專利名稱：蘋果屬植物苗期抗性鑒定與評(píng)價(jià)體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及蘋果屬植物苗期抗性鑒定與評(píng)價(jià)體系。
背景技術(shù)：
蘋果是我國主要栽培果樹樹種之一，其面積和產(chǎn)量均居首位，發(fā)展蘋果產(chǎn)業(yè)，增加蘋果的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)增加農(nóng)民收入、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有重要的意義。但目前蘋果在生長(zhǎng)發(fā)育過程中經(jīng)常受到干旱、高溫、鹽漬、強(qiáng)光及低氧等逆境脅迫，嚴(yán)重影響蘋果的正常生長(zhǎng)發(fā)育和果實(shí)品質(zhì)。隨著全球氣候的變化，逆境脅迫對(duì)果樹生產(chǎn)的影響越來越大。蘋果已被農(nóng)業(yè)部列為今后重點(diǎn)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品之一，且今后發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域是西北黃土高原蘋果產(chǎn)區(qū)。我國西北地區(qū)果樹生產(chǎn)存在著干旱、鹽堿、高溫、低溫及強(qiáng)光等多種逆境脅迫并存的狀況，嚴(yán)重影響了果樹的生產(chǎn)發(fā)展。我國是蘋果屬植物起源中心之一，擁有大量的抗性種質(zhì)資源。國家果樹種質(zhì)資源圃保存的1000余份蘋果資源中，只有500余份進(jìn)行了鑒定評(píng)價(jià)，占保存量的50 %，且只注重果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀方面的評(píng)價(jià)，對(duì)抗性方面的評(píng)價(jià)數(shù)量只占保存總量10%左右。蘋果植物的抗性評(píng)價(jià)是蘋果育種、引種和篩選的基礎(chǔ)。因此繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)已保存蘋果資源的抗性鑒定與評(píng)價(jià)，發(fā)掘篩選抗性蘋果種質(zhì)，對(duì)充分利用蘋果資源、提供砧木區(qū)域化有重要意義。目前，國內(nèi)外對(duì)蘋果屬植物抗性指標(biāo)和方法研究很多，分為直接鑒定和間接鑒定， 我國過去主要采用大田試驗(yàn)鑒定，近幾年來，利用植物生長(zhǎng)和生理生化指標(biāo)進(jìn)行間接鑒定的研究有很多報(bào)道，利用盆栽和水培鑒定和評(píng)價(jià)植物的抗性顯得尤為重要。但是，目前還沒有統(tǒng)一的抗性鑒定和評(píng)價(jià)體系。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述存在的問題與缺陷，本發(fā)明的目的是提供蘋果屬植物苗期抗性鑒定與評(píng)價(jià)體系，規(guī)范我國蘋果種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)體系，保證鑒定評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和資源利用的有效性，篩選出抗性強(qiáng)的蘋果種質(zhì)，為培育抗性蘋果新種資和研究蘋果屬植物的抗性機(jī)理提供重要的理論依據(jù)。實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的技術(shù)方案是蘋果屬植物苗期抗性鑒定與評(píng)價(jià)體系具體包括如下步驟1.幼苗培養(yǎng)將層積好的種子播入營(yíng)養(yǎng)缽(高12cmX直徑12cm)中，砂基培養(yǎng)，每缽2株，待幼苗長(zhǎng)2片真葉時(shí)，開始噴灑l/2H0agland營(yíng)養(yǎng)液，每4d噴施一次，其間用清水補(bǔ)充。2.移苗及水培幼苗長(zhǎng)至8片真葉時(shí)，選均勻一致的幼苗移至l/2H0agland營(yíng)養(yǎng)液的水培盆(長(zhǎng) 42cm,寬37cm,高15cm)中，每種材料6盆，每盆植50株，隨機(jī)排列。氣泵正常通氣(20min/ h)，營(yíng)養(yǎng)液pH調(diào)至6. 5 士 0. 1，每5d更換一次營(yíng)養(yǎng)液。培養(yǎng)條件為14h光照/d，光照強(qiáng)度 140 160μ mol · m_2 · s_l，晝溫 20 25°C / 夜溫 15 20°C。
3.脅迫處理培養(yǎng)IOd后分進(jìn)行逆境處理，根據(jù)研究需要可進(jìn)行干旱、高溫、低溫、鹽漬、強(qiáng)光、 低氧等處理。4.受害調(diào)查與分級(jí)處理后3d開始調(diào)查受害情況，以后每隔3d調(diào)查一次受害情況，記錄受害指數(shù)及受害率。確立受害等級(jí)，依照分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鑒定品種進(jìn)行分級(jí)。受害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)0級(jí)-無受害癥狀；1級(jí)-輕度受害，有少部分(1/3)葉片的葉尖、葉緣或葉脈變黃；2級(jí)-中度受害，有約 1/2的葉尖、葉緣焦枯；3級(jí)-重度受害，大部分0/3)葉尖、葉緣焦枯或落葉；4級(jí)-植株枯死。5.建立評(píng)價(jià)體系采用多種評(píng)價(jià)方法，建立一套適合蘋果幼苗抗性的體系，綜合評(píng)價(jià)鑒定種或品種的抗性。1)抗逆系數(shù)評(píng)價(jià)法求各單項(xiàng)指標(biāo)的抗逆系數(shù)，然后對(duì)各單項(xiàng)指標(biāo)的抗逆系數(shù)間進(jìn)行簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)的計(jì)算，根據(jù)抗逆系數(shù)的大小判定蘋果屬植物的抗性?？鼓嫦禂?shù)=脅迫指標(biāo)性狀值/對(duì)照指標(biāo)性狀值。2)受害指數(shù)評(píng)價(jià)法根據(jù)每次觀察的受害情況和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)確定受害指數(shù)。受害指數(shù)=(OXX5^2X^+3XS3)/總株數(shù)。式中，S為相應(yīng)濕害級(jí)的株數(shù)。3)隸屬函數(shù)值評(píng)價(jià)法應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)值法，以正常生長(zhǎng)和脅迫條件下的生長(zhǎng)和生理等指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。通過比較鑒定蘋果品種的隸屬函數(shù)值的大小，確定其抗性強(qiáng)弱。隸屬函數(shù)值計(jì)算公式=R(Xi) = (Xi-XminV(Xmax-Xmin)如果為負(fù)相關(guān)，則用反隸屬函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，計(jì)算公式為R(Xi) = I-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)式中&為指標(biāo)測(cè)定值，Xmin，Xmax所有參試材料某一指標(biāo)的最小值和最大值。4)聚類分析采用生物統(tǒng)計(jì)軟件的歐氏距離、類平均數(shù)法進(jìn)行聚類分析，將聚類的樣品視為多維空間的點(diǎn)，然后定義距離，用歐氏距離作為度量樣品之間的聚類統(tǒng)計(jì)量，把距離較近的點(diǎn)歸為同一類，而把距離較遠(yuǎn)的點(diǎn)歸為同類。綜合多種評(píng)價(jià)方法，確立抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，分為高抗、中抗、不抗、敏感型四類。本發(fā)明率先提出蘋果屬植物幼苗抗性鑒定與評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)了用苗期鑒定結(jié)果替代傳統(tǒng)大田鑒定結(jié)果，在較小的面積上鑒定大量材料，一年可多次鑒定，能有效避免外部環(huán)境對(duì)鑒定結(jié)果的影響，大幅度地縮短了鑒定周期和育種年限，從移苗到處理結(jié)束可在一個(gè)月內(nèi)完成，占地面積小，在幾十平米的面積上一次可同時(shí)可以鑒定萬株幼苗，具有重復(fù)性好，結(jié)果可靠等特點(diǎn)，有利于年度間和不同實(shí)驗(yàn)室間的結(jié)果重現(xiàn)和比較。鑒定和評(píng)價(jià)結(jié)果與其他人多年評(píng)價(jià)結(jié)果一致，該發(fā)明可滿足不同抗性條件的研究需要，在篩選抗性蘋果種質(zhì)和蘋果抗性育種方面具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明蘋果屬植物根際低氧耐性鑒定與評(píng)價(jià)1.材料與方法
1. 1供試材料
表1供試材料及來源
權(quán)利要求
1.一種蘋果屬植物苗期抗性鑒定與評(píng)價(jià)體系，其特征在于，包括如下步驟1)幼苗培養(yǎng)將層積好的種子播入營(yíng)養(yǎng)缽中，砂基培養(yǎng)，每缽2株，待幼苗長(zhǎng)2片真葉時(shí)，開始噴灑 l/2Hoagland營(yíng)養(yǎng)液，每4d噴施一次，其間用清水補(bǔ)充；2)移苗及水培幼苗長(zhǎng)至8片真葉時(shí)，選均勻一致的幼苗移至l/2H0agland營(yíng)養(yǎng)液的水培盆中，每種材料6盆，每盆植50株，隨機(jī)排列；氣泵正常通氣，營(yíng)養(yǎng)液的pH調(diào)至6. 5士0. 1，每5d更換一次營(yíng)養(yǎng)液；培養(yǎng)條件為14h光照/d，光照強(qiáng)度140 160μ mol ·πΓ2 .s—1，晝溫20 25°C / 夜溫15 20°C ；3)逆境脅迫處理培養(yǎng)IOd后進(jìn)行脅迫處理，根據(jù)研究需要進(jìn)行相應(yīng)逆境脅迫處理；4)受害調(diào)查與分級(jí)逆境脅迫處理3d后開始調(diào)查受害情況，以后每隔3d調(diào)查一次受害情況，記錄受害指數(shù)及受害率，確立受害等級(jí)，依照分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鑒定品種進(jìn)行分級(jí)；5)建立評(píng)價(jià)體系建立一套適合蘋果幼苗抗性的評(píng)價(jià)體系，綜合鑒定和評(píng)價(jià)品種的抗性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蘋果屬植物苗期抗性鑒定與評(píng)價(jià)體系，其特征在于所述步驟2)中是用H3PO4或NaOH將營(yíng)養(yǎng)液的pH調(diào)至6. 5士0. 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述蘋果屬植物苗期抗性鑒定與評(píng)價(jià)體系，其特征在于所述氣泵正常通氣是每小時(shí)通氣20min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述蘋果屬植物苗期抗性鑒定與評(píng)價(jià)體系，其特征在于，所術(shù)建立評(píng)價(jià)體系包括1)抗逆系數(shù)評(píng)價(jià)法求各單項(xiàng)指標(biāo)的抗逆系數(shù)，然后對(duì)各單項(xiàng)指標(biāo)的抗逆系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)抗逆系數(shù)的大小判定蘋果屬植物的抗性，其中，抗逆系數(shù)=脅迫指標(biāo)性狀值/對(duì)照指標(biāo)性狀值；2)受害指數(shù)評(píng)價(jià)法根據(jù)每次觀察的受害情況和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)確定受害指數(shù)受害指數(shù)=(OXS+IXS^X^+SX。/總株數(shù)，S為相應(yīng)濕害級(jí)的株數(shù)；3)隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)法應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)值法，以正常生長(zhǎng)和脅迫條件下的生長(zhǎng)和生理指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，通過比較鑒定蘋果資源隸屬函數(shù)值的大小，確定其抗性強(qiáng)弱；隸屬函數(shù)值計(jì)算公式=R(Xi) = (Xi-XminV(Xmax-Xmin),如果為負(fù)相關(guān)，則用反隸屬函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，計(jì)算公式為 R(Xi) = I-(Xi-Xmin)Z(Xmax-Xmin),式中&為指標(biāo)測(cè)定值，Xmin，Xmax為所有參試材料某一指標(biāo)的最小值和最大值；4)聚類分析法采用生物統(tǒng)計(jì)軟件的歐氏距離、類平均數(shù)法進(jìn)行聚類分析，將聚類的樣品視為多維空間的點(diǎn)，然后定義距離，用歐氏距離作為度量樣品之間的聚類統(tǒng)計(jì)量，把距離較近的點(diǎn)歸為同一類，而把距離較遠(yuǎn)的點(diǎn)歸為同一類。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蘋果屬植物苗期抗性鑒定與評(píng)價(jià)體系，其特征在于所述抗性分為高抗、中抗、不抗和敏感型四類。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蘋果屬植物苗期抗性鑒定與評(píng)價(jià)體系，其特征在于所述受害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為0級(jí)-無受害癥狀；1級(jí)-輕度受害，有少部分葉片的葉尖、葉緣或葉脈變黃； 2級(jí)-中度受害，有約1/2的葉片的葉尖、葉緣焦枯；3級(jí)-重度受害，大部分葉片的葉尖、葉緣焦枯或落葉；4級(jí)-植株枯死。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蘋果屬植物苗期抗性鑒定與評(píng)價(jià)體系，其特征在于所述少部分是指占總數(shù)的1/3以下，大部分是指總數(shù)的2/3以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蘋果屬植物苗期抗性鑒定與評(píng)價(jià)體系，其特征在于所述逆境脅迫處理是指進(jìn)行干旱、高溫、低溫、鹽漬、強(qiáng)光或低氧處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蘋果屬植物苗期抗性鑒定與評(píng)價(jià)體系，其特征在于所述抗性鑒定是指進(jìn)行干旱、高溫、低溫、鹽漬、強(qiáng)光或低氧鑒定。
全文摘要
本發(fā)明公開了蘋果屬植物苗期抗性鑒定與評(píng)價(jià)體系，包括幼苗培養(yǎng)；移苗和水培；脅迫處理；害情調(diào)查與分級(jí)；評(píng)價(jià)體系建立等步驟，實(shí)現(xiàn)了用苗期鑒定結(jié)果替代傳統(tǒng)大田鑒定結(jié)果，大幅度地縮短了鑒定周期、節(jié)省土地和試驗(yàn)成本，能有效避免外部環(huán)境對(duì)鑒定結(jié)果的影響，提供了適于蘋果屬植物抗性鑒定和評(píng)價(jià)的技術(shù)體系，為規(guī)范我國蘋果種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)體系，保證鑒定評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和資源利用的有效性提供重要的理論依據(jù)。該方法在篩選抗性強(qiáng)的蘋果種質(zhì)資源，培育抗性蘋果和研究蘋果屬植物的抗性機(jī)理方面應(yīng)用潛力較大。
文檔編號(hào)A01G31/00GK102187774SQ20101012457
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者馮鳳娟, 尹蓉, 李永紅, 李翠英, 白團(tuán)輝, 馬鋒旺 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)