辣椒抗鎘脅迫鑒定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

蔣琪 韓暢 覃成 呂朝燕 高智席

1 范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了辣椒抗鎘脅迫程度鑒定方法及判定標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于辣椒的抗鎘脅迫程度檢測(cè)。

2 規(guī)范性引用文件

GB16715.3-2010 茄果類蔬菜種子質(zhì)量規(guī)程。

GB/T? 3543.4 農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程發(fā)芽試驗(yàn)。

3 術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

抗鎘脅迫辣椒品種：是指在鎘脅迫條件下，抗鎘脅迫指數(shù)數(shù)值或平均隸數(shù)函數(shù)值大的辣椒作物品種（品系）。

抗鎘脅迫指數(shù)：是指以辣椒果實(shí)產(chǎn)量等性狀為依據(jù)，以對(duì)照品種作為比較標(biāo)準(zhǔn)，判定待測(cè)品種（系）和材料抗鎘脅迫程度的指標(biāo)。

抗鎘脅迫級(jí)別：采用隸屬函數(shù)方法分級(jí)，從強(qiáng)到弱依次分為 5級(jí)：0.6～1.0為高抗鎘脅迫;0.4～0.6為抗鎘脅迫;0.3～0.4為中等抗鎘脅迫;0.2～0.3為不抗鎘脅迫;0～0.2為鎘敏感。

4 抗鎘脅迫等級(jí)鑒定

抗鎘脅迫等級(jí)鑒定的時(shí)期分為種子萌發(fā)期、苗期、盛花期以及全生育期，可根據(jù)研究工作目的選用任一時(shí)期的鑒定結(jié)果判定待測(cè)材料的抗鎘脅迫等級(jí)。

4.1 種子萌發(fā)期抗鎘脅迫等級(jí)鑒定

4.1.1 樣品準(zhǔn)備

試驗(yàn)種子質(zhì)量應(yīng)符合GB16715.3-2010，數(shù)量滿足試驗(yàn)需要。

將待測(cè)品種（系）種子充分混合均勻后，隨機(jī)取出800粒，禁止包衣和拌種。種子先用55℃溫水浸泡1h，再用1%次氯酸鈉消毒10min，沖洗干凈后置于水中浸泡1～2h，取出后至室溫待測(cè)。

4.1.2 脅迫培養(yǎng)

按GB/T3543.4進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。100粒種子為一個(gè)重復(fù)，共設(shè)4次重復(fù)，分別放入發(fā)芽皿中，各自進(jìn)行不同鎘離子濃度處理（可設(shè)低、中、高三個(gè)鎘離子濃度梯度，通過(guò)定量水溶液的形式加入）。

4.1.3 對(duì)照培養(yǎng)

按GB/T3543.4進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。100粒種子為一個(gè)重復(fù)，共設(shè)4次重復(fù)，分別放入發(fā)芽皿中，各進(jìn)行無(wú)添加鎘離子處理。

4.1.4 性狀調(diào)查

將發(fā)芽皿分別放入培養(yǎng)箱中，在不同條件下培養(yǎng)，第7d統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)。

4.1.5 種子發(fā)芽率

種子發(fā)芽率按式（1）、式（2）、式（3）進(jìn)行計(jì)算：

脅迫培養(yǎng)的發(fā)芽率（%）=脅迫培養(yǎng)4次重復(fù)在第7d萌發(fā)種子數(shù)的平均數(shù)/脅迫培養(yǎng)4次重復(fù)種子總數(shù)的平均數(shù)×100%（1）

對(duì)照培養(yǎng)的發(fā)芽率（%）=對(duì)照培養(yǎng)4次重復(fù)在第7d萌發(fā)種子數(shù)的平均數(shù)/對(duì)照培養(yǎng)4次重復(fù)種子總數(shù)的平均數(shù)×100%（2）

相對(duì)發(fā)芽勢(shì)（%）=脅迫培養(yǎng)的發(fā)芽率（%）/對(duì)照培養(yǎng)的發(fā)芽率（%）（3）

4.2 苗期抗鎘脅迫等級(jí)鑒定

苗期抗鎘脅迫等級(jí)鑒定在人工氣候箱中通過(guò)水培和土培的方式進(jìn)行。

4.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)種子質(zhì)量要求應(yīng)符合GB16715.3-2010。常溫下播種于營(yíng)養(yǎng)缽中，待幼苗長(zhǎng)至四葉一心時(shí)，分別移入含有不同鎘離子濃度（低，中，高）的水培箱和添加不同鎘離子濃度（低，中，高）的土壤中，并分別移入相同培養(yǎng)條件的培養(yǎng)箱，溫度設(shè)置25℃，濕度60%，設(shè)3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100株苗。

4.2.2 性狀調(diào)查

將水培和土培辣椒苗放置在人工氣候箱后，連續(xù)處理2周后，觀察辣椒抗鎘脅迫情況。

鎘毒害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：

0級(jí)：無(wú)明顯癥狀;

l級(jí)：植株第1、2葉葉緣變黃，根系部分變黃，其他無(wú)明顯鎘害癥狀;

2級(jí)：植株第1、2葉葉緣整體變黃嚴(yán)重，第3葉葉緣變黃，根尖伸長(zhǎng)受到抑制，心葉無(wú)明顯鎘害癥狀;

3級(jí)：植株第1、2葉葉片出現(xiàn)脫落，第3葉葉片變黃嚴(yán)重，根尖生長(zhǎng)停滯，心葉變黃;

4級(jí)：植株第l、2、3葉葉片均開始脫落，根系生長(zhǎng)停滯，根尖受損，心葉全部變黃;

5級(jí)：全部葉片脫落，根系停止生長(zhǎng)且根尖膨大，生物量顯著下降，幼苗在正常水培液或不含鎘離子土壤中也不能恢復(fù)。

鎘害指數(shù)=Σ（各級(jí)株數(shù)×級(jí)數(shù)）/（總株數(shù)×最高級(jí)別數(shù)）。

4.3 盛花期抗鎘脅迫等級(jí)鑒定

辣椒盛花期抗鎘脅迫指數(shù)鑒定在模擬鎘脅迫條件下進(jìn)行。

4.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)種子質(zhì)量要求應(yīng)符合GB16715.3-2010。辣椒幼苗成苗后，選大小一致的椒苗移栽至20cm×25cm的盆缽內(nèi)，每盆1株，每個(gè)處理20盆，設(shè)3次重復(fù)，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組法。

4.3.2 鎘脅迫處理

待辣椒幼苗移栽后到盛花期（即移栽后45d±5d）放置于人工氣候箱進(jìn)行在含有不同濃度的鎘離子土壤中進(jìn)行鎘脅迫處理，一直到收獲。

4.3.3 對(duì)照處理

設(shè)置對(duì)照試驗(yàn)，試驗(yàn)盆與鎘脅迫處理一致，栽培管理與鎘脅迫處理一致，正常溫度25℃，正常濕度60%處理，一直到收獲。

4.3.4 考察性狀辣椒果實(shí)產(chǎn)量。

4.3.5 抗鎘脅迫指數(shù)

抗鎘脅迫指數(shù)（Cadmium Resistance Index，縮寫為CRI）公式計(jì)算：CRI=[（Ya）2/（Ym）]×[（YM）/（YA）2]。

式中，CRI為參試品種（系）的抗鎘脅迫指數(shù);Ya為參試品種（系）的鎘脅迫處理產(chǎn)量;Ym為參試品種（系）非鎘脅迫處理產(chǎn)量;YM為對(duì)照品種（系）的鎘脅迫處理產(chǎn)量;YA為對(duì)照品種（系）的非鎘脅迫處理產(chǎn)量。

4.4 全生育期抗鎘脅迫等級(jí)鑒定

全生育期抗鎘脅迫等級(jí)鑒定在人工氣候箱內(nèi)進(jìn)行，采用盆缽試驗(yàn)與人工氣候箱試驗(yàn)相結(jié)合的方法。

4.4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)種子質(zhì)量應(yīng)符合GB16715.3-2010。辣椒幼苗成苗后，選大小一致的辣椒苗移栽至20cm×25cm的盆缽內(nèi)，每盆1株，每個(gè)處理20盆，設(shè)3次重復(fù)，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組法。

4.4.2 鎘脅迫處理

移栽盆缽辣椒幼苗至培養(yǎng)箱，在不同生育期視生長(zhǎng)需要調(diào)整溫度和濕度，一切栽培措施均按照正常管理措施進(jìn)行，設(shè)置一定濃度梯度的鎘離子污染土壤，鎘離子濃度以保證一定的產(chǎn)量為標(biāo)準(zhǔn)，不同辣椒品種前期應(yīng)開展預(yù)實(shí)驗(yàn)確定鎘離子濃度范圍。

4.4.3 對(duì)照處理

設(shè)置對(duì)照試驗(yàn)，試驗(yàn)盆與鎘脅迫處理一致，栽培管理與鎘脅迫處理一致，正常溫度25℃，濕度60%進(jìn)行處理，一直到收獲。

4.4.4 考察性狀辣椒果實(shí)產(chǎn)量。

4.4.5 抗鎘脅迫指數(shù)

以辣椒果實(shí)產(chǎn)量計(jì)算抗鎘脅迫指數(shù)，方法同4.3.5。

5 抗鎘脅迫指數(shù)判定規(guī)則

抗鎘脅迫等級(jí)可分為5級(jí);高抗鎘脅迫、抗鎘脅迫、中等抗鎘脅迫、不抗鎘脅迫、鎘敏感。

5.1 種子萌發(fā)期抗鎘脅迫等級(jí)判定

種子萌發(fā)期抗鎘脅迫等級(jí)判定見(jiàn)表1。

5.2 苗期抗鎘脅迫等級(jí)判定

苗期抗鎘脅迫等級(jí)判定見(jiàn)表2。

5.3 盛花期抗鎘脅迫等級(jí)判定

盛花期抗鎘脅迫等級(jí)判定見(jiàn)表3。

5.4 全生育期抗鎘脅迫等級(jí)判定

全生育期抗鎘脅迫等級(jí)判定見(jiàn)表4。

6 抗鎘脅迫等級(jí)判定綜合評(píng)價(jià)

采用隸屬函數(shù)值方法，求出每個(gè)辣椒品種各特征性狀的具體隸屬函數(shù)值。當(dāng)所測(cè)辣椒各指標(biāo)性狀值與抗鎘脅迫等級(jí)呈正相關(guān)時(shí)，X=（Xij-Xjmin）/（Xjmax-Xjmin）;當(dāng)指標(biāo)性狀值與抗鎘脅迫等級(jí)呈負(fù)相關(guān)時(shí)，X=1-[（Xij-Xjmin）/（Xjmax-Xjmin）]。其中，X為各指標(biāo)在鎘脅迫下的測(cè)定值與對(duì)照值（非鎘脅迫下）的比值，Xij為i品種j性狀值的隸屬函數(shù)值，Xjmin為各品種j性狀最小值，Xjmax為各品種j性狀最大值。然后把每個(gè)品種各性狀具體抗鎘脅迫隸屬值進(jìn)行累加，并求平均值Xi，Xi=ΣXij/n，（j=1，2，…n），n為指標(biāo)性狀數(shù)量;Xi為i品種抗鎘脅迫等級(jí)的隸屬函數(shù)平均值，平均值越大，抗鎘脅迫能力越強(qiáng)。抗鎘脅迫等級(jí)常分為5級(jí)，根據(jù)指標(biāo)值大小判斷抗鎘脅迫等級(jí)強(qiáng)弱，0.6～1.0為高抗鎘脅迫;0.4～0.6為抗鎘脅迫;0.3～0.4為中等抗鎘脅迫;0.2～0.3為不抗鎘脅迫;0～0.2為鎘敏感。