CN117054609A - 一种钝叶草种质资源耐荫性评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钝叶草种质资源耐荫性评价方法，涉及种质资源耐逆性鉴定技术领域，包括以下步骤：(1)土培法对待测试钝叶草进行遮荫处理，设置不遮荫对照组；(2)钝叶草遮荫处理前后，测量相对叶绿素含量和株高，并根据株高数据计算相对生长率；遮荫处理后测定相对地上部干重、相对地下部干重、相对全株干重以及枯黄率；(3)根据步骤(2)的结果计算各指标的隶属函数值，并计算出平均隶属函数值；(4)耐荫性结果判定：当平均隶属函数值≤0.40，为不耐荫型；0.4＜平均隶属函数值≤0.48，为中间型；平均隶属函数值＞0.48，为耐荫型。本发明公开的评价方法操作简单，评价结果数据化、公式化，耐荫性评价结果可靠。
Description
技术领域
本发明涉及种质资源耐逆性鉴定技术领域，更具体的说是涉及一种钝叶草种质资源耐荫性评价方法。
背景技术
草坪是城市园林绿化的重要组成部分，在吸附尘埃、净化空气、固定CO2并放出O2、增加景观效果等方面具有重要作用。随着社会飞速发展，城市园林结构越来越复杂，越来越多的高层建筑和高架桥形成的荫蔽与半隐蔽土地越来越多，极大减少了城市园林环境中的光照强度和光照时数，越来越难以达到大多旧型草坪草的光饱和点，这使得草坪草的生长环境渐渐趋向于阴生。导致许多乔木及灌木下形成了杂草或光秃，另外在高架桥下或楼房背荫处，也多形成了光板地。
钝叶草(Stenotaphrum helferi Munro ex Hook.f.)为禾本科钝叶草属的多年生草本植物，钝叶草种耐寒耐荫性好、耐贫瘠、成坪快、耐践踏，且建植后管理粗放，因此，可以作为城市园林绿化中新型草坪草种的一个选择。
不同的钝叶草草种之间的耐荫性差距较大，因此，建议一种可靠的钝叶草种质资源耐荫性评价方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种钝叶草种质资源耐荫性评价方法，该方法操作简单，评价结果数据化、公式化，耐荫性评价结果可靠。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种钝叶草种质资源耐荫性评价方法，包括以下步骤：
(1)土培法对待测试钝叶草进行遮荫处理，设置不遮荫对照组；
(2)钝叶草遮荫处理前后，测量相对叶绿素含量和株高，并根据株高数据计算相对生长率；遮荫处理后测定相对地上部干重、相对地下部干重、相对全株干重以及枯黄率；
(3)根据步骤(2)的结果计算各指标的隶属函数值，并计算出平均隶属函数值；
耐荫性结果判定：当平均隶属函数值≤0.40，为不耐荫型；0.4＜平均隶属函数值≤0.48，为中间型；平均隶属函数值＞0.48，为耐荫型。
作为优选的技术方案，步骤(1)具体方法为剪取生长一致带有侧芽的双节钝叶草匍匐茎，种植于营养土中预培养1个月；
遮荫处理，处理组遮光率为60％，对照不遮荫，遮荫处理45d后进行步骤(2)数据统计；
更优选的，预培养和遮荫处理期间，钝叶草的生长环境条件为，白天和夜间的生长温度为32～37℃和25～29℃，相对湿度50～68％。
作为优选的技术方案，步骤(2)相对叶绿素含量＝遮荫处理叶绿素含量/对照叶绿素含量×100％；相对生长率＝处理组生长高度/对照组生长高度×100％；相对地上部干重＝遮荫处理地上部干重/对照地上部干重×100％；相对地下部干重＝遮荫处理地下部干重/对照地下部干重×100％；相对全株干重＝遮荫处理全株干重/对照全株干重×100％。
作为优选的技术方案，步骤(2)枯黄率的评分标准为：枯黄率0～10％，8～9分；枯黄率11～20％，6～7分；枯黄率21～30％，4～5分；枯黄率31～40％，2～3分；枯黄率大于40％，1分。
作为优选的技术方案，步骤(3)单一指标的隶属函数值的计算公式为：Fi＝(Xij-Xmin)/(Xmax-Xmin)，Fi为第i个材料该性状的隶属函数值。Xij为第i个材料第j个性状的平均值，Xmax和Xmin分别为该性状的最大值和最小值；
平均隶属函数值为各指标的隶属函数值相加/6。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种钝叶草种质资源耐荫性评价方法，该方法操作简单，评价结果数据化、公式化，耐荫性评价结果可靠，为发掘耐荫草坪新草种和钝叶草耐荫品种的鉴定、选育提供依据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为遮荫胁迫对钝叶草草坪综合质量的影响；
图2为遮荫胁迫对钝叶草相对叶绿素含量的影响；
图3为重要指标平均隶属函数聚类分析图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
试验材料：供试材料共13份，其中2份假俭草(Eremochloa ophiuroides(Munro)Hack.)，11份钝叶草，保存于中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所草业研究室草坪草种质资源圃，材料来源见表1。
表1
材料预培养：采用土培法，选取每份种质的匍匐茎，剪取生长一致带有侧芽的双节，种植于塑料花盆中(花盆直径为21cm、高为26cm)，底部用纱网垫住，每份种质种8盆，其中4盆用作对照，4盆用作遮荫处理。处理期间控制白天和夜间的生长温度为32～37℃和25～29℃，相对湿度50～68％。
遮荫处理：
预培养1个月后，进行遮荫处理，处理组设置遮光率为60％，对照不遮荫。处理与对照之间除遮光条件外的其他生长环境条件一致。遮荫处理45d后进行数据统计。
实施例2
处理前后测量样品的相对叶绿素含量、叶宽、叶长、株高、相对生长率、相对地上部干重、地下部干重、相对全株干重等指标，并收集整合处理期间均一性、色泽、抗病性、抗虫性、枯黄率等草坪质量指标数据，制成曲线图进行比较分析，最后综合数据并分析处理，对该实验的不同种质钝叶草进行耐荫性的分级评价。
1、观测项目
遮荫处理前后测定各种质的叶长、叶宽、株高、叶绿素含量等。
(1)相对叶绿素含量的测定
测定遮荫处理前后叶绿素含量。用SPAD502叶绿素含量测定仪测定叶片的叶绿素含量。每一份种质随机测定5个重复数据，取平均值。
相对叶绿素含量＝遮荫处理叶绿素含量/对照叶绿素含量×100％
(2)叶长、叶宽和株高的测定
测定遮荫处理前后叶长、叶宽和株高，叶长用直尺测量叶尖到叶片基部的距离；叶宽用游标卡尺测量叶片最宽处叶宽；株高用直尺测量从地上部开始到自然状态下植株顶端的垂直高度。每一份种质随机测定5个重复数据，取平均值。
(3)生长高度、相对生长率测定
根据(2)测定的株高结果计算生长高度和相对生长率。
生长高度(cm)＝(结束试验前高度)-(遮荫处理前高度)
相对生长率＝处理生长高度/对照生长高度×100％
(4)相对地上部干重和相对地下部干重测定
遮荫处理结束后，将所有样本根部土壤清洗干净，用去离子水冲洗3次，然后将地上部分和根系分开并标注，105℃杀青15min，75℃烘干48h，最后用天平称重。
以每盆样品为单位计算每份材料的相对地上部干重、相对地下部干重、相对根系干重。
相对地上部干重＝遮荫处理地上部干重/对照地上部干重×100％
相对地下部干重＝遮荫处理地下部干重/对照地下部干重×100％
相对全株干重＝遮荫处理全株干重/对照全株干重×100％
(5)均一性
均一性是指整个草坪的外貌均匀程度，是草坪密度、颜色、质地、整齐性等差异程度的综合反映。对样本采用目测打分法(分值为3人打分的平均值)，分级及评价标准见表2。
(6)色泽
采用目测打分法从遮荫处理初期开始测定(分值为3人打分的平均值)，分级及评价标准见表2。
(7)抗病性
采用目测打分法(分值为3人打分的平均值)，分级及评价标准见表2。
(8)抗虫性
采用目测打分法(分值为3人打分的平均值)，分级及评价标准见表2。
(9)枯黄率
采用目测打分法记录各材料叶片枯黄率(分值为3人打分的平均值)，分级及评价标准见表2。
表2
注：建议在荫天或光线不强时进行观测
2、数据处理与分析
对各个数据进行整合处理，并计算出各个指标的耐荫系数(shade tolerancecoefficient，STC)：STC＝遮光处理性状值/对照性状值，利用耐荫系数筛选出受耐荫胁迫影响较大的指标。
采用隶属函数法对材料的耐荫性进行综合评价。某一性状隶属函数值Fi＝(Xij-Xmin)/(Xmax-Xmin)，Fi为第i个材料该性状的隶属函数值。Xij为第i个材料第j个性状的平均值，Xmax和Xmin分别为该性状的最大值和最小值。综合筛选出的各项指标计算平均隶属函数值，对钝叶草材料的耐荫性进行评定、分级。实验数据采用Excel、SPASS软件进行计算和处理分析。
(1)遮荫胁迫下各指标的响应
A、遮荫胁迫对钝叶草草坪综合质量的影响
由于对钝叶草耐荫性进行评价是为了区分不同种质钝叶草的耐荫能力以应用于现代城市园林绿化，故先采用表2的标准对2份假俭草和11份钝叶草的草坪质量进行评价，各指标的评分见表3(其中草坪综合质量评分为前四项评分的平均值)，从统计结果可以看出均一性、抗病性、抗虫性、色泽等4个性状中，对照与处理组在均一性、色泽上差异较大，在抗病性和抗虫性上的差异较小，说明遮光条件对实验材料的影响在均一性、色泽的表现上较大。综合4个性状指标取平均值作为材料的草坪综合质量分值，并制成柱状图(参见附图1)，从总体来看材料E2、S10在遮荫处理下的草坪综合质量均比对照略低，其他实验材料遮荫处理下的草坪综合质量均比对照高，说明所有材料均具备一定的耐荫性，但不同种质间的差异较大。钝叶草中材料S2处理与对照材料间草坪综合质量的差异最大，材料S10处理与对照间草坪综合质量的差异最小(参见附图1)。
表3
B、遮荫胁迫对钝叶草叶绿素含量的影响
叶绿素含量不仅是研究植物光合能力的一个重要指标，也是研究植物耐荫性的重要指标。具有耐荫能力的植物，在一定的遮荫条件下一般比全光照条件下的叶片叶绿素含量要高，本研究对各种质材料叶绿素含量的统计结果参见附图2，可以看出，除材料E1外，材料E2和11份钝叶草在遮荫处理下的叶片相对叶绿素含量均比全光照条件下要高，但不同材料的处理对照间叶绿素含量差值之间呈现出很大的差异性，在叶绿素含量性状上材料S4、S5、S6受遮光条件影响较大，材料S8、S9受遮光条件影响较小。
C、遮荫胁迫对钝叶草地上、地下部生长量的影响
遮荫处理后对材料的相对地上部分干重、相对地下部干重、相对全株干重进行比较分析，结果见表4，可知，除材料S6的相对地上部干重、相对地下部干重、相对全株干重均大于1外，其余种质材料的相对地上部地下部干重、相对全株干重几乎都小于1，且不同种质材料的相对干重之间呈现出很大差异，可以看出不同种质钝叶草各性状均存在较广泛变异，且不同性状的变异程度不同。其中，相对地下部干重的变异幅度最大，变异范围为31.79％～187.95％平均值为68.70％，变异系数是58.06％；相对地上部干重的变异范围为56.42％～122.89％，平均值为80.15％，变异系数是20.12％；相对全株干重变异范围为56.66％～130.39％，平均为77.23％，变异系数为24.16％。说明相对地上部干重、相对地下部干重和相对全株干重均差异极显著，除材料S6外，其他材料遮荫处理后地上部、地下部均受到不同程度的抑制，且对地上部的影响大于对地下部的影响。
表4
注：表中数据表示(平均值±标准差)；“*”和“**”分别表示r值达到差异显著(p＜0.05)和极显著(p＜0.01)水平。
(2)、各观测指标的耐荫系数分析
分别计算出各指标的耐荫系数(STC＝遮光处理性状值/对照性状值)，并整合进行变异分析，见表5。指标相对值比绝对值更能准确反映出植物耐荫能力的大小。由表中可以看出与对照相比，11份钝叶草材料经遮光处理后，相对叶绿素含量均上升(STC＞1)，相对地上、地下部干重和相对全株干重则呈现下降(STC＜1)，而其余性状在各材料的规律不一致，有的上升(STC＞1)，有的下降(STC＜1)，并且同一种质材料不同单项指标的耐荫系数以及同一指标不同种质材料的耐荫系数均有较大变幅，因此，利用单一性状的耐荫系数来评价钝叶草的耐荫性差异存在一定的片面性。
由表5同时可以看出，在各单项指标的耐荫系数中，相对生长率和相对地下部干重的变异系数大，分别为59.52％和58.25％，枯黄率、相对地上部干重、相对全株干重、相对叶绿素含量的变异系数较大，分别为29.61％、23.98％、20.29％、18.02％，说明遮荫胁迫对相对生长率、枯黄率、相对地上部干重、相对地下部干重、相对全株干重、相对叶绿素含量的影响较大。因此确定以相对生长率、枯黄率、相对相对地上部干重、地下部干重、相对全株干重、相对叶绿素含量这6个性状的隶属函数值综合评定13份实验材料的耐荫性。
表5
(3)、隶属函数分析
利用隶属函数值Fi＝(Xij-Xmin)/(Xmax-Xmin)计算各种质综合指标的隶属函数值，结果见表6。对于单一指标如枯黄率而言，在遮光处理条件下，材料S9、S11的Fi最大，为0.58，表明此材料在枯黄率表现为耐荫性最强，而材料S3的Fi值最小，为0.33，表明此材料在枯黄率这一指标上耐荫性最差。根据6个指标的隶属函数值计算出每份材料的平均隶属函数值，并根据平均隶属函数值对各材料的耐荫性进行排序。
表6
采用欧式距离离差平方和法对平均隶属函数值进行聚类分析(参见附图3)，在欧氏距离5.0处可将13份实验材料划分为3类：S6(科特迪瓦，阿西尼海边)、E1(海南儋州)、S1(海南)、E2(海南儋州)、S11(甘肃兰州)、S5(赞比亚)为第Ⅰ类，属于耐荫型，隶属函数值范围为＞4.8；S4(斯里兰卡)、S9(澳大利亚)、S7(科特迪瓦，阿比让)、S10(海南本地)、S2(马尔代夫)为第Ⅱ类，属于中间型，0.4＜隶属函数值≤0.48；S3(哥斯达黎加)、S8(委内瑞拉梅里达)为第Ⅲ种类型，属于不耐荫型，隶属函数值范围≤0.40。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种钝叶草种质资源耐荫性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)土培法对待测试钝叶草进行遮荫处理，设置不遮荫对照组；
(2)钝叶草遮荫处理前后，测量相对叶绿素含量和株高，并根据株高数据计算相对生长率；遮荫处理后测定相对地上部干重、相对地下部干重、相对全株干重以及枯黄率；
(3)根据步骤(2)的结果计算各指标的隶属函数值，并计算出平均隶属函数值；
(4)耐荫性结果判定：当平均隶属函数值≤0.40，为不耐荫型；0.4＜平均隶属函数值≤0.48，为中间型；平均隶属函数值＞0.48，为耐荫型。
2.根据权利要求1所述的一种钝叶草种质资源耐荫性评价方法，其特征在于，步骤(1)具体方法为剪取生长一致带有侧芽的双节钝叶草匍匐茎，种植于营养土中预培养1个月；
遮荫处理，处理组遮光率为60％，对照不遮荫，遮荫处理45d后进行步骤(2)数据统计。
3.根据权利要求2所述的一种钝叶草种质资源耐荫性评价方法，其特征在于，预培养和遮荫处理期间，钝叶草的生长环境条件为，白天和夜间的生长温度为32～37℃和25～29℃，相对湿度50～68％。
4.根据权利要求1所述的一种钝叶草种质资源耐荫性评价方法，其特征在于，步骤(2)相对叶绿素含量＝处理组叶绿素含量/对照组叶绿素含量×100％；相对生长率＝处理组生长高度/对照组生长高度×100％；相对地上部干重＝遮荫处理地上部干重/对照地上部干重×100％；相对地下部干重＝遮荫处理地下部干重/对照地下部干重×100％；相对全株干重＝遮荫处理全株干重/对照全株干重×100％。
5.根据权利要求1所述的一种钝叶草种质资源耐荫性评价方法，其特征在于，步骤(2)枯黄率的评分标准为：枯黄率0～10％，8～9分；枯黄率11～20％，6～7分；枯黄率21～30％，4～5分；枯黄率31～40％，2～3分；枯黄率大于40％，1分。
6.根据权利要求1所述的一种钝叶草种质资源耐荫性评价方法，其特征在于，步骤(3)单一指标的隶属函数值的计算公式为：Fi＝(Xij-Xmin)/(Xmax-Xmin)，Fi为第i个材料该性状的隶属函数值。Xij为第i个材料第j个性状的平均值，Xmax和Xmin分别为该性状的最大值和最小值；
平均隶属函数值为各指标的隶属函数值相加/6。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2023
- 2023-08-14 CN CN202311015204.8A patent/CN117054609A/zh active Pending
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