專利名稱：桃不同砧木類型對(duì)持續(xù)干旱的響應(yīng)及其抗旱性評(píng)價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于果樹栽培技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種桃不同砧木類型對(duì)持續(xù)干旱的響應(yīng)及其抗旱性評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
桃的砧木育種目前在北美、南美、歐洲、非洲、澳大利亞和亞洲研究較多，抗旱育種是桃砧木全球育種計(jì)劃的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)，尤其近年來氣候異常，旱澇時(shí)有發(fā)生，因此抗旱、抗?jié)痴枘镜暮Y選和推廣對(duì)于桃栽培具有重要的意義。桃是多年生木本植物，砧木合理選取是桃優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)環(huán)節(jié)至關(guān)重要的一步，砧木選取不當(dāng)將導(dǎo)致植株抗性降低，影響生長(zhǎng)發(fā)育、結(jié)果，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致果園生產(chǎn)力降低，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來重大損失。葉片是植物外部形態(tài)對(duì)干旱脅迫反應(yīng)最敏感的器官，用葉片相關(guān)生理特性的變化可指示植物的抗旱性。葉綠素含量、相對(duì)含水量、相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛含量常用做植物抗旱性鑒定的指標(biāo)，已在眾多植物抗旱性上得到推廣應(yīng)用。葉綠素含量的變化對(duì)光合作用產(chǎn)生直接影響，其含量的高低在一定程度上能反映干旱脅迫下葉片的光合能力。有研究發(fā)現(xiàn)，冬小麥品種洛麥9133在干旱脅迫下有較高的葉綠素含量，這有利于維持一定水平的光合作用，增強(qiáng)植株對(duì)干旱逆境的適應(yīng)，從而提高抗旱性。質(zhì)膜是植物在逆境脅迫中首先受到傷害的原初位點(diǎn)，其具有選擇透性，各種逆境傷害都會(huì)造成膜選擇透性的改變或喪失，導(dǎo)致大量離子外滲，從而使組織浸出液的相對(duì)電導(dǎo)率升高。丙二醛是膜脂過氧化作用的主要產(chǎn)物之一，具有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性，對(duì)膜和細(xì)胞中的許多生物功能分子如蛋白質(zhì)、核酸和酶等均有很強(qiáng)的破壞作用，并參與破壞生物膜的結(jié)構(gòu)與功能。周偉偉等(2009)研究表明，干旱脅迫下景天屬植物細(xì)胞膜脂氧化產(chǎn)物丙二醛含量及葉片相對(duì)電導(dǎo)率均 有不同程度的升高；尾葉桉和楓香在干旱脅迫初期相對(duì)電導(dǎo)率就有大幅度的增加，干旱脅迫后期對(duì)干旱有所適應(yīng)，脯氨酸含量下降，引起相對(duì)電導(dǎo)率下降，馮慧芳等(2011)認(rèn)為這2個(gè)樹種可通過干旱鍛煉獲得一定的抗旱能力。水資源缺乏是公認(rèn)的全球性環(huán)境問題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，地球上有三分之一以上的陸地是干旱半干旱區(qū)，干旱半干旱土地約占耕地面積的43%。淡水資源不足且分配不均是中國(guó)的基本國(guó)情之一，水資源缺乏已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的嚴(yán)重障礙。水分是影響植物生長(zhǎng)、限制植物生存的主要環(huán)境因素。水分條件影響著植物形態(tài)、生物量分配、生理生化代謝及地理分布范圍。植物在長(zhǎng)期演化過程中為適應(yīng)環(huán)境形成了不同的需水特性，而土壤水分超過或低于臨界閾值，都會(huì)對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程產(chǎn)生影響。日益加劇的水資源短缺與植物的正常生長(zhǎng)之間形成了激烈的矛盾，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。砧木對(duì)作物改善土壤性狀、改變接穗長(zhǎng)勢(shì)、延長(zhǎng)樹齡和抵抗病蟲害至關(guān)重要。在我國(guó)，不同桃產(chǎn)區(qū)使用的砧木存在差異，且多為本地區(qū)的使用習(xí)慣，對(duì)不同砧木的抗性了解尚不全面。席萬(wàn)鵬等(2006)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤含水量達(dá)到3.77%以下重度脅迫時(shí)，扁桃砧木生理調(diào)節(jié)能力下降，受到旱害。針對(duì)桃不同砧木類型的抗旱性差異尚未見系統(tǒng)報(bào)道。研究桃不同砧木品種對(duì)干旱反應(yīng)機(jī)制的特點(diǎn)，能篩選出抗旱性強(qiáng)的砧木，對(duì)于桃抗旱節(jié)水栽培
具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種桃不同砧木類型對(duì)持續(xù)干旱的響應(yīng)及其抗旱性評(píng)價(jià)方法。其技術(shù)方案如下:一種桃不同砧木類型對(duì)持續(xù)干旱的響應(yīng)及其抗旱性評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟:①首先根據(jù)各項(xiàng)測(cè)定指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)計(jì)算出每個(gè)品種的抗旱系數(shù)；②通過對(duì)抗旱系數(shù)進(jìn)行主成分分析得到各綜合指標(biāo)值；③根據(jù)各綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率，運(yùn)用隸屬函數(shù)法分別求得各綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值；④根據(jù)綜合指標(biāo)貢獻(xiàn)率的大小求出各綜合指標(biāo)的權(quán)重；⑤運(yùn)用綜合D值法分別計(jì)算各桃砧木品種在干旱脅迫下的綜合評(píng)價(jià)值(D值)。根據(jù)計(jì)算所得的綜合評(píng)價(jià)值(D值)，采用一定的分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同砧木品種進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)選。

具體分類標(biāo)準(zhǔn)為:D彡0.7為強(qiáng)抗旱；0.4彡D < 0.7為中等抗旱；D <0.4為弱抗旱。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果:本發(fā)明用主成分分析法對(duì)不同果樹砧木品種各項(xiàng)生理指標(biāo)的抗旱系數(shù)進(jìn)行分析，將這些指標(biāo)轉(zhuǎn)化成幾個(gè)獨(dú)立的綜合指標(biāo)，對(duì)綜合指標(biāo)值及相應(yīng)的隸屬函數(shù)值加權(quán)，得到抗旱性的綜合評(píng)價(jià)值，可根據(jù)綜合評(píng)價(jià)值的數(shù)值大小對(duì)砧木耐旱性進(jìn)行排序，以篩選出適于干旱少雨地區(qū)推廣應(yīng)用的果樹砧木類型。該方法結(jié)合果樹砧木生理指標(biāo)對(duì)干旱的反應(yīng)，避免了人為進(jìn)行果樹砧木抗旱性比較的粗放性。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的方法作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。材料與方法試驗(yàn)材料及處理試驗(yàn)于2010年在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院桃試驗(yàn)園進(jìn)行。試驗(yàn)材料選用長(zhǎng)勢(shì)一致的Ia生毛桃、毛桃2號(hào)、山桃、筑波5號(hào)、列瑪格、GF305實(shí)生苗以及GF43、GF1869李組培苗，4月將材料移入盆缽中，每盆I株，盆內(nèi)徑20cm，深17cm，盆土為普通園土，每盆裝土量一致，常規(guī)管理。于8月采用盆栽控水法進(jìn)行干旱脅迫處理。試驗(yàn)設(shè)正常澆水(對(duì)照)和持續(xù)干旱脅迫2個(gè)處理，每品種每處理30盆，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。8月I日將所有試驗(yàn)植株均澆水至飽和，試驗(yàn)過程中對(duì)照正常澆水，并及時(shí)補(bǔ)充水分，保證土壤含水量為田間持水量的75% -80%，而干旱脅迫處理不再澆水。植株在整個(gè)試驗(yàn)過程中露天放置，使其接受自然溫度和光照，雨天在試驗(yàn)材料上方罩避雨棚。根據(jù)預(yù)備試驗(yàn)對(duì)材料的鑒定，試驗(yàn)第9d時(shí)植株顯現(xiàn)不同程度旱害(此時(shí)土壤含水量約為10%，達(dá)到重度干旱脅迫水平)，因此于試驗(yàn)的第9 d進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定。測(cè)定指標(biāo)及方法于上午8:00前采摘植株中上部葉片進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定。葉綠素含量(Chl.)測(cè)定參照朱廣廉等(1990)的方法，相對(duì)電導(dǎo)率(REC)和丙二醛含量(MDA)測(cè)定參照李合生的方法。葉片相對(duì)含水量(RWC)采用烘干法測(cè)定。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析抗旱系數(shù)計(jì)算以各單項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定值進(jìn)行抗旱系數(shù)的計(jì)算，抗旱系數(shù)a (% )=(處理測(cè)定值/對(duì)照測(cè)定值)X100%，并計(jì)算各抗旱系數(shù)的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)。干旱脅迫幅度計(jì)算參照陳義強(qiáng)等(2007)的方法，結(jié)合本試驗(yàn)實(shí)際，選取試驗(yàn)第9d的Chl.、RWC、REC和MDA數(shù)據(jù)進(jìn)行干旱脅迫幅度的計(jì)算。干旱脅迫變化幅度(％ )=(處理測(cè)定值-對(duì)照測(cè)定值)/對(duì)照測(cè)定值X 100%?？购迪禂?shù)的主成分分析利用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)單項(xiàng)指標(biāo)的抗旱系數(shù)進(jìn)行主成分分析，將原來的單項(xiàng)指標(biāo)轉(zhuǎn)換為新的獨(dú)立的綜合指標(biāo)。隸屬函數(shù)分析各綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值用以下公式求得:
權(quán)利要求
1.一種桃不同砧木類型對(duì)持續(xù)干旱的響應(yīng)及其抗旱性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括以下步驟: ①首先根據(jù)各項(xiàng)測(cè)定指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)計(jì)算出每個(gè)品種的抗旱系數(shù)； ②通過對(duì)抗旱系數(shù)進(jìn)行主成分分析得到各綜合指標(biāo)值； ③根據(jù)各綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率，運(yùn)用隸屬函數(shù)法分別求得各綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值； ④根據(jù)綜合指標(biāo)貢獻(xiàn)率的大小求出各綜合指標(biāo)的權(quán)重； ⑤運(yùn)用綜合D值法分別計(jì)算各桃砧木品種在干旱脅迫下的綜合評(píng)價(jià)值(D值)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的桃不同砧木類型對(duì)持續(xù)干旱的響應(yīng)及其抗旱性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，根據(jù)計(jì)算所得的綜合評(píng)價(jià)值D值，采用分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同砧木品種進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)選。
具體分類標(biāo)準(zhǔn)為: D≥0.7為強(qiáng)抗旱； .0.4≤D <0.7為中等抗旱； D <0.4為弱抗旱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種桃不同砧木類型對(duì)持續(xù)干旱的響應(yīng)及其抗旱性評(píng)價(jià)方法，用主成分分析法對(duì)8個(gè)桃砧木品種4個(gè)生理指標(biāo)的抗旱系數(shù)進(jìn)行了分析，將4個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化成3個(gè)獨(dú)立的綜合指標(biāo)，對(duì)綜合指標(biāo)值及相應(yīng)的隸屬函數(shù)值加權(quán)，得到抗旱性的綜合評(píng)價(jià)值(D)，根據(jù)D值對(duì)8個(gè)品種的抗旱性進(jìn)行了排序，抗旱性強(qiáng)弱順序?yàn)镚F1869、筑波5號(hào)、GF43、山桃、毛桃2號(hào)、毛桃、GF305和列瑪格。該方法結(jié)合果樹砧木生理指標(biāo)對(duì)干旱的反應(yīng)，避免了人為進(jìn)行果樹砧木抗旱性比較的粗放性。
文檔編號(hào)A01G17/00GK103238493SQ20131018493
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月20日
發(fā)明者張斌斌, 蔡志翔, 許建蘭, 沈志軍, 俞明亮, 馬瑞娟 申請(qǐng)人:江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院