[发明专利]强叶片功能的植物品种筛选方法

说明书

本发明公开了一种强叶片功能的植物品种筛选方法。本发明属于农作物高光效、耐高温品种选育领域，涉及应用叶片温度、叶温与气温差异、叶片叶绿素含量、叶片氮素含量、荧光参数PI（abs）对大量玉米组合进行筛选，选出8份左右材料，用LI‑6400光合仪在日最高温度到35℃及以上的晴天测定光合速率，再选出3‑4份材料测定光响应和二氧化碳响应等参数，通过该技术体系筛选高光效玉米品种的方法。相比其他育种方法，该技术具有对大量玉米品种进行筛选的特点，适合从大量品种中选育优良玉米品种，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明属于农作物品种选育技术领域。具体而言，本发明涉及强叶片功能的植物筛选方法，特别是玉米品种的筛选，具体涉及到应用玉米叶片光合作用强度、叶片温度、叶绿素含量、氮素含量、荧光参数PI(abs)等指标综合筛选强叶片功能的玉米品种的方法。

背景技术

全球变暖趋势明显，IPCC第四次评估报告显示，过去100年全球地面温度升高了0.74℃，预测本世界末气温将增加1.1～6.4℃。1951～2009年中国平均温度上升了1.38℃，变暖速率达到每10年升高0.23℃。《中国应对气候变化国家方案》(2007)指出，未来我国气候变暖趋势将进一步加剧。与2000年相比，2020年平均温度将升高1.3-2℃，2050年可能将升高2.3～3.3℃。利用区域气候模式(RCM)对中国未来气候进行预估，结果表明：本世纪末中国冬、夏季和年平均气温将较本世纪初分别上升3.6℃、3.8℃和3.5℃，未来中国大部分地区日最高和最低气温将显著升高，极端天气和高温事件呈增加趋势。

2015年3月21日，世界气象组织发布2015年气候状况声明，声明称受人类活动和强厄尔尼诺的影响，2015年全球温度屡破纪录，高温热浪侵袭全球多国，多地温度创新高。2015年是自有现代观测以来最热的年份，比1961～1990年平均值高出约0.76℃。热浪、暴雨、极度干旱和热带气旋等极端天气增多。其中93％的余热被释放到海洋中，海洋温度明显升高，海平面上升突破新纪录，这一气候趋势还将持续。

2015年12月12日，全球195个国家通过了具有历史意义的全球气候变化新协议《巴黎协定》。各方同意将全球平均气温升幅与前工业化时期相比控制在2℃以内，并继续努力争取把温度升幅限定在1.5℃之内，以大幅减少气候变化的风险和影响。

中国科学家利用区域气候模式(RCM)对中国未来气候进行预估，结果表明：本世纪末中国冬、夏季和年平均气温将分别上升3.6℃、3.8℃和3.5℃，未来中国大部分地区日最高和最低气温将显著升高，极端天气和高温事件呈增加趋势。

玉米是世界第一大种植作物，黄淮海地区是我国最大的玉米产区，随着全球气候变暖,高温胁迫对玉米的影响日益突出。光合作用是作物产量形成的基础，也是对高温最为敏感的生理反应之一，高温对光合作用抑制效应明显。玉米属喜温作物，在生长发育过程中需要相对较高的温度，但温度过高会对玉米的光合作用过程、光合产物积累和产量形成造成不良影响。

培育叶片高光效耐高温玉米品种是应对气候变暖、提高和稳定玉米产量的有效途径。现有的植物光合作用测定方法效率较低，使用较多的仪器LI-6400便携式光合作用测量仪(以下简称LI-6400)虽然可以测定光合速率、气孔导度、细胞间的二氧化碳浓度、环境参数等多种指标，但是效率极低。不适合对大量资源材料的筛选，而且测定受环境条件影响大，晴天方可测定，多云、阴雨天气不能测定，局限性大。每天最多测定3-4个品种(资源)的各项参数。仪器较重，包括主机、探头等，土壤潮湿、叶片潮湿、有水时也不能测定。而育种上需要对大量材料进行鉴定和筛选，一直没有合适的方法。玉米生育期较短，一般100天左右，生育后期叶片衰老和生育前期叶片太小无法测定，适合测定光合作用的时间很短，很容易因天气原因，导致不能利用LI-6400仪器测定光合作用参数。寻找快速、高效的测定方法筛选高光效、耐高温玉米品种是个亟待解决的问题。

发明内容