一种番茄耐寒性鉴定的快速筛选方法与应用与流程

本发明属于番茄耐寒性鉴定技术领域，尤其涉及一种番茄耐寒性鉴定的快速筛选方法与应用。

背景技术：

番茄，即西红柿(学名：lycopersiconesculentummill.)，是管状花目、茄科、番茄属的一种一年生或多年生草本植物，体高0.6-2米，全体生粘质腺毛，有强烈气味，茎易倒伏，叶羽状复叶或羽状深裂，花序总梗长2-5厘米，常3-7朵花，花萼辐状，花冠辐状，浆果扁球状或近球状，肉质而多汁液，种子黄色，花果期夏秋季。番茄原产南美洲，中国南北方广泛栽培。番茄的果实营养丰富，具特殊风味。可以生食、煮食、加工番茄酱、汁或整果罐藏。然而，现有番茄耐寒性鉴定过程中使用的番茄种植肥料对于番茄的生长不佳；同时，传统依靠天然寒冷气候途径筛选鉴定优良耐寒性状的番茄种质资源的方法存在量大，周期长，性状不稳定等缺点。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有番茄耐寒性鉴定过程中使用的番茄种植肥料对于番茄的生长不佳；同时，传统依靠天然寒冷气候途径筛选鉴定优良耐寒性状的番茄种质资源的方法存在量大，周期长，性状不稳定等缺点。利用温度传感器检测温度数据时，误差较大。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种番茄耐寒性鉴定的快速筛选方法与应用。

本发明是这样实现的，一种番茄耐寒性鉴定的快速筛选方法，所述番茄耐寒性鉴定的快速筛选方法包括：

第一步，利用摄像头实时监控番茄生长过程视频；利用基于b样条递推最小二乘进行温度校正的温度传感器实时检测番茄耐寒性鉴定过程中温度数据；

第二步，利用制备的培养基培育耐寒、中等耐寒和不耐寒番茄品种的种子；

第三步，利用灭菌设备对番茄种植环境进行灭菌操作；利用浇水器对番茄种植进行浇水操作；

第四步，利用降温设备将番茄生长4周番茄幼苗茎端叶片于4℃条件下处理2小时，再于-4℃条件下处理8小时，然后于4℃条件下恢复13小时，再于21℃条件下光照15小时；

第五步，对冷处理后恢复的叶片进行电导率测定操作；

第六步，利用显示器显示采集的视频、温度、电导率测定数据信息。

进一步，所述第一步中基于b样条递推最小二乘进行温度校正算法包括：

在参考端温度为0℃时进行校正：依据分度表在工作温度0～650℃内每隔50℃选取一点作为样本数据建立逆模型；每隔5℃选取一点为加密验证数据；校正前非线性度为0.9833％，校正后非线性度降为0.0062％，重构最大绝对误差为0.0405℃。

进一步，所述第二步中培养基按质量份数由米糠12份、干猪粪22份、草木灰10份、棉花壳5份、糖蜜6份、玉米粉8份、异麦芽寡糖2份、磷酸氢二钾1份、硫酸锰0.2份、柿根茎10份、花生壳12份、豌豆粉11份、尿素12份组成。

进一步，所述培养基制备方法包括：

步骤一，将尿素加水溶解，溶液混合搅拌30-40分钟，留置备用；

步骤二人，将米糠、干猪粪、草木灰、棉花壳、柿根茎、花生壳、牛粪、豌豆粉一起加入到搅拌机中粉碎，得到混合物a备用；

步骤三，选取新鲜番茄，去掉破损部分，切块，用多功能搅拌机搅碎后，纯番茄汁和水体积比1:4比例混合配成1l的溶液，再用两层纱布过滤，加入糖蜜、玉米粉、异麦芽寡糖、磷酸氢二钾、硫酸锰即得混合物b；

步骤四，将混合物a和混合物b震荡搅拌，充分融合各组分，获得溶液c；

步骤五，将溶液c以孔径为0.22μm的滤菌膜过滤除菌，得到番茄培养基。

进一步，所述电导率测定方法如下：

首先，将冷处理后恢复的叶片在蒸馏水中抽真空20分钟；

然后，用蒸馏水定容、封口，于22℃振荡2小时，测电导率c1；

最后，密封、沸腾15分钟，冷却至室温测电导率c2；相对电导率c＝(c1-c0)/(c2-c0)×100％，式中c0为蒸馏水电导率；当相对电导率c的值域≤42％时为耐寒番茄品种。

本发明的另一目的在于提供一种实现所述番茄耐寒性鉴定的快速筛选方法的番茄耐寒性鉴定的快速筛选系统，所述番茄耐寒性鉴定的快速筛选系统包括：

视频监控模块，与主控模块连接，用于通过摄像头实时监控番茄生长过程视频；

温度检测模块，与主控模块连接，用于通过温度传感器实时检测番茄耐寒性鉴定过程中温度数据；

主控模块，与视频监控模块、温度检测模块、培养模块、灭菌模块、浇水模块、冷处理模块、电导率测定模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

培养模块，与主控模块连接，用于通过制备的培养基培育耐寒、中等耐寒和不耐寒番茄品种的种子；

灭菌模块，与主控模块连接，用于通过灭菌设备对番茄种植环境进行灭菌操作；

浇水模块，与主控模块连接，用于通过浇水器对番茄种植进行浇水操作；

冷处理模块，与主控模块连接，用于通过降温设备将番茄生长4周番茄幼苗茎端叶片于4℃条件下处理2小时，再于-4℃条件下处理8小时，然后于4℃条件下恢复13小时，再于21℃条件下光照15小时；

电导率测定模块，与主控模块连接，用于对冷处理后恢复的叶片进行电导率测定操作；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示采集的视频、温度、电导率测定数据信息。

本发明的优点及积极效果为：本发明鉴定过程提供的培养基采用的多种混合物组合，使得肥料更佳适合番茄的生长发育；同时，本发明利用离体叶片的相对电导率可反映低温对细胞膜的破坏程度，同时结合冷害后的恢复生长实验，既鉴定了细胞对低温伤害的直接耐受能力，又鉴定了材料在解除低温后的生长恢复能力；本发明也可用于引种耐寒性鉴定，可加快新品种鉴定速度，尽早投入生产，可提高番茄耐寒突变体筛选的有效性，避免在生产过程中可能发生的优良品种资源的丢失；鉴定时间短；利用基于b样条递推最小二乘进行温度校正在样本数据较少的情况下仍能取得理想的校正精度，且实现简单，实时性和泛化性能良好，适用范围广。

附图说明

图1是本发明实施例提供的番茄耐寒性鉴定的快速筛选方法与应用流程图。

图2是本发明实施例提供的番茄耐寒性鉴定的快速筛选系统结构示意图。

图3是本发明实施例提供的培养基制备方法流程图；

图2中：1、视频监控模块；2、温度检测模块；3、主控模块；4、培养模块；5、灭菌模块；6、浇水模块；7、冷处理模块；8、电导率测定模块；9、显示模块。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的番茄耐寒性鉴定的快速筛选方法包括以下步骤：

步骤s101，利用摄像头实时监控番茄生长过程视频；利用基于b样条递推最小二乘进行温度校正的温度传感器实时检测番茄耐寒性鉴定过程中温度数据；

步骤s102，利用制备的培养基培育耐寒、中等耐寒和不耐寒番茄品种的种子；

步骤s103，利用灭菌设备对番茄种植环境进行灭菌操作；利用浇水器对番茄种植进行浇水操作；

步骤s104，利用降温设备将番茄生长4周番茄幼苗茎端叶片于4℃条件下处理2小时，再于-4℃条件下处理8小时，然后于4℃条件下恢复13小时，再于21℃条件下光照15小时；

步骤s105，对冷处理后恢复的叶片进行电导率测定操作；

步骤s106，利用显示器显示采集的视频、温度、电导率测定数据信息。

步骤s101中，本发明实施例提供的基于b样条递推最小二乘进行温度校正算法包括：

在参考端温度为0℃时进行校正：依据分度表在工作温度0～650℃内每隔50℃选取一点作为样本数据(热电势为输入，温度为输出)建立逆模型(分划方式同样为准均匀分划，内节点个数为9个)；每隔5℃选取一点为加密验证数据；校正前非线性度为0.9833％，校正后非线性度降为0.0062％，重构最大绝对误差为0.0405℃。

如图2所示，本发明实施例提供的番茄耐寒性鉴定的快速筛选系统包括：视频监控模块1、温度检测模块2、主控模块3、培养模块4、灭菌模块5、浇水模块6、冷处理模块7、电导率测定模块8、显示模块9。

视频监控模块1，与主控模块3连接，用于通过摄像头实时监控番茄生长过程视频；

温度检测模块2，与主控模块3连接，用于通过温度传感器实时检测番茄耐寒性鉴定过程中温度数据；

主控模块3，与视频监控模块1、温度检测模块2、培养模块4、灭菌模块5、浇水模块6、冷处理模块7、电导率测定模块8、显示模块9连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

培养模块4，与主控模块3连接，用于通过制备的培养基培育耐寒、中等耐寒和不耐寒番茄品种的种子；

灭菌模块5，与主控模块3连接，用于通过灭菌设备对番茄种植环境进行灭菌操作；

浇水模块6，与主控模块3连接，用于通过浇水器对番茄种植进行浇水操作；

冷处理模块7，与主控模块3连接，用于通过降温设备将番茄生长4周番茄幼苗茎端叶片于4℃条件下处理2小时，再于-4℃条件下处理8小时，然后于4℃条件下恢复13小时，再于21℃条件下光照15小时；

电导率测定模块8，与主控模块3连接，用于对冷处理后恢复的叶片进行电导率测定操作；

显示模块9，与主控模块3连接，用于通过显示器显示采集的视频、温度、电导率测定数据信息。

如图3所示，步骤s102中，本发明实施例提供的培养基包括：

按质量份数由米糠12份、干猪粪22份、草木灰10份、棉花壳5份、糖蜜6份、玉米粉8份、异麦芽寡糖2份、磷酸氢二钾1份、硫酸锰0.2份、柿根茎10份、花生壳12份、豌豆粉11份、尿素12份组成；

培养基制备方法包括：

s201：将尿素加水溶解，溶液混合搅拌30-40分钟，留置备用；

s202：将米糠、干猪粪、草木灰、棉花壳、柿根茎、花生壳、牛粪、豌豆粉一起加入到搅拌机中粉碎，得到混合物a备用；

s203：选取新鲜番茄，去掉破损部分，切块，用多功能搅拌机搅碎后，纯番茄汁和水体积比1:4比例混合配成1l的溶液，再用两层纱布过滤，加入糖蜜、玉米粉、异麦芽寡糖、磷酸氢二钾、硫酸锰即得混合物b；

s204：将混合物a和混合物b震荡搅拌，充分融合各组分，获得溶液c；

s205：将溶液c以孔径为0.22μm的滤菌膜过滤除菌，得到番茄培养基。

本发明实施例提供的电导率测定模块测定方法如下：

首先，将冷处理后恢复的叶片在蒸馏水中抽真空20分钟；

然后，用蒸馏水定容、封口，于22℃振荡2小时，测电导率c1；

最后，密封、沸腾15分钟，冷却至室温测电导率c2；相对电导率c＝(c1-c0)/(c2-c0)×100％，式中c0为蒸馏水电导率；当相对电导率c的值域≤42％时为耐寒番茄品种。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。