一种利用光合特性和叶色进行星花玉兰耐涝性评价的鉴定方法与流程

1.本发明涉及属于植物栽培与育种的技术领域，具体涉及一种利用光合特性和叶色进行星花玉兰耐涝性评价的鉴定方法。


背景技术：

2.星花玉兰为木兰科玉兰属植物，相比其它木兰科植物，因植株矮小、分枝密集、树冠饱满、花量大、花型星芒状等优势得到越来越多的关注与应用。南方湿涝地区、城市不透水面积增大及地表径流增加等造成的城市内涝等现象，使得耐涝性成为园林植物应用的重要限制因子之一；另一方面随着水域、湿地生态修复改善及城市水岸景观的建设，新优耐水湿植物成为园林绿化植物重要资源，前人研究表明星花玉兰具有较强的耐涝性，因此开展星花玉兰及其品种耐涝性评价，不但可满足市场对适宜的星花玉兰品种的需求，还可为进一步培育观赏性及耐涝性优良的星花玉兰新品种奠定基础。
3.前人有关植物耐涝性评价鉴定体系多通过叶色、叶形态、茎色、茎形态及成活率等外部形态指标变化进行定量分级，制定等级评分标准及评价方案，以各指标得分总和对耐涝性进行综合评价，建立相关耐涝性评价体系。植物耐涝性受到多种因素的影响，叶片颜色可以直观反映植物受涝害程度，光合特性是反映植物在逆境下受伤害程度的重要指标，且淹水胁迫后光合生理指标的变化较形态发生更早，因此选择光合特性指标及叶色变化多层次的评价指标进行耐涝性评价，可提前判断涝害情况，提高耐涝性植物筛选效率及判断准确率，还可在植物受到严重涝害前判断其耐涝性，减少对珍贵种质资源的伤害，可为星花玉兰耐涝型品种选育、大规模品种筛选工作及应用奠定基础。
4.本方法提出了一种星花玉兰耐涝性评价的鉴定方法，采用双套盆法淹水处理14天，通过叶色和光合特性评价指标等6个指标变化，建立星花玉兰耐涝性的评价鉴定体系。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的不足，本发明提供一种利用光合特性和叶色进行星花玉兰耐涝性评价的鉴定方法；首次建立星花玉兰叶色和光合特性评价指标体系，可以提前判断其受涝害情况，更准确判断其耐涝性，提高耐涝性植物筛选效率及准确率，在植物受到严重涝害前判断其耐涝性，减少对珍贵种质资源的伤害，可为星花玉兰耐涝型品种选育及大规模品种筛选工作奠定基础。
6.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
7.本发明提供了一种利用光合特性和叶色进行星花玉兰耐涝性评价鉴定方法，包括以下步骤：
8.s1、将星花玉兰进行双套盆法淹水处理14天；
9.s2、步骤s1处理后对星花玉兰的叶片进行叶色和光合特性的测定；
10.s3、根据叶色和光合特性的评分标准计算得分后获得星花玉兰的耐涝等级。
11.优选地，步骤s1中，所述星花玉兰选择3年生嫁接苗。
12.优选地，步骤s1中，所述淹水处理时，淹水高度为土壤表面以上0.8
‑
1.5cm。
13.优选地，步骤s2中，所述叶片为星花玉兰中部侧枝第3叶位叶片。
14.优选地，步骤s2中，所述叶色测定指标包括明度值l*、红度值a*和黄度值b*。
15.优选地，步骤s2中，所述光合特性测定指标包括净光合速率pn、胞间co2浓度ci，水分利用效率wue；
16.所述水分利用效率根据以下公式计算：
17.wue＝pn/tr。
18.优选地，其特征在于，步骤s2中，所述光合特性测定时，采用标准li
‑
cor叶室，红蓝光源，设定光照强度为1400μmol
·
m
‑2·
s
‑
1、空气流速为500μmol
·
s
‑1和co2浓度为400μmol
·
mol
‑1。
19.优选地，步骤s3中，所述叶色和光合特性测定的各指标评分标准如下：
[0020][0021][0022][0023]
优选地，步骤s3中，所述星花玉兰的耐涝等级依据叶色和光合特性测定的各指标的总分值确定，具体等级标准如下：
[0024]
实测值定级范围总分值耐涝等级ⅰ25
‑
30耐涝ⅱ20
‑
25中等耐涝ⅲ0
‑
20不耐涝。
[0025]
本发明在前期的研究中发现，光合特性是反映星花玉兰受涝害程度的重要指标，淹水胁迫会导致叶片气孔关闭、co2扩散阻力增加、光合速率降低及叶绿素加速分解，又引起叶色发生变化，由此确定了通过叶色和光合特性指标来进行星花玉兰的耐涝性评价。
[0026]
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0027]
1、本发明提供一种利用光合特性和叶色进行星花玉兰耐涝性评价的鉴定方法，前人进行植物耐涝性评价多采用淹水胁迫下植物外观形态特征指标变化建立反映植物种质资源的耐涝性评价方法，但植物耐涝性强弱受到多种因素的影响，本发明首次通过选择叶色及光合特性等不同层次的6个形态指标进行耐涝性评价，可更快、更准确判断其耐涝性，提高耐涝性植物筛选效率及准确率，可为星花玉兰耐涝型品种选育及大规模品种筛选工作奠定基础。
[0028]
2、本发明通过对星花玉兰原种和4个星花玉兰品种进行耐涝性评价鉴定，筛选出耐涝性强的品种，与常规认知的耐涝性强弱结果一致，证明该体系可获得可靠的结果。
附图说明
[0029]
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0030]
图1为淹水处理14d各品种叶片形态差异；其中，图1a：
‘
菊花’玉兰；图1b：
‘
贝蒂’玉兰；图1c：
‘
皮鲁埃特’玉兰；图1d：星花玉兰；图1e：
‘
朱迪’玉兰；
[0031]
图2为淹水处理14d各品种6个指标数值结果。
具体实施方式
[0032]
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0033]
实施例1
[0034]
本实施例提供了一种利用光合特性和叶色进行星花玉兰耐涝性评价的鉴定方法，所述方法包括以下步骤：
[0035]
s1、选用
‘
皮鲁埃特’玉兰、
‘
贝蒂’玉兰、
‘
朱迪’玉兰、星花玉兰、
‘
菊花’玉兰3年生嫁接苗进行双套盆法淹水处理，持续淹水14d。本领域通常认为这四种星花玉兰的耐涝性强弱为：皮鲁埃特为星花玉兰与柳叶玉兰(y.salicifolia)杂交品种，耐涝性较强；贝蒂和朱迪为星花玉兰与紫玉兰(y.liliflora)杂交品种，耐涝性其次；星花玉兰为原种，菊花为星花玉兰实生选育品种，耐涝性较弱。植株均为3年生嫁接苗，砧木为望春玉兰(y.biondii)栽培容器为535
×
360mm塑料花盆，栽培基质为园土：草炭：介质土＝5:2:3。所用套盆为620
×
450mm塑料桶，淹水高度为1cm，使土壤含水量为100％，保持土壤渍水状态。
[0036]
s2、进行叶色和光合特性的测定，叶色的测定过程为取植株中部侧枝第3叶位叶片。使用分光测色仪cm
‑
2600d(konica，日本)测定明度值(l*)、红度值(a*)和黄度值(b*)。光合特性的测定过程为选取植株中部侧枝第3叶位叶片，用li
‑
6400光合测定仪(li
‑
cor inc，usa)测定，采用标准li
‑
cor叶室，红蓝光源，设定光照强度为1400μmol
·
m
‑2·
s
‑1、空气流速为500μmol
·
s
‑1和co2浓度为400μmol
·
mol
‑1。测定内容包括净光合速率(pn)、蒸腾速率(tr)、胞间co2浓度(ci)、并计算水分利用效率(wue)，公式为：wue＝pn/tr。测定结果见图1和图2。
[0037]
s3、制定各指标的定级范围及评分标准，再依据等级得分标准计算总得分后，参照
评价方案对星花玉兰耐涝性进行综合评价。定级和评分标准见表1
‑
表8。
[0038]
表1：明度值变化指标定级范围及评分标准
[0039][0040]
表2：红度值变化指标定级范围及评分标准
[0041][0042]
表3：黄度值变化指标定级范围及评分标准
[0043][0044]
表4：净光合速率变化指标定级范围及评分标准
[0045][0046]
表5：胞间co2浓度变化指标定级范围及评分标准
[0047][0048]
表6：水分利用效率变化指标定级范围及评分标准
[0049][0050][0051]
在不进行加权处理条件下计算6项指标的总得分后，依据表7确定耐涝等级及命名。
[0052]
表7：评价方案级别命名
[0053][0054]
s4、选取5份玉兰种质，进行耐涝性鉴定，a为l*，b为a*，c为b*，d为净光合速率，e为胞间co2浓度，f为水分利用效率，评价结果如表8所示。
[0055]
表8：试验材料耐涝性评价及等级定级
[0056][0057]
由表8的结果可见，对于星花玉兰种质采用本发明评价方法所得的结果与本领域认为的耐涝性强弱相一致，说明了本发明方法的可行性和可靠性。
[0058]
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。