本發(fā)明涉及植物生理，具體涉及一種粳稻的芽期耐冷性評(píng)估系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、水稻是(oryza?sativa?l.)是重要的糧食作物之一，也是我國60％人口以上主要的口糧。新疆種植水稻已有2000多年的歷史，目前新疆全區(qū)水稻種植總面積基本穩(wěn)定在6.67×104hm2。水稻屬于喜溫作物，全生育期需要適宜的溫度和充足的光照條件。低溫冷害是我國北方水稻主產(chǎn)區(qū)春播的主要影響因子，開展對(duì)水稻種質(zhì)資源耐寒性的綜合評(píng)價(jià)，篩選鑒定及應(yīng)用耐冷性強(qiáng)的水稻種質(zhì)資源是應(yīng)對(duì)低溫冷害的主要途徑。

2、水稻直播有利于機(jī)械化操作，具有省工、省力和高效等優(yōu)勢(shì)，隨著機(jī)械化水平不斷提高，水稻直播逐漸成為新疆主要的種植方式。在直播生產(chǎn)中，種子萌發(fā)階段是最關(guān)鍵的時(shí)期，種子在土壤中的發(fā)芽率關(guān)乎著水稻最終的產(chǎn)量，因此研究種子芽期萌發(fā)率是直播稻生產(chǎn)至關(guān)重要的一環(huán)。稻種發(fā)芽最適溫度為28℃～32℃，芽期階段的溫度不僅影響發(fā)芽的快慢，對(duì)發(fā)芽的整齊度也有很大的影響。直播的水稻種子芽期遭受冷害會(huì)因霉菌侵染而爛種，大大降低發(fā)芽率，導(dǎo)致出苗延緩。低溫冷害也會(huì)對(duì)粳稻育秧產(chǎn)生影響，粳稻幼苗長期處于低溫的狀態(tài)下會(huì)造成生長遲緩、死亡率提升等問題，而且極易引發(fā)病蟲害。因此，國內(nèi)外學(xué)者在水稻芽期耐寒種質(zhì)篩選和鑒定方面已經(jīng)開展了一些相應(yīng)的研究。唐雙勤等以苗高、根長和根數(shù)等指標(biāo)作為芽期耐寒指標(biāo)對(duì)江西地區(qū)主推的33份早秈雜交稻品種和8份常規(guī)稻進(jìn)行鑒定，篩選出“陵兩優(yōu)7108”、“兩優(yōu)287”和“錦兩優(yōu)816”等9份強(qiáng)耐寒品種；楊志濤等為了篩選低溫發(fā)芽力強(qiáng)的種質(zhì)，以發(fā)芽率為測(cè)試指標(biāo)，從377份多樣性種質(zhì)篩選出21份低溫發(fā)芽率超過90％的優(yōu)良種質(zhì)。水稻耐寒性是復(fù)雜的綜合性狀，由多個(gè)因子共同決定，僅用單一指標(biāo)無法準(zhǔn)確判定其耐寒性。

3、為此，本發(fā)明旨在提供一種粳稻的芽期耐冷性評(píng)估系統(tǒng)，以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種粳稻的芽期耐冷性評(píng)估系統(tǒng)，以98份新疆育成品種資源以及內(nèi)地引進(jìn)品種為試驗(yàn)材料，通過加權(quán)隸屬函數(shù)法、主成分分析及聚類分析，旨在構(gòu)建快速簡便高效的新疆粳稻芽期耐寒性鑒定體系，篩選耐冷性強(qiáng)的粳稻種質(zhì)資源，以期為粳稻種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)、利用及育種改良提供理論支持。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提供了一種粳稻的芽期耐冷性評(píng)估系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含芽期耐寒性鑒定和數(shù)據(jù)處理與分析，所述芽期耐寒性鑒定包含芽期試驗(yàn)設(shè)計(jì)和芽期試驗(yàn)測(cè)定項(xiàng)目及方法；

4、所述芽期試驗(yàn)設(shè)計(jì)為：將獲取的粳稻種質(zhì)資源根據(jù)品種分組，每組包含對(duì)照組和處理組，分別放于不同溫度的植物光照培養(yǎng)箱中，對(duì)照組為常溫25℃，處理組為低溫15℃，每個(gè)組設(shè)置3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)選取大小一致且籽粒飽滿的50粒粳稻種子，將種子置于50℃恒溫培養(yǎng)箱中72h打破休眠后，5％次氯酸鈉溶液浸泡種子60min，并用蒸餾水沖洗3次，放入墊有濾紙的直徑為9cm培養(yǎng)皿中；每個(gè)培養(yǎng)皿中加入20ml蒸餾水，在試驗(yàn)期間觀察培養(yǎng)皿水分狀況，及時(shí)加入等量的蒸餾水使各品種間的水分保持一致，觀察各組發(fā)芽情況；

5、所述芽期試驗(yàn)測(cè)定項(xiàng)目及方法為：記錄芽期試驗(yàn)設(shè)計(jì)中第3d調(diào)查發(fā)芽勢(shì)，第7d調(diào)查種子發(fā)芽率和第14d調(diào)查種子根長和芽長，并根據(jù)以下公式計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)：

6、發(fā)芽勢(shì)(％)＝(培養(yǎng)第3d發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù))×100％(1)

7、發(fā)芽率(％)＝(培養(yǎng)第7d發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù))×100％(2)

8、相對(duì)發(fā)芽勢(shì)(％)＝處理發(fā)芽勢(shì)/對(duì)照發(fā)芽勢(shì)×100％)(3)

9、相對(duì)發(fā)芽率(％)＝處理發(fā)芽率/對(duì)照發(fā)芽率×100％(4)

10、發(fā)芽指數(shù)＝∑((gt/dt))(5)

11、式5中，gt，第t天種子的發(fā)芽數(shù)；dt，進(jìn)行發(fā)芽實(shí)驗(yàn)的第t天。

12、相對(duì)發(fā)芽指數(shù)＝低溫脅迫后發(fā)芽指數(shù)/對(duì)照處理發(fā)芽指數(shù)×100％(6)

13、相對(duì)芽長＝低溫脅迫后芽長/對(duì)照處理芽長×100％(7)；

14、所述數(shù)據(jù)處理與分析為：使用excel2021輸入，整理數(shù)據(jù)，計(jì)算各處理性狀的平均數(shù)和相對(duì)指標(biāo)值等，采用spss26.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、主成分分析、spearman相關(guān)性分析，用origin2021進(jìn)行聚類分析；

15、隸屬函數(shù)值計(jì)算公式：μ(xi)＝(xi-xmin)/(xmax-xmin)，i＝1,2,...,n；式中，xi為第i個(gè)綜合指標(biāo)，xmin為第i個(gè)綜合指標(biāo)的最小值，xmax為第i個(gè)綜合指標(biāo)的最大值；

16、綜合指標(biāo)權(quán)重：wi＝pi/σpi，i＝1,2,...,n；式中，wi為第i個(gè)綜合指標(biāo)在所有綜合指標(biāo)中的權(quán)重，pi為各品種第i個(gè)綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率；

17、綜合評(píng)價(jià)值：d＝σ[μ(xi)×wi]，i＝1,2,...,n；式中，d值為各材料在冷害脅迫條件下用綜合指標(biāo)計(jì)算所得的耐冷性綜合評(píng)價(jià)值，根據(jù)d值的大小劃分不同品種對(duì)低溫脅迫的抵抗能力，d值越大，表明其耐寒性越強(qiáng)，反之越弱。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案的有益效果：

19、本發(fā)明通過加權(quán)隸屬函數(shù)法、主成分分析及聚類分析，旨在構(gòu)建快速簡便高效的新疆粳稻芽期耐寒性鑒定評(píng)價(jià)指標(biāo)，篩選耐冷性強(qiáng)的粳稻種質(zhì)資源，以期為粳稻種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)、利用及育種改良提供理論支持。

技術(shù)特征：

1.一種粳稻的芽期耐冷性評(píng)估系統(tǒng)，其特征是：所述系統(tǒng)包含芽期耐寒性鑒定和數(shù)據(jù)處理與分析，所述芽期耐寒性鑒定包含芽期試驗(yàn)設(shè)計(jì)和芽期試驗(yàn)測(cè)定項(xiàng)目及方法；

2.如權(quán)利要求1所述的一種粳稻的芽期耐冷性評(píng)估系統(tǒng)，其特征是：根據(jù)粳稻種子萌發(fā)期低溫15℃脅迫后的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)與對(duì)照相比，判斷不同品種在低溫脅迫下粳稻種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、根長和芽長。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種粳稻的芽期耐冷性評(píng)估系統(tǒng)，涉及植物生理技術(shù)領(lǐng)域，其技術(shù)要點(diǎn)為：近年來，前人開展水稻耐寒性鑒定不在少數(shù)，但只是受限于進(jìn)行品種篩選鑒定，缺乏比較有系統(tǒng)的體系；本發(fā)明擬以98份新疆育成品種資源以及內(nèi)地引進(jìn)品種為試驗(yàn)材料，通過加權(quán)隸屬函數(shù)法、主成分分析及聚類分析，旨在構(gòu)建快速簡便高效的新疆粳稻芽期耐寒性鑒定評(píng)價(jià)指標(biāo)，篩選耐冷性強(qiáng)的粳稻種質(zhì)資源，建立一套快速、有效的芽期耐冷性評(píng)價(jià)體系，以期為粳稻種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)、利用及育種改良提供理論支持。

技術(shù)研發(fā)人員：張燕紅,王奉斌,侯天鈺,袁杰,杜孝敬,文孝榮,康民泰,唐福森,布哈麗且木·阿不力孜,趙志強(qiáng),齊玉紅,朱凌云
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院核技術(shù)生物技術(shù)研究所（新疆維吾爾自治區(qū)生物技術(shù)研究中心）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19