热胁迫下筛选不同黄瓜品种耐热性的鉴定方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及筛选黄瓜耐热性的鉴定方法，具体是一种通过测定电导率、叶绿素荧 光参数Yield和ETR变化值筛选耐热性黄瓜的鉴定方法。 二、【背景技术】：
[0002] 黄瓜（CucumissativusL)起源于亚热带，喜温但不耐高温。近年来由于温室效 应，全球气温明显升高，露地和保护地栽培中均存在高温热害，这已成为夏季黄瓜生产和周 年供应的严重障碍。因此，选育耐热品种已成为黄瓜育种的重要目标。研究高温对黄瓜生长 的影响，寻找简单可靠的耐热性鉴定指标，对于快速准确地鉴定和筛选耐热材料，提高耐热 育种效率具有重要意义。许多研究表明，高温首先破坏细胞膜结构，致使细胞内溶物外渗， 细胞膜的热稳定性即高温胁迫下细胞的电导率直接反应植物的耐热程度；膜脂过氧化作用 是导致膜结构破坏，引起植株损伤甚至死亡的重要原因，植物体内过氧化物酶（P0D)、超氧 化物歧化酶（SOD)等细胞膜保护酶与植物的耐热性有关，可以作为耐热性筛选指标。另有 研究指出，利用叶绿素荧光动力学方法可以快速、灵敏、无损伤地研究和探测各种逆境对植 物光合生理的影响。环境胁迫的程度与植物体内Fv/Fm、Fv/Fo、OPSII、Rfd、qP、qN、 Yield等参数的受抑制程度呈显著相关，可作为植物抗逆的指标，但不同植物的抗逆指标差 异较大。本文在前人研究的基础上，更加全面地研究了不同温度热胁迫下黄瓜幼苗各项生 理指标及叶绿素荧光参数的变化，分析了各个指标与热害指数之间的相关性，旨在探索黄 瓜耐热性鉴定的可靠指标，为黄瓜耐热育种及耐热性研究提供参考。 三、
【发明内容】
：
[0003]本发明提出一种通过测定电导率、叶绿素荧光参数Yield和ETR变化值筛选耐热 黄瓜的鉴定方法。本发明是这样实现的：一种通过测定电导率、叶绿素荧光参数Yield和 ETR变化值筛选耐热黄瓜的鉴定方法。其特征在于：所述的耐热性黄瓜是通过测定电导率、 叶绿素荧光参数Yield和ETR变化值实现的。电导率变化值与热害指数呈显著正相关，热 胁迫前后电导率变化值越小，黄瓜热害指数就越小，耐热性就强。叶绿素荧光参数Yield和 ETR变化值与热害指数呈显著性负相关，叶绿素荧光参数Yield和ETR变化值越大，热害指 数越小，黄瓜耐热性就越强。
[0004] 本发明的有益效果是：由于植物的耐热性是由多种特异的数量性耐热基因调控 的，因此对抗性的评价也必须是多方面的。本发明通过计算分析热胁迫下不同黄瓜幼苗 的生理指标和叶绿素荧光参数变化值与热害指数的相关性，得出电导率、叶绿素荧光参数 Yield和ETR变化值与热害指数呈显著性相关。通过这三个指标进行综合鉴定筛选，根据不 同植物材料采用几种方法相互引证，以便得到E确的结论。 四、
【具体实施方式】：
[0005]该发明是通过测定电导率、叶绿素荧光参数Yield和ETR变化值筛选耐热性黄瓜 实现的。应充分考虑测定指标的准确性，注意以下几点。
[0006] 1.本专利在测量黄瓜幼苗电导率时应注意取样部位一致、测定环境一致。
[0007] 2.本专利在测定黄瓜幼苗叶绿素荧光参数Yield和ETR值时应注意测定部位一 致，测定时环境（温度、光照等）一致。
[0008] 实施例：黄瓜幼苗对热胁迫的生理反应及叶绿素荧光特性
[0009] 1材料与方法
[0010] 1. 1 材料
[0011] 由上海市农业科学院园艺研究所黄瓜课题组提供的5个黄瓜自交系材料。Cl: 10-C-10 (华南类型）；C2:10-C-11 (华南类型）；C3:10-C-17-1(华南类型）；C4:10-C-1 (欧 洲类型短黄瓜）；C5 :10-C-5 (欧洲类型长黄瓜）。
[0012] 1.2试验方法
[0013] 试验于2010年7-9月在上海市农业科学院园艺研究所重点实验室进行。将黄瓜种 子直播于50孔穴盘中，基质配比为园土：珍珠岩：草炭=2 :1 :1 (体积比），出苗后置于智能 人工气候箱内进行培养，设定温度为25°C/ 18°C，光照12h，光强为130-140iimol^nT2 相对湿度控制在75%左右。待幼苗长到2叶1心时进行高温胁迫处理。处理I:绝对高温， 白天42°C/ 8h，晚上32°C/ 16h;处理2 :亚高温，白天38°C/ 8h，晚上28°C/ 16h;对照为 处理前的正常环境。每个处理10株，重复3次。处理前测定电导率，处理3d后测定其他各 项指标（根据预备试验，处理3d后各自交系材料的受害程度差异最大）。
[0014] 1.3测定项目与方法
[0015] 1. 3. 1统计热害指数：处理3d后统计热害指数，热害分级标准[7] :0级：无热害症 状；1级：1-2片叶变黄；2级：全部叶片变黄；3级：1-2片叶萎蔫；4级：整株叶片萎蔫枯死。 热害指数按下面公式计算：
[0016] 热害指数=E(每个级别的植株数X级别数）/(总植株数X最高级别 数）X100%
[0017] 1. 3. 2生理生化指标测定
[0018] 电导率测定[7]:采摘处理前叶龄相同的叶片用直径IOmm的打孔器上取10个圆 片，去离子水浸洗后，控干水分，装入盛有15ml去离子水的试管中，振荡30min后利用数字 电导仪（DDB-303A)测定电导率（ECtl);然后置于45°C水浴热处理30min，测定EC1 ;最后放 在100°C水浴中处理30min，测定EC2, 3次重复。按下面公式计算电解质渗透率（Relative leakage,RL):
[0019] 电解质渗透率（RL) % =(EC1-ECci)^OO/ (EC2-EC0)
[0020] 超氧化物歧化酶（SOD)、过氧化物酶（POD)、过氧化氢酶（CAT)活性、抗坏血酸过氧 化物酶（APX)的测定参照吴雪霞等[8]的方法。可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G250法测 定，丙二醛（MDA)含量采用硫代巴比妥酸（TBA)法测定，脯氨酸含量采用磺基水杨酸提取法 测定[9]。
[0021] 1. 3. 3叶绿素荧光参数测定：选取植株第2片完全展开叶，利用PAM-2100型便携 式荧光仪（德国Walz公司）测定叶绿素荧光参数，将所测材料充分暗适应30min以上，在 室温下（25°C左右）测定每株叶片暗适应下的最大光化学效率（Fv/Fm);在自然光下测 定光系统II实际光化学量子产量（Yield)、表观光电子传递速率（ETR)和实际光化学效率 ((DPSII) 〇
[0022] 每个指标测定重复3次，取平均值。数据采用Microsoft Excel绘图，用SPSS统 计软件对平均数用Duncan's新复极差法进行多重比较和相关性分析。
[0023] 2结果与分析
[0024] 2. 1热胁迫下黄瓜幼苗的热害指数及电导率变化
[0025] 由表1可以看出，各自交系的电导率和热害指数具有明显差异。38°C下，自交系Cl 的热害指数和电导率都较低。42°C下自交系的热害指数呈显著性差异，Cl和C4的热害指 数和电导率都较低，说明耐热性较好。
[0026] 表1热胁迫下黄瓜幼苗的热害指数及电导率变化
【主权项】
1. 一种通过测定电导率、叶绿素荧光参数Yield和ETR变化值来筛选黄瓜耐热性的鉴 定方法，其特征在于：所述的筛选耐热性黄瓜是通过测定电导率、叶绿索荧光参数Yield和 ETR变化值实现的。通过测定热胁迫下幼苗的生理指标（电导率、超氧化物歧化酶、抗坏血 酸过氧化物酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、可溶性蛋白、丙二醛）和叶绿素荧光参数（Fv / Fm、Yield、ΦΡ5ΙΙ、ETR)，并计算分析这些指标与热害指数的相关性，得出电导率、Yield和 ETR的变化值与热害指数呈显著性相关，以这三个指标比较不同材料幼苗期对高温的耐性 差异来得到耐热的黄瓜品种。
2. 根据权利要求1所述的耐热性黄瓜的鉴定方法，其特征在于：筛选甜瓜耐热性是通 过测定电导率、叶绿素荧光参数Yield和ETR变化值实现的。
3. 根据权利要求1或2所述的筛选黄瓜耐热性的鉴定方法，其特征在于：用于鉴定的 三个指标与热害指数具有显著相关性，并且测定简单可靠，使单个指标的局限性得以弥补， 从而使其评定结果与实际更为接近。
【专利摘要】本发明为一种筛选耐热黄瓜的鉴定方法，其特征在于：所述的耐热性黄瓜是通过测定热胁迫下幼苗的电导率和叶绿素荧光参数Yield、ETR的变化值来实现的。通过测定幼苗的生理指标和叶绿素荧光参数，然后计算分析各个生理指标和叶绿素荧光参数与热害指数的相关性，得出热胁迫下幼苗的电导率、Yield和ETR的变化值与热害指数呈显著性相关。通过对热胁迫下幼苗的电导率、Yield和ETR的变化值进行测定比较，可以评估其耐热性，指标简单可靠，以期为生产上筛选耐热性品种及选育提供依据。
【IPC分类】A01G7-00
【公开号】CN104584889
【申请号】CN201310529288
【发明人】张红梅, 金海军, 丁小涛, 余纪柱
【申请人】上海市农业科学院, 上海科园种子有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月30日