[發明專利]一種利用近紅外光譜儀快速鑒定小麥抗旱性的技術方法

有效

• 申請號: 201310308877.2
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN103353445A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 張燦軍;馮偉森;吳少輝;高海濤;谷運紅;焦珍;王衛東;張學品;楊洪強;楊子光;余四平;張園;田文仲;段國輝;溫紅霞
• 申請（專利權）人: 洛陽農林科學院
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 張燕

技術領域

本發明屬于植物生物學領域，具體涉及一種利用近紅外光譜儀快速鑒定小麥抗旱性的技術方法。?

背景技術

干旱是全球普遍存在的自然災害。我國干旱面積約占耕地面積的47%，干旱災害是我國最嚴重的氣象災害之一。由于氣候的全球性惡性變化,導致了干旱發生的周期縮短、程度加重，對糧食生產構成了嚴重的威脅。中國地域遼闊，各地降水量相差懸殊，因此干旱程度也差異很大。中國南方年均降水量達850~1800mm，少數地區達2000mm以上，北方除長白山地區年降水量達1000mm左右，其它地區年均降水量一般都在850mm以下，中國北部和西部的內蒙、寧夏、青海、新疆、甘肅、西藏的大部分地區年均降水量不足400mm。而我國冬小麥在長城以南青藏高原以東地區種植廣泛，集中在秦嶺淮河以北，黃河中下游的河南、河北、山東、陜西、山西五省，其次是長江中下游的安徽四川江蘇等省份，是我國最大的小麥生產區，播種面積和產量均占全國的2/3以上，有我國麥倉之稱。而干旱又是我國小麥生產區的重要環境脅迫，是小麥生產發展的重要限制因素。節水抗旱是目前以及將來小麥生產中不得不面對的難題。提高小麥的抗旱性，首先有賴于對小麥抗旱性科學而準確的評價，即要完善小麥抗旱性能的鑒定和分析方法。因此科學、準確地鑒定評價小麥品種及種質資源的抗旱性，是一項重要的基礎性工作。?

小麥的抗旱性是一項復雜的生物性狀，它反映在一系列生理和形態變化上,以及生長發育的節奏與農業氣候因素變化相配合的程度，并最終對產量產生一定影響。因此，給抗旱性鑒定工作帶來了一定的難度。多年來，國內外學者在抗旱鑒定方面作了大量工作，并從不同角度提出了許多鑒定方法和指標，2008年由中國農科院景蕊蓮研究員牽頭，洛陽農林科學院張燦軍研究員起草的小麥抗旱性鑒定評價技術形成了《GB/T?21127-2007小麥抗旱性鑒定評價技術規范》（以下簡稱國標）。本標準規定了小麥抗旱性的鑒定方法及判定規則，確定了該標準適用于小麥抗旱性檢測。本標準小麥抗旱性鑒定時期分為種子萌發期、苗期、全生育期和水分臨界期。種子萌發期抗旱性鑒定采用高滲溶液法進行，以種子發芽率為鑒定指標；苗期抗旱性鑒定采用兩次干旱脅迫-復水法進行，以幼苗干旱存活率為鑒定指標；水分臨界期抗旱性鑒定法在旱棚或田間進行，以小區籽粒產量計算抗旱指數；全生育期抗旱性鑒定采用旱棚鑒定法，以抗旱指數為鑒定指標。?

它是目前農業部承認的唯一的小麥抗旱性鑒定技術規范。該方法不受降雨影響，且與大田生產條件接近，結果準確可靠，重演性好，年度間可比性好，便于控制水分脅迫程度和時期。洛陽農林科學院是作為農業部國家農作物品種審定委員會唯一指定的國家小麥品種抗旱性鑒定單位。由此方法得到的抗旱級別最為直觀、最為可靠、最接近生產實際、最適宜于抗旱育種和區試工作采用的綜合性評價指標，現已廣泛用于小麥品種的抗旱性鑒定。?

由上所述，現行的國標抗旱性鑒定技術規范受旱棚面積的限制，每年鑒定的數量有限，而對于大量小麥抗旱育種資源鑒定和早代材料選擇較為不適宜，仍存在較大的局限。因此建立簡便、有效、快速的評價技術仍是學者們非常關注的問題。?

近紅外區域是指波長在780-2526nm范圍的電磁波，是人類最早發現的非可見光區域，距今已有近200年的歷史。在近紅外光譜區產生吸收的官能團主要是含氫基團，包括：C-H（甲基、亞甲基、甲氧基，羧基、芳基等），羥基O-H，巰基S-H，氨基N-H（伯胺、仲胺、叔胺和銨鹽）等。其他官能團，如羧基碳與氧原子的伸縮振動、C-N伸縮振動、C-C伸縮振動在近紅外區域也能夠產生多級倍頻吸收。幾乎所有有機物的主要結構和組成都可以在它們的近紅外光譜中找到信號，且譜圖穩定。?

1978年美國和加拿大就采用近紅外法作為分析小麥蛋白質的標準方法，1998年美國材料試驗學會制訂了近紅外光譜測定多元醇（聚亞安酯原材料）中羥值含量的ASTM?D6342標準方法。2003年，在我國也正式實施了近紅外光譜方法測定飼料中水分、粗蛋白質、粗纖維、粗脂肪、賴氨酸、蛋氨酸的國家標準GB/T?18868-2002。近紅外光譜分析技術在農業和食品工業中的應用幾乎遍及到了每一個角落，它為農業生產和食品加工提供了一種簡單、快速、準確的質量控制手段，大大地提高了經濟效益。?