[发明专利]基于植物电信号的作物耐盐性评价方法

说明书

本发明公开了基于植物电信号的作物耐盐性评价方法,具体为：通过采集作物萌发种子盐胁迫前后的表面电位信号，分别计算盐胁迫前后电位信号的特征值，根据特征值的变化定义作物的耐盐性评价系数，评价作物的耐盐性。本发明方法在进行作物耐盐性评价时，无需进行田间试验，只需对少量的作物幼苗进行盐胁迫，跟踪测量幼苗表面电位波动信号，通过计算电信号的特征值实现作物耐盐性强弱的无损、快速评价。该方法种子用量少，不需要破坏种子，具有无损伤测量的特点。此外，由于本方法是对同一批次种子电信号的跟踪测量，评价方法是根据盐胁迫前后作物自身电信号参数变化程度的比较，避免了种子的个体差异，培养和测量方法简单，评价效果可靠。

技术领域

本发明属于农业生物技术领域，涉及基于植物电信号的作物耐盐性评价方法。

背景技术

随着社会经济的高速发展，各种自然因素和人为因素使得土壤盐渍化程度日趋严重。全球20％的耕地出现了不同程度的盐碱化，广泛分布于100多个国家和地区。大量土壤的盐渍化对全球粮食安全带来了极大威胁，成为严重制约农业生产和人类生存的最重要的生态问题之一。在这种形势下，利用各种手段对盐渍化土壤进行控制和改良，开发和培育耐盐作物，提高盐渍化土壤利用率，维持粮食生产，成为当今人类的重大课题。

要开发利用和培育耐盐作物，首先需要建立作物耐盐性评价方法和指标体系，能够对作物耐盐性强弱进行准确判断。然而，至今没有形成简单、准确和能够实现无损测量的评价方法和指标体系，制约了耐盐作物的培育和机理研究，导致优异种质资源的发掘与利用工作进展较慢，阻碍了盐渍化土地综合利用的步伐。

长期以来，评价作物耐盐性的指标主要有形态指标和生理生化指标两种，前者包括基于盐胁迫下种子萌发状况的种子萌芽耐盐指数、种子活力耐盐指数、相对发芽率、贮藏物质转运率、发芽指数和活力指数等等，以及相对生长量(苗长、根长、苗重)、幼苗存活率等等；后者以盐胁迫下作物生理生化反应的变化为依据，涉及叶绿素、光合速率、游离脯氨酸、ABA、可溶性糖、甜菜碱、质膜和液泡膜H⁺-ATPase、MDA、SOD、CAT、POD、质膜透性、气孔导度、K⁺、Na⁺及K⁺/Na⁺值等等。

上述传统评价方法有很多问题。例如，形态指标测定繁杂，工作量大和周期长，不能进行早期诊断；生理生化指标大多是通过试管实验的破坏性测量获取的，而耐盐性是在细胞层面上所呈现的综合性状，单一的生理生化指标无法反映活体的整体耐盐性；样品使用量大，不能进行无损和在位测量，不适合珍稀品种的鉴定。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于植物电信号的作物耐盐性评价方法，解决了现有作物耐盐性评价方法样品用量大、周期长、不能早期诊断，以及破坏性测量，不适合珍稀品种评价的问题。

本发明所采用的技术方案是，基于植物电信号的作物耐盐性评价方法，通过采集作物萌发幼苗盐胁迫前后的表面电位信号，分别计算盐胁迫前后电位信号的特征值，根据特征值的变化定义作物的耐盐性评价系数，评价作物的耐盐性。

本发明的特点还在于，

基于植物电信号的作物耐盐性评价方法，具体按以下步骤实施：

步骤1，将待检测的作物种子放在恒温箱中萌发，待发芽后移栽到水培培养皿生长，待到作物萌发；

步骤2，将萌发后的作物幼苗连同培养皿一同放入封闭网状电磁屏蔽笼中，采集幼苗的表面电位波动信号s；

步骤3，将经步骤2测量过的幼苗的培养环境中加入NaCl溶液，在恒温环境下继续进行盐胁迫培养，然后采集胁迫后幼苗的表面电位波动信号s′；

步骤4，分别求取步骤2和步骤3采集到的作物幼苗表面电位波动信号s和s′的特征值；

步骤5，根据表面电位波动信号特征值的变化，评价种子耐盐性。