[发明专利]一种利用植物表型性状筛选抗逆资源的方法

说明书

本发明涉及一种利用植物表型性状筛选抗逆资源的方法，涉及抗逆育种技术领域。本发明以筛选植物抗逆性资源为目标，结合生理生化指标检测，通过大量表型性状的聚类分析，将不同抗逆性植物资源分为几大类，采用主成分分析法确定影响聚类分析结果的主要表型性状，通过对已筛选出的表型性状与生理生化指标进行相关性分析，最终筛选出与植物抗逆性理化指标存在相关性的表型性状，进而实现通过植物表型性状筛选抗逆资源。本发明提供的筛选方法具有无损、快速、高效、低廉、直观的显著特点。

技术领域

本发明涉及抗逆育种技术领域，具体涉及一种利用植物表型性状筛选抗逆资源的方法。

背景技术

自19世纪末孟德尔提出遗传规律以来，到20世纪中叶遗传育种理论得到空前发展，开辟了以杂交育种为主的作物育种途径。进入生理生化、分子育种阶段后，仍以亲本目标性状改良为主，并未跳出杂交育种的主线。随着人们生活水平的提高，消费需求的不断提升和作物栽培模式多样化，以蔬菜生产周年化为例，不断出现的逆境环境(包括低温、高温、旱涝、盐碱化等)对作物的生长产生了巨大影响，如何选育抗逆性品种成为杂交育种的另一主要方向。

20世纪八九十年代，抗逆育种研究重点进行了生理生化检测指标的筛选与鉴定，最终确定了高低温、盐碱化条件下作物本身的应激性变化指标，包括：脯胺酸含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、甘氨酸甜菜碱含量、质膜通透性(电导率)、抗氧化酶含量(POD、SOD)、丙二醛含量为检测植物抗逆性的主要理化指标。进入分子生物学时代以后，植物的抗逆性研究深入到控制上述理化指标发生的基因定位，通过QTL定位了水稻、小麦、玉米、萝卜、大白菜、黄瓜、番茄等作物的不同数量性状的相关基因，并正进行基因干预、编辑、翻译、表达的相关研究。当前筛选植物抗逆性种质资源的筛选，仍以生理生化指标检测和QTL基因定位为手段。生理生化、分子水平的检测在抗逆性植物资源筛选的过程中发挥了巨大的作用，为其精确定位、定向改造创造了可能。但是受种质资源群体大的影响，筛选目标性状植物资源利用生理生化和分子检测存在以下的问题：检测相关指标首先需要人为创造逆境条件，需要的辅助设施、设备多而复杂，人员管理水平要求高；检测过程需要对植物的植株进行破坏性取样，如叶片摘除等；检测大样本群体时，取样与检测任务量大，结果延迟性明显、效率较低；检测手段精细，对操作员要求高，稍有疏忽易导致检测结果无效或误判；费用昂贵，药品、试验仪器设备的需求量大，成本高；实验结果直观性差等。目前缺乏一种高效的抗逆育种方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用植物表型性状筛选抗逆资源的方法。本发明提供的筛选方法具有无损、快速、高效、低廉、直观的显著特点。

本发明提供了一种通过植物表型性状筛选目标抗逆性资源的方法，包括以下步骤：

1)采集植物资源的表型性状数据；

2)对步骤1)所述表型性状数据进行整理，筛选出描述性表型性状数据和数值型表型性状数据；

3)将所述描述性表型性状数据进行数值化处理，得到数值化表型性状数据；

4)将步骤2)中的数值型表型性状数据和步骤3)得到的数值化表型性状数据进行表型性状的聚类分析，得到聚类分析结果；

5)检测在逆境胁迫下种植的植物资源的植株样本的生理生化指标，得到生理生化检测结果；

6)根据步骤5)得到的生理生化检测结果，对植物资源进行抗逆性排序，得到抗逆性排序结果；判定各个植物资源的抗逆性能，确定抗逆性标样资源；

7)将步骤4)得到的聚类分析结果和步骤6)得到的抗逆性排序结果进行吻合性比对；

8)对影响步骤4)聚类分析结果的表型性状进行主成分分析，筛选出影响聚类分析结果的主要表型性状；