本發(fā)明屬于油菜種子耐低溫的技術領域，具體涉及一種鑒定油菜種子萌發(fā)成苗耐低溫特性的方法。
背景技術：
由于中國農村勞動力轉移、節(jié)本簡化栽培需求及機械化種植的發(fā)展，近年來中國長江流域冬油菜的播種期不斷推遲，這直接導致該地區(qū)油菜種子萌發(fā)出苗時遭遇低溫的風險。眾所周知，在農作物的栽培實踐中，“萌發(fā)出苗”作為作物整個生育期的第一階段，也是最重要的階段之一，能否在低溫脅迫下保持較高的出苗率和壯苗率，達到一播全苗和苗齊苗壯，將直接影響油菜產量的形成，甚至影響整個長江流域油菜種植面積。因此建立一種快速、簡捷、準確的耐低溫評測方法具有重要應用價值，其一是可以對現(xiàn)有普遍栽培的油菜品種及種質資源進行準確鑒定，其二是通過評測可以篩選出長江流域適宜晚播的油菜品種。
前人對油菜種子低溫萌發(fā)研究指標比較單一，不夠系統(tǒng)與深入，對大量品種的研究極少。例如鮮孟筑等(鮮孟筑，油菜種子萌發(fā)成苗期耐低溫評價，作物雜志，2015(5):116‐122)進行了油菜種子萌發(fā)成苗耐低溫評價，提出了鑒定低溫下油菜種子萌發(fā)成苗能力的方法，但是目前看來，該方法工作量偏大(溫度設置有25/20℃、10/5℃)，調查與計算方法繁瑣(調查計算18項指標，其中有些指標并非原始指標，并且采用了低溫與對照的比值進行主成分分析)，調查指標覆蓋面不強(主成分分析的6個指標覆蓋面不強)，分級標準不太科學(借鑒了玉米抗旱性的分級標準，不太科學)。所以在此基礎上進行系統(tǒng)研究與數(shù)據(jù)分析提出本發(fā)明，相比于鮮孟筑等(2015)提出的標準更加簡單、科學、準確，體現(xiàn)了較強的創(chuàng)新性。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對上述生產上的問題提供一種鑒定油菜種子萌發(fā)成苗耐低溫特性的方法，其優(yōu)點為對實驗材料、實驗儀器要求簡單，實驗條件容易控制，只需要掌握種子萌發(fā)相關簡單技術即可。本發(fā)明的方法簡單易行，節(jié)省開支，操作技術要求較低，結果準確，可以通過此方法準確鑒定與篩選耐低溫品種。
本發(fā)明的技術方案如下：
一種鑒定油菜種子萌發(fā)成苗耐低溫特性的方法，選擇當年的大小均勻、飽滿、無病蟲害的油菜種子(每個品種或材料篩選300粒以上種子)，先用0.1％濃度的次氯酸鈉消毒15分鐘，再用蒸餾水清洗四次后風干備用；將清洗后油菜種子放入鋪有3層經高壓滅菌的濾紙、裝該濾紙的發(fā)芽盒加有10mlhoagland營養(yǎng)液(一種常用營養(yǎng)液，alan，asimpleliquid‐culturemethodofgrowingplants，floridastategorticulturalsociety，1964，536‐537)的發(fā)芽盒(12×12×6cm)中，每盒100粒種子，三次重復；在gdn型光照培養(yǎng)箱(寧波東南儀器有限公司)中進行發(fā)芽培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度設置為10/5℃(其中每天10℃下為12h，5℃下為12h)，光照/黑暗(即，每天12h光照/12h黑暗)，光強(光照強度)為150μmol/m2/s；每天添加hoagland營養(yǎng)液1ml，保持發(fā)芽盒內濾紙濕潤；播種后，每天統(tǒng)計發(fā)芽率(以芽長>2mm為標準)，每天統(tǒng)計成苗數(shù)(以幼莖直立，子葉平展，子葉由淡黃轉為綠色為標準)，于第21天統(tǒng)計及調查發(fā)芽率、成苗率、根長、苗鮮重、根鮮重、根干重，其中調查根長時取樣數(shù)量為每重復10株，調查苗鮮重、根鮮重、根干重時取全部樣品；測定并計算發(fā)芽率、成苗率、平均發(fā)芽時間、發(fā)芽指數(shù)、根長、根鮮重、總鮮重、根干重共8項指標；對以上8項指標進行隸屬函數(shù)分析(結合案例中30個品種或材料的基礎數(shù)據(jù)，其中平均發(fā)芽時間為負相關)，得出隸屬函數(shù)平均值，根據(jù)油菜種子萌發(fā)出苗耐低溫分級標準進行分級。
計算公式及分級標準如下：
發(fā)芽率＝發(fā)芽種子的粒數(shù)/供試種子總數(shù)×100％；
成苗率＝正常幼苗的株數(shù)/供試種子總數(shù)×100％；
平均發(fā)芽時間＝∑(gt*dt)/∑gt(式中：gt代表第t天發(fā)芽的種子數(shù)，dt代表自播種后的第t天)；
發(fā)芽指數(shù)＝∑(gt/dt)；(式中：gt代表第t天發(fā)芽的種子數(shù)，dt代表自播種后的第t天)；
隸屬函數(shù)值：zij＝(xij‐ximin)/(ximax‐ximin)
如果為負相關，則用反隸屬函數(shù)進行轉換，計算公式為：zij＝1‐(xij‐ximin)/(ximax‐ximin)
其中：zij表示i品種j指標的抗寒隸屬函數(shù)值；xij表示i品種j指標的測定值；ximax和ximin表示各品種中指標的最大和最小的測定值。
油菜種子萌發(fā)出苗耐低溫分級標準：隸屬函數(shù)≥0.7為強抗，ⅰ級；0.5≤隸屬函數(shù)<0.7為中抗，ⅱ級；0.3≤隸屬函數(shù)<0.5為弱抗，ⅲ級；隸屬函數(shù)<0.3為不抗，ⅳ級。
本發(fā)明的積極效果：
本發(fā)明具有投入低、效益高、操作簡單的特點，是比較理想的鑒定油菜種子萌發(fā)成苗耐低溫特性的方法。本發(fā)明可以對油菜種子萌發(fā)出苗耐低溫特性進行分級，篩選出的耐低溫品種在遲直播條件下可以快速出苗、苗齊苗壯，解決了遲直播條件下某些油菜品種出苗慢、出苗率低、幼苗弱小等生產問題，在油菜生產上具有非常廣闊的應用前景。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。
實施例1低溫脅迫對30個油菜品種(材料)萌發(fā)出苗的影響
利用30個油菜品種(材料名稱見表1)，研究在10/5℃(其中每天10℃下培養(yǎng)12h，5℃下培養(yǎng)12h)低溫處理下不同種子萌發(fā)出苗特性，提出一種鑒定油菜種子萌發(fā)成苗耐低溫特性的方法。
1、試驗品種或材料的來源
表1品種(材料)及來源
說明：表1公開的油菜品種(材料)來自大專院校和科研院所，為公開應用的種質資源。
2、試驗器材
光照培養(yǎng)箱(型號gdn‐300b‐4，寧波東南儀器有限公司生產)、發(fā)芽盒、濾紙、tomysx‐500高壓滅菌鍋、烘箱、天平、剪刀和鑷子等為常用試驗材料，可商購。
3、試驗試劑
hoagland營養(yǎng)液、0.1％濃度的次氯酸鈉
4、試驗處理
試驗表明30個油菜品種(材料)經精選(當年種子、大小均勻、飽滿、無病蟲害)后，0.1％次氯酸鈉消毒15分鐘，蒸餾水清洗四次后風干備用；
將消毒后的油菜種子放入鋪有3層經高壓滅菌的濾紙的發(fā)芽盒中，每個發(fā)芽盒加10mlhoagland營養(yǎng)液中，每盒培養(yǎng)100粒油菜種子，三次重復；
在gdn型光照培養(yǎng)箱中進行發(fā)芽，溫度設置為10/5℃(其中每天10℃12h，5℃12h)，光照/黑暗(12h光照/12h黑暗)，光照強度為150μmol/m2/s；
每天給發(fā)芽盒每盒補加1mlhoagland營養(yǎng)液，保持發(fā)芽盒內濾紙濕潤；
播種后，每天統(tǒng)計發(fā)芽率(以芽長>2mm為標準)，每天統(tǒng)計成苗數(shù)(以幼莖直立，子葉平展，子葉由淡黃轉為綠色為標準)，于第21天統(tǒng)計及調查發(fā)芽率、成苗率、苗高、根長、苗鮮重、根鮮重、苗干重、根干重，其中調查苗高、根長時取樣數(shù)量為每重復10株，調查苗鮮重、根鮮重、苗干重、根干重時取全部樣品；
測定并計算發(fā)芽率、成苗率、平均發(fā)芽時間、發(fā)芽指數(shù)、苗高、根長、總苗長、苗鮮重、根鮮重、總鮮重、苗干重、根干重、總干重共13項指標；
對以上13項指標進行主成分分析，根據(jù)貢獻率篩選出重要指標，然后進行隸屬函數(shù)分析，得出隸屬函數(shù)平均值，根據(jù)油菜種子萌發(fā)出苗耐低溫分級標準進行分級。
5、計算公式及分級標準
發(fā)芽率＝發(fā)芽種子的粒數(shù)/供試種子總數(shù)×100％；
成苗率＝正常幼苗的株數(shù)/供試種子總數(shù)×100％；
平均發(fā)芽時間＝∑(gt*dt)/∑gt(gt代表第t天發(fā)芽的種子數(shù)，dt代表自播種后的第t天)；
發(fā)芽指數(shù)＝∑(gt/dt)(gt代表第t天發(fā)芽的種子數(shù)，dt代表自播種后的第t天)；
隸屬函數(shù)值：zij＝(xij‐ximin)/(ximax‐ximin)
如果為負相關，則用反隸屬函數(shù)進行轉換，計算公式為：zij＝1‐(xij‐ximin)/(ximax‐ximin)
其中：zij表示i品種j指標的抗寒隸屬函數(shù)值；xij表示i品種j指標的測定值；ximax和ximin表示各品種中指標的最大和最小的測定值。
油菜種子萌發(fā)出苗耐低溫分級標準：隸屬函數(shù)≥0.7為強抗，ⅰ級；0.5≤隸屬函數(shù)<0.7為中抗，ⅱ級；0.3≤隸屬函數(shù)<0.5為弱抗，ⅲ級；隸屬函數(shù)<0.3為不抗，ⅳ級。
6、試驗結果
表3主成分分析結果
表4各因子載荷矩陣
根據(jù)表3和表4結論，篩選第1和第2主成分的較大特征向量進行隸屬函數(shù)分析，特征向量分別為平均發(fā)芽時間、根長、根鮮重、總鮮重、根干重、發(fā)芽率、成苗率、發(fā)芽指數(shù)，共計8個指標，其中平均發(fā)芽時間為負相標，其余為正相標。
根據(jù)表5提供的隸屬函數(shù)值，參照油菜種子萌發(fā)出苗耐低溫分級標準(隸屬函數(shù)≥0.7為強抗，ⅰ級；0.5≤隸屬函數(shù)<0.7為中抗，ⅱ級；0.3≤隸屬函數(shù)<0.5為弱抗，ⅲ級；隸屬函數(shù)<0.3為不抗，ⅳ級)。本發(fā)明得出如下結論：灃油823、圣光127、德核油999、贛油雜5號、湘雜油2號為強抗品種；華油雜14號、文油99、川油40、hn4、秦優(yōu)7號、高油605、甲f2013棚、hn3、華油雜9號、浙油50、隴油8號、希望528為中抗品種；hn5、中油雜12、圣光77、hn2、豐油701、浙雙8號、灃油737、豐油730、華雙4號為弱抗性，華早291、灃油682、a35、德油8號為不抗。
上述參數(shù)為篩選耐低溫油菜新品種提供了有用的參數(shù)。