一種棉花品種耐鹽性的評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及棉花品種耐鹽性的鑒定方法領(lǐng)域，具體涉及一種棉花品種耐鹽性的評(píng) 價(jià)方法，對(duì)棉花品種的耐鹽性進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。
【背景技術(shù)】
[0002] 棉花是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。近年來，隨著糧棉爭(zhēng)地 矛盾日益突出，棉花種植面積逐漸向東部沿海和西北內(nèi)陸鹽堿地區(qū)轉(zhuǎn)移。不同棉花品種間 的耐鹽性不同，通過挖掘棉花本身耐鹽能力，篩選和培育耐鹽棉花品種是開發(fā)利用鹽堿地 的有效途徑之一。
[0003] 大量研究表明，幼苗階段是棉花耐鹽能力較弱的時(shí)期，也是對(duì)棉花材料進(jìn)行耐鹽 性鑒定的關(guān)鍵時(shí)期。苗期鹽害機(jī)理較為復(fù)雜，鹽分處理下棉花苗期的物質(zhì)累積、根系生理、 光合生理等方面變化趨勢(shì)均隨鹽分濃度和脅迫時(shí)間的變化而變化，各品種表現(xiàn)出來的耐鹽 策略差異較大，單一指標(biāo)的變化程度并不能代表其耐鹽性強(qiáng)弱。因此，在進(jìn)行品種篩選時(shí)， 必須考慮多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析。綜合評(píng)價(jià)正確與否主要取決于各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的合理 確定，在實(shí)際應(yīng)用中，主成分分析法籠統(tǒng)地對(duì)所有指標(biāo)降維，沒有考慮指標(biāo)間權(quán)重差異，灰 色關(guān)聯(lián)度法則在原始關(guān)聯(lián)度計(jì)算中存在指標(biāo)平權(quán)和專家賦值局限性，消弱了此方法的客觀 性，同時(shí)，專家對(duì)農(nóng)藝性狀的賦權(quán)得到一定認(rèn)可，但生理生化指標(biāo)權(quán)重賦值則難以客觀把 握。在實(shí)際應(yīng)用中，耐鹽性評(píng)價(jià)時(shí)常常將農(nóng)藝性狀與生理生化性狀結(jié)合，因此，亟需找到一 種對(duì)可以對(duì)所有指標(biāo)進(jìn)行客觀權(quán)重賦值的方法并以此來對(duì)品種耐鹽性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種棉花品種耐鹽性的評(píng)價(jià)方 法，結(jié)合多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行鑒定，克服各目標(biāo)性狀權(quán)重人為賦值的局限性，實(shí)現(xiàn)對(duì)品種耐鹽性更 為客觀、有效的評(píng)價(jià)。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0006] -種棉花品種耐鹽性的評(píng)價(jià)方法，該方法包括以下步驟：
[0007] S1育苗：用基質(zhì)育苗法將棉花幼苗培養(yǎng)至出葉；
[0008] S2移植：選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的棉株移入盛有細(xì)砂的底部帶孔的種植杯中，將種植杯置 于周轉(zhuǎn)箱中，裝入營(yíng)養(yǎng)液，于人工氣候室內(nèi)培養(yǎng)；
[0009] S3指標(biāo)檢測(cè)：不含NaCl營(yíng)養(yǎng)液作為對(duì)照，以含150mmol · L 1 NaCl營(yíng)養(yǎng)液作為鹽 脅迫處理作為處理組，兩組分別每隔3天更換一次營(yíng)養(yǎng)液，至第9天時(shí)兩組各選取5株測(cè)定 檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)，對(duì)照組的每項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)值稱為對(duì)照值，處理組組每項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)值稱為 處理值；
[0010] S4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，步驟如下：
[0011] 1)鹽害系數(shù)計(jì)算：鹽害系數(shù)（％)=(對(duì)照值-處理值）/對(duì)照值X100%，若結(jié) 果出現(xiàn)負(fù)值，以絕對(duì)值表示結(jié)果；
[0012] 2)構(gòu)造樣本評(píng)價(jià)矩陣X :n個(gè)參試品種、m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的觀測(cè)值Xl]構(gòu)成樣本 評(píng)價(jià)矩陣 X = (Xi.j)nxm，（i = 1，2, ···]! ; j = 1，2,…m);
[0013] 3)計(jì)算樣本矩陣的標(biāo)準(zhǔn)化矩陣R :將樣本矩陣標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除各指標(biāo)量綱不 同造成的不可比性，得到標(biāo)準(zhǔn)化的矩陣R = (Γι])ηΧηι;
[0014] 4)計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣：
[0015] 絕對(duì)差序列為：
[0016] 兩級(jí)最小差為：
[0017] 兩級(jí)最大差為：
[0018] 關(guān)聯(lián)系數(shù)
，其中，Ρ為分辨系數(shù)，此處取值Ρ = 〇. 5 ;
[0019] 5)確定權(quán)重系數(shù)
[0020] 計(jì)算第i個(gè)品種的第j項(xiàng)指標(biāo)的比重Ρ、,，構(gòu)成矩陣R'
[0023] 計(jì)算第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵值Ej:
[0025] 式中，E# (〇, 1)，E廠0表示系統(tǒng)指標(biāo)變異程度最大，E廣1表示系統(tǒng)指標(biāo)間變 異程度最?。?br>[0026] 計(jì)算第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)，確定該指標(biāo)的客觀權(quán)重（ω ρ
[0028] 6)計(jì)算加權(quán)關(guān)聯(lián)度值：
[0030] 計(jì)算出的加權(quán)關(guān)聯(lián)度值越高，耐鹽性越強(qiáng)。
[0031] 進(jìn)一步的方案中，本發(fā)明上述方法所述的S2步驟中，人工氣候室的參數(shù)設(shè)置如 下：晝溫為28±1°C ;夜溫23±1°C ;相對(duì)濕度為80±2% ;光照強(qiáng)度為25000-30000Lux ;光 期：10-15h〇
[0032] 進(jìn)一步的方案中，本發(fā)明上述方法所述的營(yíng)養(yǎng)液為Hoaglands營(yíng)養(yǎng)液。
[0033] 進(jìn)一步的方案中，本發(fā)明上述方法所述的相關(guān)指標(biāo)包括株高、地上部干重、根干 重、葉面積變化、凈光合速率、膜透性傷害率、脯氨酸含量、根系活力。
[0034] 進(jìn)一步的方案中，本發(fā)明上述方法所述的樣本矩陣標(biāo)準(zhǔn)化處理具體步驟如下：
[0035] 當(dāng)性狀 j 為越大越好的性狀時(shí)，:1^= X i/maxUy)，（i = 1，2, ···]! ; j = 1，2,…m);
[0036] 當(dāng)性狀 j 為越小越好的性狀時(shí)，minUd/xy，（i = 1，2, ···]! ;j = 1，2,…m);
[0037] 當(dāng)性狀j為適中性狀，且(q q2)時(shí)，1^= 1 ;當(dāng)rq !時(shí)，rx。/^1;當(dāng) rij〉q 2時(shí)，r ij - Q 2/Xij 0
[0038] 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：
[0039] 1.本發(fā)明所述的棉花品種耐鹽性的評(píng)價(jià)方法綜合考慮農(nóng)藝性狀指標(biāo)和生理生化 指標(biāo)，對(duì)所有指標(biāo)進(jìn)行客觀權(quán)重賦值，發(fā)揮了灰色關(guān)聯(lián)分析在小樣本數(shù)據(jù)分析中的優(yōu)勢(shì)；
[0040] 2.本發(fā)明所述的棉花品種耐鹽性的評(píng)價(jià)方法利用農(nóng)藝性狀指標(biāo)和生理生化指標(biāo) 與信息熵理論相結(jié)合，有效避免原始灰色關(guān)聯(lián)度的權(quán)重采用專家賦權(quán)或平權(quán)的缺陷，評(píng)價(jià) 結(jié)果更加科學(xué)可靠。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0042] 本發(fā)明所述的棉花品種耐鹽性的評(píng)價(jià)方法，該方法包括以下步驟：
[0043] S1育苗：用基質(zhì)育苗法將棉花幼苗培養(yǎng)至出葉；
[0044] S2移植：選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的棉株移入盛有細(xì)砂的底部帶孔的種植杯中，將種植杯置 于周轉(zhuǎn)箱中，裝入營(yíng)養(yǎng)液，于人工氣候室內(nèi)培養(yǎng)；
[0045] S3指標(biāo)檢測(cè)：不含NaCl營(yíng)養(yǎng)液作為對(duì)照，以含150mmol · L 1 NaCl營(yíng)養(yǎng)液作為鹽 脅迫處理作為處理組，兩組分別每隔3天更換一次營(yíng)養(yǎng)液，至第9天時(shí)兩組各選取5株測(cè)定 檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)，對(duì)照組的每項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)值稱為對(duì)照值，處理組組每項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)值稱為 處理值；
[0046] S4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，包括如下步驟；
[0047] 1)鹽害系數(shù)計(jì)算：鹽害系數(shù)（％ )=(對(duì)照值-處理值）/對(duì)照值X100%，若結(jié) 果出現(xiàn)負(fù)值，以絕對(duì)值表示結(jié)果；
[0048] 2)構(gòu)造樣本評(píng)價(jià)矩陣X :n個(gè)參試品種、m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的觀測(cè)值Xl]構(gòu)成樣本 評(píng)價(jià)矩陣 X = (Xi.j)nxm，（i = 1，2, ···]! ; j = 1，2,…m);
[0049] 3)計(jì)算樣本矩陣的標(biāo)準(zhǔn)化矩陣R :將樣本矩陣標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除各指標(biāo)量綱不 同造成的不可比性，得到標(biāo)準(zhǔn)化的矩陣R = (Γι])ηΧηι;
[0050] 4)計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣：
[0051] 絕對(duì)差序列為
[0052] 兩級(jí)最小差為
[0053] 兩級(jí)最大差為
[0054] 關(guān)聯(lián)系數(shù)
其中，Ρ為分辨率系數(shù)，此處取值Ρ = 〇. 5 ;
[0055] 5)確定權(quán)重系數(shù)
[0056] 計(jì)算第i個(gè)品種的第j項(xiàng)指標(biāo)的比重Ρ、,，構(gòu)成矩陣R'
[0059] 計(jì)算第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵值Ej:
[0061] 式中，E# (〇, 1)，E廠0表示系統(tǒng)指標(biāo)變異程度最大，E 1表示系統(tǒng)指標(biāo)間變 異程度最?。?br>[0062] 計(jì)算第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)，確定該指標(biāo)的客觀權(quán)重（ω ρ
[0064] 6)計(jì)算加權(quán)關(guān)聯(lián)度值：
[0066] 計(jì)算出的加權(quán)關(guān)聯(lián)度值越高，耐鹽性越強(qiáng)。
[0067] 進(jìn)一步的方案中，本發(fā)明上述方法所述的S2步驟中，人工氣候室的參數(shù)設(shè)置如 下：晝溫為28±1°C ;夜溫23±1°C ;相對(duì)濕度為80±2% ;光照強(qiáng)度為25000-30000Lux ;光 期為 l〇_15h。
[0068] 進(jìn)一步的方案中，本發(fā)明上述方法所述的營(yíng)養(yǎng)液為Hoaglands營(yíng)養(yǎng)液。
[0069] 進(jìn)一步的方案中，本發(fā)明上述方法所述的相關(guān)指標(biāo)包括株高、地上部干重、根干 重、葉面積變化、凈光合速率、膜透性傷害率、脯氨酸含量、根系活力。
[0070] 進(jìn)一步的方案中，本發(fā)明上述方法所述的樣本矩陣標(biāo)準(zhǔn)化處理具體步驟如下：
[0071] 當(dāng)性狀 j 為越大越好的性狀時(shí)，X i/maxUu)，（i = 1，2, ···]! ; j = 1，2,…m);
[0072] 當(dāng)性狀 j 為越小越好的性狀時(shí)，minUd/xy，（i = 1，2, ···]! ;j = 1，2,…m);
[0073] 當(dāng)性狀j為適中性狀，且(q q2)時(shí)，1^= 1 ;當(dāng)rq !時(shí)，rx。/^1;當(dāng)rij〉q 2時(shí)，r ij - Q JXij °
[0074] 以下是本發(fā)明具體的實(shí)施例，在下述實(shí)施例中，選擇不同年代黃河流域黃淮棉 區(qū)和長(zhǎng)江流域下游棉區(qū)大面積推廣的品種為供試材料，包括中棉所17(CCRI_17)、中棉所 44(CCRI-44)、中棉所 75(CCRI-75)，蘇棉 22 號(hào)（Sumian22)、蘇棉 12 號(hào)（Sumianl2)、蘇棉 15 號(hào)（Sumianl5)、泗棉 3 號(hào)（Simian3)、美棉 33B(Meimian 33B)、科棉 1 號(hào)（Kemianl)、科棉 4 號(hào)（Kemian4)和德夏棉1號(hào)（Dexiamianl)共11個(gè)品種，對(duì)應(yīng)實(shí)施例1-實(shí)施例11，在NaCl 脅迫下進(jìn)行棉花萌發(fā)期和苗期的耐鹽性比較；棉花品種與實(shí)施例的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表1 ;
[0075] 表1 :實(shí)施例對(duì)應(yīng)的品種

[0077] 具體步驟如下：
[0078] S1育苗：用基質(zhì)育苗法將棉花幼苗培養(yǎng)至三葉一心；