一种用于快速评价不结球白菜耐热性的方法及应用

1.本发明涉及植物耐热性评价技术领域，尤其涉及一种用于快速评价不结球白菜耐热性的方法及应用。


背景技术：

2.不结球白菜，又名小青菜、小白菜，原产于我国，由于其营养丰富，在我国栽培十分广泛，南北各地均有分布。它最适宜生长温度在15~20℃，为方便夏秋两季种植，现有技术中已繁育出一批优秀的抗热品种。但我国南方地区夏季温度持续上升，高温警报由过去普遍的黄色、橙色升级到红色预警信号频发，现有的抗热品种已经无法满足目前的需求。因此，快速准确地对不结球白菜的耐热性做出评价进而挖掘耐热性优良的品种对抗热品种的培育改良具有重要意义。目前关于植物耐热性鉴定指标及方法较多，比如根据植株受热害叶片数量建立的热害指数、根据多个生理指标与耐热性正、负相关程度建立的多元统计分析方法等，但涉及的步骤繁多，试验指标受人为误差、环境误差等影响大，其结果并不一定准确可靠。


技术实现要素：

3.针对现有技术方案中热性鉴定方法步骤繁多、受人为误差、环境误差影响大的问题，本发明提供了一种用于快速评价不结球白菜耐热性的方法及应用。
4.本发明提供如下的技术方案：一种用于快速评价不结球白菜耐热性的方法，包括以下步骤：s1，确定评价标准；s11，对多粒不结球白菜种子催芽后种植在穴盘中，生长一段时间后选取生长健壮、大小一致、无病虫害的多株植株转移至营养钵中；s12，将筛选出的植株置于人工气候箱中、黑暗条件下进行热胁迫处理；s13，在黑暗条件下，分别取多个植株同一检测位置的叶片，利用叶绿素荧光仪检测叶片的最大光化学反应猝灭效率fv/fm；s14，根据热胁迫处理后各个植株的热害症状进行耐热性分级，并匹配相应植株的最大光化学反应猝灭效率fv/fm，得到以最大光化学反应猝灭效率fv/fm数据表示的耐热性分级表；s2，将待评价植株置于人工气候箱中，以步骤s12中相同的条件进行热胁迫处理，并以步骤s13中相同的方式选取叶片并检测最大光化学反应猝灭效率fv/fm；s3，将步骤s2中得到的fv/fm数据与步骤s14得到的耐热性分级表进行对比，确定待评价植株的耐热性。
5.优选地，在步骤s11中，所述不结球白菜种子包括耐热品种、热敏感品种以及所述耐热品种和热敏感品种杂交得到的f2群体的种子。
6.优选地，在步骤s11中，所述生长一段时间为不结球白菜生长到3叶1心状态。
7.优选地，在步骤s12中，所述热胁迫处理的温度为38~45℃。
8.优选地，在步骤s12中，所述热胁迫处理的时间为8~10h。
9.优选地，在步骤s12中，所述热胁迫处理的湿度为70~80%。
10.优选地，在步骤s13中，每个植株至少测定3片叶片，取所有叶片的最大光化学反应猝灭效率fv/fm的平均值代表每个植株的最终fv/fm。
11.优选地，在步骤s13中，所述检测位置为由外向内第n片叶片。
12.优选地，在步骤s14中，所述耐热性分级为强耐热性、弱耐热性、热敏感性。
13.一种用于快速评价不结球白菜耐热性的方法在不结球白菜耐热性qtl定位中的应用。
14.本发明的有益效果是：首先根据植株经热胁迫处理后的热害症状强弱程度将植株分类为强耐热性、弱耐热性、热敏感性3个类别，再填入对应的最大光化学反应猝灭效率fv/fm，建立以fv/fm数据表示的耐热性分级表，再测定待评价植株经相同条件热胁迫处理后的fv/fm，以此与耐热性分级表对比，即可评价出待评价植株的耐热程度；建立耐热性分级表后，可快速直接地对植株做出耐热性评价。
附图说明
15.图1为本发明一个实施例的f2群体fv/fm测量值分布图。
16.图2为本发明一个实施例的耐热品种和热敏感品种的fv/fm测量值与热胁迫持续时间关系图。
具体实施方式
17.以下结合附图及附图标记对本发明的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
18.本发明提供了一种用于快速评价不结球白菜耐热性的方法，首先根据植株经热胁迫处理后的热害症状强弱程度将植株分类为强耐热性、弱耐热性、热敏感性3个类别，再填入对应的最大光化学反应猝灭效率fv/fm，建立以fv/fm数据表示的耐热性分级表，再测定待评价植株经相同条件热胁迫处理后的fv/fm，以此与耐热性分级表对比，即可评价出待评价植株的耐热程度。具体地，包括以下步骤：s1，确定评价标准。
19.s11，分别取100粒耐热品种（苏州青nhcc001）、热敏感品种（矮脚黄nhcc002）以及600粒由两者杂交得到的f2群体种子进行催芽，若干天后种植在含有营养土的穴盘中，置于全日照、光照为180μmol
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m-2
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s-1
、温度为22℃、湿度为75%的环境中生长，直至生长到3叶1心状态下，再选取500株生长健壮、大小一致、无病虫害的植株转移至营养钵中，缓苗待用；s12，将筛选出的植株置于人工气候箱中，于温度为43℃、湿度为75%、黑暗条件下进行热胁迫处理，维持8小时。热胁迫处理的温度可为38~45℃，湿度可为70~80%，时间可为8~10h。
20.s13，在黑暗条件下，分别取多个植株由外到内第1、2、3片叶片，在叶片的相同部位上，利用mini-pam 2000叶绿素荧光仪检测叶片的最大光化学反应猝灭效率fv/fm并记录，
然后取平均值代表每个植株的最终fv/fm。测量得到的f2群体植株的fv/fm分布如图1所示。
21.s14，根据热胁迫处理后各个植株的热害症状强弱程度将植株编号并进行归类、分级，建立耐热性分级表。分级标准可参考现有技术中根据植株受害叶片数量建立的热害指数，具体为：强耐热性-无热害症状，植株生长正常；或植株受害叶片数＜全株叶片数的1/3；弱耐热性-全株叶片数的1/3≤植株受害叶片数＜全株叶片数的2/3；热敏感性-植株受害叶片数≥全株叶片数的2/3。
22.所述植株受害叶片为产生明显萎蔫现象的叶片。
23.分级后，根据编号将对应植株的最大光化学反应猝灭效率fv/fm填入耐热性分级表中，建立以最大光化学反应猝灭效率fv/fm数据表示的耐热性分级表，如表1所示。
24.表1：耐热性分级表耐热性等级fv/fm范围强耐热性0.6-1.0弱耐热性0.40-0.55热敏感性0-0.35可见，fv/fm与热害症状强弱呈负相关，fv/fm越大，则植株的热害症状越弱，强耐热性植株在热胁迫处理后叶片并未萎缩、卷曲，保持硬挺状态，其fv/fm处于较高的区间，热敏感性植株叶片基本萎缩、发蔫、卷曲，其fv/fm处于较低的区间，弱耐热性植株的fv/fm处于两者之间，可见利用fv/fm对耐热性进行划分是可行的。另外，发明人还测定了耐热品种和热敏感品种在43℃不同热胁迫处理时间下的fv/fm值，如图2所示，结果也表明fv/fm可以有效地区分耐热品种和热敏感品种的耐热性。其原因可能是光系统ii（psⅱ）是光合系统对外界反应最敏感的组成部分，其热稳定性最弱，最易受到热胁迫的损害，导致psⅱ的结构和功能发生系列变化，光化学活性降低。
25.s2，将待评价植株置于人工气候箱中，以步骤s12中相同的条件进行热胁迫处理，并以步骤s13中相同的方式选取叶片并检测最大光化学反应猝灭效率fv/fm；s3，将步骤s2中得到的fv/fm数据与步骤s14得到的耐热性分级表进行比较，确定待评价植株的耐热性。建立耐热性分级表后，只需测量待评价植株经热胁迫处理后的fv/fm，再参照耐热性分级表，可快速直接地对植株做出耐热性评价。比如待评价植株测得的fv/fm为0.543，参照耐热性分级表后，可知其为弱耐热性。
26.一种用于快速评价不结球白菜耐热性的方法在不结球白菜耐热性qtl定位中的应用，以fv/fm为耐热性的基因型值，进行耐热性的qtl定位分析。
27.以上为本发明的一种或多种实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。