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1、AA安徽省地方标准编制说明标准名称大豆品种耐旱与耐热性评价体系技术规程任务来源(项目计划号) 安徽省质量技术监督局关于下达2018年第一批安徽省地方标准制修订计划的通知(皖质函2018326号)文件,计划编号为2018-01-132项。)负责起草单位安徽农业大学单位地址安徽省合肥市长江西路130号参与起草单位中国农业科学院作物科学研究所,合肥市农业经济技术监督管理总站表1 标准起草人(全部起草人,应与标准文本前言中起草人排序一致)序号姓名单位 职务职称电话1李佳佳安徽农业大学农学院/讲师151568707492王晓波安徽农业大学农学院系主任教授139666858573邱丽娟中国农业科学院作物科
2、学研究所/研究员139112352604李英慧 中国农业科学院作物科学研究所/研究员136915524805刘章雄中国农业科学院作物科学研究所/研究员136613728396张俊合肥市农业经济技术监督管理总站/农艺师139566191697张文明安徽农业大学农学院/副教授130830880688汪明华安徽农业大学农学院/研究生131550980699赵敬会 安徽农业大学农学院/研究生1351566430310邵文韬 安徽农业大学农学院/研究生1525653799111程安东安徽农业大学农学院/研究生13085068162编制情况1、编制过程简介2018年8月27日,收到关于下达2018年第一批
3、安徽省地方标准制修订计划的函(皖质函2018326号)后,我院作为本项标准的牵头起草单位,中国农业科学院作物科学研究所,合肥市农业经济技术监督管理总站参与协助起草。标准起草过程:1、2018年9月成立标准编制小组,成员有李佳佳、王晓波、邱丽娟等,明确各申报单位和编制成员的工作任务和分工。2、2018年10月至2019年4月,收集相关种质资源、查阅文献、整理资料、讨论并制定试验方案。3、2019年5月至2019年9月,开展田间实验、收集实验数据;整理实验结果。4、2019年8月至2019年10月,在实验结果基础上编制小组撰写标准稿件,与相关专家讨论后,于2019年11月初形成了征求意见稿。征求意
4、见:2019年11月,由工作组牵头负责网站宣传、杂志刊登、文稿邮寄、会议等方式公开征求意见,共向5家有关行业单位、科研院所、大专院校及有代表性的标准利益方发函征求意见。截止至2020年01月,本次征求意见共收到专家意见或建议15条,根据意见或建议,对标准进行了修改、完善。2、制定标准的必要性和意义2.1 必要性大豆是世界上重要的经济作物,能够人类和动物提供丰富的蛋白和油料资源。近年来,伴随气候变化出现的高温天气对农作物的生长发育、产量和品质均造成了严重损伤,甚至减产绝收。同时,协同高温而来的干旱也是限制植物生长、发育和分布的重要环境胁迫之一,其对农作物造成的损失在所有非生物胁迫中占首位。大豆生
5、长期间常遭受不同程度的高温和干旱胁迫,其苗期和后期常处于干旱胁迫下,而花期则常遭受高温和干旱双重胁迫。高温和干旱胁迫已成为当前大豆生产中的常见问题,高温干旱胁迫对大豆的生长发育、产量和品质方面造成了显著的不利影响,个别年份对中国黄淮海流域(尤其是安徽省)大豆的安全生产构成了一定威胁,为我国大豆生产发展带来了严峻挑战。2.2 意义大豆是起源于中国,在我国的农作物中具有重要的经济价值和社会作用,尤其自中美贸易战后,我国更是将大豆提升到了一个很高的战略地位。然而,在大豆生育期内所遭受的高温和干旱胁迫已经对我国黄淮海流域(尤其是安徽省)的大豆安全生产构成了一定威胁,严重制约了我省大豆产业化有序发展。本
6、规程构建了一种适应性广、科学化、综合性的大豆耐热和耐旱评鉴体系,本规程的制定对指导当地高温干旱耐受型大豆种质资源筛选鉴定及新品种的选育培育等具有重要的理论和指导意义,也为促进我国大豆产业的有序发展提供重要的理论基础和现实意义。3、制定标准的原则和依据,与现行法律法规、标准的关系。3.1 编制原则在编制过程中,本标准遵循了标准编写工作的“统一性(标准结构的统一、文本的统一、术语的统一)、标准间的协调性、适用性(标准内容便于实施、标准的内容易于被其他文件引用)”的基本原则。本标准主要参考GB/T 1.12012标准化工作导则 第1部分 标准的结构和编写的基本规则,以GB4404.2(粮食作物 豆类
7、)、GB 1352-2009 (大豆)、 GB 4285(农药安全使用标准)、GB/T 8321 (农药合理使用准则)、NY/T 496 (肥料合理使用准则 通则),以安徽省农业委员会第34号公告等有关标准、书籍、论文为基础,根据安徽省淮北平原大豆生产技术要点,进行分析研究、总结,使所制定的标准具有一定的先进性、科学性和可操作性。3.2 编制依据本标准来源于我省大豆生产的实际问题和情况,近年来,全球气候变化引起的高温干旱胁迫已危及到大豆生长发育的各个时期,成为制约大豆产量和品质的重要因素之一。大豆生育期常遭受高温干旱胁迫的影响,然而,目前有关大豆耐高温干旱的评价体系方面的研究报道仍十分薄弱。基
8、于此,本标准通过田间高温、干旱胁迫处理实验的解析,在对研究结果进行总结分析的基础上,形成技术路线和综合评价标准,旨在为大豆耐高温干旱胁迫育种提供材料基础和理论信息。3.3 与现行法律、法规、标准的关系 本标准遵守国家相关法律、法规,遵守执行国家强制性标准及编制规则。4、主要条款的说明,主要技术指标、参数、试验验证的论述(详细说明)4.1 术语与定义 下列术语和定义适用于本标准。4.1.1 干旱胁迫 (Drought Stress, DS)因土壤失水等环境变化引起植物的生理性伤害称为干旱胁迫。在本标准中,将干旱胁迫简称DS。4.1.2 热胁迫 Heat(High temperature)Stre
9、ss 由热环境引起植物的生理性伤害称为热胁迫。在本标准中,将热胁迫简称HS。4.1.3 萎蔫天数(Days-to-wilt, DTW) 大豆植株从干旱胁迫开始至其底部叶片出现失水皱缩时的天数。在本标准中,将萎焉天数简称DTW。4.2 耐旱和耐热性鉴定方法4.2.1 种子材料选用黄淮海大豆生态区主栽品种、种间分离群体、微核心种质等种质资源作为试验材料。种子质量标准按 “GB 4404.2 粮食种子 豆类”执行。4.2.2 种植方案采用盆栽播种,播前用1%的次氯酸钠浸泡豆种1-2 min,纯水冲洗3-5次,于穴盘中萌发3 d,挑选长势基本一致的健壮幼苗移栽,每盆保持3棵大豆植株。4.2.3 试验设
10、计以田间自然生长条件作为对照,采用大棚盆栽试验,盆钵高25 cm、直径29 cm,每盆装土和沙共8-9 kg (土壤和沙按4:1比例混合,以便于洗根并调查根系性状) 。以自然条件下的自然正常供水和温度为对照,每个处理下采用随机区组设计,3次重复。4.2.4 胁迫处理处理前按正常田间管理,在大豆始花期开始处理,至成熟期间不浇水,以形成有效的干旱胁迫效应。同时于每天上午10:0016:00连续7天进行塑料大棚热(高温)处理,高温设定为高于田间气温5 左右,通过温湿度记录仪(RC-4HC, Elitech)实时监测棚内温度,随时调控塑料薄膜的覆盖高度,使棚内温度较田间自然温度一直浮动高于5 左右,使
11、其能够形成有效的干旱和热胁迫处理效应。4.3 耐旱和耐热性指标检测4.3.1 花粉活性检测4.3.1.1 花芽标记法-花粉萌发率检测 为了精确检测热对大豆花粉萌发率的胁迫效应,在热处理前的早上用挂线标记大豆幼小花芽(较杂交花芽小一些),实施跟踪观察检测。然后于热胁迫处理后的第二天早上采集处理与对照植株上的标记花芽(已露白/紫但尚未开放),根据盖钧镒等(1980)方法检测花粉萌发率,统计并分析。4.3.1.2 花芽标记法-花粉活力检测花芽标记方法同上,利用I2-KI染色法检测热胁迫处理与对照植株的花粉活力,统计并分析。4.3.2 渗透调节物质检测 4.3.2.1 相对电导率干旱和热胁迫处理7 d
12、后,分别采集热胁迫处理与对照植株上部第3、4复叶为实验材料,利用浸泡法检测其相对电导率。4.3.2.2 相对含水量(RWC)取样如上。首先对叶片称其鲜重 (FW) ,之后将其放入盛水的培养皿中(水量占培养皿2/3) ,浸泡24 h后用吸水纸将其叶面水擦干,称其饱和鲜重 (SFW) ,FW与SFW均在室温下测定,温度25 ,湿度60%70%,之后将所有样品放入烘箱,105 杀青30 min,再置于80 烘干24 h (烘干至恒重) ,冷却至室温后称其干重 (DW) 。计算公式为: RWC(%) = ( FW-DW) / ( SFW-DW) 100%。4.3.2.3 萎蔫天数统计统计分析大豆植株从
13、干旱、热胁迫开始至其底部叶片出现失水皱缩时的天数。4.3.3 保护酶活性测定 4.3.3.1超氧化物歧化酶(SOD)活性利用氯化硝基四氮唑蓝(NBT)光化还原法或试剂盒方法检测分析。4.3.3.2过氧化物酶(POD)活性利用邻甲氧基苯酚(愈创木酚)显色法或试剂盒方法检测分析。4.3.3.3 过氧化氢酶(CAT)活性利用紫外吸收法或试剂盒方法检测分析。4.3.4 产量性状检测 于大豆收获期,每个材料(处理和对照)考察10个单株的有效结荚率(%)、单株粒数、单株粒重(g)、百粒重(g)、籽粒饱满度(饱满/皱缩)等产量组分及性状。该类性状部分指标检测按 “GB 1352-2009大豆”执行。4.4
14、注意事项在进行大豆品种耐旱、耐热性鉴定期间,要及时防治病、虫、草和鸟害,防止倒伏等不利情况发生。防止病虫草害使用农药等药品按“GB 4285 农药安全使用标准”和“GB/T 8321 农药合理使用准则”要求执行。4.5 大豆耐旱和耐热性评价体系分级标准4.5.1 大豆耐旱性评价体系标准基于大豆响应干旱胁迫综合值(C)和聚类分析结果进行鉴定。以花粉活力作为主要指标,结合相关渗透调节物质、保护酶活性和产量组分等生理指标,进行主成分分析(SPSS 19.0),同时运用隶属函数值对各主成分得分值进行标准化,从而获得一个大豆响应干旱胁迫综合值(C),根据C值进行聚类分析(SPSS 19.0)。大豆响应干
15、旱胁迫综合值(C)的计算公式。 (i = 1, 2, 3, n)其中:式中:C大豆响应干旱胁迫综合值;U (xi) 通过隶属函数方法分析在主成分分析中的标准数据;X max每个主成分中的最大值;X min每个主成分中的最小值;i样本数量;Wi每个主成分中的权重系数;Pi主成分分析中每个主成分的特征值。基于 C 综合值和聚类分析图的平均隶属值结果,将大豆抗旱评价体系划分为五个等级(表1)。表1 大豆抗旱性评价体系标准耐旱性平均隶属值聚类分析结果抗旱性等级平均隶属值0.65V级耐旱型 0.50 平均隶属值0.65IV级较耐旱型0.35 平均隶属值0.50III级中间型 0.20 平均隶属值0.35 II级较敏感型平均隶属值