豇豆基因型耐湿能力的技术鉴定方法

摘要

本发明公开了一种豇豆基因型耐湿能力的技术鉴定方法，它是对培养的豇豆幼苗进行淹水处理后，测定叶片含水量、叶绿素含量、伤害率，利用F＝－1.48+2.15X

说明书

技术领域

本发明涉及到蔬菜作物湿害胁迫下其耐湿程度的高低，具体来说是涉及豇豆耐湿能力的鉴定方法。

背景技术

湿涝害(waterlogging)是湿害(wet)和淹涝害(flood)的统称，前者是指土壤水分达到饱和时造成嫌气环境，因氧气亏缺改变了植株的代谢，对植株正常生长发育所产生的危害，后者为地面积水淹没作物基部或全部而造成的危害。与洪涝相比，湿涝害属于缓变型水害，不易被及时发现。在世界许多地方，如中国、日本、印度、巴基斯坦、澳大利亚等许多国家及湿润地区和半干旱地区，湿涝危害严重威胁着农作物的生产，影响高产与稳产，成为广泛关注的严重问题。

豇豆是耐热耐旱的一年生作物。我国南方等地区夏季降雨量较大，长豇豆生长季节，常出现远远超过其生理需水量的情况，极易造成湿害，最终导致其产量和品质的下降。尽管从形态学和生理学等角度进行过豇豆品种耐湿特征的描述，如Osunkoya等研究了水分胁迫对豇豆幼苗生长的影响，Timsina等研究了淹水处理下豇豆品种的植株水分关系与生长，以及早熟性与淹水程度的互作效应。但是豇豆品种耐湿性的鉴定和筛选尚缺乏研究，影响品种利用工作，有必要研究不同基因型的耐湿性和耐湿遗传规律。传统的签定方法指标多需要测定湿害指数、株高、单株鲜重、根冠比、根瘤数、根系活力、叶片含水量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、可溶性蛋白质含量、相对膜透性、伤害率和SOD活性共13项指标；不集中、综合性差、鉴定效果不准确，不能进行耐湿预测等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方法操作简便，适应性广的豇豆基因型耐湿能力的技术鉴定方法，以解决上述问题。

本发明的技术方案为：豇豆基因型耐湿能力的技术鉴定方法，它是对培养的豇豆幼苗进行淹水处理后，测定叶片含水量、叶绿素含量、伤害率，利用F＝-1.48+2.15X₇+0.17X₈-0.95X₁₂；式中：X₇、X₈、X₁₂分别代表叶片含水量、叶绿素含量、伤害率的α值；α＝(淹水处理下性状表型值/自然条件下性状表型值)×100％。淹水处理下性状表型值分别为淹水处理后检测到的叶片含水量、叶绿素含量、伤害率的测定值；自然条件下性状表型值分别是自然条件下所检测到的叶片含水量、叶绿素含量、伤害率的测定值。

该方法克服了传统的签定方法指标多但不集中、综合性差、鉴定效果不准确，不能进行耐湿预测等缺点；本方法系统性、综合性强；方法操作简便，适应性广，可资其他植物耐湿能力鉴定借鉴；能判别未知豇豆基因型的耐湿性；预测豇豆基因型耐湿能力的准确性高。

具体实施方式

1、上述的幼苗培养具体步骤为：选择无病害、饱满的种子，用70％的酒精表面消毒2min去离子水充分冲洗后，放于湿润滤纸上，在恒温培养箱(28℃±1℃)中萌发2天。将萌发后的12个豇豆品种的种子(每个品种100粒种子)播种到育苗盆内，每盆均装入相同重量和肥力相当的土壤。待出苗后管理一致，保证其生长正常。

2、湿害处理及指标测定的具体步骤为：上述出土的幼苗生长2周后，选择生长一致的幼苗进行淹水处理(水面高于土表约1cm)，对照组为正常浇水，实验采用完全随机设计，3次重复，每个重复各8株，处理15天后分别测定湿害指数、株高、单株鲜重、根冠比、根瘤数、根系活力、叶片含水量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、可溶性蛋白质含量、相对膜透性、伤害率和SOD活性共13项指标。

3、建立优化回归方程，确定基因型综合评价值(F)的具体步骤为：先求出每次重复的α值，公式为：α＝(淹水处理下性状表型值/自然条件下性状表型值)×100％，然后取其平均值。数据转化依照模糊数学中隶属函数的方法，计算各品种各项指标隶属函数值F。最后取其平均值，即为耐湿性的综合评价值。

测定指标与耐湿性呈正相关：F_ij＝(X_ij-X_min)/(X_max-X_min)

测定指标与耐湿性呈负相关：F_ij＝1-(X_ij-X_min)/(X_max-X_min)

F_ij为第i个材料第j个性状的隶属值，X_ij为第i个材料第j个性状胁迫对非胁迫的比值，X_max、X_min分别为该性状中最大、最小比值。

利用回归方程对豇豆耐湿能力进行预测的具体步骤为：把耐湿综合评价值(F)作因变量，经逐步回归筛选出对F值有显著效应的自变量，建立最优回归方程F＝-1.48+2.15X₇+0.17X₈-0.95X₁₂。式中：X₇、X₈、X₁₂分别代表叶片含水量、叶绿素含量、伤害率的α值；α＝(淹水处理下性状表型值/自然条件下性状表型值)×100％。淹水处理下性状表型值分别为淹水处理后检测到的叶片含水量、叶绿素含量、伤害率的测定值；自然条件下性状表型值分别是自然条件下所检测到的叶片含水量、叶绿素含量、伤害率的测定值。经检验，方程关系极显著。由逐步回归可知，在13项单项指标中，上述3个指标对耐湿盐性影响最大，故在鉴定中可有选择地测定这些指标，进一步使苗期鉴定工作简单化。其中F≥0.60以上，品种耐湿性高，0.50＜F＜0.60，则表示该品种耐湿性中等；D≤0.5，该品种耐湿性差。经对12个豇豆品种综合评价值与方程预测值进行相关分析，二者的相关系数R＝0.91，达到极显著水平。说明用此回归方法可预测长豇豆品种的耐湿性。

以泰国豇豆为例说明：

根据前面的技术方案中所介绍的培养条件进行幼苗的培养及湿害处理，以及分别测定叶片含水量、叶绿素含量、伤害率，计算出其对应的α值，结果分别为：0.97、0.77和0.14。然后代入公式F＝-1.48+2.15X₇+0.17X₈-0.95X₁₂(X₇、X₈、X₁₂分别代表叶片含水量、叶绿素含量、伤害率的α值)，计算得出其F值为0.60，根据上述F值的含义，可知该品种属于耐湿性强的品种。对新的豇豆种质通过控制在相同条件下的3项指标的测定，求出其F值，就可以判别其耐湿能力水平。