CN107748233A - 一种快速定量检测植物抗盐能力的方法 - Google Patents

一种快速定量检测植物抗盐能力的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107748233A
CN107748233A CN201711163926.2A CN201711163926A CN107748233A CN 107748233 A CN107748233 A CN 107748233A CN 201711163926 A CN201711163926 A CN 201711163926A CN 107748233 A CN107748233 A CN 107748233A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plant
saline
blade
tensity
salt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711163926.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107748233B (zh
Inventor
吴沿友
黎明鸿
于睿
邢德科
刘宇婧
姚香平
徐小健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University
Original Assignee
Jiangsu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University filed Critical Jiangsu University
Priority to CN201711163926.2A priority Critical patent/CN107748233B/zh
Publication of CN107748233A publication Critical patent/CN107748233A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107748233B publication Critical patent/CN107748233B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0098—Plants or trees

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种快速定量检测植物抗盐能力的方法，属于农作物抗盐品种筛选技术领域。该方法通过对植物的叶片水势和生理电容来同时测定、计算植物叶片紧张度以及植物叶片相对紧张度，再由叶片相对紧张度计算出植物的相对抗盐能力。本发明通过检测植物的电生理指标来反映植物的相对抗盐能力，不仅克服了现有技术指标诸多缺陷，而且快速简便,不受自然环境的影响,能无损定量检测植物的抗盐能力。

Description

一种快速定量检测植物抗盐能力的方法
技术领域
本发明属于作物栽培、耐盐育种、农业工程和农作物信息检测技术领域，具体涉及一种快速定量检测植物抗盐能力的方法。
背景技术
据不完全统计，全球盐碱地面积大约有10亿hm2，约占世界陆地面积的7.6％。我国盐碱土资源总量大约为0.99亿hm2，其中现代盐碱土面积为0.36亿hm2，残余盐碱土约0.45亿hm2，尚存在有约0.18亿hm2的潜在盐碱土，且有逐年增加的趋势。因此如何利用和开发盐渍化土壤就成为我国农业生产和改善生态环境中十分迫切的需求。而要开发和利用盐渍化土壤就必须要筛选出高生产力的盐碱地适生品种。
目前，国内外表征植物抗盐能力的方法大致分为两种：一是作物耐盐能力指标法，通过调查成熟期单株结实率、粒重和产量等指标作为评价作物耐盐性；二是生物耐盐能力指标法，即通过盐胁迫条件下的植株生长量、存活天数和生活力等指标加以评价。这些方法测定过程复杂，指标繁多，耗时较长，且建立在作物受到严重盐害的基础上，不具有预防效果。因此，亟待开发出一种快速、准确地测量植物抗盐能力的方法。
植物是介于导体和绝缘体之间的电介质，在外电场的作用下具有特定的电参数值。水分和离子浓度是影响电参数值最重要的因素，植物叶片由大量细胞组成，细胞液浓度以及体积的变化能够准确反映植物叶片的水分状况，当植物叶片细胞失水如蒸腾时，叶肉细胞的细胞壁、细胞都因失水而收缩，细胞体积变小。如果植物吸收，外液中的水分就会进入叶肉细胞，细胞因吸水而膨胀，细胞体积变大。细胞的水分状况与细胞的这种膨胀度或收缩度紧密相关。叶片细胞的这种膨胀度或收缩度可以用叶片紧张度来表示。盐胁迫将导致植物体细胞中水分以及离子浓度的变化，植物的抗盐能力与植物在盐胁迫下调控水分的能力紧密相关。因此，可以用盐逆境下植物叶片生理电容或者紧张度来反映植物的抗盐能力。
本发明就是基于对植物的叶片水势和生理电容来同时测定，通过叶片紧张度模型来计算植物叶片紧张度，通过比较植物叶片紧张度的变化来判断植物抗盐能力。
发明内容
基于现有技术存在的问题，本发明提供一种快速定量检测植物抗盐能力的方法，以快速了解植物的抗盐能力，为耐盐品种的快速选择以及盐碱地区的开发与利用提供科学数据。
为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下：
一种快速定量检测植物抗盐能力的方法，包括以下步骤：
步骤一，选取带有叶片的待测植物的新鲜枝条，包住枝条基部；
步骤二，返回实验室，清理上述叶片，采摘长势较为一致的叶片，放入水中浸泡，得到饱水叶片；
步骤三，配制参考盐溶液和其他待测盐溶液；
步骤四，取出饱水叶片，快速吸干饱水叶片表面的水份，分别放入步骤三的盐溶液中；
步骤五，待饱水叶片在盐溶液中浸泡第j小时后，j＝2、4、6，分别取出一片，测量不同时刻各叶片的植物生理电容C，随后测量相应的叶片组织水势W；
步骤六，依据叶片组织水势W和植物生理电容C计算经盐水浸泡后不同时刻的植物叶片紧张度LT；
步骤七，将盐水浸泡后0小时的植物叶片紧张度定义为饱水叶片紧张度LT0，盐水浸泡后j小时叶片紧张度则为LTj；
步骤八，计算吸盐叶片相对紧张度RLTj；
步骤九，由吸盐叶片相对紧张度RLTj计算植物的抗盐能力TSCsaltspecies；
步骤十，以待测植物对参考盐溶液的抗盐能力TSCRFsalt为参照，计算待测植物对待测盐溶液的相对抗盐能力RTSCtestedsalt。
进一步，所述步骤六中植物叶片紧张度LT的计算公式为：其中W为植物组织水势，i为解离系数，R为气体常数，T为热力学温度，C为植物生理电容，ε0为真空介电常数，A为电容器极板接触的相应叶片有效面积，d为相应叶片有效厚度，a为细胞液溶质的相对介电常数，M为细胞液溶质的相对分子质量。
进一步，所述步骤八中吸盐叶片相对紧张度RLTj的计算公式为：
进一步，所述步骤九中抗盐能力的计算公式为：TSCsaltspecies表示待测植物对参考盐溶液或待测盐溶液的抗盐能力，其中，待测植物对参考盐溶液的抗盐能力表示为TSCRFsalt，待测植物对待测盐溶液的抗盐能力表示为TSCtestedsalt。
更进一步，所述步骤十中相对抗盐能力RTSCtestedsalt计算公式为：
本发明的有益效果：
1、本发明仅测定植物叶片的电生理参数，对植物伤害小。
2、本发明可以在数小时之内完成植物的抗盐能力的测定，简便、快捷、省时。
3、本发明对植物的抗盐能力的测定，不受自然环境的限制，可以测定不同植物不同时期的抗盐能力。
4、本发明还可以测定植物对特定盐害的抗盐能力，能预测被考察植物对目标盐害的抗盐能力。
5、本发明可以定量植物的抗盐能力，因此测定的结果具有可比性。既可以对不同品种的抗盐能力进行比较，也可以对同一品种不同生长期的抗盐能力进行比较，为耐盐品种的快速选择以及盐碱地区的开发与利用提供科学数据。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1：以构树为例。在江苏大学校园内采摘长势较为一致的健康叶片来进行测定，快速定量检测构树的抗盐能力。
步骤一，选取带有叶片的待测植物的新鲜枝条，并用湿棉花包住枝条基部，以减缓水分散发；
步骤二，迅速返回实验室，清理所述叶片表面灰尘后，采摘所述新鲜枝条上长势较为一致的叶片，放入装有水的盆中浸泡1小时；
步骤三，配制参考盐溶液(0.1Mol/L的NaCl)和其他待测盐溶液(包括0.1Mol/L的Na2SO4和混合盐溶液)；将0.1Mol/L的NaCl、0.1Mol/L的Na2SO4混合即为混合盐溶液；
步骤四，待叶片浸泡1小时后，取出浸泡后得到的饱水叶片，用吸水纸将叶片表面上的水快速轻轻吸干，分别放入上述配制好的参考盐溶液和其他待测盐溶液中；
步骤五，待在参考盐溶液和其他待测盐溶液中浸泡第0、2、4、6小时后，分别取出一片上述叶片，用电容传感器测量不同时刻的各叶片的植物生理电容C，随后用水势仪测量相应的叶片组织水势W，结果如表1、3、5所示；
步骤六，依据叶片组织水势W和植物生理电容C计算经盐水浸泡后不同时刻的植物叶片紧张度LT，结果如表2、4、6所示；
植物叶片紧张度LT的计算公式为：
其中：W为植物组织水势，MPa；i为解离系数，其值为1；R为气体常数，0.0083L·MPa/mol·K；T为热力学温度，K，T＝273+t℃，t为实验时的测定温度；C为植物生理电容，F；真空介电常数ε0＝8.854×10-12F/m；A为电容器极板接触的相应叶片有效面积，m2；d为相应叶片有效厚度，m；a为细胞液溶质的相对介电常数，F/m；M为细胞液溶质的相对分子质量；设构树、桑树的叶片细胞液溶质为蔗糖C12H22O11，此时a为3.3F/M，M为342；
步骤七，将盐水浸泡后0小时的植物叶片紧张度定义为饱水叶片紧张度LT0，盐水浸泡后2、4、6小时的叶片紧张度则为LT2、LT4、LT6；
步骤八，计算吸盐叶片相对紧张度RLTj，结果如表7、8、9所示；
步骤九，由吸盐叶片相对紧张度LT2、LT4、LT6的平均值，计算植物的抗盐能力TSCsaltspecies，即：
TSCsaltspecies表示待测植物对参考盐溶液或待测盐溶液的抗盐能力，其中，待测植物对参考盐溶液的抗盐能力表示为TSCRFsalt，待测植物对待测盐溶液的抗盐能力表示为TSCtestedsalt；
步骤十，以待测植物对参考盐溶液的抗盐能力TSCRFsalt为参照，计算待测植物对待测盐溶液的相对抗盐能力RTSCtestedsalt，结果如表10所示。
实施例2:
以桑树为例，计算其抗盐能力，所有步骤同实施例1。
用电容传感器测量不同时刻桑树的各叶片的植物生理电容C，随后用水势仪测量相应的叶片组织水势W，如表1所示；饱水叶片经盐水浸泡后不同时刻桑树的叶片紧张度如表2所示；桑树对待测盐溶液的相对抗盐能力，如表10所示。
表1饱水叶片浸泡在NaCl盐溶液泡中不同时刻构树、桑树叶片的生理电容、组织水势
表2饱水叶片浸泡在NaCl盐溶液泡中不同时刻构树、桑树的叶片紧张度
时刻 构树 桑树
0 46.483 43.817
2 178.905 71.648
4 290.64 136.181
6 296.206 125.533
表3饱水叶片浸泡在Na2SO4盐溶液泡中不同时刻构树、桑树叶片的生理电容、组织水势
表4饱水叶片浸泡在Na2SO4盐溶液泡中不同时刻构树、桑树的叶片紧张度
时刻 构树 桑树
0 64.02 46.68
2 131.38 144.61
4 397.71 146.45
6 314.76 152.65
表5饱水叶片浸泡在混合盐溶液泡中不同时刻构树、桑树叶片的生理电容、组织水势
表6饱水叶片浸泡在混合盐溶液泡中不同时刻构树、桑树的叶片紧张度
时刻 构树 桑树
0 62.49 48.63
2 99.51 82.24
4 308.96 94.79
6 505.50 95.81
表7构树、桑树叶片在NaCl参考盐溶液中的吸盐叶片相对紧张度及对参考盐溶液的抗盐能力
表8构树、桑树叶片在Na2SO4待测盐溶液中的吸盐叶片相对紧张度及对待测盐溶液的抗盐能力
表9构树、桑树叶片在混合待测盐溶液中的吸盐叶片相对紧张度及对待测盐溶液的抗盐能力
表10构树、桑树对待测盐溶液的相对抗盐能力
本发明的实施效果如下：
利用叶片紧张度模型测定饱水叶片经不同盐溶液浸泡后不同时刻的构树、桑树叶片的植物生理电容(C)、叶片组织水势(W)(见表1、3、5)，此时实验室内的温度为常温(25℃)；依据表1、3、5，计算饱水叶片经不同盐溶液浸泡后不同时刻构树、桑树的叶片紧张度(见表2、4、6)；依据表2、4、6，利用叶片紧张度模型可以计算构树、桑树叶片的相对叶片紧张度及相对抗盐能力(见表7、8、9、10)。从表7、8、9中可以看出，桑树对任何种类的盐溶液抗性都强于构树。从表10可以看出，同一种植物对不同的盐溶液抗性能力显著不同，植物的抗盐能力不仅具有物种的特异性，而且也有盐类的特异性。桑树对Na2SO4测试盐溶液的抗盐能力低于对NaCl参考盐溶液，而构树则相反。两种植物对混合盐溶液的抗盐能力都比对单盐溶液的抗盐能力强。这与桑树的相对抗盐能力强于构树，单盐具有更大的毒害的事实相符合的。
以上所述对本发明进行了简单说明，并不受上述工作范围限值，只要采取本发明思路和工作方法进行简单修改运用到其他设备，或在不改变本发明主要构思原理下做出改进和润饰的等行为，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种快速定量检测植物抗盐能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，选取带有叶片的待测植物的新鲜枝条，包住枝条基部；
步骤二，返回实验室，清理上述叶片，采摘长势较为一致的叶片，放入水中浸泡，得到饱水叶片；
步骤三，配制参考盐溶液和其他待测盐溶液；
步骤四，取出饱水叶片，快速吸干饱水叶片表面的水份，分别放入步骤三的盐溶液中；
步骤五，待饱水叶片在盐溶液中浸泡第j小时后，j＝2、4、6，分别取出一片，测量不同时刻各叶片的植物生理电容C，随后测量相应的叶片组织水势W；
步骤六，依据叶片组织水势W和植物生理电容C计算经盐水浸泡后不同时刻的植物叶片紧张度LT；
步骤七，将盐水浸泡后0小时的植物叶片紧张度定义为饱水叶片紧张度LT0，盐水浸泡后j小时叶片紧张度则为LTj；
步骤八，计算吸盐叶片相对紧张度RLTj；
步骤九，由吸盐叶片相对紧张度RLTj计算植物的抗盐能力TSCsaltspecies；
步骤十，以待测植物对参考盐溶液的抗盐能力TSCRFsalt为参照，计算待测植物对待测盐溶液的相对抗盐能力RTSCtestedsalt。
2.根据权利要求1所述的一种快速定量检测植物抗盐能力的方法，其特征在于，所述步骤六中植物叶片紧张度LT的计算公式为：其中W为植物组织水势，i为解离系数，R为气体常数，T为热力学温度，C为植物生理电容，ε0为真空介电常数，A为电容器极板接触的相应叶片有效面积，d为相应叶片有效厚度，a为细胞液溶质的相对介电常数，M为细胞液溶质的相对分子质量。
3.根据权利要求1所述的一种快速定量检测植物抗盐能力的方法，其特征在于，所述步骤八中吸盐叶片相对紧张度RLTj的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种快速定量检测植物抗盐能力的方法，其特征在于，所述步骤九中抗盐能力的计算公式为：TSCsaltspecies表示待测植物对参考盐溶液或待测盐溶液的抗盐能力，其中，待测植物对参考盐溶液的抗盐能力表示为TSCRFsalt，待测植物对待测盐溶液的抗盐能力表示为TSCtestedsalt。
5.根据权利要求4所述的一种快速定量检测植物抗盐能力的方法，其特征在于，所述步骤十中相对抗盐能力RTSCtestedsalt计算公式为：
CN201711163926.2A 2017-11-21 2017-11-21 一种快速定量检测植物抗盐能力的方法 Active CN107748233B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711163926.2A CN107748233B (zh) 2017-11-21 2017-11-21 一种快速定量检测植物抗盐能力的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711163926.2A CN107748233B (zh) 2017-11-21 2017-11-21 一种快速定量检测植物抗盐能力的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107748233A true CN107748233A (zh) 2018-03-02
CN107748233B CN107748233B (zh) 2021-04-20

Family

ID=61250702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711163926.2A Active CN107748233B (zh) 2017-11-21 2017-11-21 一种快速定量检测植物抗盐能力的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107748233B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108254254A (zh) * 2018-03-16 2018-07-06 江苏大学 一种定量检测植物叶片保水能力的方法
CN108489867A (zh) * 2018-04-19 2018-09-04 中国科学院地球化学研究所 一种测定植物叶片细胞输运能力的方法
CN110031592A (zh) * 2019-04-22 2019-07-19 江苏大学 一种快速测定植物抗盐能力的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007129648A1 (ja) * 2006-05-02 2007-11-15 Yamaguchi University 植物葉の水分ストレスを推定する方法、植物葉の水分ストレスを推定するための装置及び植物葉の水分ストレスを推定するためのプログラム
CN103630656A (zh) * 2013-12-18 2014-03-12 江苏大学 一种定量检测植物抗干旱能力的方法
CN105651967A (zh) * 2016-02-29 2016-06-08 中国科学院地球化学研究所 一种土壤的植物可利用水分保持能力的定量检测方法
CN106385872A (zh) * 2016-09-07 2017-02-15 河北大学 一种草本地被植物种子耐盐性评估的方法
CN106950262A (zh) * 2017-04-24 2017-07-14 江苏大学 一种预测作物盐胁迫水平的方法
CN107085643A (zh) * 2017-04-24 2017-08-22 江苏大学 一种盐水灌溉节点的获取方法
CN107121526A (zh) * 2017-04-24 2017-09-01 江苏大学 一种表征植物抗盐能力的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007129648A1 (ja) * 2006-05-02 2007-11-15 Yamaguchi University 植物葉の水分ストレスを推定する方法、植物葉の水分ストレスを推定するための装置及び植物葉の水分ストレスを推定するためのプログラム
CN103630656A (zh) * 2013-12-18 2014-03-12 江苏大学 一种定量检测植物抗干旱能力的方法
CN105651967A (zh) * 2016-02-29 2016-06-08 中国科学院地球化学研究所 一种土壤的植物可利用水分保持能力的定量检测方法
CN106385872A (zh) * 2016-09-07 2017-02-15 河北大学 一种草本地被植物种子耐盐性评估的方法
CN106950262A (zh) * 2017-04-24 2017-07-14 江苏大学 一种预测作物盐胁迫水平的方法
CN107085643A (zh) * 2017-04-24 2017-08-22 江苏大学 一种盐水灌溉节点的获取方法
CN107121526A (zh) * 2017-04-24 2017-09-01 江苏大学 一种表征植物抗盐能力的方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108254254A (zh) * 2018-03-16 2018-07-06 江苏大学 一种定量检测植物叶片保水能力的方法
CN108254254B (zh) * 2018-03-16 2020-08-28 江苏大学 一种定量检测植物叶片保水能力的方法
CN108489867A (zh) * 2018-04-19 2018-09-04 中国科学院地球化学研究所 一种测定植物叶片细胞输运能力的方法
CN108489867B (zh) * 2018-04-19 2020-01-31 中国科学院地球化学研究所 一种测定植物叶片细胞输运能力的方法
CN110031592A (zh) * 2019-04-22 2019-07-19 江苏大学 一种快速测定植物抗盐能力的方法
CN110031592B (zh) * 2019-04-22 2021-09-10 江苏大学 一种快速测定植物抗盐能力的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107748233B (zh) 2021-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103630656B (zh) 一种定量检测植物抗干旱能力的方法
CN103901171A (zh) 一种玉米品种耐涝性评价方法
Sepehri et al. The effect of drought stress on water relations, chlorophyll content and leaf area in canola cultivars (Brassica napus L.)
CN107748233A (zh) 一种快速定量检测植物抗盐能力的方法
CN103583179A (zh) 一种治理互花米草的方法
CN108254254B (zh) 一种定量检测植物叶片保水能力的方法
CN102860199A (zh) 一种水稻苗期耐旱品种快速筛选方法
CN108241043A (zh) 一种甘薯苗期耐盐性的鉴定方法
CN106950262B (zh) 一种预测作物盐胁迫水平的方法
CN105784613B (zh) 一种测试芦苇对虉草化感效应水环境响应特性的方法
Bernini et al. Litterfall in a mangrove in Southeast Brazil
Xu et al. Application of a multi-cylinder evapotranspirometer method for evapotranspiration measurements in wetlands
CN102577797A (zh) 一种玉米抗旱性鉴定方法
CN105830842A (zh) 一种采用外源脱落酸处理提高库尔勒香梨抗寒性的方法
Tianjiao et al. Long-term effects of vegetation restoration on hydrological regulation functions and the implications to afforestation on the Loess Plateau
Reinikainen et al. Ecological variation of mire site types in the small kettle-hole mire Heinisuo, southern Finland
Zhuang et al. The ecological role of dew in assisting seed germination of the annual desert plant species in a desert environment, northwestern China
CN102783344A (zh) 寒地桑树栽培种植方法
CN104112067B (zh) 一种干旱损失模型构建方法
Yang et al. Root response of moso bamboo (Phyllostachys Edulis (Carrière) J. Houz.) seedlings to drought with different intensities and durations
CN101320029A (zh) 豇豆基因型耐盐能力的技术鉴定方法
RU2305930C2 (ru) Способ диагностирования адаптивного потенциала сортов плодовых культур
Madurapperuma et al. Estimation of water use of mature coconut (Cocos nucifera L.) cultivars (CRIC 60 and CRIC 65) grown in the low country intermediate zone using the compensation heat pulse method (CHPM)
Leksungnoen et al. Enhancing the salt tolerance of commercial Eucalyptus hybrid seedlings in preparation for reclamation of inland salinity areas
CN107121526B (zh) 一种表征植物抗盐能力的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant