一種茶樹抗寒性鑒定與評價的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種茶樹抗寒性鑒定與評價的方法，通過測定越冬期不同品種茶樹與抗寒相關(guān)的生理生化指標(biāo)，用主成分分析和隸屬函數(shù)法得到茶樹抗寒性綜合評價值，實現(xiàn)對茶樹抗寒性的鑒定與評價。本發(fā)明的有益效果是：該方法建立了多指標(biāo)的綜合評價函數(shù)，該綜合評價函數(shù)與現(xiàn)有技術(shù)的用單一指標(biāo)或極少指標(biāo)評價茶樹抗寒性的方法相比，更加準(zhǔn)確客觀，適用于不同茶樹品種抗寒性的鑒定與評價的技術(shù)體系。
【專利說明】一種茶樹抗寒性鑒定與評價的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及抗寒性鑒定與評價領(lǐng)域，具體地是一種茶樹抗寒性鑒定與評價的方法【背景技術(shù)】
[0002]茶樹是一種多年生常綠木本經(jīng)濟作物，具有喜溫畏寒的特性，低溫傷害是茶樹區(qū)域性分布和季節(jié)性生長的限定因素，茶樹抗寒性是長期適應(yīng)低溫脅迫過程中通過自然選擇而逐步發(fā)展和形成起來的一種形態(tài)和生化特性。
[0003]研究發(fā)現(xiàn)，糖是高等植物的主要代謝產(chǎn)物之一，是植物生長發(fā)育和基因表達的重要調(diào)節(jié)因子，參與滲透條件及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。中國專利文獻ZL201110045014.1 (—種茶樹抗寒性早期鑒定方法)中已公開了在低溫脅迫下，植物細(xì)胞內(nèi)可溶性糖作為小分子溶質(zhì)之一，其含量會隨溫度的下降而增加。此外，邱麗玲等人研究發(fā)現(xiàn)，可溶性蛋白，脯氨酸，保護酶系等也與茶樹抗寒性相關(guān)(邱麗玲等，茶樹抗寒性研究進展，福建茶葉，2012第02期第2?5頁)。另外，低溫脅迫下，植物通過光合作用利用光能的能力降低，光合作用是植物體內(nèi)關(guān)鍵的代謝過程，其效率的高低對于植物生長、產(chǎn)量及其抗逆性都具有十分重要的影響。葉綠素?zé)晒庵饕荘S II蛋白復(fù)合體中的葉綠素a分子發(fā)射，且與光合作用中各種反應(yīng)過程相關(guān)，因此，葉綠素?zé)晒鈪?shù)可以內(nèi)在地反映逆境中植物光合效率的大小，從而對植物抗逆性做出快速、準(zhǔn)確和無損傷的鑒定。
[0004]中國專利文獻ZL201110338124 (—種茶樹種質(zhì)資源苗期抗寒性的鑒定方法)中公開了一種茶樹種質(zhì)資源苗期抗寒性的鑒定方法，該方法公開了利用葉片的質(zhì)膜相對透性、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量三個指標(biāo)來評價茶樹的抗寒性。眾所周知，植物的抗寒性是多基因控制的數(shù)量性狀，影響茶樹抗寒性的因素有很多，如茶樹體內(nèi)生理生化成分、酶活性、細(xì)胞活力及膜透性變化均與茶樹抗寒性相關(guān)，單純只依靠幾個指標(biāo)來評價茶樹的抗寒性具有一定的局限性。
[0005]主成分分析是一種將多個變量通過線性變換以選出較少個數(shù)重要變量的一種多元統(tǒng)計分析方法，目的是從原始的變量中萃取幾種較少的變量(主成分)，使其線性組合能盡量解釋原始變量中的信息，以較少的主成分來取代原始變量。
[0006]而隸屬函數(shù)法是根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的原理，利用模糊數(shù)學(xué)中的最大隸屬度原則和模糊變換的手段，對測定目標(biāo)各個相關(guān)因素所構(gòu)成的因素集論域U通過各指標(biāo)的隸屬函數(shù)變換所得到的模糊關(guān)系矩陣R (Re U)，并通過各指標(biāo)的評價子集進行模糊變換的運算，對運算結(jié)果依據(jù)隸屬度最大原則進行評估。
[0007]近年來，利用主成分分析和隸屬函數(shù)法對植物的抗寒性進行綜合評價的報道較多，如高愛農(nóng)等人在蘋果品種抗寒性測定方法的研究中應(yīng)用了主成分分析和隸屬函數(shù)法(高愛農(nóng)等，蘋果品種抗寒性測定方法的研究，果樹科學(xué)，2000年第17期第I版第17?21頁)，史清華等人在楊樹抗寒性測定中也應(yīng)用了該方法，(史清華等，5個楊樹無性系抗寒性的測定與評價，西北植物學(xué)報，2003年第23期第11版第1937?1941頁)，另外，趙紅星等人在研究柿屬抗寒性測定中也用到了該方法(趙紅星等，39份柿屬種質(zhì)資源的抗寒性綜合評價，西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2010年第19期第12版第128?133頁)，用主成分分析法和隸屬函數(shù)法分析茶樹抗寒性卻未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種茶樹抗寒性鑒定與評價的方法，提供一種多指標(biāo)評價茶樹抗寒性的方法，以解決單一指標(biāo)或極少指標(biāo)難以客觀評價茶樹抗寒性的局限性的技術(shù)問題。
[0009]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0010]一種茶樹抗寒性鑒定與評價的方法，包括以下步驟:
[0011](I)測定越冬期不同品種茶樹的9項與抗寒相關(guān)的生理生化指標(biāo)，所述與抗寒相關(guān)的生理生化指標(biāo)為:可溶性糖、可溶性蛋白、熱穩(wěn)定蛋白、脯氨酸、超氧化物歧化酶S0D、過氧化氫酶CAT、過氧化物酶P0D、葉綠素突光參數(shù)Fv/Fm以及葉綠素；
[0012](2)將步驟(I)獲得的生理生化指標(biāo)進行主成分分析，獲得各主成分的得分值和貢獻率，貢獻率累計達到80%則保留該主成分，所保留的主成分為用于茶樹抗寒性鑒定與評價的主成分；
[0013](3)將步驟(2)獲得的用于茶樹抗寒性鑒定與評價的主成分進行隸屬函數(shù)值分析，得到不同品種茶樹的抗寒性綜合評價值D，所述隸屬函數(shù)值和綜合評價的計算公式為:
[0014]Uij=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)
[0015]Wj=Pj/ Σ Pj
[0016]Di= Σ (UijXWj)
[0017]其中，i表示某個茶樹品種；j表示某個主成分,Uij表示i品種主成分j的抗寒隸屬函數(shù)值；Xij表示i品種主成分j得分值；Xjmin表示所有品種主成分j的最小值，Xjmax表示所有品種主成分j的最大值，Wj表示主成分j的權(quán)重，Pj表示主成分j的貢獻率，Di為i品種的抗寒性綜合評價值D ；
[0018](4)比較步驟(3)獲得的不同品種茶樹的抗寒性綜合評價值D，D值越大，茶樹抗寒性越強。
[0019]優(yōu)選地，所述步驟(I)中，與抗寒相關(guān)的生理生化指標(biāo)測定的取樣時間為茶樹越冬期的10月至第二年的3月。
[0020]優(yōu)選地，所述步驟(I)中，可溶性糖含量的測定方法為:取茶樹葉片，用蒽酮比色法測定；
[0021]熱穩(wěn)定蛋白含量和可溶性蛋白含量的測定方法為:取茶樹葉片，用考馬斯亮藍比色法測定；
[0022]脯氨酸含量的測定方法為:取茶樹葉片，用酸性茚三酮比色法測定；
[0023]SOD含量的測定方法為:取茶樹葉片，用氮藍四唑NBT顯色法測定；
[0024]CAT含量的測定方法為:取茶樹葉片，用紫外吸收法測定，其中，以Imin內(nèi)0D240減少0.01的酶量為I個酶活單位U ；
[0025]POD含量的測定方法為:取茶樹葉片，用愈創(chuàng)木酚比色法測定；
[0026]葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm的測定方法為:用調(diào)制式熒光儀直接測定；
[0027]葉綠素含量的測定方法為:取茶樹葉片，用分光光度法測定。[0028]優(yōu)選地，所述步驟(2)中，主成分分析的方法為利用SPSS軟件分析。
[0029]優(yōu)選地，所述步驟(2)中，保留的茶樹抗寒性鑒定與評價的主成分為2個，其中，主成分I為可溶性糖、SOD、CAT、POD、葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm和葉綠素，主成分2為可溶性蛋
白、熱穩(wěn)定蛋白、脯氨酸含量。
[0030]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:本發(fā)明提供了一種茶樹抗寒性鑒定與評價的方法，該方法通過主成分分析和隸屬函數(shù)度分析法分析了越冬期茶樹的9項與抗寒相關(guān)的生理生化指標(biāo)與茶樹抗寒性的隸屬關(guān)系，建立多指標(biāo)的綜合評價方法，該綜合評價方法與現(xiàn)有技術(shù)的用單一指標(biāo)或極少指標(biāo)評價茶樹抗寒性相比，更加準(zhǔn)確客觀，適用于不同茶樹品種抗寒性的鑒定與評價的技術(shù)體系。
【具體實施方式】
[0031]下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0032]實施例1
[0033]本實施例的茶樹抗寒 性鑒定與評價的方法，包括以下步驟:
[0034](I)選擇10月至第二年3月越冬期的3個品種的茶樹，所述品種為舒茶早、烏牛早和平陽特早，測定3個品種茶樹的9項與抗寒相關(guān)的生理生化指標(biāo)，所述與抗寒相關(guān)的生理生化指標(biāo)為:可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、熱穩(wěn)定蛋白含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶SOD含量、過氧化氫酶CAT含量、過氧化物酶POD含量、葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm、葉綠素含量;
[0035]其中，可溶性糖含量的測定方法為:取茶樹葉片，用蒽酮比色法測定；
[0036]熱穩(wěn)定蛋白含量和可溶性蛋白含量的測定方法為:取茶樹葉片，用考馬斯亮藍比色法測定；
[0037]脯氨酸含量的測定方法為:取茶樹葉片，用酸性茚三酮比色法測定；
[0038]SOD含量的測定方法為:取茶樹葉片，用氮藍四唑NBT顯色法測定；
[0039]CAT含量的測定方法為:取茶樹葉片，用紫外吸收法測定，其中，以Imin內(nèi)0D240減少0.01的酶量為I個酶活單位U ；
[0040]POD含量的測定方法為:取茶樹葉片，用愈創(chuàng)木酚比色法測定；
[0041]葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm的測定方法為:用調(diào)制式熒光儀0S-30P直接測定；
[0042]葉綠素含量的測定方法為:取茶樹葉片，用分光光度法測定。
[0043](2)將步驟(1)獲得的生理生化指標(biāo)用SPSS軟件進行主成分分析，按照累計貢獻率達到80%的原則，保留前兩項主成分，即為茶樹抗寒性鑒定與評價的主成分I和主成分2，各主成分對應(yīng)的得分值和貢獻率如下表1所示:
[0044]表1:越冬期茶樹生理生化指標(biāo)主成分分析得分表
[0045]
指標(biāo)主成分I 主成分2
可溶性糖 0.8920.252
【權(quán)利要求】
1.一種茶樹抗寒性鑒定與評價的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)測定越冬期不同品種茶樹的9項與抗寒相關(guān)的生理生化指標(biāo)，所述與抗寒相關(guān)的生理生化指標(biāo)為:可溶性糖、可溶性蛋白、熱穩(wěn)定蛋白、脯氨酸、超氧化物歧化酶SOD、過氧化氫酶CAT、過氧化物酶POD、葉綠素突光參數(shù)Fv/Fm以及葉綠素； (2)將步驟(1)獲得的生理生化指標(biāo)進行主成分分析，獲得各主成分的得分值和貢獻率，貢獻率累計達到80%則保留該主成分，所保留的主成分為用于茶樹抗寒性鑒定與評價的主成分； (3)將步驟(2)獲得的用于茶樹抗寒性鑒定與評價的主成分進行隸屬函數(shù)值分析，得到不同品種茶樹的抗寒性綜合評價值D，所述隸屬函數(shù)值和綜合評價的計算公式為:
Uij=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)
Wj=Pj/ Σ Pj
Di= Σ (UijXffj) 其中，i表示某個茶樹品種；j表示某個主成分，Ui j表示i品種主成分j的抗寒隸屬函數(shù)值；Xij表示i品種主成分j得分值；Xjmin表示所有品種主成分j的最小值，Xjmax表示所有品種主成分j的最大值，Wj表示主成分j的權(quán)重，Pj表示主成分j的貢獻率，Di為i品種的抗寒性綜合評價值D ; (4)比較步驟(3)獲得 的不同品種茶樹的抗寒性綜合評價值D，D值越大，茶樹抗寒性越強。
2.如權(quán)利要求1所述的一種茶樹抗寒性鑒定與評價的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，與抗寒相關(guān)的生理生化指標(biāo)測定的取樣時間為茶樹越冬期的10月至第二年的3月。
3.如權(quán)利要求1所述的一種茶樹抗寒性鑒定與評價的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，可溶性糖含量的測定方法為:取茶樹葉片，用蒽酮比色法測定； 熱穩(wěn)定蛋白含量和可溶性蛋白含量的測定方法為:取茶樹葉片，用考馬斯亮藍比色法測定； 脯氨酸含量的測定方法為:取茶樹葉片，用酸性茚三酮比色法測定； SOD含量的測定方法為:取茶樹葉片，用氮藍四唑NBT顯色法測定； CAT含量的測定方法為:取茶樹葉片，用紫外吸收法測定，其中，以Imin內(nèi)0D240減少0.01的酶量為I個酶活單位U; POD含量的測定方法為:取茶樹葉片，用愈創(chuàng)木酚比色法測定； 葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm的測定方法為:用調(diào)制式熒光儀直接測定； 葉綠素含量的測定方法為:取茶樹葉片，用分光光度法測定。
4.如權(quán)利要求1所述的一種茶樹抗寒性鑒定與評價的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，主成分分析的方法為利用SPSS軟件分析。
5.如權(quán)利要求1所述的一種茶樹抗寒性鑒定與評價的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，保留的茶樹抗寒性鑒定與評價的主成分為2個，其中，主成分I為可溶性糖、SOD、CAT、POD、葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm和葉綠素，主成分2為可溶性蛋白、熱穩(wěn)定蛋白、脯氨酸含量。
【文檔編號】G01N21/33GK103712921SQ201310682570
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】李葉云, 周月琴, 舒錫婷, 江昌俊 申請人:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)