[发明专利]一种测定植物叶片最大韧度的方法

说明书

本发明公开了一种测定植物叶片最大韧度的方法，属于抗旱育种、作物栽培和农作物信息检测技术领域，首先将待测植物叶片清理后放入水中浸泡，一段时间后取出叶片并将表面水分吸干；然后利用质构仪分别测定叶片失水t小时后的内力变化曲线，计算各失水时刻叶片内力的指数增长系数，求其倒数，即可获得各失水时刻的植物叶片韧度；接着采用两参数的指数衰减方程拟合相关叶片韧度与水分胁迫水平之间的关系，获得对应表达式，最后依据表达式获取植物叶片最大韧度。本发明采用物理方法，结果精确度高，操作简单快捷、速度快，根据叶片最大韧度还可对植物的抗干旱能力进行检测。

技术领域

本发明属于抗旱育种、作物栽培和农作物信息检测技术领域，具体涉及一种测定植物叶片最大韧度的方法。

背景技术

水是植物体的重要组成成分，一般植物含水量占鲜重的75％-90％，水生植物含水量可达95％，树干、休眠芽约占40％，风干种子约占10％。植物细胞含有大量的水分，产生膨压，维持细胞的紧张度，使植物枝叶挺立、花朵开放，膨压对于气孔和植物其他结构的运动以及细胞的分裂生长也很重要。植物的生长发育经常受到各种生物和非生物胁迫的影响，干旱是最重要的非生物胁迫之一。研究植物生理抗旱性机制，开发各种植物耐旱性的快速检测技术，采取各种抗旱措施，寻找更能适应日趋干旱的环境的品种，可以有效抵御干旱，提高植物的成活率，改善生态环境，遏制荒漠化，对促进中国的经济和生态建设同步发展有着重要意义。

叶片是植物对干旱等逆境条件反应最为灵敏的器官，也是判断一个植物品种抗旱程度最明显的指标之一。叶小而厚，表皮密生被毛，栅栏组织发达，栅栏组织/海绵组织厚度比大，细胞壁、角质层及上皮层厚，叶肉细胞小而排列紧密等都是抗旱性强的标志。细胞壁是位于细胞膜外的一层较厚、较坚韧并略具弹性的结构。细胞壁具有很高的机械强度，提高了细胞对外界机械伤害的抵抗力，对植物细胞起重要的保护作用。植物可以通过提高渗透调节能力和增强细胞壁弹性来维持组织膨压，增强植物的抗干旱能力。

细胞壁韧性越高，维持组织膨压的能力就越强，通过力学指标测定植物叶片的韧度，能够反映细胞壁的抗破裂能力，表征植物抗旱性。与生理、生化及形态指标相比，力学指标相对简单、快速、可靠，而且实验周期短，对实验条件的要求低，观察起来容易，所以能够作为一个重要的抗旱性指标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种测定植物叶片最大韧度的方法，可以通过力学指标准确检测植物叶片的水分变化状况，简便快捷，为节水灌溉技术提供科学支撑。

本发明采用的技术方案具有以下步骤：

步骤一，取带有叶片的待测植物的新鲜枝条，并采取措施减缓水分散发；

步骤二，清理叶片，采摘长势较为一致的叶片若干片，放入水中浸泡；

步骤三，待叶片成饱水状态，取出浸泡后的饱水叶片，处理后让其干燥失水，在叶片干燥失水后的第t小时，利用质构仪测量该干燥失水叶片的内力F变化曲线；内力F变化曲线为叶片内力F随质构仪探头下压叶片时间变化而变化的曲线，同时需保证质构仪探头下压的压力足够大，能将叶片压碎；

步骤四，利用两参数指数增长方程分别对各失水时刻下叶片内力F变化曲线的指数增长部分进行拟合，计算不同失水时刻下叶片内力F的增长系数b₁；其中叶片内力F变化曲线的指数增长部分方程为：其中a₁为模型常数，b₁为增长系数，x₁为质构仪探头下压叶片的时间；指数增长部分为叶片内力F变化曲线中首次峰值前呈指数上升的曲线部分；

步骤五，增长系数b₁可表征叶片内力增长速率，叶片内力增长速率与叶片韧度LD呈负相关关系，依据不同失水时刻下叶片内力F的增长系数b₁，求其倒数，即可获得不同失水时刻的植物叶片韧度LD，即LD＝1/b₁；