[发明专利]基于根系发育参数的污染暴露下化学调控剂的筛选方法

说明书

本发明公开了一种基于根系发育参数的污染暴露下化学调控剂的筛选方法，先选取待筛选化学调控剂，并以作物幼苗根系发育特征参数为基础，对作物幼苗在待筛选化学调控剂以及污染条件下进行短期暴露实验，确定靶向目标；然后选取临界阈值分别对待筛选化学调控剂对作物幼苗根系的每项靶向目标的调节作用进行分类，得到临界阈值集；并确定各靶向目标的贡献度，得到靶标贡献度集；接着得出每项靶向目标的每类调节作用的分段函数；将每项靶向目标的每类调节作用的分段函数的计算结果组成单靶标不确定性矩阵；将靶标贡献度集与靶标不确定性矩阵相乘，并根据两者相乘的结果选取合适的化学调控剂。解决了现有化学调控剂筛选方法的效果不理想的问题。

技术领域

本发明属于作物化学调控技术领域，涉及一种基于作物幼苗根系发育参数的污染暴露条件下的化学调控剂的筛选方法。

背景技术

随着世界人口和工业的发展，环境问题所导致的粮食安全问题日益凸显。作物化学调控剂是指人们为了使作物朝着预期方向或目标生长而采取的一系列调控手段。传统农业生产激素通常通过水、肥、光、热等条件提升农产品品质，而作物化学调控则更加注重内在因素的刺激，如植物激素调控。

化学调控被广泛施用于污染的耕地，以降低作物对污染物的吸收，缓解污染物对作物产生的毒性，提高作物品质和产量。在污染耕地上应用化学调控剂，需要进行大量土培试验，并通过视觉感知来观察植物对环境胁迫的生理反应（如参数的增加或降低），将多个化学调控剂进行一一对比对比和优选，并以某几个参数为依据选择效果较好的化学调控剂，由于生理反应的复杂性，通过这种方法筛选出的化学调控剂在实际应用时效果不理想，费时费力，筛选效率低且成本较高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于根系发育参数的污染暴露下化学调控剂的筛选方法，以解决现有化学调控剂筛选方法的效果不理想的问题，以及现有化学调控剂筛选方法费时费力、筛选效率低、成本高的问题。

本发明实施例所采用的技术方案是，基于根系发育参数的污染暴露下化学调控剂的筛选方法，按照如下步骤进行：

步骤S1、选取待筛选化学调控剂，并以作物幼苗根系发育特征参数为基础，运用植物毒理学研究方法，对作物幼苗在待筛选化学调控剂以及污染条件下进行短期暴露实验，并选取能够反应待筛选化学调控剂对作物幼苗根系发育影响程度的根系发育特征参数作为靶向目标；

步骤S2、结合步骤S1的短期暴露实验数据，选取临界阈值分别对待筛选化学调控剂在污染条件下对作物幼苗根系的每项靶向目标的调节作用进行分类，得到临界阈值集；并根据待筛选化学调节剂对靶向目标的影响大则该靶向目标贡献度大的原则，确定各靶向目标的贡献度，得到靶标贡献度集；

步骤S3、将步骤S1的短期暴露实验数据中作物幼苗根系的每项靶向目标的指标值，和与该靶向目标对应的每类调节作用在临界阈值集中对应的临界阈值进行比对，并根据比对结果对每项靶向目标的每类调节作用进行分段表示，得出每项靶向目标的每类调节作用的分段函数；

步骤S4、先将每项靶向目标的每类调节作用的分段函数的计算结果组成一个n行m列的矩阵，得到单靶标不确定性矩阵，其中，单靶标不确定性矩阵中每个元素表示第i个靶向目标的第j类调节作用的分段函数计算结果，n与靶向目标数对应一致，m与调节作用类别数对应一致；

步骤S5、将靶标贡献度集与单靶标不确定性矩阵相乘，并根据两者相乘的结果得出待筛选化学调控剂在污染暴露条件下对作物幼苗根系发育的调节结果，并依据该调节结果从待筛选化学调控剂中选取合适的化学调控剂。

进一步的，所述步骤S1的具体实现过程如下：