CN104472059B - 一种芦笋耐盐性的鉴定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芦笋耐盐性的综合鉴定方法，属于农业生产技术领域。该方法利用特定浓度的人工配制海水对芦笋进行芽期和苗期胁迫处理，调查芽期的发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长和苗期株高、茎数、茎粗、根鲜质量、根干质量以及根体积等农艺性状，计算各性状的耐盐系数，计算各品种的综合耐盐值，根据综合耐盐值的大小来鉴定不同芦笋品种的耐盐程度。本方法操作简便,易于掌握，受室外环境的影响较小，条件可控，可全面地反映芦笋芽期和苗期的综合耐盐性,结果可靠。本发明可广泛应用于植物抗逆种质资源筛选与评价，特别适合用于芦笋耐盐种质资源的筛选和耐盐芦笋品种的选育。
Description
技术领域
本发明涉及一种芦笋耐盐性的鉴定方法，属于农业生产技术领域。
背景技术
我国广泛分布着大量的盐碱地，并呈不断扩大的趋势。土壤盐渍化已成为作物高效栽培的主要障害，提高作物的耐盐性和盐渍地的综合利用能力是我国的重大农业课题。盐渍化土壤中的很大一部分是滨海盐土，其最大特点是土壤和地下水的盐分组成与海水一致。因而模拟海水胁迫，探索复合盐对作物生长的影响，可为沿海滩涂盐碱地种植农作物提供理论依据。芦笋（AsparagusofficinalisL.），又名石刁柏，为百合科天门冬属多年生宿根草本植物，是一种营养保健型高档蔬菜，被誉为“蔬菜之王”。芦笋起源于地中海沿岸和小亚细亚沙漠地区，根系发达，具粗壮肉质贮藏根，对土壤中的水分和养分利用效率高，生态适应强，具有较强的耐干旱、耐盐碱和耐贫瘠能力，是盐碱土地治理的先锋植物之一。
耐盐性鉴定是芦笋种质资源评价的重要内容，加快芦笋耐盐资源的筛选和耐盐品种的选育应用可提高我国滨海盐土的综合利用效率。目前，国内外尚无芦笋耐盐性的鉴定方法和评价体系。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于对芦笋芽期和苗期农艺性状指标多元统计分析的耐盐性综合鉴定评价方法。
为实现本发明的目的，设计了如下技术方案：
1.芦笋种子处理与芽期性状指标测定
选择成熟度和大小一致的芦笋种子，用3%的NaClO消毒10min，蒸馏水冲洗3次。按照表1的配方配制浓度为25%的人工海水，浸种48h后滤起，置于铺有2层滤纸内径为9cm的培养皿内，每皿加人工海水10mL，于28℃下催芽，以胚根长0.2cm为萌芽的标志，每天记录发芽数、清洗种子并更换人工海水，计算第7d的发芽势和第18d的发芽指数。同时，采用玻璃垂直板发芽法测定胚轴和胚根长，计算活力指数。每个处理重复3次，以蒸馏水为对照。
发芽势：第7d发芽种子数占供测样品种子数的百分率；
发芽指数（GI）：GI=∑（Gt/Dt），Dt为发芽日数，Gt为与Dt相对应的每天发芽种子数与发芽日数；
胚根长：胚根的长度，以mm为单位；
胚根鲜质量：即胚根的鲜重，以mg为单位；
活力指数(VI)：VI＝GI×S，式中S为一定时期内幼苗长度(cm)或幼苗重量(g)，GI为发芽指数；
表1浓度为25%的人工海水配方
2.芦笋苗期处理与性状指标测定
将发芽后的芦笋种子播种于盛有泥炭和菜园土混合基质(体积比1:1)的50孔塑料穴盘中，缓苗后施于1/2Hoagland营养液。2周后开始盐胁迫处理，将浓度为25%的人工海水溶质溶于1/2Hoagland营养液，配成人工海水营养液灌施幼苗，每2d灌施1次，用量为基质持水量的2倍，以仅灌施1/2Hoagland营养液为对照，重复3次。处理20d后，分别测定各处理组的幼苗株高、茎数、茎粗、根鲜质量、根干质量和根体积。
株高：植株根颈部到顶部之间的距离，单位mm；
茎数：每一植株的分支数；
茎叶鲜质量：植株地上部茎和叶片的鲜重，单位mg；
根鲜质量：植株地下部的鲜重，单位mg；
根体积：植株地下部的体积，用量筒测量，单位cm3。
3.数据处理
利用Excel软件进行数据整理，计算平均值，并按照以下公式计算各单项指标的耐盐系数α：
α=处理组测定值/对照组测定值
按照下列公式计算各个品种的综合耐盐值D：
D=X1*0.903+X2*0.906+X3*0.789+X4*0.963+X5*0.622+X6*0.835+X7*0.643+X8*0.968+X9*0.945+X10*0.945
X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10分别表示发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长、株高、茎数、茎粗、根鲜质量、根干质量以及根体积的耐盐系数；
4.耐盐性鉴定
D值越大，受到的盐害越小，品种的耐盐性越强；D值越小，受到的盐害越大，品种的耐盐性越弱。根据综合耐盐值，按照以下标准划分耐盐等级:
6.00<D，耐盐等级1级，高度耐盐；
5.00<D<6.00，耐盐等级2级，耐盐；
4.00<D<5.00，耐盐等级3级，中度耐盐；
D<4.00，耐盐等级4级，盐敏感。
本发明可广泛应用于植物抗逆种质资源筛选与评价，特别适合用于芦笋耐盐种质资源的筛选和耐盐芦笋品种的选育。
具体实施方式
实施例1
以第4届国际芦笋品种试验中选择的25个代表性品种（其中国内品种9个，国外品种16个，见表2）为对象，鉴定它们的耐盐性。实施步骤为：
1.种子处理与芽期性状指标测定
选择成熟度和大小一致的芦笋种子，用3%的NaClO消毒10min，蒸馏水冲洗3次。按照上述表1的配方配制浓度为25%的人工海水，浸种48h后滤起，置于铺有2层滤纸内径为9cm的培养皿内，每皿加人工海水10mL，于28℃下催芽，每天记录发芽数、清洗种子并更换人工海水，计算第7d的发芽势第18d的发芽指数。同时，采用玻璃垂直板发芽法测定胚轴和胚根长，计算活力指数。每个处理重复3次，以蒸馏水为对照。
表2供鉴定的25份芦笋材料
2.苗期处理与性状指标测定
将发芽后的芦笋种子播种于盛有泥炭和菜园土混合基质(体积比1:1)的50孔塑料穴盘中，缓苗后施于1/2Hoagland营养液。2周后开始盐胁迫处理，将浓度为25%的人工海水溶质溶于1/2Hoagland营养液，配成人工海水营养液灌施幼苗，每2d灌施1次，用量为基质持水量的2倍，以仅灌施1/2Hoagland营养液为对照，重复3次。处理20d后，分别测定各处理组的幼苗株高、茎数、茎粗、根鲜质量、根干质量和根体积。
3.数据处理
1）计算各单项指标的耐盐系数
利用Excel软件进行数据整理，计算平均值，并按照以下公式计算各性状的耐盐系数α：
α=处理组测定值/对照组测定值
结果见表3。
表325个品种各农艺指标的耐盐系数
注：X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10分别表示发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长、株高、茎数、茎粗、根鲜质量、根干质量以及根体积的耐盐系数。
2）因子分析
利用SPSS19.0软件通过方差极大正交旋转法对芦笋10个耐盐性相关性状指标进行因子分析，其指标的前3个主因子的特征值、方差贡献率、累计方差贡献率和旋转因子载荷矩阵如表4。
表4方差极大正交旋转因子载荷矩阵
| 性状 | 因子1 | 因子2 | 因子3 |
| X4 | 0.963 | 0.075 | 0.145 |
| X2 | 0.906 | 0.058 | 0.173 |
| X1 | 0.903 | 0.237 | 0.026 |
| X3 | 0.789 | 0.442 | 0.172 |
| X8 | 0.099 | 0.968 | -0.004 |
| X9 | 0.152 | 0.945 | 0.151 |
| X10 | 0.280 | 0.945 | 0.016 |
| X6 | -0.013 | -0.140 | 0.835 |
| X7 | 0.490 | 0.182 | 0.643 |
| X5 | 0.134 | 0.157 | 0.622 |
| 特征值 | 3.556 | 3.062 | 1.602 |
| 方差贡献率/% | 35.559 | 30.619 | 16.024 |
| 累计方差贡献率/% | 35.559 | 66.178 | 82.202 |
3）计算综合耐盐值
根据各指标的特征向量按照下列公式计算各个品种的综合耐盐值D：
D=X1*0.903+X2*0.906+X3*0.789+X4*0.963+X5*0.622+X6*0.835+X7*0.643+X8*0.968+X9*0.945+X10*0.945
结果见表5。
表525份芦笋材料的综合耐盐值
| 编号 | 品种 | 综合耐盐值 | 耐盐级别 | 编号 | 品种 | 综合耐盐值 | 耐盐级别 |
| 1 | 井冈红 | 5.16 | 2 | 14 | Jersey knight | 3.88 | 4 |
| 2 | 井冈701 | 4.38 | 3 | 15 | Early California | 3.89 | 4 |
| 3 | 井冈111 | 5.04 | 2 | 16 | Patron | 3.69 | 4 |
| 4 | TX-7 | 5.56 | 2 | 17 | Tallems | 6.17 | 1 |
| 5 | BT-5 | 3.91 | 4 | 18 | Fortems | 4.24 | 3 |
| 6 | 冠军 | 4.49 | 3 | 19 | Backlim | 4.19 | 3 |
| 7 | 硕丰 | 4.85 | 3 | 20 | Thielim | 4.37 | 3 |
| 8 | 京绿芦1号 | 5.09 | 2 | 21 | Pacific purple | 4.92 | 3 |
| 9 | 浙丰03411 F1 | 4.69 | 3 | 22 | Pacific challenger 1 | 4.29 | 3 |
| 10 | UC157 | 4.48 | 3 | 23 | Pacific endeavour | 4.80 | 3 |
| 11 | Atlas | 4.26 | 3 | 24 | Mill | 4.41 | 3 |
| 12 | Aplllo | 4.54 | 3 | 25 | 16523-B | 3.78 | 4 |
| 13 | Purple passion | 5.63 | 2 |
4.耐盐性鉴定
D值越大，受到盐害的伤害越小，品种的耐盐性越强；D值越小，受到盐害的伤害越大，品种的耐盐性越弱。根据综合耐盐值，按照以下标准划分耐盐等级:
6.00<D，耐盐等级1级，高度耐盐；
5.00<D<6.00，耐盐等级2级，耐盐；
4.00<D<5.00，耐盐等级3级，中度耐盐；
D<4.00，耐盐等级4级，盐敏感。
鉴定结果见表5。
实施例2
测定芦笋的指标数据，利用公式：
D=X1*0.903+X2*0.906+X3*0.789+X4*0.963+X5*0.622+X6*0.835+X7*0.643+X8*0.968+X9*0.945+X10*0.945
计算综合耐盐值D；
并依据：
6.00<D，耐盐等级1级，高度耐盐；
5.00<D<6.00，耐盐等级2级，耐盐；
4.00<D<5.00，耐盐等级3级，中度耐盐；
D<4.00，耐盐等级4级，盐敏感。
得出该芦笋品种的耐盐性。
Claims (1)
1.一种芦笋耐盐性的鉴定方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
1）芦笋种子处理与芽期性状指标测定
选择成熟度和大小一致的芦笋种子，用3%的NaClO消毒10min，蒸馏水冲洗3次；配制浓度为25%的人工海水，浸种48h后滤起，置于铺有2层滤纸内径为9cm的培养皿内，每皿加人工海水10mL，于28℃下催芽，每天记录发芽数、清洗种子并更换人工海水，计算第7d的发芽势和第18d的发芽指数；
同时，采用玻璃垂直板发芽法测定胚轴和胚根长，计算活力指数；每个处理重复3次，以蒸馏水为对照；
2）芦笋苗期处理与性状指标测定
将发芽后的芦笋种子播种于盛有泥炭和菜园土体积比1:1混合基质的50孔塑料穴盘中，缓苗后施于1/2Hoagland营养液；2周后开始盐胁迫处理，将浓度为25%的人工海水溶质溶于1/2Hoagland营养液，配成人工海水营养液灌施幼苗，每2d灌施1次，用量为基质持水量的2倍，以仅灌施1/2Hoagland营养液为对照，重复3次；处理20d后，分别测定各处理组的幼苗株高、茎数、茎粗、根鲜质量、根干质量和根体积；
3）数据处理
数据整理，计算平均值，并按照以下公式计算各单项指标的耐盐系数α：
α=处理组测定值/对照组测定值
按照下列公式计算各个品种的综合耐盐值D：
D=X1*0.903+X2*0.906+X3*0.789+X4*0.963+X5*0.622+X6*0.835+X7*0.643+X8*0.968+X9*0.945+X10*0.945
X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10分别表示发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长、株高、茎数、茎粗、根鲜质量、根干质量以及根体积的耐盐系数；
4）结果分析
根据综合耐盐值的大小来判断品种的耐盐性，D值越大，受到的盐害越小，品种的耐盐性越强；D值越小，受到的盐害越大，品种的耐盐性越弱；
根据综合耐盐值，按照以下标准划分耐盐等级：
6.00<D，耐盐等级1级，高度耐盐；
5.00<D<6.00，耐盐等级2级，耐盐；
4.00<D<5.00，耐盐等级3级，中度耐盐；
D<4.00，耐盐等级4级，盐敏感；
所述25%的人工海水为氯化钠26.726克/升、氯化镁2.26克/升、硫酸镁3.248克/升、氯化钙1.153克/升、碳酸氢钠0.198克/升、氯化钾0.721克/升的混合溶液。
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