[發明專利]一種高粱植株田間抗旱性表型綜合評價方法

在審

• 申請號: 202010314239.1
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111507630A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 王玉斌;平俊愛;李慧明;牛皓;呂鑫;楚建強;王瑞
• 申請（專利權）人: 山西省農業科學院高粱研究所
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02;G06K9/62;G06F17/18;G01D21/02
• 代理公司: 太原申立德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 郭海燕

本發明屬于現代農業、高粱抗旱性技術領域，具體涉及一種高粱植株田間抗旱性表型綜合評價方法。本發明通過采用常規方法種植高粱植株；采用大田自然鑒定法，測量植株主要形態指標；采用常規標準選種并考種，進行數據統計分析：計算抗旱系數，綜合抗旱系數，進行K均值聚類法分類；計算抗旱指數，進行K均值聚類法分類；計算隸屬函數值，計算綜合指標的權重，得出綜合評價值，然后進行K均值聚類法分類；根據綜合抗旱系數、抗旱指數、隸屬函數值3種綜合評價方法，以分類結果出現重復為依據對種植材料抗旱性進行評價。本發明通過對粒用高粱材料進行抗旱性鑒定評價，為高粱抗旱性分子機理以及抗旱育種研究奠定基礎。

技術領域

本發明屬于現代農業、高粱抗旱性技術領域，具體涉及一種高粱植株田間抗旱性表型綜合評價方法。

背景技術

伴隨全球氣候的變化，水資源短缺已十分嚴重，而農業用水占整個人類用水量的60％，中國北方農業生產大量超采地下水已造成嚴重的生態問題，干旱已經成為農作物高產的主要限制性因素之一。高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench.)現在是第五大禾谷類作物，具有較強的耐旱性，但不同品種間抗旱能力差異顯著。高粱植株的表型性狀是田間高粱抗旱性評價最直接的指標，包括株高、穗長、莖粗、葉片持綠性、抗倒伏性、千粒重、籽粒大小、產量等。如何有效的利用表型性狀評價高粱植株的抗旱性沒有統一方案。前人在高粱抗旱評價中多采用抗旱系數、抗旱指數和隸屬函數的方法，如吳奇等在2015年利用抗旱指數評價高粱抗旱能力；汪燦等在2015—2016年開展的酒用糯高粱資源抗旱性鑒定采用綜合旱性度量值和綜合抗旱系數評價高粱植株的抗旱能力；RAD在2008年利用抗旱指數法對伊朗的高粱種質資源進行篩選。

高粱抗旱性是受多基因控制的復雜性狀，且受環境影響很大，不同抗旱性材料的抗旱機制也不盡相同，所以若直接使用單一指標的抗旱系數進行評價得出的結果較為片面。大部分作物做抗旱性評價多采用綜合性評價方法，包括綜合抗旱系數和抗旱指數，主成分及隸屬函數法等綜合評價方法。綜合抗旱系數雖然能反映品種的抗旱性，但是不能反映品種的高產能力。抗旱指數是在兼顧抗旱系數和產量性狀的基礎上得出的一個表達式，使用抗旱指數需保證旱地的產量情況開展評價，評價結果會丟失單株產量低但整體抗旱性強的材料。主成分分析可以通過不同表型之間的相關性在不損失或僅損失少量信息的情況下將所測指標轉換為少量獨立的綜合指標，其評價結果不能反應單一性狀抗旱性突出的品種。

發明內容

針對高粱表型性狀田間抗旱性評價單一的問題，本發明提供了一種高粱植株田間抗旱性表型綜合評價方法。

為了達到上述目的，本發明采用了下列技術方案：

一種高粱植株田間抗旱性表型綜合評價方法，包括以下步驟：

步驟S1，常規方法種植高粱植株；

步驟S2，采用大田自然鑒定法，測量植株主要形態指標；

步驟S3，采用常規標準選種并考種，進行數據統計分析：

步驟S4，計算抗旱系數DTC，綜合抗旱系數CDTC，進行K均值聚類法分類；

步驟S5，計算抗旱指數DI，進行K均值聚類法分類；

步驟S6，計算隸屬函數值，計算綜合指標的權重，得出綜合評價值D，然后進行K均值聚類法分類；

步驟S7，根據綜合抗旱系數、抗旱指數、隸屬函數值3種綜合評價方法，以分類結果出現重復為依據對種植材料抗旱性進行評價。

進一步，所述步驟S2中主要形態指標是：株高、穗長、莖粗、葉片持綠性、抗倒伏率、千粒重、籽粒大小和產量。

再進一步，所述葉片持綠性的計算方法是：持綠葉片占整個植株葉片數的百分比；所述倒伏率的計算方法是：倒伏株數占總數的百分比。