[发明专利]一种对水稻光合能力高温稳定性的检测方法

摘要

本发明属于农作物育种技术领域，具体涉及一种水稻高温适应性资源筛选与育种材料光合能力的高温稳定性评价与鉴定。本发明的特征包括：通过播期调整待鉴定材料的抽穗期，光合速率测定的自然条件选择，水稻发育时期及测定时间确定、人工光温参数值设定、数据处理与分析等。在水稻生长发育特定时期，利用夏季自然高温和人工光温条件，对水稻叶片净光合速率进行定时、定温测定，所得结果能较准确分析供试水稻品种间的光合作用对高温的稳定性差异。本发明对高温适应性生态育种和高光效生理育种中亲本的选用和育种后代的筛选提供了简便可行的评价指标与方法。

主权项

1、一种针对水稻光合能力高温稳定性的检测方法，其步骤包括：(1)在自然高温强光条件下对水稻光合能力的高温稳定性的检测1)测定材料的种植：试验用的水稻材料依其生育期特性不同安排不同的播种期，具体为在中国长江中下游稻区，将所述的的水稻材料分早、中、晚稻分季播种，其中早稻于每年的5月25日±2天播种，中、晚稻于每年的5月10日±2天播种，使其抽穗期处于每年的7月25日至8月15日之间；4-5叶期时移栽于大田，每份材料种植2个小区，每小区种植4行共40株；正常肥水管理；2)测定材料的分组与定株：根据测试材料按实际抽穗期相近原则分成多个测试小组，每组测试材料不超过10份，要求水稻群体生长一致，并于始穗期前用叶绿素测定仪(SPAD-502型)测每一植株主茎剑叶的叶绿素含量值(SPAD)，选择小区内SPAD值最为接近的单株定株6株编号，作为进行光合速率测定的定株单株；3)光合速率测定：在始穗后一周内，选择最高气温高于33℃的晴天，于每天的上午9:00开始对选定的水稻植株的剑叶进行光合速率测定，测定部位为剑叶叶片的前部1/3处；每个测定数据用时1分钟；每组材料于1小时内完成测定；同日的13:00开始重复上午的测定；在后一周时间内再重复进行第2次测定；采用单台便携式光合速率测定仪或多台便携式光合速率测定仪组成测定系统联用，使自动测定叶温，气孔导度，胞间CO2浓度，环境温度，湿度参数；4)结果分析与验证：将测定数据转换为Office Excel数据表，取6株测定结果计算平均值，分析重复间数据的稳定性，用测定时同时获得的气孔导度，叶温参数分析光合值的合理性，对不合理的测试值进行复测或剔除，计算出各测试材料光合速率下降值；5)对不同材料群体的特殊性处理：育种后代材料初选，可不设重复，一个群体内各单株在2小时内完成测定，每天测定120株，根据抽穗期不同，整个群体可在几天内完成测定，对于生育期相近的较多材料，可用分组后分期播种调节为不同抽穗期进行测定，使用2台或多台测定系统完成所述的试验规模的鉴定工作；或(2)在人工光温条件下光合速率下降起点温度的测定：1)测试材料的种植：采用分批播种的方法调节水稻植株的生育期，使供试的水稻材料抽穗期分开；将参试的水稻植株于5叶期移栽至栽培钵，每材料栽植5钵，每钵栽植3株，于始穗前用叶绿素测定仪测定剑叶的叶绿素含量SPDA值，选SPAD值一致的单株定株进行光合测定；2)人工光温条件设置：选用步入式大型气候室或生长箱，将抽穗的待测材料2份放入人工光温生长箱或气候室，采用生物灯光照，设定光强为20000lx，适应光照2小时后进行温度调节，使温度设定由28℃升温至38℃，水稻叶片表面温度在30℃-42℃内变化，上所述的温度3小时内均匀上升；3)光合速率测定：在温度上升过程中，每间隔20分钟以内进行一次光合测定；每次测定2份水稻材料，每一材料测试3株限时5分钟内完成，统计数据取平均值，对2份材料交替进行测定，至叶片温度达到设定的最高值为42℃以上结束测定；4)数据分析：以测定仪获得的光合速率和叶片实际温度的测试数据值转换为Office Excel数据表并绘出叶表实际温度与光合速率关系曲线，找出每份测试材料的光合速率明显下降对应的叶表温度值作为光合下降起点温度；以光合下降起点温度为35℃以下为温度敏感型材料；35℃-37℃为中度敏感型材料；37℃以上为高温稳定材料作为评价标准。