辣椒抗鎘脅迫鑒定技術標準

蔣琪 韓暢 覃成 呂朝燕 高智席

1 范圍

本標準規(guī)定了辣椒抗鎘脅迫程度鑒定方法及判定標準。

本標準適用于辣椒的抗鎘脅迫程度檢測。

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)作物種子檢驗規(guī)程發(fā)芽試驗。

3 術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

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)：是指以辣椒果實產(chǎn)量等性狀為依據(jù)，以對照品種作為比較標準，判定待測品種（系）和材料抗鎘脅迫程度的指標。

抗鎘脅迫級別：采用隸屬函數(shù)方法分級，從強到弱依次分為 5級：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 抗鎘脅迫等級鑒定

抗鎘脅迫等級鑒定的時期分為種子萌發(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期的鑒定結(jié)果判定待測材料的抗鎘脅迫等級。

4.1 種子萌發(fā)期抗鎘脅迫等級鑒定

4.1.1 樣品準備

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

將待測品種（系）種子充分混合均勻后，隨機取出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。

4.1.2 脅迫培養(yǎng)

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

4.1.3 對照培養(yǎng)

按GB/T3543.4進行發(fā)芽試驗。100粒種子為一個重復，共設4次重復，分別放入發(fā)芽皿中，各進行無添加鎘離子處理。

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)計發(fā)芽勢。

4.1.5 種子發(fā)芽率

種子發(fā)芽率按式（1）、式（2）、式（3）進行計算：

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

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

相對發(fā)芽勢（%）=脅迫培養(yǎng)的發(fā)芽率（%）/對照培養(yǎng)的發(fā)芽率（%）（3）

4.2 苗期抗鎘脅迫等級鑒定

苗期抗鎘脅迫等級鑒定在人工氣候箱中通過水培和土培的方式進行。

4.2.1 試驗設計

試驗種子質(zhì)量要求應符合GB16715.3-2010。常溫下播種于營養(yǎng)缽中，待幼苗長至四葉一心時，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，溫度設置25℃，濕度60%，設3次重復，每個重復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。

鎘毒害分級標準為：

0級：無明顯癥狀;

l級：植株第1、2葉葉緣變黃，根系部分變黃，其他無明顯鎘害癥狀;

2級：植株第1、2葉葉緣整體變黃嚴重，第3葉葉緣變黃，根尖伸長受到抑制，心葉無明顯鎘害癥狀;

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

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

5級：全部葉片脫落，根系停止生長且根尖膨大，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。

鎘害指數(shù)=Σ（各級株數(shù)×級數(shù)）/（總株數(shù)×最高級別數(shù)）。

4.3 盛花期抗鎘脅迫等級鑒定

辣椒盛花期抗鎘脅迫指數(shù)鑒定在模擬鎘脅迫條件下進行。

4.3.1 試驗設計

試驗種子質(zhì)量要求應符合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，每個處理20盆，設3次重復，試驗采用隨機區(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行在含有不同濃度的鎘離子土壤中進行鎘脅迫處理，一直到收獲。

4.3.3 對照處理

設置對照試驗，試驗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為對照品種（系）的鎘脅迫處理產(chǎn)量;YA為對照品種（系）的非鎘脅迫處理產(chǎn)量。

4.4 全生育期抗鎘脅迫等級鑒定

全生育期抗鎘脅迫等級鑒定在人工氣候箱內(nèi)進行，采用盆缽試驗與人工氣候箱試驗相結(jié)合的方法。

4.4.1 試驗設計

試驗種子質(zhì)量應符合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，每個處理20盆，設3次重復，試驗采用隨機區(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行，設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)量為標準，不同辣椒品種前期應開展預實驗確定鎘離子濃度范圍。

4.4.3 對照處理

設置對照試驗，試驗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%進行處理，一直到收獲。

4.4.4 考察性狀辣椒果實產(chǎn)量。

4.4.5 抗鎘脅迫指數(shù)

以辣椒果實產(chǎn)量計算抗鎘脅迫指數(shù)，方法同4.3.5。

5 抗鎘脅迫指數(shù)判定規(guī)則

抗鎘脅迫等級可分為5級;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)期抗鎘脅迫等級判定

種子萌發(fā)期抗鎘脅迫等級判定見表1。

5.2 苗期抗鎘脅迫等級判定

苗期抗鎘脅迫等級判定見表2。

5.3 盛花期抗鎘脅迫等級判定

盛花期抗鎘脅迫等級判定見表3。

5.4 全生育期抗鎘脅迫等級判定

全生育期抗鎘脅迫等級判定見表4。

6 抗鎘脅迫等級判定綜合評價

采用隸屬函數(shù)值方法，求出每個辣椒品種各特征性狀的具體隸屬函數(shù)值。當所測辣椒各指標性狀值與抗鎘脅迫等級呈正相關時，X=（Xij-Xjmin）/（Xjmax-Xjmin）;當指標性狀值與抗鎘脅迫等級呈負相關時，X=1-[（Xij-Xjmin）/（Xjmax-Xjmin）]。其中，X為各指標在鎘脅迫下的測定值與對照值（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。然后把每個品種各性狀具體抗鎘脅迫隸屬值進行累加，并求平均值Xi，Xi=ΣXij/n，（j=1，2，…n），n為指標性狀數(shù)量;Xi為i品種抗鎘脅迫等級的隸屬函數(shù)平均值，平均值越大，抗鎘脅迫能力越強。抗鎘脅迫等級常分為5級，根據(jù)指標值大小判斷抗鎘脅迫等級強弱，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。