一种基于PSII-D1蛋白动态响应的杜鹃耐热性快速筛选方法与流程

本发明涉及植物种质资源鉴定，尤其涉及一种基于psii-d1蛋白动态响应的杜鹃耐热性快速筛选方法。

背景技术：

1、杜鹃花（

rhododendron l.）在植物系统分类和生态研究领域占据着重要地位。中国具有最丰富的杜鹃花种质资源，但大部分生长在高山冷凉地区，目前在园林中应用的种类较少且越夏表现不佳。随着全球温室效应的加剧，开展杜鹃花种质资源热响应研究、筛选耐热种质资源、培育耐热品种已成为亟待解决的重要问题。

2、现有杜鹃耐热性评价主要依赖热害指数观察、光合色素含量测定、电解质渗漏率等传统生理指标。这些方法通常需要数天至数周的高温处理，工作量大，且容易受植株个体差异和环境影响干扰，难以满足大规模种质资源快速筛选的需求。

3、因此，本领域亟需提供一种能够快速、精准筛选杜鹃耐热种质的方法，缩短筛选周期并提高筛选的准确性和可重复性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于psii-d1蛋白动态响应的杜鹃耐热性快速筛选方法。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种基于psii-d1蛋白动态响应的杜鹃耐热性快速筛选方法，包括如下步骤：

4、（1）将待测杜鹃种质的离体叶片或整株幼苗置于30~45℃温度下进行高温胁迫处理，处理时间为0~24 h；

5、（2）在高温胁迫处理的不同时间点分别取样，并检测叶绿素荧光参数和psii-d1蛋白相对含量；

6、（3）根据步骤（2）的检测结果，拟合psii-d1蛋白随时间变化的降解-合成动力学曲线，计算动力学参数；所述动力学参数包括psii-d1蛋白周转效率指数和psii-d1蛋白净损失率；

7、（4）将步骤（3）得到的动力学参数与已知耐热性等级的杜鹃种质的相应参数进行比较，判定待测杜鹃种质的耐热性等级。

8、优选的，步骤（1）中，所述离体叶片为杜鹃植株中上部完全展开的功能叶，所述整株幼苗为3~5叶龄的实生苗或组培苗。

9、优选的，步骤（1）中，所述高温胁迫处理设置1~5个处理温度，每个处理不少于4个生物学重复。

10、优选的，步骤（2）中，所述高温胁迫处理的不同时间点为高温胁迫处理后0 h、0.8~1.2 h、1.5~2.5 h、3~5 h、7~9 h、11~13 h、20~24 h。

11、优选的，步骤（2）中，所述叶绿素荧光参数使用便携式叶绿素荧光仪进行检测，叶绿素荧光参数检测前的暗适应时间不低于20min，所述叶绿素荧光参数包括最大光化学效率fv/fm、实际光化学量子产量φpsii、光化学猝灭系数qp和非光化学猝灭系数npq中的一种或几种；所述psii-d1蛋白相对含量通过免疫学检测方法进行检测。

12、优选的，步骤（3）中，psii-d1蛋白含量随时间变化的降解-合成动力学采用指数衰减-增长组合模型进行拟合：

13、

14、其中，ct为胁迫t时间后的psii-d1蛋白相对含量，c0为初始psii-d1蛋白相对含量，kd 为psii-d1蛋白降解速率常数，ks为psii-d1蛋白合成速率常数。

15、优选的，所述psii-d1蛋白周转效率指数的计算公式为：tei = ks/(kd + ks)；其中，tei 为psii-d1蛋白周转效率指数，ks为psii-d1蛋白合成速率常数，kd 为psii-d1蛋白降解速率常数；

16、所述psii-d1蛋白净损失率的计算公式为：rloss= (c0 - ct)/c0 ×100%；其中，rloss为psii-d1蛋白净损失率，c0为初始psii-d1蛋白相对含量，ct为胁迫t时间后的psii-d1蛋白相对含量。

17、优选的，步骤（4）中，所述已知耐热性等级的杜鹃种质包括耐热品种胭脂蜜和热敏感品种红月。

18、优选的，步骤（4）中，待测杜鹃种质耐热性等级的判定方法为：

19、psii-d1蛋白周转效率指数≥0.60且psii-d1蛋白净损失率≤45%，判定待测杜鹃种质为高耐热种质；

20、0.40≤psii-d1蛋白周转效率指数< 0.60且45% < psii-d1蛋白净损失率≤65%，判定待测杜鹃种质为中耐热种质；

21、psii-d1蛋白周转效率指数< 0.40且psii-d1蛋白净损失率>65%，判定待测杜鹃种质为热敏感种质。

22、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

23、本发明首次将psii-d1蛋白的动态响应作为杜鹃耐热性筛选的核心指标，建立动力学定量模型，将筛选周期从数周缩短至24小时以内，为杜鹃耐热种质资源快速筛选和耐热新品种选育提供了高效技术手段。

1.一种基于psii-d1蛋白动态响应的杜鹃耐热性快速筛选方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的杜鹃耐热性快速筛选方法，其特征在于，步骤（1）中，所述离体叶片为杜鹃植株中上部完全展开的功能叶，所述整株幼苗为3~5叶龄的实生苗或组培苗。

3.根据权利要求1所述的杜鹃耐热性快速筛选方法，其特征在于，步骤（1）中，所述高温胁迫处理设置1~5个处理温度，每个处理不少于4个生物学重复。

4.根据权利要求1所述的杜鹃耐热性快速筛选方法，其特征在于，步骤（2）中，所述高温胁迫处理的不同时间点为高温胁迫处理后0 h、0.8~1.2 h、1.5~2.5 h、3~5 h、7~9 h、11~13h、20~24 h。

5.根据权利要求1所述的杜鹃耐热性快速筛选方法，其特征在于，步骤（2）中，所述叶绿素荧光参数使用便携式叶绿素荧光仪进行检测，叶绿素荧光参数检测前的暗适应时间不低于20min，所述叶绿素荧光参数包括最大光化学效率fv/fm、实际光化学量子产量φpsii、光化学猝灭系数qp和非光化学猝灭系数npq中的一种或几种；所述psii-d1蛋白相对含量通过免疫学检测方法进行检测。

6.根据权利要求1所述的杜鹃耐热性快速筛选方法，其特征在于，步骤（3）中，psii-d1蛋白含量随时间变化的降解-合成动力学采用指数衰减-增长组合模型进行拟合：

7.根据权利要求6所述的杜鹃耐热性快速筛选方法，其特征在于，所述psii-d1蛋白周转效率指数的计算公式为：tei = ks/(kd + ks)；其中，tei 为psii-d1蛋白周转效率指数，ks为psii-d1蛋白合成速率常数，kd 为psii-d1蛋白降解速率常数；

8.根据权利要求1所述的杜鹃耐热性快速筛选方法，其特征在于，步骤（4）中，所述已知耐热性等级的杜鹃种质包括耐热品种胭脂蜜和热敏感品种红月。

9.根据权利要求1所述的杜鹃耐热性快速筛选方法，其特征在于，步骤（4）中，待测杜鹃种质耐热性等级的判定方法为：