[發明專利]一種通過構建數學模型測定花生光合滯后程度的方法

有效

• 申請號: 201610189525.3
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN105891162B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 秦斐斐;徐會連
• 申請（專利權）人: 山東省花生研究所
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63;G06F17/50
• 代理公司: 煙臺智宇知識產權事務所(特殊普通合伙) 37230
• 代理人: 董尚風

本發明涉及一種通過構建數學模型反應植物生長相關因素的方法，具體涉及一種通過構建數學模型測定花生光合滯后程度的方法，以光合曲線函數模型為基礎，分別測定光強I_L從低到高增加時所得到的光合曲線f(I_L)與光強I_H從高到低得到的光合曲線f(I_H)，通過對比兩條光合曲線的定積分比值或定積分中值的比值相對差H_P，來定量某段光強區間內花生葉片的光合滯后程度。通過對比H_P的大小可以對比不同環境、不同品種間或同一植株不同葉位的花生葉片光合作用酶生物化學反應的活性。

技術領域

本發明涉及一種通過構建數學模型反應植物生長相關因素的方法，具體涉及一種通過構建數學模型測定花生光合滯后程度的方法。

背景技術

一般情況下，測定植物光合能力的方法有兩種，一是在一定的光強下測定葉片的光合速率。但是，很多情況下，某一特定的光強下(例如，通常使用的1000μmol m^-2s^-1)測定的光合速率在某些特殊情況下很難比較葉片光合能力。此時，一般通過第二種方法，測定光合曲線來綜合判斷或比較葉片的光合能力，光合曲線為P_N＝P_C(1-e^-KI)-R_D，如圖1所示，其中，P_N凈光合速率；P_C最大光合勢能；R_D呼吸速率；e自然常數；I光照強度；K半時間常數，即當P_N達到63％的P_C時光強的倒數。

雖然，上述光合曲線能通過比較最大光合勢能(P_C)、呼吸速率(R_D)、半時間常數(K)、光補償點(PPF_C，P_N＝0時的光強)以及最大光量子質量(Y_Q＝KP_C)等數據來判斷不同處理或者品種等植株葉片的光合能力，但是也不能完全定量整個光合曲線。

對很多物理特性，解釋變量對被解釋變量的影響不可能在短時間內完成，在這一過程中通常存在時間滯后，也就是說，解釋變量需要通過一段時間才能完全作用于被解釋變量。這種被解釋變量受自身或其他變量過去值影響的現象稱為滯后現象。滯后現象用數學公式表示，即增加自變量x得到的y值所形成的曲線與減少x得到的y值所形成的曲線不一致而且不可逆，稱之為滯后。

這種滯后現象也同樣發生在植物中，例如，植物的光合作用。對放置于暗中一段時間的植物材料(葉片或細胞)照光，起初光合速率很低或為負值，光照一段時間后，光合速率才逐漸上升并趨于穩定。從照光開始至光合速率達到穩定水平的這段時間，稱為“光合滯后期”(lag phase of photosynthesis)或稱光合誘導期。一般整體葉片的光合滯后期約30～60min，而排除氣孔影響的去表皮葉片、細胞、原生質體等光合組織的滯后期約10min。將植物從弱光下移至強光下，也有類似情況出現。產生滯后期的原因是光對酶活性的誘導以及光合碳循環中間產物的增生需要一個準備過程，而光誘導氣孔開啟所需時間則是葉片滯后期延長的主要因素。

發明內容

根據以上現有技術的不足，本發明提供一種通過構建數學模型測定花生光合滯后程度的方法，能夠直觀的反映出光合滯后的程度，并側面表明葉片光合作用酶生物化學反應的活性。