[发明专利]小麦旗叶衰老特征检测方法

说明书

技术领域

本发明属于农业现代化领域，涉及对农作物衰老特征状况的识别，具体涉及小麦旗叶衰老特征检测方法。

背景技术

提高选育优良品种的速度是育种家追求的主要目标之一。作物叶片保持光合活性的持续期与作物产量显著相关，而作物叶片的持绿性(Stay green)又是作物叶片保持光合活性的持续期关键指标，因此，叶片的持绿性是选育高产优质作物品种重要的间接指标。

持绿性是较正常基因型衰老延缓或者衰老速率较低的一类变异类型。生长健康的叶片由于富含叶绿素而表现为绿色或者浓绿色。当植株衰老或遭遇环境胁迫，其叶片就会褪绿，褪绿的叶片不能进行正常的光合和蒸腾作用，从而严重影响作物的生长。然而作物衰老的模式因种类或品种有明显的差异，这种差异决定于遗传基因。干旱胁迫很容易引起作物叶片的褪绿，加速叶片衰老死亡。在籽粒灌浆期间，有的基因型表现出明显的抗旱和耐高温能力，在干旱与高温胁迫下，叶片仍能保持绿色并进行旺盛的光合作用，作物的这种特性称为持绿性。

Thomas(2000)等根据植物衰老特征将持绿性分为 4 种类型：(1)整叶衰老症状延迟出现；(2)衰老症状按时出现，但衰老速度缓慢；(3)症状出现时间及速度正常，但一个或多个分解代谢过程受阻；(4)前三者综合型。其中(1) 和(2) 属功能性持绿型，分别由于控制衰老过程起始晚和速率慢，而延长了光合时间，合成更多的光合产物。根据THOMAS的分类，功能性持绿型在外观形态上表现为功能绿叶面积 ( Green Leaf Area Duration, GLAD) 大，衰老过程中叶片叶绿素含量高等特点。Joshi等将作物的叶片和穗子的绿色面积分为0-9(修正后为1-10，Silva等)，其中绿色面积＜3～6为持绿型stay green (SG)、2＜绿色面积＜3为中度持绿型moderately stay green(MSG)、1＜绿色面积＜2为中度非持绿型moderately non-stay green(MNSG)、0＜绿色面积＜1为非持绿型non-stay green(NSG)。Vinesh Verma等认为可以用开花后旗叶绿色部分面积占旗叶面积的百分比来评价作物的持绿性，即“the percentage of flag leaf area remaining green(%GFLA)”。J.Yang等报道以灌浆持续期(grain-filling duration GFD)作为评价作物持绿性的指标。其次，还有“相对绿叶面积(RGLA)=(开花后某时刻绿叶面积／开花期最大绿叶面积)×100%”、保绿度(Stay-green degree)=(生理成熟期绿叶面积／开花期最大绿叶面积)×100％”，小麦上通常以籽粒生理成熟期的绿叶数和功能绿叶面积作为划分指标。可以看出，大多数研究者都是以叶片的绿色面积作为指标来衡量持绿性。 众所周知，叶绿素是植物叶片中主要的光合色素，其含量是评价植物生理状况和反映其光合能力强弱的重要指标，植物叶片衰老前期， 叶片叶绿素含量较高， 随着叶片的衰老叶绿素含量不断下降，因此一些研究者通过测量作物某一生长阶段叶片叶绿素含量来判别作物持绿性。 但由于叶片的衰老是一个程序性死亡过程，持绿性与整个衰老过程息息相关，显然用某一生长阶段的叶绿素含量或绿叶面积来表述作物的持绿性有些欠缺。因此，基于小麦整个灌浆过程中功能绿叶面积和叶绿素含量，探测叶片衰老的起始、终止、达到最大衰老速率的时间和最大衰老速率，可以快速、准确地描述作物的持绿性，为选育和鉴定持绿性小麦品种提供新方法。

发明内容

本发明提供一种小麦旗叶衰老特征的检测方法，包括检测小麦旗叶衰老的起始、终止、达到最大衰老速率的时间和最大衰老速率，快速准确地了解小麦的持绿性，为选育高产优质小麦品种提供新方法。

本发明的小麦旗叶衰老特征的检测方法，包括如下步骤：

（1） 小麦花期，每个品种中选取10株长势一致的植株挂牌标记，开花10d后，每隔3d记录一次小麦旗叶功能绿叶面积(GLAD)，直到收获期；

（2） 从开花后7天开始测定小麦主茎旗叶的叶绿素含量(SPAD)，每隔3 d测定一次，每片叶子测定其上部、中部、下部3个部位，求其平均值；

（3）根据(1)、(2)测定的小麦旗叶衰老过程中功能绿叶面积(GLAD值)和叶绿素含量(SPAD值)分级数据分别做散点图，确定数学模型；

（4）运用最小二乘法求得所确定模型曲线参数的初始赋值，然后运用SAS软件程序求得曲线参数的实际值；