无损抗寒性评价。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用叶绿素荧光筛选小麦抗寒性评价指标的方法，筛选出与小麦冻害相关性最高的叶绿素荧光诱导动力学参数作为衡量小麦抗寒性的评价指标，进而可以对小麦抗寒性品种进行检验，具有无损测定、快速方便的特点，在农业生产实践中更具有指导意义。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种利用叶绿素荧光筛选小麦抗寒性评价指标的方法，包括以下步骤：获取小麦叶片的冻伤率和叶绿素荧光诱导动力学曲线；依据叶绿素荧光诱导动力学曲线得到多个叶绿素荧光诱导动力学参数；将每个叶绿素荧光诱导动力学参数分别与冻伤率进行相关性分析，选取与小麦冻害相关性最高的叶绿素荧光诱导动力学参数作为衡量小麦抗寒性的评价指标。在一个优选地技术方案中，所述获取小麦叶片的冻伤率的具体步骤如下：在小麦越冬期选取单株小麦；从叶片基部剪下小麦叶片，统计小麦叶片总数量；测量叶片干黄部分长度和叶片总长度，将叶片干黄部分长度大于叶片总长度10％的叶片记为冻伤叶片，统计冻伤叶片数量；计算单株小麦叶片的冻伤率。在一个优选地技术方案中，所述叶绿素荧光诱导动力学参数包括：Fm、Fo、Area、t(Fm)、φPo、Wk、VJ、VI、ψO、δRo、φEo、φDo、φRo、Sm、Mo、N、ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC、DIo/RC、ABS/CSo、TRo/CSo、ETo/CSo、DIo/CSo、RC/CSo、ABS/CSm、TRo/CSm、ETo/CSm、DIo/CSm、RC/CSm、PIabs、PItatal和VIP。在一个优选地技术方案中，所述选取与小麦冻害相关性最高的叶绿素荧光诱导动力学参数作为衡量小麦抗寒性的评价指标具体包括：选取与小麦冻害正相关性最高或负相关性最高的叶绿素荧光诱导动力学参数作为衡量小麦抗寒性的评价指标。在一个更优选地技术方案中，所述与小麦冻害正相关性最高的叶绿素荧光诱导动力学参数为TRo/CSm。在一个更优选地技术方案中，所述与小麦冻害负相关性最高的叶绿素荧光诱导动力学参数为DIo/RC。本专利技术还提供上述利用叶绿素荧光筛选小麦抗寒性评价指标的方法在检验小麦品种抗寒性中的应用。在一个优选地技术方案中，所述小麦品种抗寒性根据TRo/CSm划分为4个等级：A、低温非常不敏感品种，其TRo/CSm＜25000；B、低温不敏感品种，其25000≤TRo/CSm＜39500；C、低温敏感品种，其39500≤TRo/CSm≤44000；D、低温非常敏感品种，其TRo/CSm≥44000。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过将每个叶绿素荧光诱导动力学参数分别与冻伤率进行相关性分析，从多个叶绿素荧光诱导动力学参数中筛选出与小麦冻害相关性最高的叶绿素荧光诱导动力学参数作为衡量小麦抗寒性的评价指标，进而可以对小麦品种抗寒性进行检验，具有无损测定、快速方便的特点。本专利技术进一步根据叶绿素荧光诱导动力学参数TRo/CSm，，将小麦抗寒性品种划分为4个等级，可以进一步确定现有小麦品种的抗寒性等级，能够给农民选择冬小麦品种时更具体的参考范围，在农业生产实践中更具指导意义。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限定本专利技术的保护范围。若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。下述实施例中的试验方法，如无特别说明，均为常规方法。实施例一1、选用33个不同基因型的冬小麦品种(具体如表1所示)，于2016年10月5日播种，种植于河南省平原新区河南农业科学院实验基地，小区面积6m2，按照大田生产实际整地，株距2cm，行距20cm，正常田间管理。表133个冬小麦品种品种编号品种名称品种编号品种名称1碧玛1号18矮抗582碧玛4号19郑麦3663阿夫20周麦224阿勃21郑麦76985郑州702322矮丰3号6丰产3号23郑麦08567郑州76124平原508西安8号25葫芦头9百农321726大口麦10宝丰722827红和尚头11豫麦1328西农602812周麦9号29白玉皮13豫麦1830偃展411014豫麦4931内乡5号15郑麦902332博爱702316兰考矮早833豫麦2号17周麦18//2、在越冬期(12月中旬)，每个品种选取3-5颗小麦；从叶片基部剪下小麦叶片，统计每颗小麦叶片总数量；测量叶片干黄部分长度和叶片总长度，将叶片干本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用叶绿素荧光筛选小麦抗寒性评价指标的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取小麦叶片的冻伤率和叶绿素荧光诱导动力学曲线；/n依据叶绿素荧光诱导动力学曲线得到多个叶绿素荧光诱导动力学参数；/n将每个叶绿素荧光诱导动力学参数分别与冻伤率进行相关性分析，选取与小麦冻害相关性最高的叶绿素荧光诱导动力学参数作为衡量小麦抗寒性的评价指标。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用叶绿素荧光筛选小麦抗寒性评价指标的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取小麦叶片的冻伤率和叶绿素荧光诱导动力学曲线；
依据叶绿素荧光诱导动力学曲线得到多个叶绿素荧光诱导动力学参数；
将每个叶绿素荧光诱导动力学参数分别与冻伤率进行相关性分析，选取与小麦冻害相关性最高的叶绿素荧光诱导动力学参数作为衡量小麦抗寒性的评价指标。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取小麦叶片的冻伤率的具体步骤如下：在小麦越冬期选取单株小麦；从叶片基部剪下小麦叶片，统计小麦叶片总数量；测量叶片干黄部分长度和叶片总长度，将叶片干黄部分长度大于叶片总长度10%的叶片记为冻伤叶片，统计冻伤叶片数量；计算单株小麦叶片的冻伤率。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述叶绿素荧光诱导动力学参数包括：Fm、Fo、Area、t（Fm）、φPo、Wk、VJ、VI、ψO、δRo、φEo、φDo、φRo、Sm、Mo、N、ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC、DIo/RC、ABS/CSo、TRo/CSo、ETo/CSo、DIo/CSo、RC/CSo、ABS/CSm、TRo/CSm、ETo/CSm、D...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨程，张德奇，李向东，闫歌，杜思梦，邵运辉，方保停，时艳华，程红建，靳海洋，
申请(专利权)人：河南省农业科学院小麦研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41