一种植物抗寒性高效活体鉴定方法技术

本发明专利技术提供了一种植物抗寒性高效活体鉴定方法，包括以下步骤：(1)利用电容测试仪测定植物成熟叶片的适宜部位的电容；(2)比较植物不同品种成熟叶片上相同部位的电容大小，电容越小，则该品种抗寒性越强。本发明专利技术通过用电容测定仪田间测定植物成熟叶片的适宜部位电容值来鉴定、比较不同品种的抗寒性强弱关系，且本鉴定方法不需让植物样本经历低温胁迫过程，在常温条件下即可进行，具有简便、快捷、准确性较高、非破坏性检测之特点，是一种田间高效、快速测量植物抗寒性强弱的新方法。

An efficient in vivo identification method for cold resistance of plants

【技术实现步骤摘要】
一种植物抗寒性高效活体鉴定方法
本专利技术涉及一种植物抗寒性鉴定方法，尤其涉及一种植物抗寒性高效活体鉴定方法。
技术介绍
油梨(PerseaamericanaMill.)是樟科鳄梨属一种速生常绿乔木果树，又名鳄梨、酪梨，俗称牛油果。油梨起源于中美洲、墨西哥热带湿润地区及海拔较高的山地森林或热带高原，是著名的热带亚热带果树。油梨于1918年引种到中国，如今已分布在海南、广东、广西、贵州、云南、台湾等热带、南亚热带地区。低温是果树栽培的重要限制因子，油梨在桂北地区、贵州亚热带高海拔地区等地常因冬季低温而遭受严重寒害，轻则枝叶受害，重则整株死亡，严重影响了中国油梨产业的安全发展。因此对油梨种质资源的抗寒性强弱及耐受低温范围进行研究鉴定，对指导油梨区域化栽培、抗寒性品种选育及抗寒性机理的深入探讨具有重的理论意义和实践价值。电导法是一种经典的植物组织抗寒性鉴定方法，因其简便、灵敏而被广泛应用。在此基础上，测定不同温度下植物组织的“导法线”，配以Logistic方程求拐点温度可测算出植物组织的低温半致死温度(LT50)，以作为植物抗寒性的数量指标。近年来，电导法已在苹果、葡萄、洋梨、莲雾、果梅、李、柑橘、杨桃等果树抗寒性研究鉴定中广泛应用，但用电导法结合Logistic方程测定油梨的半致死温度及抗寒性评价尚未见报道。电导法或LT50鉴定法虽准确、实用，但其测定需模拟低温胁迫过程，需对植物组织进行剪切，是一种破坏性鉴定，故有必要探索一种活体鉴定方法，以准确、高效、非破坏性鉴定油梨资源的抗寒性强弱。电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，其值的大小与介电常数、测定面积、两极距离有关，可用电容测试仪直接测定。在既定电容测试仪的测定面积、两极距离一定的条件下，电容值的大小就只与观测样本的介电常数有关。对既定样本，用既定电容测试仪所测定的电容值理论上应为一固定值，这就为通过既定电容测试仪观测电容值来推断样本差异提供了可能。但以我们所掌握的资料所知，目前尚未有通过测定电容值大小来推断植物样本间差异的研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种田间测定活体成熟叶片相同部位电容值作为判断其抗寒性强弱的新方法，在常温条件下即可进行，简便、快捷，且不破坏性检测物。本专利技术是这样实现的：一种植物抗寒性高效活体鉴定方法，包括以下步骤：(1)利用电容测试仪测定植物成熟叶片的适宜部位的电容；(2)比较植物不同品种成熟叶片上相同部位的电容大小，电容越小，则该品种抗寒性越强。其中，成熟叶片是指叶片性状、大小不再发生变化，且叶色已转变成该植物应有的色泽。优选地，所述适宜部位为叶片基部主脉、叶中部主脉、叶尖部主脉、叶基部侧脉、叶中部侧脉、叶尖部侧脉、叶基部叶肉、叶中部叶肉、叶尖部叶肉中的一处或多处。优选地，所述适宜部位为叶片叶中部主脉、叶尖部主脉、叶基部侧脉、叶基部主脉、叶中部侧脉、叶基部叶肉和叶中部叶肉中的一处或多处。优选地，所述适宜部位为叶片叶中部主脉、叶尖部主脉、叶基部侧脉中的一处或多处。在具体实施方式中，以海南大学热带农林学院儋州校区油梨种质资源圃的38份油梨种质资源为材料，通过电导法结合Logistic方程测算各油梨资源的半致死温度，同时田间活体测定其中27份油梨资源叶片不同部位的电容值，对叶片各部位电容值与半致死温度LT50进行相关性分析，以推断叶片电容测定法是否可用作油梨资源抗寒性强弱的鉴定。其后，田间测定台农1号和冬芒两个抗寒性差异较大的芒果品种叶片的电容值，以进一步验证电容法鉴定植物抗寒性强弱的可靠性。结果表明，(1)所测38份油梨种质抗寒性差异较大，半致死温度介于-5.056℃～3.045℃之间，其中14号种质半致死温度为3.045℃，抗寒性最弱，21号品种半致死温度为-5.056℃，抗寒性最强；(2)27份油梨种质活体叶片相同部位电容差异较大，同一种质叶片叶脉的电容值较叶肉大，叶脉部位的电容值随着叶脉的变细而减小，叶片不同部位叶肉的电容值相近。(3)油梨各种质半致死温度与其叶片叶中部主脉、叶尖部主脉、叶基部侧脉这3个部位的电容值有显著的正相关性，与叶基部主脉、叶中部侧脉、叶基部叶肉和叶中部叶肉这4个部位的电容值的相关性已经达到92％以上，与叶尖部侧脉和叶尖部叶肉这2个部位的电容值的相关性也在80％左右，即油梨各种质抗寒性与油梨叶片各个部位电容呈负相关。(4)在芒果品种中的验证试验结果表明冬芒(抗寒性较强)的叶片各部位电容值均低于台农一号(抗寒性较弱)，其中冬芒叶片叶基部主脉电容值1.1394nF显著低于台农一号2.0448nF，冬芒叶中部主脉电容值0.189nF极显著低于台农一号0.3764nF，冬芒叶尖部主脉电容值0.0065nF显著低于台农一号0.0105nF，与油梨抗寒性鉴定中得出的电容值与抗寒性成负相关的理论相符合。由此可见，在油梨和芒果品种的抗寒性研究中，田间测定活体成熟叶片相同部位电容值可作为判断其抗寒性强弱的新方法，这种方法可以在其它植物上应用。本专利技术通过用电容测定仪田间测定植物成熟叶片的适宜部位电容值来鉴定、比较不同品种的抗寒性强弱关系，且本鉴定方法不需让植物样本经历低温胁迫过程，在常温条件下即可进行，具有简便、快捷、准确性较高、非破坏性检测之特点，是一种田间高效、快速测量植物抗寒性强弱的新方法。附图说明图1为电容测定仪田间测定油梨叶片的部位。图2和图3为低温胁迫下不同油梨种质半致死温度分析结结果。具体实施方式下面参照附图，结合具体的实施方式对本专利技术作进一步的说明，以更好地理解本专利技术。1材料与方法1.1试验材料试验材料取自海南大学儋州校区油梨种质资源圃，供试品种为38个油梨种质，每个种质选取三株长势良好的六年生成年树。采样时间为2017年12月-2018年1月，在每株树的东、南、西、北4个方位采取大小基本一致的当年生无病虫害完整成熟叶片18张，其中9张直接在树上活体测定电容值，另外9张用湿纱布包裹好放入自封袋中，带回实验室用于相对电导率的测定。1.2试验方法1.2.1低温胁迫的处理将采集的38份油梨叶片用自来水洗净后再用蒸馏水冲洗两次，滤纸擦干叶表后分别置于4℃、2℃、0℃、-2℃、-4℃、-6℃、-8℃温度下暗处理12h，以室温(25℃)处理为对照(CK)。本文中种质用数字编号代替，各种质名详情请见附录1。1.2.2相对电导率的测定方法将处理好的材料取出放入保鲜盒中，然后把保鲜盒放入0℃的冰水混合物中(其中常温、4℃、2℃、0℃处理不用放冰水混合物中)解冻30min，后将叶片避开大叶脉剪成长宽约1cm的小碎片，每个品种每个温度处理的叶片混合称取6份0.5g的样品分别放入6个100ml的锥形瓶中(锥形瓶用洗洁精冲洗干净，再用蒸馏水冲洗两遍，烘干)，再往每个锥形瓶中加入25ml水，放入真空干燥箱中抽气30min，接着放入摇床震荡1h，取出静置15min，用便携式电导率仪(厂家：中国杭州齐威仪器有限公司，型号：DDB-11A)测电导率K1，称量每个锥形瓶的重量，做好记录，把锥形瓶放入沸水浴锅中水浴15min后取出冷却，加水至原来的重量。放入摇床震荡1h，取出静置10min，测K2。相对电导率(％)＝K1/K2＊100％1.2.3Logistic方程的拟合及拐点温度的计算参照朱根海等的的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物抗寒性高效活体鉴定方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用电容测试仪测定植物成熟叶片的适宜部位的电容；(2)比较植物不同品种成熟叶片上相同部位的电容大小，电容越小，则该品种抗寒性越强。

【技术特征摘要】
1.一种植物抗寒性高效活体鉴定方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用电容测试仪测定植物成熟叶片的适宜部位的电容；(2)比较植物不同品种成熟叶片上相同部位的电容大小，电容越小，则该品种抗寒性越强。2.根据权利要求1所述的植物抗寒性高效活体鉴定方法，其特征在于，所述适宜部位为叶片基部主脉、叶中部主脉、叶尖部主脉、叶基部侧脉、叶中部侧脉、叶尖部侧脉、叶基部...

【专利技术属性】
技术研发人员：李萃玲，李茂富，吴凡，郑春林，朱靖杰，彭文丽，姜昊，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：海南,46