一种山核桃树干腐病的预测方法技术

本发明专利技术公开了一种山核桃树干腐病的预测方法，包括如下步骤：采集山核桃树干树皮并进行组织化学定位法染色制得切片；提取切片的RGB数据；以RGB数据作为山核桃干腐病预测模型的输入参数，感病与否作为输出参数；对感病病株进行防治，避免山核桃干腐病大范围发病。本发明专利技术所述的预测方法基于山核桃树干不同方位和不同高度的周皮+皮层和韧皮部碳水化合物和蛋白质组织化学定位和RGB颜色空间的偏最小二乘支持向量机模型，可以准确预测山核桃干腐病的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种山核桃树干腐病的预测方法
本专利技术涉及山核桃种植
，具体涉及一种山核桃树干腐病的预测方法。
技术介绍
山核桃是中国特有的经济树种，其果实不仅营养价值高，而且是一种药食同源的滋补品。山核桃树受病害影响较大，尤其是山核桃干腐病，其潜伏期长，发病周期短，病情发展迅速，难以及时治疗，严重影响山核桃产量，一直是果农们关注的问题。干腐病，又称溃疡病、墨汁病、墨水病，由弱寄生菌引起，对植物(尤其是木本植物)存在普遍危害，每年在世界范围内造成大量的经济损失。干腐病的严重程度与很多因素有关，比如Managementofcitruscankerinargentina，asuccessstory[J].PlantPathologyJournal，2017，33(5)：441-449记载了柑橘溃疡病的严重程度受环境和厄尔尼诺现象(ENSO)的影响；‘冰糖橙’溃疡病发生因子分析及预测模型的建立[J].果树学报，2015，(5)：977-984.记载了气候因素能显著影响冰糖橙溃疡病田间发病规律。目前山核桃种植区林分结构趋向单一化，人工纯林占比较高，使得山核桃林地植被多样性降低，导致山核桃林抗干腐病害能力显著降低。此外，集约型经营方式下化肥和除草剂的大量施用导致种植区土壤pH快速降低，对山核桃树形成酸胁迫，严重影响树体抗病能力。据调查，浙江省近90％的山核桃树已受到该病害的影响，该现象已经严重影响到山核桃产业的经济效益以及可持续发展。然而，目前山核桃干腐病防治的方法主要为发病后处理，如何快速预测山核桃干腐病的发生并提前防治成为重要的突破口。近20年来，数学模型在生物学上的应用越来越广泛，这种趋势得益于不同算法和计算软件的开发。数学模型与生物学领域的结合大大促进了生物学研究的发展，其中偏最小二乘支持向量机(LS-SVM)作为SVM的一种改进，由于其实现简单，得到了广泛应用。然而山核桃干腐病的致病机理未有明确定论，且对于山核桃干腐病发病的预测还未见文献报道。
技术实现思路
本研究以干腐病感病前的山核桃树皮为材料，并于次年发病期间对所采样树的感病情况进行确认。通过化学计量法探究不同方位、不同高度山核桃树皮的化学成分含量对其抗干腐病能力的影响；利用石蜡切片和组织化学定位结合RGB颜色空间确认山核桃树干最易感病的方位和树干高度；基于偏最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立山核桃干腐病预测模型。本专利技术解决技术问题的技术方案为：一种山核桃树干腐病的预测方法，包括如下步骤：S1、采集山核桃树干树皮并进行组织化学定位法染色制得切片；S2、提取切片的RGB数据；S3、以RGB数据作为山核桃干腐病预测模型的输入参数，感病与否作为输出参数；S4、对感病病株进行防治，避免山核桃干腐病大范围发病。本专利技术有益效果为：本专利技术基于山核桃树干不同方位和不同高度的周皮+皮层和韧皮部碳水化合物和蛋白质组织化学定位和RGB颜色空间的偏最小二乘支持向量机模型可以准确预测山核桃干腐病的发生。说明书附图图1为1号山核桃树不同方位和不同高度周皮+皮层中总可溶性糖(A)、可溶性蛋白质(B)、总类黄酮(C)、总酚(D)含量和DPPH自由基清除能力(E)比较。图2为1号山核桃树不同方位和不同高度韧皮部中总可溶性糖(A)、可溶性蛋白质(B)、总类黄酮(C)、总酚(D)含量和DPPH自由基清除能力(E)比较。图3为山核桃健康株西南方向0.5m处树皮碳水化合物组织化学定位细胞图，标尺＝100μm。：A代表周皮及皮层横切面(100×)；B代表周皮横切面(400×)；C代表皮层横切面(400×)；D代表韧皮部横切面(100×)；E代表韧皮部横切面(400×)；F代表韧皮部横切面(400×)。图4为山核桃易感病株西南方向0.5m处树皮碳水化合物组织化学定位细胞图，标尺＝100μm，其中，A代表周皮及皮层横切面(100×)；B代表周皮横切面(400×)；C代表皮层横切面(400×)；D代表韧皮部横切面(100×)；E代表韧皮部横切面(400×)；F代表韧皮部横切面(400×)。图5为山核桃健康株树皮蛋白质组织化学定位细胞图，标尺＝50μm；其中，E代表西南方向0.5m处周皮+皮层横切面(400×)；F代表西南方向0.5m处韧皮部横切面(400×)。图6为山核桃易感病株树皮蛋白质组织化学定位细胞图，标尺＝50μm，其中，E代表西南方向0.5m处周皮+皮层横切面(400×)；F代表西南方向0.5m处韧皮部横切面(400×)。图3～6中，PHE代表木栓层；PEL代表木栓形成层；PE代表栓内层；CP代表皮层薄壁细胞；PP代表韧皮部薄壁细胞；PR代表韧皮射线；PF代表韧皮部纤维细胞。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。一种山核桃树干腐病的预测方法，具体包括如下步骤：S1、采集山核桃树干树皮并进行组织化学定位法染色制得切片。首先根据7株山核桃树不同方位和不同高度周皮+皮层和韧皮部中总可溶性糖(SS)含量、可溶性蛋白质(SP)含量、总类黄酮(TF)含量、总酚(TP)含量、DPPH自由基清除能力(DPPH)与感病等级，确定最易感病的山核桃树干方位和高度。供试植株均采自浙江省杭州市临安区昌化镇西谷坪。采样方法：选取树龄相近、生长状况类似的植株，于2017年11月23日(干腐病发病前)分别取7株山核桃树干西南方向0.5m处和1.5m处、东北方向0.5m处和1.5m处等4个位置的树皮。处理方法：采集的树皮带回实验室后立即分为周皮+皮层和韧皮部两部分，因周皮和皮层较难分开，且有的山核桃树周皮很薄，达不到成分测定所需的量，所以周皮和皮层合并分析，分别放入烘箱中于60℃烘干至恒重，并用磨粉机磨粉后过筛，置于-20℃备用，第二天测定化学成分含量。(1)总可溶性糖含量的测定，参考蒽酮-硫酸比色法，进行优化，具体步骤如下：分别称取周皮+皮层和韧皮部粉术各0.5g，按1∶40比例加水超声浸提1h后将提取液稀释40倍。分别取周皮+皮层和韧皮部提取稀释液1mL加入硫酸蒽酮试剂(称取0.5g蒽酮溶于500mL80％硫酸溶液中)5mL，立即沸水浴10min后自然冷却至室温，使用分光光度计(北京普析通用，T6新悦)在620nm处测定吸光值，每个处理测定重复三次。标准曲线用0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1mg/mL的标准葡萄糖溶液测定得到。将分光光度计测得的OD值代入上述标准曲线，分别计算山核桃树干各位置周皮+皮层和韧皮部中总可溶性糖含量，结果用每克干燥山核桃树周皮+皮层和韧皮部中含有的总可溶性糖含量表示。(2)可溶性蛋白质含量的测定，参考考马斯亮蓝G-250法，进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种山核桃树干腐病的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、采集山核桃树干树皮并进行组织化学定位法染色制得切片；/nS2、提取切片的RGB数据；/nS3、以RGB数据作为山核桃干腐病预测模型的输入参数，感病与否作为输出参数；/nS4、对感病病株进行防治，避免山核桃干腐病大范围发病。/n

【技术特征摘要】
1.一种山核桃树干腐病的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、采集山核桃树干树皮并进行组织化学定位法染色制得切片；
S2、提取切片的RGB数据；
S3、以RGB数据作为山核桃干腐病预测模型的输入参数，感病与否作为输出参数；
S4、对感病病株进行防治，避免山核桃干腐病大范围发病。


2.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述的山核桃种植于临安，所述山核桃树干树皮为山核桃树干西南方向0.3～0.7m处周皮和皮层或者山核桃树干西南方向0.3～0.7m处韧皮部。


3.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述组织化学定位法为糖的组织化学定位法或蛋白质的组织化学定位法。


4.根据权利要求3所述的预测方法，其特征在于，所述糖的组织化学定位法为高碘酸-席夫反应法；所述的蛋白质的组织化学定位法为萘酚黄S染色法。


5.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述的S2、提取切片的RGB数据，具体为：
S21、将切片置于显微镜下，分别以100倍和400倍放大倍数进行观察；
S22、100倍下挑选典型切片，分别对周皮+皮层和韧皮部进行拍照，每...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊靖，潘利峰，李皓，董建华，袁紫倩，陈岗，吴纪良，陈丽华，雷亦晨，
申请(专利权)人：杭州市林业科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33