甜瓜低温弱光耐性鉴定方法与流程

1.本发明涉及植物育种技术领域，更具体地，涉及低温弱光耐性鉴定技术领域，特别是指一种甜瓜低温弱光耐性鉴定方法。

背景技术：

2.低温弱光是早春设施甜瓜栽培的主要障碍之一，选育耐低温弱光甜瓜品种是解决该问题的有效手段，而低温弱光的准确鉴定是品种选育的关键环节。
3.目前甜瓜低温弱光的耐性主要是利用苗期形态指标来鉴定，而植物的耐低温弱光性是由多基因调控的数量性状，单一时期、单一指标鉴定难以从客观上准确反映甜瓜的低温弱光耐性。
4.因此，希望提供一种甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，其能够准确鉴定甜瓜的低温弱光耐性，克服单一时期、单一指标鉴定不准确的问题，提高鉴定的准确率。

技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术中的缺点，本发明的一个目的在于提供一种甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，其能够准确鉴定甜瓜的低温弱光耐性，克服单一时期、单一指标鉴定不准确的问题，提高鉴定的准确率，适于大规模推广应用。
6.本发明的另一目的在于提供一种甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，其设计巧妙，测定简便快捷，成本低，适于大规模推广应用。
7.为达到以上目的，本发明提供了一种甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，其特点是，包括：
8.(1)甜瓜萌发期和苗期低温弱光耐性指标测定
9.a、萌发期
10.将甜瓜种子用温水浸种，然后随机分为萌发处理组和萌发对照组，所述萌发处理组在第一低温下培养，所述萌发对照组在第一常温下培养，在培养第n天，统计发芽数，测定胚根长度，计算活力指数，所述活力指数＝第n天发芽率
×
第n天胚根长度；
11.b、苗期
12.将3叶1心期甜瓜幼苗随机分为幼苗处理组和幼苗对照组，所述幼苗处理组在第二低温和弱光下培养，所述幼苗对照组在第二常温和中等光照强度下培养，在培养第m天，测定地上部鲜重、叶绿素含量、地下部干重和茎粗；
13.(2)低温弱光耐性评价值计算
14.根据以下公式计算低温弱光耐性评价值：
15.d＝-0.074+0.112vi+0.109ofw+0.258cl+0.03rdw+0.109sd
16.其中vi是活力指数耐性系数，ofw是地上部鲜重耐性系数，cl是叶绿素含量耐性系数，rdw是地下部干重耐性系数，sd是茎粗耐性系数；
17.所述活力指数耐性系数＝所述萌发处理组的所述活力指数/所述萌发对照组的所
述活力指数，所述地上部鲜重耐性系数＝所述幼苗处理组的所述地上部鲜重/所述幼苗对照组的所述地上部鲜重，所述叶绿素含量耐性系数＝所述幼苗处理组的所述叶绿素含量/所述幼苗对照组的所述叶绿素含量，所述地下部干重耐性系数＝所述幼苗处理组的所述地下部干重/所述幼苗对照组的所述地下部干重，所述茎粗耐性系数＝所述幼苗处理组的所述茎粗/所述幼苗对照组的所述茎粗；
18.d值越大表明甜瓜的耐低温弱光性越强，d值越小表明甜瓜的耐低温弱光性越弱。根据具体d值，可以划分以下低温弱光耐性类型：d值≥0.7，属于强耐低温弱光性种质；0.5≤d值＜0.7，属于耐低温弱光性种质；0.3≤d值＜0.5，属于中等耐低温弱光性种质；d值＜0.3，属于不耐低温弱光性种质。
19.较佳地，在所述步骤a中，所述温水的温度为28℃～32℃，所述浸种的时间为6h～8h。
20.较佳地，在所述步骤a中，所述第一低温为12℃～15℃。
21.较佳地，在所述步骤a中，所述第一常温为28℃～30℃。
22.较佳地，在所述步骤a中，所述n为8。
23.较佳地，在所述步骤b中，所述第二低温为每天12小时12℃～15℃+12小时8℃～10℃。
24.较佳地，在所述步骤b中，所述弱光的光照强度为60μmol/m2/s1～80μmol/m2/s1。
25.较佳地，在所述步骤b中，所述第二常温为每天12小时28℃～30℃+12小时18℃～20℃。
26.较佳地，在所述步骤b中，所述中等光照强度为300μmol/m2/s1～400μmol/m2/s1。
27.较佳地，在所述步骤b中，所述m为15。
28.本发明的有益效果在于：
29.1、本发明的甜瓜低温弱光耐性鉴定方法包括：测定萌发处理组和对照组分别在第一低温和第一常温下培养第n天的发芽数和胚根长度，计算活力指数；测定幼苗处理组和对照组分别在第二低温和弱光以及第二常温和中等光强下培养第m天的地上部鲜重、叶绿素含量、地下部干重和茎粗；根据d＝-0.074+0.112vi+0.109ofw+0.258cl+0.03rdw+0.109sd计算低温弱光耐性评价值，vi、ofw、cl、rdw和sd分别是活力指数、地上部鲜重、叶绿素含量、地下部干重和茎粗的耐性系数，d值越大表明低温弱光耐性越强，越小表明低温弱光耐性越弱，因此，其能够准确鉴定甜瓜的低温弱光耐性，克服单一时期、单一指标鉴定不准确的问题，提高鉴定的准确率，适于大规模推广应用。
30.2、本发明的甜瓜低温弱光耐性鉴定方法包括：测定萌发处理组和对照组分别在第一低温和第一常温下培养第n天的发芽数和胚根长度，计算活力指数；测定幼苗处理组和对照组分别在第二低温和弱光以及第二常温和中等光强下培养第m天的地上部鲜重、叶绿素含量、地下部干重和茎粗；根据d＝-0.074+0.112vi+0.109ofw+0.258cl+0.03rdw+0.109sd计算低温弱光耐性评价值，vi、ofw、cl、rdw和sd分别是活力指数、地上部鲜重、叶绿素含量、地下部干重和茎粗的耐性系数，d值越大表明低温弱光耐性越强，越小表明低温弱光耐性越弱，因此，其设计巧妙，测定简便快捷，成本低，适于大规模推广应用。
31.本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明和附图得以充分体现，并可通过说明书中特地指出的方法、手段和它们的组合得以实现。
具体实施方式
32.为了克服单一时期、单一指标鉴定低温弱光耐性不准确的问题，从而准确鉴定低温弱光耐性，本发明提供了一种甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，包括：
33.(1)甜瓜萌发期和苗期低温弱光耐性指标测定
34.a、萌发期
35.将甜瓜种子用温水浸种，然后随机分为萌发处理组和萌发对照组，所述萌发处理组在第一低温下培养，所述萌发对照组在第一常温下培养，在培养第n天，统计发芽数，测定胚根长度，计算活力指数，所述活力指数＝第n天发芽率
×
第n天胚根长度；
36.b、苗期
37.将3叶1心期甜瓜幼苗随机分为幼苗处理组和幼苗对照组，所述幼苗处理组在第二低温和弱光下培养，所述幼苗对照组在第二常温和中等光照强度下培养，在培养第m天，测定地上部鲜重、叶绿素含量、地下部干重和茎粗；
38.(2)低温弱光耐性评价值计算
39.根据以下公式计算低温弱光耐性评价值：
40.d＝-0.074+0.112vi+0.109ofw+0.258cl+0.03rdw+0.109sd
41.其中vi是活力指数耐性系数，ofw是地上部鲜重耐性系数，cl是叶绿素含量耐性系数，rdw是地下部干重耐性系数，sd是茎粗耐性系数；
42.所述活力指数耐性系数＝所述萌发处理组的所述活力指数/所述萌发对照组的所述活力指数，所述地上部鲜重耐性系数＝所述幼苗处理组的所述地上部鲜重/所述幼苗对照组的所述地上部鲜重，所述叶绿素含量耐性系数＝所述幼苗处理组的所述叶绿素含量/所述幼苗对照组的所述叶绿素含量，所述地下部干重耐性系数＝所述幼苗处理组的所述地下部干重/所述幼苗对照组的所述地下部干重，所述茎粗耐性系数＝所述幼苗处理组的所述茎粗/所述幼苗对照组的所述茎粗；
43.d值越大表明甜瓜的耐低温弱光性越强，d值越小表明甜瓜的耐低温弱光性越弱。
44.根据具体d值，可以划分以下低温弱光耐性类型：d值≥0.7，属于强耐低温弱光性种质；0.5≤d值＜0.7，属于耐低温弱光性种质；0.3≤d值＜0.5，属于中等耐低温弱光性种质；d值＜0.3，属于不耐低温弱光性种质。
45.在所述步骤a中，所述温水的温度可以根据需要确定，较佳地，在所述步骤a中，所述温水的温度为28℃～32℃。
46.在所述步骤a中，所述浸种的时间可以根据需要确定，较佳地，在所述步骤a中，所述浸种的时间为6h～8h。
47.在所述步骤a中，所述第一低温可以根据需要确定，较佳地，在所述步骤a中，所述第一低温为12℃～15℃。
48.在所述步骤a中，所述第一常温可以根据需要确定，较佳地，在所述步骤a中，所述第一常温为28℃～30℃。
49.在所述步骤a中，所述n可以根据需要确定，较佳地，在所述步骤a中，所述n为8。
50.在所述步骤b中，所述第二低温可以根据需要确定，较佳地，在所述步骤b中，所述第二低温为每天12小时12℃～15℃+12小时8℃～10℃。
51.在所述步骤b中，所述弱光的光照强度可以根据需要确定，较佳地，在所述步骤b
中，所述弱光的光照强度为60μmol/m2/s1～80μmol/m2/s1。
52.在所述步骤b中，所述第二常温可以根据需要确定，较佳地，在所述步骤b中，所述第二常温为每天12小时28℃～30℃+12小时18℃～20℃。
53.在所述步骤b中，所述中等光照强度可以根据需要确定，较佳地，在所述步骤b中，所述中等光照强度为300μmol/m2/s1～400μmol/m2/s1。
54.在所述步骤b中，所述m可以根据需要确定，较佳地，在所述步骤b中，所述m为15。
55.为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
56.实施例1
57.1、甜瓜萌发期和苗期低温弱光耐性指标测定
58.(1)萌发期
59.选取饱满、一致的甜瓜种子，28℃温水浸种8h，放至光照培养箱中，随机分为萌发处理组和萌发对照组，萌发处理组设置温度15℃，萌发对照组设置温度28℃，每个处理3次重复，每次50粒种子。第8d统计发芽数，测定胚根长度，计算活力指数，活力指数＝第8d发芽率
×
第8d胚根长度。
60.(2)苗期
61.将3叶1心期甜瓜幼苗放置于光照培养箱中，随机分为幼苗处理组和幼苗对照组，幼苗处理组设置为13℃/8℃(12h/12h)，光照强度80μmol/m2/s1，幼苗对照组设置为28℃/20℃(12h/12h)，光照强度300μmol/m2/s1。每个处理3次重复，每次30株幼苗，处理15d，每个处理随机取10株测定地上部鲜重、叶绿素含量、地下部干重和茎粗。
62.2、低温弱光耐性评价值计算
63.首先计算每个指标的相对值即低温弱光耐性系数，耐性系数＝处理测定值/对照测定值。然后根据以下公式计算低温弱光耐性评价值d＝-0.074+0.112vi+0.109ofw+0.258cl+0.03rdw+0.109sd，其中vi是活力指数耐性系数，ofw是地上部鲜重耐性系数，cl是叶绿素含量耐性系数，rdw是地下部干重耐性系数，sd是茎粗耐性系数。d值越大表明品种耐低温弱光性越强，反之，d值越小表明甜瓜的耐低温弱光性越弱。
64.试验材料：品种a(m317，江苏沿江地区农业科学研究所甜瓜种质资源库提供)
65.根据上述试验方法，测得处理组第8d发芽率和胚根长度分别是5.33％和1.35cm，对照组第8d发芽率和胚根长度分别是98.67％和2.93cm，处理组和对照组地上鲜重分别是0.36g和2.98g，处理组和对照组叶绿素含量分别是6.20和22.73，处理组和对照组的地下部干重分别是0.16g和0.36g，处理组和对照组的茎粗分别是2.12mm和2.22mm，计算活力指数耐性系数vi值0.01，地上部鲜重耐性系数ofw值0.12，叶绿素含量耐性系数cl值0.27，地下部干重耐性系数rdw值0.43，茎粗耐性系数sd值0.96，带入d值计算公式，d值＝0.127，＜0.3，属于不耐低温弱光性种质。
66.实施例2
67.1、甜瓜萌发期和苗期低温弱光耐性指标测定
68.(1)萌发期
69.选取饱满、一致的甜瓜种子，30℃温水浸种7h，放至光照培养箱中，随机分为萌发处理组和萌发对照组，萌发处理组设置温度12℃，萌发对照组设置温度30℃，每个处理3次重复，每次50粒种子。第8d统计发芽数，测定胚根长度，计算活力指数，活力指数＝第8d发芽率
×
第8d胚根长度。
70.(2)苗期
71.将3叶1心期甜瓜幼苗放置于光照培养箱中，随机分为幼苗处理组和幼苗对照组，幼苗处理组设置为12℃/10℃(12h/12h)，光照强度60μmol/m2/s1，幼苗对照组设置为29℃/19℃(12h/12h)，光照强度350μmol/m2/s1。每个处理3次重复，每次30株幼苗，处理15d，每个处理随机取10株测定地上部鲜重、叶绿素含量、地下部干重和茎粗。
72.2、低温弱光耐性评价值计算
73.首先计算每个指标的相对值即低温弱光耐性系数，耐性系数＝处理测定值/对照测定值。然后根据以下公式计算低温弱光耐性评价值d＝-0.074+0.112vi+0.109ofw+0.258cl+0.03rdw+0.109sd，其中vi是活力指数耐性系数，ofw是地上部鲜重耐性系数，cl是叶绿素含量耐性系数，rdw是地下部干重耐性系数，sd是茎粗耐性系数。d值越大表明品种耐低温弱光性越强，反之，d值越小表明甜瓜的耐低温弱光性越弱。
74.试验材料：品种b(m337，江苏沿江地区农业科学研究所甜瓜种质资源库提供)
75.根据上述试验方法，测得处理组第8d发芽率和胚根长度分别是88.67％和2.35cm，对照组第8d发芽率和胚根长度分别是99.33％和2.93cm，处理组和对照组地上鲜重分别是1.51g和1.55g，处理组和对照组叶绿素含量分别是6.97和22.07，处理组和对照组的地下部干重分别是0.21g和0.31g，处理组和对照组的茎粗分别是1.78mm和2.07mm，计算活力指数耐性系数vi值0.82，地上部鲜重耐性系数ofw值0.97，叶绿素含量耐性系数cl值0.32，地下部干重耐性系数rdw值2.42，茎粗耐性系数sd值0.86，带入d值计算公式，d值＝0.307，≥0.3且＜0.5，属于中等耐低温弱光性种质。
76.实施例3
77.1、甜瓜萌发期和苗期低温弱光耐性指标测定
78.(1)萌发期
79.选取饱满、一致的甜瓜种子，32℃温水浸种6h，放至光照培养箱中，随机分为萌发处理组和萌发对照组，萌发处理组设置温度13℃，萌发对照组设置温度29℃，每个处理3次重复，每次50粒种子。第8d统计发芽数，测定胚根长度，计算活力指数，活力指数＝第8d发芽率
×
第8d胚根长度。
80.(2)苗期
81.将3叶1心期甜瓜幼苗放置于光照培养箱中，随机分为幼苗处理组和幼苗对照组，幼苗处理组设置为15℃/9℃(12h/12h)，光照强度70μmol/m2/s1，幼苗对照组设置为30℃/18℃(12h/12h)，光照强度400μmol/m2/s1。每个处理3次重复，每次30株幼苗，处理15d，每个处理随机取10株测定地上部鲜重、叶绿素含量、地下部干重和茎粗。
82.2、低温弱光耐性评价值计算
83.首先计算每个指标的相对值即低温弱光耐性系数，耐性系数＝处理测定值/对照测定值。然后根据以下公式计算低温弱光耐性评价值d＝-0.074+0.112vi+0.109ofw+0.258cl+0.03rdw+0.109sd，其中vi是活力指数耐性系数，ofw是地上部鲜重耐性系数，cl是
叶绿素含量耐性系数，rdw是地下部干重耐性系数，sd是茎粗耐性系数。d值越大表明品种耐低温弱光性越强，反之，d值越小表明甜瓜的耐低温弱光性越弱。
84.试验材料：品种c(金枫香，南通市长江种子公司提供)
85.根据上述试验方法，测得处理组第8d发芽率和胚根长度分别是94.67％和4.95cm，对照组第8d发芽率和胚根长度分别是96.00％和1.73cm，处理组和对照组地上鲜重分别是5.55g和2.11g，处理组和对照组叶绿素含量分别是15.11和32.27，处理组和对照组的地下部干重分别是0.05g和0.16g，处理组和对照组的茎粗分别是5.92mm和4.43mm，计算活力指数耐性系数vi值8.82，地上部鲜重耐性系数ofw值2.63，叶绿素含量耐性系数cl值0.47，地下部干重耐性系数rdw值0.33，茎粗耐性系数sd值1.34，带入d值计算公式，d值＝0.777，≥0.7，属于强耐低温弱光性种质。
86.根据d值大小，品种c》品种b》品种a，因此，三个品种低温弱光耐性的强弱排序依次是品种c》品种b》品种a。
87.实施例4
88.参照《甜瓜耐低温弱光生理指标数据处理及极端材料筛选》(宋惠等，2020，华北农学报，第35卷第z1期，第183-188页)中的方法验证，该方法仅测定了单一时期的相关指标，虽然对低温弱光耐性的评价上不一定完全准确，但因为本次试验的3个品种低温弱光耐性差异较大，因此可以作为验证本方法正确性的试验方案。测定品种a、b、c低温弱光胁迫后的伤害指数、叶绿素spad值和根系丙二醛(mda)含量，结果如下表1，发现伤害指数由高到低依次是a、b、c，spad含量由高到低依次是c、b、a，mda含量由高到低依次是a、b、c，根据此方法可判断出低温弱光耐性由高到低依次是c、b、a，这与本发明方法研究的结果一致。
89.表1不同品种低温弱光处理后的伤害指数、spad值和mda值
90.品种abc伤害指数91.562.332.1spad15.332.652.1mda122.387.962.6
91.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
92.1、本发明测定指标少，测定方法简便，只需测定计算5个指标即可计算出低温弱光耐性评价值，并且指标测定方法快速、便捷，所需仪器设备也较为简单。
93.2、本发明克服了单一时期、单一指标鉴定低温弱光耐性不准确的问题，提高了鉴定的准确率。
94.3、本发明可将甜瓜的低温弱光耐性进行量化，并根据量化值对耐性分类，使得甜瓜的低温弱光耐性评价更为直观。
95.因此，本发明利用主成分分析法、隶属函数法和回归分析法，将甜瓜萌发期和苗期的低温弱光耐性指标相结合，研究出了准确高效的甜瓜低温弱光耐性鉴定技术方法。该方法克服了单一时期、单一指标鉴定低温弱光耐性不准确的问题，同时，所需测定的指标简便、易操作，可用于大批量甜瓜种质低温弱光耐性鉴定。
96.综上所述，本发明的甜瓜低温弱光耐性鉴定方法能够准确鉴定甜瓜的低温弱光耐性，克服单一时期、单一指标鉴定不准确的问题，提高鉴定的准确率，设计巧妙，测定简便快捷，成本低，适于大规模推广应用。
97.在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

技术特征：

1.一种甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，其特征在于，包括：(1)甜瓜萌发期和苗期低温弱光耐性指标测定a、萌发期将甜瓜种子用温水浸种，然后随机分为萌发处理组和萌发对照组，所述萌发处理组在第一低温下培养，所述萌发对照组在第一常温下培养，在培养第n天，统计发芽数，测定胚根长度，计算活力指数，所述活力指数＝第n天发芽率
×
第n天胚根长度；b、苗期将3叶1心期甜瓜幼苗随机分为幼苗处理组和幼苗对照组，所述幼苗处理组在第二低温和弱光下培养，所述幼苗对照组在第二常温和中等光照强度下培养，在培养第m天，测定地上部鲜重、叶绿素含量、地下部干重和茎粗；(2)低温弱光耐性评价值计算根据以下公式计算低温弱光耐性评价值：d＝-0.074+0.112vi+0.109ofw+0.258cl+0.03rdw+0.109sd其中vi是活力指数耐性系数，ofw是地上部鲜重耐性系数，cl是叶绿素含量耐性系数，rdw是地下部干重耐性系数，sd是茎粗耐性系数；所述活力指数耐性系数＝所述萌发处理组的所述活力指数/所述萌发对照组的所述活力指数，所述地上部鲜重耐性系数＝所述幼苗处理组的所述地上部鲜重/所述幼苗对照组的所述地上部鲜重，所述叶绿素含量耐性系数＝所述幼苗处理组的所述叶绿素含量/所述幼苗对照组的所述叶绿素含量，所述地下部干重耐性系数＝所述幼苗处理组的所述地下部干重/所述幼苗对照组的所述地下部干重，所述茎粗耐性系数＝所述幼苗处理组的所述茎粗/所述幼苗对照组的所述茎粗；d值越大表明甜瓜的耐低温弱光性越强，d值越小表明甜瓜的耐低温弱光性越弱。2.根据权利要求1所述的甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，其特征在于，在所述步骤a中，所述温水的温度为28℃～32℃，所述浸种的时间为6h～8h。3.根据权利要求1所述的甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，其特征在于，在所述步骤a中，所述第一低温为12℃～15℃。4.根据权利要求1所述的甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，其特征在于，在所述步骤a中，所述第一常温为28℃～30℃。5.根据权利要求1所述的甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，其特征在于，在所述步骤a中，所述n为8。6.根据权利要求1所述的甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述第二低温为每天12小时12℃～15℃+12小时8℃～10℃。7.根据权利要求1所述的甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述弱光的光照强度为60μmol/m2/s1～80μmol/m2/s1。8.根据权利要求1所述的甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述第二常温为每天12小时28℃～30℃+12小时18℃～20℃。9.根据权利要求1所述的甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述中等光照强度为300μmol/m2/s1～400μmol/m2/s1。10.根据权利要求1所述的甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，其特征在于，在所述步骤b中，
所述m为15。

技术总结

本发明提供了一种甜瓜低温弱光耐性鉴定方法，包括：测定萌发处理组和对照组分别在第一低温和第一常温下培养第n天的发芽数和胚根长度，计算活力指数；测定幼苗处理组和对照组分别在第二低温和弱光以及第二常温和中等光强下培养第m天的地上部鲜重、叶绿素含量、地下部干重和茎粗；根据D＝-0.074+0.112VI+0.109OFW+0.258CL+0.03RDW+0.109SD计算低温弱光耐性评价值，VI、OFW、CL、RDW和SD分别是上述测定指标的耐性系数，D值越大表明耐性越强，越小表明耐性越弱。本发明能够准确鉴定甜瓜的低温弱光耐性，克服单一时期、单一指标鉴定不准确的问题，提高鉴定的准确率。提高鉴定的准确率。