一种麦冬抗旱种质的筛选方法
未命名
08-26
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1.本发明涉及麦冬种植技术领域,特别是涉及一种麦冬抗旱种质的筛选方法。
背景技术:
2.在长期田间栽培中观察发现,干旱缺水对中药麦冬ophiopogon japonicus(l.f.)ker-gawl.生长发育极其不利。干旱胁迫是所有自然灾害中危害最大的一种,它对药用植物的影响大于其它非生物胁迫的总和。干旱胁迫是限制植物生长发育和经济价值的重要生态环境因素,我国药用植物每年因干旱造成的损失不可估量。自然条件下,麦冬喜土壤湿润,尤其在营养根发育期(4月下旬-6月中旬),萌蘖旺盛,地下部分正值抽生新根,需水量较大。如此时发生干旱,新栽苗株不能迅速抽生新根,就会因缺水造成成片干枯死亡;已生根的苗株也会因干旱导致叶片枯黄,生长发育受影响。
3.四川省绵阳市三台县作为我国中药麦冬的主产地,全国70%以上的麦冬药材都来源于此。2014年、2016年、2018年、2020年及2022年,绵阳市三台县麦冬主产区春季降雨偏少,干旱缺水严重。为减轻干旱缺水对麦冬生长发育的影响,产区采用多次灌溉,或追肥时大量掺水进行泼浇,使土壤能经常保持较潮湿的状况,以弥补降雨量不足和降水分布不匀的现象,花费大量的劳动成本的同时,抗旱效果并不明显。在春季发生干旱的年份,麦冬产业损失达上亿元以上。因此,筛选出麦冬抗旱种质至关重要。
4.目前未有关于麦冬抗旱种质的筛选方法的报道。已报道的麦冬抗旱相关研究报道为短葶山麦冬的干旱胁迫下的生理响应,而非中药麦冬。目前报道的涉及麦冬抗旱方法有:人工模拟水分胁迫、聚乙二醇6000(peg6000)模拟干旱胁迫及隶属函数评定比较麦冬与其它园林观赏植物的抗旱性,但上述研究中的麦冬作为园林观赏植物而非中药麦冬基原植物,且对干旱条件下的施水量及施水来源未作明确说明。因此,迫切需要一种科学的、有效的麦冬抗旱种质的筛选方法。
技术实现要素:
5.本发明的目的是提供一种麦冬抗旱种质的筛选方法,以解决上述现有技术存在的问题。
6.为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
7.本发明提供一种麦冬抗旱种质的筛选方法,包括以下步骤:
8.(1)收集在干旱条件下栽培田中及野生条件下的存活较好的麦冬植株,引种到麦冬种质资源保存圃,引种适宜后选择表观性状一致、可供进一步评价的麦冬种质群体;
9.(2)应用arcgis 10.2地理信息系统提取出麦冬生长需水量较大时期的麦冬主产地的降雨量,计算出月平均降雨量并转换成施水量;
10.(3)针对自然条件下的麦冬需水量较大时期,将步骤(2)换算的施水量的100
±
5%、50
±
5%和35
±
5%设置为正常供水、中度干旱、重度干旱3个水分梯度,针对步骤(1)所述的麦冬种质群体开展不同干旱条件下的干旱胁迫模拟实验;
11.(4)干旱梯度形成后,测定不同干旱胁迫条件下的麦冬种质群体的生长指标和生理指标;
12.(5)应用模糊数学评判方法对不同麦冬种质的生长指标和生理指标进行综合排序,以评估麦冬的抗旱能力,筛选出抗旱种质。
13.优选的是,所述麦冬生长需水量较大时期为每年的4-6月。
14.优选的是,在步骤(1)中,所述干旱条件的标准为:栽培田地势较高且不存水的地块或野外林下的坡地,土壤含水量为20%以下;所述存活较好的判断标准为:植株生长旺盛,叶片表现为绿色、不枯黄;所述表观性状一致为同一产地种质的植株叶片颜色一致,株高、叶片数、叶片宽、叶片长、分蘖数没有统计学差异。
15.优选的是,在步骤(2)中,所述麦冬主产地包括四川省绵阳市三台县主产地芦溪镇、老马镇、里程镇、灵兴镇、刘营镇、新德镇、永明镇、建设镇;所述月平均降雨量换算成每日每盆的施水量,换算公式为:
16.施水量=降雨量(mm)
×
0.667(m2)
÷
30(d)
÷
实验容器面积(m2)。
17.优选的是,在步骤(4)中,所述生长指标由叶绿素、新根数、新根长度、叶片数、叶片宽和叶片长增长组成。
18.优选的是,在步骤(4)中,所述生理指标包括丙二醛、总超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和脯氨酸。
19.优选的是,在步骤(5)中,采取问询行业专家打分法筛选出评估指标并赋值,权重的具体分配如下:
20.叶绿素(0.20),新根数(0.05),新根长度(0.05),叶片数(0.03),叶片宽(0.03),叶片新增长(0.04),mda(0.12),sod(0.12),pod(0.12),cat(0.12),pro(0.12)
21.应用模糊综合评判方法对不同麦冬种质进行评判,分别评估中度干旱胁迫条件下和重度干旱胁迫条件下麦冬的抗旱能力,并对不同种质的抗旱能力进行排序。
22.本发明公开了以下技术效果:
23.本发明采用麦冬主产地生长期需水较大时期降雨量的情况下,对在干旱条件下适生较好的麦冬抗旱种质进行干旱胁迫,并对干旱胁迫条件下不同麦冬种质的生长指标和生理指标进行综合评判、排序,以评估麦冬不同种质的抗旱能力。该筛选方法科学、有效,可以综合评估麦冬在干旱胁迫条件下的抗旱能力,为麦冬的抗逆种质筛选、抗逆种质推广应用奠定了技术基础。
具体实施方式
24.现详细说明本发明的多种示例性实施方式,实施例中方法如无特殊说明均采用常规方法,使用试剂如无特殊说明,均为常规市售试剂或采用常规方法配制的试剂。该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
25.应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明。另外,对于本发明中的数值范围,应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值,以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包
括或排除在范围内。
26.除非另有说明,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料,但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入,用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时,以本说明书的内容为准。
27.在不背离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化,这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
28.关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
29.本发明所述技术方案,如未特别说明,均为本领域的常规方案,所用试剂或原料,如未特别说明,均购自商业渠道或是已公开。
30.实施例1麦冬主产地的最大需水时期4月-6月降雨量提取
31.收集栽培在田地势较高不存水的地块或野外林下的坡地,土壤含水量20%以下,植株生长旺盛,叶片表现为绿色、不枯黄的麦冬植株,引种到麦冬种质资源保存圃。引种适宜后选择种质的植株颜色、株高、叶片数、叶片宽、叶片长、分蘖数一致、可供进一步评价的麦冬种质群体。
32.11份麦冬ophiopogon japonicus(l.f.)ker-gawl.种质资源材料收集于四川、湖北、贵州等不同地区,其中6个种质资源为野生种质资源。各编号具体产地信息见表1。
33.表1 11份不同产地抗旱麦冬种质情况
[0034][0035]
1麦冬主产地分布点数据来源
[0036]
在前期调查和研究基础上,整理出四川绵阳市三台县主产地芦溪镇、老马镇、里程镇、灵兴镇、刘营镇、新德镇、永明镇、建设镇的麦冬种植地信息(经度、维度)。
[0037]
2数据格式转换
[0038]
应用arcgis 10.2软件“文件”菜单的“添加数据”功能,将按照“经度+纬度”的形式保存的(.xls)格式的数据转换为(.shp)格式。
[0039]
3生态因子提取
[0040]
将(.shp)格式数据加载到arcgis 10.2中,利用arc toolbox的“spatial analysis tools”的“提取分析”的“多值提取至点”功能,将来自全球气候数据库worldclim 2.0版,分辨率为30
″
的4月降雨量(pre_4)、5月降雨量(pre_5)和6月降雨量(pre_6)共3个气候生态因子的栅格格式输入,提取四川省绵阳市三台麦冬主产地4月至6月的降雨量数值。其提取结果见表2,并计算出4月-6月平均降雨量为85mm。
[0041]
表2麦冬主产地4-6月份降雨量(mm)
[0042][0043][0044]
从表2可见,麦冬主产地4月-6月的平均降雨量为85mm。根据平均降雨量为85mm,按照公式(1)换算为实施例中每日每盆的施水量。换算公式如下:
[0045]
施水量=降雨量(mm)
×
0.667(m2)
÷
30(d)
÷
实验容器面积(m2),公式(1),
[0046]
换算结果为:
[0047]
正常供水:每周每日浇水,每次每盆施水量213.1ml;
[0048]
中度干旱:每周每日浇水,每次每盆施水量106.5ml;
[0049]
重度干旱:每周每日浇水,每次每盆施水量74.6ml。
[0050]
实施例2麦冬抗旱种质的综合评价及筛选。
[0051]
本发明采用试验试剂主要有:
[0052]
测定麦冬叶中mda、sod、pod、cat、pro的特定试剂盒(来自南京建成生物工程研究所);冰醋酸(分析纯,乙酸浓度》99.5%)。
[0053]
mda试剂盒(100管/96样a003-1-2),包含4种试剂。试剂一:液体20mlx1瓶,无色透明,低温时会凝固,室温保存。试剂二:液体12mlx1瓶,无色透明,4℃冷藏。试剂三:粉剂x1支,浅黄或白,4℃冷藏避光保存。标准品:10nmol/ml四乙氧基丙烷5mlx1瓶,无色透明,4℃冷藏。
[0054]
sod试剂盒(a001-3-2:95t),包括4种试剂。试剂一:缓冲液,液体15mlx2瓶,无色透明,4℃保存。试剂二:底物储备液,液体0.15mlx1支,棕色,4℃保存。试剂三:酶储备液,0.30mlx1支,无色透明,4℃保存。试剂四:酶稀释液,淡棕色,液体4mlx1瓶,-20℃冷藏。
[0055]
pro测试盒(a107-1-1,50t/48样),包括4种试剂。试剂一:60mlx2瓶,4℃避光保存。试剂二:缓冲液,60mlx1瓶,4℃避光保存。试剂三:60mlx1瓶,4℃避光保存。标准品:100μg/ml标准贮备液,1mlx1支,4℃保存。
[0056]
cat测定试剂盒(a007-1-1,钼酸铵法),包括4种试剂。试剂一:液体100mlx1瓶,无色透明,4℃保存。试剂二:底物液体10mlx1瓶,无色透明,4℃保存。试剂三:显色粉剂x1瓶,白色,4℃保存。加双蒸水100ml溶解,4℃保存1个月。(如果底部有不溶粉末沉淀,直接取上清使用,不影响测定结果)试剂四:液体10mlx1瓶,无色透明,低温时会凝固,4℃保存。天冷时会凝固,临用前37℃加热至透明方可使用。
[0057]
pod测定试剂盒(a084-3-1,测植物),包括4种试剂。试剂一:60ml液体x4瓶,无色透明,4℃保存。试剂二:粉剂x3瓶,白色,4℃保存。试剂三:5ml液体x1瓶,无色透明,4℃保存。试剂四:50ml液体x2瓶,无色透明,4℃保存。
[0058]
1.麦冬不同种质抗旱试验
[0059]
采用盆栽模拟控水法进行试验,试验设在四川省中医药科学院高透光阳台。花盆为芷郁牌园艺种植长方形花盆,规格为:长47cm
×
宽19cm
×
高16cm,每盆10株麦冬种质,3次重复。麦冬植株高度20cm。基质配方:有机质含量1.80g/kg,全n 2.5g/kg,全p1.5g/kg,ph值6.8,基质最大持水量为25.8%。
[0060]
抗旱试验共设置3个水分梯度,分别为正常供水(cd)、中度干旱(md)、重度干旱(sd),即施水量分别控制在平均降雨量(85mm)的100
±
5%、50
±
5%和35
±
5%。清明前后,选择麦冬种质资源圃中11份抗旱条件下存活较好的种质群体(生长状况基本相同、发育时期相近)的麦冬种苗移栽至试验盆中,进行定植后充分灌水。
[0061]
2.生长指标测定
[0062]
4月下旬麦冬进入营养根发育期时,进行控水:
[0063]
正常供水:每周每日浇水,每次每盆施水量213.1ml;
[0064]
中度干旱:每周每日浇水,每次每盆施水量106.5ml;
[0065]
重度干旱:每周每日浇水,每次每盆施水量74.6ml。
[0066]
干旱梯度形成后(即正常供水土壤含水量为20.4%~25.4%、中度干旱土壤含水量为12.2%~14.9%、重度干旱土壤含水量为5.0%~9.8%),测定生存率、叶绿素含量、新根数、新根长度、叶片数、叶片宽、叶片长增长等生长指标。其中叶绿素含量用柯尼卡美能达公司生产的spad-502活体叶绿素仪测定,生存率为试验人员计数、叶片宽用游标卡尺测定,其余指标用直尺测定。
[0067]
2.1存活率测定
[0068]
存活率测定结果,如表3所示。
[0069]
表3干旱胁迫对不同种质麦冬生存率的影响
[0070][0071][0072]
注:“+++”代表生长旺盛,叶片整体“绿色”;“++”代表生长较好,极少种质部分叶片变黄,叶片整体颜色“绿+部分黄绿”;“+”代表生长较差,大部分种质叶片变黄,叶片整体颜色“黄绿”。
[0073]
从表3中可以看出,所有种质在不同干旱条件下均成活,但植株生长状态不尽相同。种质c、种质d、种质j和种质k无论在何种干旱胁迫条件下,植物状态均比较旺盛,叶片整体为绿色,其中种质d为匍匐型;而种质a、种质e和种质f,随着干旱程度的加剧,植物表现变化不大,叶片变现为“绿+部分黄绿”的状态,表明其抗旱性较好;而种质种质b、种质g、种质h和种质i,随着干旱程度的增加,叶片颜色变成黄绿色,表明抗旱能力较弱。
[0074]
2.2叶绿素含量测定
[0075]
为了进一步论证叶片变色的问题,对所有试验麦冬叶片中的绿素含量进行了测定,结果如表4所示。
[0076]
表4干旱胁迫对不同种质麦冬叶片中叶绿素的影响(spad)
[0077][0078][0079]
注:同一行数据后相同字母表示差异不显著,不同字母表示差异显著(p《0.05),下表同此。
[0080]
由表4可见,干旱胁迫可导致叶绿素合成受阻或叶绿素降解。其原因可能是干旱胁迫下,叶片细胞内水分减少,叶绿素合成速率变慢会影响核糖体的形成,蛋白质合成受阻,代谢减慢,抑制叶绿素的生物合成,叶绿素被分解。种质c、种质d、种质j和种质k,在干旱胁迫条件下,与正常供水相比,叶绿素含量降低变化不大,与叶片整体绿色相一致,表明抗旱能力较强。而种质b、种质g、种质h及种质i,干旱胁迫条件下,与正常供水差异显著,显示抗旱能力较差。
[0081]
2.3新根数测定
[0082]
干旱胁迫对麦冬新根数的影响,结果如表5所示。
[0083]
表5干旱胁迫对不同种质麦冬新根数的影响
[0084][0085][0086]
从表5中可以看出,随着干旱程度的加剧,新根数在逐渐增加,新根数的加剧新增,可能是为了增强贮水能力。其中,在干旱胁迫条件下,尤其是重度干旱条件下,种质c、种质d、种质i、种质j和种质k的新根数要显著高于正常供水下的新根数(表11);其余种质新根数,在干旱胁迫条件下差异不显著。
[0087]
2.4新根长度测定
[0088]
干旱胁迫对麦冬新根长度的影响,结果如表6所示。
[0089]
表6干旱胁迫对不同种质麦冬新根长度的影响(cm)
[0090][0091]
由表6可见,随着干旱程度的加剧,新根加剧变长,可能是为了增强贮水能力。其中,种质c、种质d、种质j和种质k,重度干旱条件下的麦冬种质新根长度要明显高于中度干旱条件下的麦冬种质新根长度,中度干旱条件下新根长度也高于正常供水下的新根长度(表11);其余种质新根长度,在干旱胁迫条件下差异不显著。
[0092]
2.5叶片数、叶片宽、叶片新增长测定
[0093]
干旱胁迫对麦冬叶片数、叶片宽、叶片新增长的影响,结果如表7-表9所示。
[0094]
表7干旱胁迫对不同种质麦冬叶片数的影响
[0095]
[0096][0097]
表8干旱胁迫对不同种质麦冬叶片宽的影响(mm)
[0098][0099]
表9干旱胁迫对不同种质麦冬叶片长增长的影响(cm)
[0100]
[0101][0102]
干旱胁迫对不同种质麦冬的叶片数、叶片宽影响差异均不显著(表7、表8),但对中度干旱与重度干旱相比叶片长增长部分影响显著(表9),可见随着干旱程度的增加麦冬生长变得缓慢,尤其在叶片长增长部分。
[0103]
3.生理指标测定
[0104]
测定丙二醛(mda)、总超氧化物歧化酶(sod)、过氧化物酶(pod)、过氧化氢酶(cat)、脯氨酸(pro),共5个渗透调节物质。
[0105]
3.1mda测定
[0106]
干旱胁迫对麦冬叶片mda含量的影响,结果见表10。
[0107]
表10在干旱胁迫下不同麦冬种质的mda含量(nmol/ml)
[0108][0109]
在植物衰老生理和抗性生理研究中丙二醛(mda)含量是一个常用指标。植物器官衰老或在逆境下遭受伤害,往往发生膜脂过氧化作用,mda是膜脂过氧化的最终分解产物,其含量可以反映植物遭受逆境伤害的程度。由表10可以看出,干旱胁迫下,在一定程度上使种质a、种质f和种质i的mda含量增加,说明在应对干旱胁迫时,这些种质资源的抗旱性较
差,种质k、种质j、种质c、种质e、种质g和种质d的抗旱能力相对较强。
[0110]
3.2sod测定
[0111]
干旱胁迫对麦冬叶片sod含量的影响,结果见表11。
[0112]
表11在干旱胁迫下不同麦冬种质的sod含量(umol/g)
[0113][0114]
总超氧化物歧化酶(sod)是植物体内重要的呼吸酶类,其活性与酚类物质代谢、植物抗性密切相关。sod活性越高,抗逆性就越强。由表11可以看出,干旱胁迫条件下,在一定程度上使种质a、种质b、种质f、种质h和种质i的sod含量降低,说明在应对干旱胁迫时,这些种质资源的抗旱性较差,种质c、种质d、种质e、种质g、种质j和种质k的抗旱能力相对较强。
[0115]
3.3pro测定
[0116]
干旱胁迫对麦冬叶片pro含量的影响,结果见表12。
[0117]
表12在干旱胁迫下不同麦冬种质的pro含量(μg/g)
[0118]
[0119][0120]
脯氨酸(pro)是广泛存在于动物、植物、微生物和培养细胞中,逆境条件下,植物体内pro含量显著增加。pro增加量在一定程度上反映了抗逆性,抗旱性强的种质往往积累较多的脯氨酸。由表12可以看出,干旱胁迫条件后,无论是中度干旱还是重度干旱,不同种质麦冬叶片的pro含量较正常供水处理均增加。中度干旱情况下,与正常供水相比,种质j的pro含量增加最多,其次为种质k、种质b、种质i、种质d。在重度干旱情况下,与正常供水相比,种质k的pro增加最多,其次为种质b、种质j、种质i、种质d。结果表明:种质k、种质b、种质d、种质i和种质j的pro含量增加显著,抗旱性强于其他种质。
[0121]
3.4cat测定
[0122]
干旱胁迫对麦冬叶片cat含量的影响,结果见表13。
[0123]
表13在干旱胁迫下不同麦冬种质的cat含量(μg/g)
[0124]
[0125][0126]
过氧化氢酶(cat)普遍存在于植物的所有组织中,可以清除h2o2,是植物体内重要的酶促防御系统之一。因此,植物组织中过氧化氢酶活性与植物的代谢强度及抗逆性密切相关,cat的含量可在一定程度上反映植物的抗旱耐涝能力。由表13可以看出,干旱胁迫条件后,无论是中度干旱还是重度干旱,种质a、种质b、种质c、种质d、种质e、种质h、种质j和种质k的cat含量较正常供水处理均增加,其他种质cat活性较正常处理下降。结果表明:在干旱胁迫下,种质a、种质b、种质c、种质d、种质e、种质h、种质j和种质k在一定程度上能够抵抗细胞膜免遭氧化作用,抗旱性强,而种质f、种质g和种质i在一定程度上对细胞膜的氧化作用抵抗较弱,抗旱性较弱。
[0127]
3.5pod测定
[0128]
干旱胁迫对麦冬叶片pod含量的影响,结果见表14。
[0129]
表14在干旱胁迫下不同麦冬种质的pod含量(μg/g)
[0130][0131]
过氧化物酶(pod)是广泛存在于各种植物体内的一类氧化酶,pod是植物在逆境条件下酶促防御系统的关键酶之一,与sod、cat协同作用,清除体内过剩的自由基,从而提高植物的抗逆性。由表14可以看出,干旱胁迫条件后,无论是中度干旱还是重度干旱,种质b、种质d、种质i、种质j和种质k的pod含量较正常供水处理均增加,其他种质pod活性较正常供水处理下降。根据各种质pod活性的变化说明在一定程度上,种质b、种质d、种质i、种质j和种质k的抗旱性强于其他种质。
[0132]
4.不同麦冬种植抗旱性的模糊综合评判
[0133]
采用模糊综合评判的方法对不同麦冬种质的生长指标[叶绿素含量差值、新根数、新根长度、叶片数、叶片宽、叶片新增长]、生理指标(mda负向差值、sod差异、pod差值、cat差值、pro差值)具体指标为评估指标进行综合排序,以筛选出最优的麦冬抗旱种质。采用模糊数学隶属函数计算公式进行定量转换。
[0134]
隶属函数的公式为u(xi)=(x
i-x
min
)/(x
max-x
min
)。式中:u(xi)为隶属函数值;xi为麦冬种质某一指标的测定值,x
max
,x
min
分别为麦冬种质某一指标内的最大值和最小值。构建综合评判的数学模型:
[0135]
设两个论域:u=(u1,u2,u3,
…
um),v=(vi,v2,v3,
…vn
)
[0136]
其中u是综合评判的因素组成的集合;v代表各因素隶属函数值组成的集合。称模糊变换:a
·
r=b为综合变换的数学模型。它是一个m
×
n的模糊矩阵。这里r=(r
ij
)m×n(i=1,2,
…
m;j=1,2,
…
n),表示一个m维论域u和n维论域v之间的模糊关系。a是u上的模糊子集,即评判因素的权重。而b是评判结果,它是论域v上的模糊子集,即模糊向量。
[0137]
选择生长指标[叶绿素含量差值、新根数、新根长度、叶片数、叶片宽、叶片新增长]、生理指标(mda负向差值、sod差异、pod差值、cat差值、pro差值),指标作为评判因素组成论域u,即m=12。采用种质a、种质b
…………
、种质k,11个不同麦冬种质的各个指标平均值的隶属函数值组成论域v,即n=11。11个评判因素的权重值组成a。通过问询行业专家打分法筛选出评估指标并赋值,权重的具体分配如下:
[0138]
a={叶绿素含量(0.20),新根数(0.05),新根长度(0.05),叶片数(0.03),叶片宽(0.03),叶片新增长(0.04),mda含量(0.12),sod含量(0.12),pod含量(0.12),cat含量(0.12),pro含量(0.12)}
[0139]
应用模糊综合评判方法对不同麦冬种质进行评判。计算出:
[0140]
a=[0.20,0.05,0.05,0.03,0.03,0.04,0.12,0.12,0.12,0.12,0.12]
[0141]
为了全面分析麦冬不同种质的抗旱性,对不同干旱胁迫条件下的抗旱能力进行综合评估,其中
[0142]
中度干旱胁迫条件下:
[0143][0144]
b=a
·
r={0.266,0.403,0.653,0.674,0.497,0.380,0.373,0.280,0.418,
0.831,0.883}
[0145]
根据中度干旱胁迫条件下的综合评判结果,研究发现:不同麦冬种质抗旱的优良的综合排序是:种质k﹥种质j﹥种质d﹥种质c﹥种质e﹥种质i﹥种质b﹥种质f﹥种质g﹥种质h﹥种质a。也是说,这11个种质当中,种质k的抗旱性最好,其次为种质j、种质d和种质c。这4个种质的抗旱性总体形状显著高于其它7个种质,可以作为麦冬抗旱优良种质进一步重点观测和研究。
[0146]
重度干旱条件下:
[0147][0148]
b=a
·
r={0.370,0.491,0.728,0.756,0.523,0.330,0.356,0.263,0.469,0.886,0.937}
[0149]
重度干旱胁迫条件下的综合评判结果:不同麦冬种质抗旱的优良的综合排序是种质k﹥种质j﹥种质d﹥种质c﹥种质e﹥种质b﹥种质a﹥种质g﹥种质i﹥种质f﹥种质h。由此可见,在重度干旱条件下种质k的抗旱性最好,其次为种质j、种质d和种质c。
[0150]
综上所述,无论是中度干旱还是重度干旱胁迫条件下,抗旱性最好的种质为种质k,其次为种质j、种质c和种质d。其余种质抗旱性较差。
[0151]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
技术特征:
1.一种麦冬抗旱种质的筛选方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)收集在干旱条件下栽培田中及野生条件下的存活较好的麦冬植株,引种到麦冬种质资源保存圃,引种适宜后选择表观性状一致、可供进一步评价的麦冬种质群体;(2)应用arcgis 10.2地理信息系统提取出麦冬生长需水量较大时期的麦冬主产地的降雨量,计算出月平均降雨量并转换成施水量;(3)针对自然条件下的麦冬生长需水量较大时期,将步骤(2)换算的施水量的100
±
5%、50
±
5%和35
±
5%设置为正常供水、中度干旱、重度干旱3个水分梯度,针对步骤(1)所述的麦冬种质群体开展不同干旱条件下的干旱胁迫模拟实验;(4)干旱梯度形成后,测定不同干旱胁迫条件下的麦冬种质群体的生长指标和生理指标;(5)应用模糊数学评判方法对不同麦冬种质的生长指标和生理指标进行综合排序,以评估麦冬的抗旱能力,筛选出抗旱种质。2.根据权利要求1所述的筛选方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述干旱条件的标准为:栽培田地势较高且不存水的地块或野外林下的坡地,土壤含水量为20%以下;所述存活较好的判断标准为:植株生长旺盛,叶片表现为绿色、不枯黄;所述表观性状一致为同一产地种质的植株叶片颜色一致,株高、叶片数、叶片宽、叶片长、分蘖数没有统计学差异。3.根据权利要求1所述的筛选方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述麦冬主产地包括四川省绵阳市三台县主产地芦溪镇、老马镇、里程镇、灵兴镇、刘营镇、新德镇、永明镇、建设镇;所述月平均降雨量换算成每日每盆的施水量,换算公式为:施水量=降雨量(mm)
×
0.667(m2)
÷
30(d)
÷
实验容器面积(m2)。4.根据权利要求1所述的筛选方法,其特征在于,在步骤(4)中,所述生长指标由叶绿素、新根数、新根长度、叶片数、叶片宽和叶片长增长组成。5.根据权利要求1所述的筛选方法,其特征在于,在步骤(4)中,所述生理指标包括丙二醛、总超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和脯氨酸。6.根据权利要求1所述的筛选方法,其特征在于,在步骤(5)中,采取问询行业专家打分法筛选出评估指标并赋值,权重的具体分配如下:叶绿素(0.20),新根数(0.05),新根长度(0.05),叶片数(0.03),叶片宽(0.03),叶片新增长(0.04),mda(0.12),sod(0.12),pod(0.12),cat(0.12),pro(0.12);应用模糊综合评判方法对不同麦冬种质进行评判,分别评估中度干旱胁迫条件下和重度干旱胁迫条件下麦冬的抗旱能力,并对不同种质的抗旱能力进行排序。
技术总结
本发明公开了一种麦冬抗旱种质的筛选方法,属于麦冬种植技术领域。本发明采用麦冬主产地生长期需水较大时期降雨量的情况下,对在干旱条件下适生较好的麦冬抗旱种质进行干旱胁迫,并对干旱胁迫条件下不同麦冬种质的生长指标和生理指标进行综合评判、排序,以评估麦冬不同种质的抗旱能力。该筛选方法科学、有效,可以综合评估麦冬在干旱胁迫条件下的抗旱能力,为麦冬的抗逆种质筛选、抗逆种质推广应用奠定了技术基础。奠定了技术基础。
技术研发人员:陈铁柱 林娟 周霞 刘建辉 程婷婷 张涛
受保护的技术使用者:四川省中医药科学院
技术研发日:2023.07.13
技术公布日:2023/8/24
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