一种花椰菜作物渍害等级的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于作物水分胁迫测定的技术领域，具体设及一种花挪菜作物溃害等级的 测定方法。
【背景技术】
[0002] 水分是影响作物生长发育的关键因子之一，只有在水分适合的条件下，植物才能 进行正常的生命活动，水分不足或过多都会对作物的生理及其形态带来影响。研究表明： 当±壤水分过多时，造成植株根际缺氧，有氧呼吸受到抑制，根系腐烂，甚至造成烂根死苗 (赵可夫，2003)，即发生溃害。根系活力下降，±壤水分和营养物质的吸收受到限制，根部 生长停止，影响植株正常的生长发育化ozlowski，1997)。水淹胁迫下，叶片气孔关闭，蒸 腾作用受到限制，0)2向叶片扩散受阻，叶片中总叶绿素和叶绿素a含量下降，与光合相关 酶类也受到影响，光合能力下降生物量合成减少巧dwardsetal，2003;As虹afM，2005; MIELKE邸，2010)。
[0003] 国内外对水淹胁迫的研究主要集中于水生植物水淹机理。生理指标包括；根系活 力、超氧化物歧化酶（SOD)活性、丙二醒（MDA)含量、可溶性蛋白Pr含量、叶片水势、叶绿素 含量等。光合指标包括最大净光合速率、光饱和点、光补偿点W及叶片巧光参数等。研究植 物的生理W及光合过程有利于我们进一步探讨植物在逆境胁迫下的响应机制，对于提高作 物产量有重大意义。
[0004] 花菜炬rassicaoleraceaL.var.botiytisL.)又名花挪菜，由于其独特的风味 及其丰富的营养价值收到消费者广泛欢迎。花菜喜湿润环境，根系较浅，不耐干旱，耐溃能 力也较弱，对水分的供应要求比较严格。生长发育最适宜的±壤温度为田间持水量的70% 一 80 %，最适宜的空气湿度为85 %~90 %，在整个生长时期，对水分的要求又不一样（董 伟，2008)。
[0005] 花菜栽培过程中经常受到水分胁迫的影响，容易发生溃害，给花菜的品质及其产 量构成造成影响。花菜生理指标的测定包括；TTC方法测定根系活力（高俊凤，2006)、氮藍 四挫（NBT)还原法测定超氧化物歧化酶（SOD)活性（王爱国，1983)、硫代己比妥酸（TBA) 反应法测定丙二醒（MDA)含量（林植芳，1984)、分光光度计法测定叶绿素含量，光合参数采 用Li-6400测定、巧光参数采用FMS-2型便携脉冲调制式巧光仪测定等。单独研究水淹对 某一指标的影响具有一定局限性，而目前关于确定花挪菜的溃害指标的综合测定方法前人 研究较少，尚未有相适宜的测定方法研究成果。本发明综合评估多种生理和光合指标，主要 确定水淹胁迫下花挪菜发生溃害指标，对花挪菜耐溃旱性品种的选育、科学田间管理W及 溃害防御具有重要的指导意义。
【发明内容】
[0006] 发明目的；为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种花挪菜作物溃害等 级的测定方法，通过研究生理和光合指标，综合考虑水淹对花菜根系、光合、巧光等指标，确 定花挪菜的溃害指标，为花挪菜的栽培管理和溃害防御提供科学的指导作用。
[0007] 技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
[000引一种花挪菜作物溃害等级的测定方法，其特征在于：包括W下步骤：
[0009] 1)花挪菜样品水淹试验预处理，包括正常培养的对照组，和水淹培养的水淹组；
[0010] 2)花挪菜生理指标的测定，包括光合参数、巧光参数和根系活力的测定；
[0011] 3)花挪菜溃害胁迫指数的计算，溃害胁迫指数Q计算公式如下：
[001引Q = aXKick/Ki+bXKgck/Ks+cXKgck/K]
[001引其中；Q为溃害胁迫指数，Ki、Kiek分别为水淹组与对照组的最大净光合速率，K2、K2ck为水淹组与对照组的最大光化学效率，K3、Ksek为水淹组与对照组的根系活力；a、b、C为试 验常数，其中a+b+c= 1 ;a、b、C常数由水淹胁迫对花挪菜各项指标（光合参数、巧光参数 和根系活力）的影响不同而决定，且与试验品种有关；
[0014] 4)花挪菜溃害等级的划分，根据Q值确定花挪菜溃害等级，Q值越大，溃害胁迫程 度越深。
[0015] 进一步的，在本发明中，步骤1)中，在装有培养±壤的盆内进行培养，所述对照组 正常管理，所述水淹组设置为水分淹没盆内±壤高度1cm，水淹处理依次为3d、M、9d、12d、 15d，其他条件一致。
[0016] 进一步的，在本发明中，步骤2)中，所述光合参数测定方法为：
[0017] 1-1)光响应曲线的测量；利用Li-6400光合作用测定系统的6400-02B红藍光 源，设定参比室中C〇2的浓度为400yL?L叶室温度设置为25°C，按照由强到弱的顺序 设定光福射强度分别为 2000、1800、1600、1400、1200、1000、800、600、400、200、150、100、50、 0ymol?m_2 ?s_i;
[0018] 1-2)进行光合作用光响应曲线拟合，并计算试验组叶片的最大净光合速率。
[0019] 进一步的，在本发明中，步骤2)中，所述巧光参数的测定方法为：
[0020] 2-1)巧光稳定时测定光适应状态下的巧光参数，包括F,、F。'、Fm';
[002U 2-。使叶片暗适应20分钟，测量暗适应巧光参数，包括F"、Fm;
[0022] 2-3)计算得到相应的巧光参数，包括光化学巧灭系数（qP)、非光化学巧灭系数 (qN)、光电子传递速率巧TR)、最大光化学效率（Fv/Fm)。
[0023] 进一步的，在本发明中，步骤2)中，所述根系活力的测定方法为：
[0024] 3-1)取0. 4%TTC溶液0. 2ml放入10ml量瓶中，加少许崎52〇4粉摇匀后产生 红色的TTF，己酸己醋定容至刻度，摇匀；然后分别取此液0. 5ml、1. 00ml、1. 50ml、2. 00ml、 3.00ml置10ml容量瓶中，用己酸己醋定容至刻度，即得到含TTF50yg、100yg、150yg、 200yg、300yg的标准比色系列，W空白作参比，在485nm波长下测定吸光度，绘制标准曲 线；
[0025] 3-2)称取根样品0.5g，放入小烧杯中，空白组先加入硫酸再加入根样品，其他操 作相同；
[0026] 3-3)加入0. 4%TTC溶液和0.Imol?L-1磯酸缓冲液等量混合液10ml，把根样品 充分浸没，37°C条件下暗处保温1~化；
[0027] 3-4)加入Imol? 硫酸2ml，W停止反应；
[002引 3-5)把根样品取出，吸干水分后与己酸己醋和石英砂研磨，提取TTC。
[0029] 3-6)将提取液用分光光度计在485nm下比色，W空白作参比测得光密度，查步骤 3-1)绘制的标准曲线，计算得到四氮挫还原量，再公式计算得四氮挫还原强度即根系活力 大小，公式如下：
[0030]
【主权项】
1. 一种花椰菜作物渍害等级的测定方法，其特征在于：包括以下步骤： 1) 花椰菜样品水淹试验预处理，包括正常培养的对照组，和水淹培养的水淹组； 2) 花椰菜生理指标的测定，包括光合参数、荧光参数和根系活力的测定； 3) 花椰菜渍害胁迫指数的计算，渍害胁迫指数Q计算公式如下： Q = aXKlck/K1+bXK2ck/K2+cXK 3ck/K3 其中：Q为渍害胁迫指数，Kp Kldt分别为水淹组与对照组的最大净光合速率，K 2、K2dt为 水淹组与对照组的最大光化学效率，K3、K3dt为水淹组与对照组的根系活力；a、b、c为试验 常数，其中a+b+c = 1 ; 4) 花椰菜渍害等级的划分，根据Q值确定花椰菜渍害等级，Q值越大，渍害胁迫程度越 深。
2. 根据权利要求1所述的花椰菜作物渍害等级的测定方法，其特征在于：步骤1)中， 在装有培养土壤的盆内进行培养，所述对照组正常管理，所述水淹组设置为水分淹没盆内 土壤高度lcm，水淹处理依次为3d、6d、9d、12d、15d，其他条件一致。
3. 根据权利要求1所述的花椰菜作物渍害等级的测定方法，其特征在于：步骤2)中， 所述光合参数测定方法为： 1-1)光响应曲线的测量：利用Li-6400光合作用测定系统的6400-02B红蓝光源， 设定参比室中〇)2的浓度为400 yL 叶室温度设置为25 °C，按照由强到弱的顺序设 定光辐射强度分别为 2000、1800、1600、1400、1200、1000、800、600、400、200、150、100、50、 0ymol ,m2,s1； 1- 2)进行光合作用光响应曲线拟合，并计算试验组叶片的最大净光合速率。
4. 根据权利要求1所述的花椰菜作物渍害等级的测定方法，其特征在于：步骤2)中， 所述荧光参数的测定方法为： 2- 1)荧光稳定时测定光适应状态下的荧光参数，包括FpF。'、？/ ; 2-2)使叶片暗适应20分钟，测量暗适应荧光参数，包括F。、Fm; 2- 3)计算得到相应的荧光参数，包括光化学猝灭系数、非光化学猝灭系数、光电子传递 速率、最大光化学效率。
5. 根据权利要求1所述的花椰菜作物渍害等级的测定方法，其特征在于：步骤2)中， 所述根系活力的测定方法为： 3- 1)取0. 4% TTC溶液0. 2ml放入IOml量瓶中，加少许Na2S2O4粉摇匀后产生红色的 TTF，乙酸乙酯定容至刻度，摇匀；然后分别取此液0. 5ml、1.0 Oml、1. 50ml、2. OOml、3. OOml 置IOml容量瓶中，用乙酸乙酯定容至刻度，即得到含TTF50 μ g、100 μ g、150 μ g、200 μ g、 300 μ g的标准比色系列，以空白作参比，在485nm波长下测定吸光度，绘制标准曲线； 3-2)称取根样品0. 5g，放入小烧杯中，空白组先加入硫酸再加入根样品，其他操作相 同； 3-3)加入0. 4% TTC溶液和0.1mol · Γ1磷酸缓冲液等量混合液10ml，把根样品充分 浸没，37°C条件下暗处保温1~2h ; 3-4)加入Imol · I71硫酸2ml，以停止反应； 3-5)把根样品取出，吸干水分后与乙酸乙酯和石英砂研磨，提取TTC ; 3-6)将提取液用分光光度计在485nm下比色，以空白作参比测得光密度，查步骤3-1) 所得到的标准曲线，计算得到四氮唑还原量，再公式计算得四氮唑还原强度即根系活力大 小，公式如下：
其中：Ra :四氮唑还原强度，MT :四氮唑还原量（μ g)，M :根重（g)，t :3-3)中样品在混 合液中在37°C条件下保温时间（h)。
6.根据权利要求1所述的花椰菜作物渍害等级的测定方法，其特征在于：步骤4)中， 所述花椰菜渍害等级的划分方法为：在花椰菜适宜生长的水分条件下，无渍害胁迫渍害胁 迫指数Q = I，Q值越大，渍害胁迫程度越深，根据Q值的变化，将花椰菜渍害灾害分为轻度、 中度、重度、特重度四个等级，具体如下： 渍害胁迫指数Q 灾害等级 Q=I 无渍害 1<Q<2 轻度I 2<Q<4 屮度11 4<Q<10 Q>10 特重度V 〇
【专利摘要】本发明公开了一种花椰菜作物渍害等级的测定方法，为探索花椰菜受到渍害的等级判定方法，本发明采用氯化三苯基四氮唑(TTC)还原法测定花椰菜根系活力，采用Li-6400测定花椰菜叶片光合参数，FMS-2型便携脉冲调制式荧光仪测定花椰菜叶片荧光参数，综合花椰菜光合以及生理指标，优化计算参数，确定花椰菜渍害等级。可以快速、准确测定最大净光合速率、最大光化学效率以及根系活力的大小，操作可行性高，测定的精密度较高，相对误差较小，能够满足花椰菜渍害胁迫指标的准确计算以及渍害等级的判定。
【IPC分类】G01N21-64, G01N21-31, G01N1-28
【公开号】CN104865212
【申请号】CN201510355001
【发明人】杨再强, 侯奇奇, 肖芳
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月24日