【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬生物，特別是植物基因型選擇，具體涉及一種新型的水曲柳優(yōu)良抗旱基因型選擇方法，并進(jìn)一步公開其選擇方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、水曲柳是木犀科梣屬落葉大喬木，其樹干通直、樹形圓闊、紋理美觀、適應(yīng)性強(qiáng)，是優(yōu)良的綠化和觀賞樹種，重要的建筑材料和裝飾材料，擁有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣闊的市場前景。隨著工業(yè)的發(fā)展，大氣中溫室氣體含量持續(xù)增加是造成全球溫度上升的主要因素之一，2011—2020年間地球表面平均溫度比1850—1900年的平均溫度增加了1.1℃。北方地區(qū)的增幅最大，一些地區(qū)的森林可能受益于氣候變化，但同時(shí)干旱引起樹木的死亡率將增加，水曲柳的生長也受到了氣候變化的影響。我國天然水曲柳主要分布在東北地區(qū)，由于先前過度采伐以及采伐后未及時(shí)更新等原因，造成了天然水曲柳數(shù)目的銳減。當(dāng)前市場對(duì)于水曲柳的需求量巨大，人工培育水曲柳周期較長，為了緩解供需矛盾，滿足市場需求，選育全球氣候變暖背景下抗旱優(yōu)良的水曲柳基因型尤為重要。
2、傳統(tǒng)的水曲柳抗旱基因型選擇方式主要是通過優(yōu)樹采集種子、育苗造林，經(jīng)過十幾年甚至幾十年生長后，對(duì)生長性狀進(jìn)行調(diào)查分析，選出優(yōu)良水曲柳。傳統(tǒng)方法時(shí)間周期長，耗費(fèi)人力物力較大。也有對(duì)水曲柳幼苗進(jìn)行干旱脅迫，篩選抗旱優(yōu)良的水曲柳苗木，此方法會(huì)對(duì)苗木生長產(chǎn)生影響，同時(shí)無法得知幼苗長大后的抗旱性能如何。
3、自然界樹木生長不僅受到自身遺傳因素影響，還受到外界環(huán)境的限制。樹木年輪能保留較強(qiáng)的氣候信號(hào)，記錄著樹木生長周期內(nèi)氣候因子對(duì)樹木生長的影響。干旱事件發(fā)生時(shí)會(huì)對(duì)樹木徑向生長產(chǎn)生影響，通過水曲柳在干旱事
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)目前研究現(xiàn)狀，本專利技術(shù)的目的是提供一種基于徑向生長的水曲柳抗旱基因型選擇方法及其應(yīng)用，包括如下步驟：
2、(1)確定歷史干旱事件
3、首先獲取研究區(qū)歷史氣象數(shù)據(jù)，可通過中國氣象局科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(http：//data.cma.cn)獲取。采用的標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散發(fā)指數(shù)(spei)根據(jù)月平均氣溫與月降水量使用r語言的spei包計(jì)算獲得。根據(jù)spei劃分干旱等級(jí)，確定干旱特征年：spei<-0.5為無旱、-1.0<spei≤-0.5為輕旱、-1.5<spei≤-1.0為中旱、-2.0<spei≤-1.5為重旱、spei≤-2.0為特旱。連續(xù)發(fā)生干旱的年份視為一個(gè)干旱事件。
4、(2)確定在干旱年份樹木生長是否受限
5、利用生長錐在活力木的胸高處(1.3m)不同兩個(gè)方向分別采集樹芯，樹芯過髓心。采集的樹芯標(biāo)記好經(jīng)緯度坐標(biāo)、海拔、坡位、坡向、坡度、胸徑、樹高等具體信息，風(fēng)干后固定。依次使用400目、600目、800目和1000目砂紙打磨，直到年輪清晰可見。在顯微鏡下用骨架法進(jìn)行目視交叉定年，用精度為1/1000mm的lintab6結(jié)合tasp-win軟件測量樹木年輪寬度。用coffecha程序?qū)Χ旰蜏y量結(jié)果進(jìn)行檢查。運(yùn)用arstan軟件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，制作年輪寬度標(biāo)準(zhǔn)年表。運(yùn)用r語言計(jì)算其斷面積增量(bai)。將樹木徑向生長情況與干旱特征年進(jìn)行匹配，確定干旱事件下樹木徑向生長是否受限，出現(xiàn)窄輪。
6、(3)計(jì)算干旱事件下水曲柳的生態(tài)彈性
7、運(yùn)用斷面積增量(bai)計(jì)算水曲柳在干旱事件下的抵抗力(rt)、恢復(fù)力(rc)和恢復(fù)彈力(rs)。利用spss方差分析方法分析水曲柳在干旱事件抵抗力的差異性。
8、(4)基于徑向生長篩選優(yōu)良抗旱基因型
9、相同年份樹木的年輪寬度越寬說明水曲柳徑向生長狀況越好。同時(shí)結(jié)合水曲柳在極端干旱事件下的生態(tài)彈性，抵抗力(rt)越大、恢復(fù)彈力(rs)越高說明其對(duì)極端干旱的抵抗能力越強(qiáng)、耐旱能力越強(qiáng)。因此對(duì)極端干旱事件下水曲柳的徑向生長以及生態(tài)彈性(抵抗力、恢復(fù)彈力)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出具有優(yōu)良抗旱性能的水曲柳基因型。
10、本專利技術(shù)還提供了篩選區(qū)域范圍內(nèi)水曲柳抗旱基因型選擇的應(yīng)用。
11、本專利技術(shù)具有如下有益效果：傳統(tǒng)的水曲柳抗旱基因型選擇方式主要是通過采集種子，育苗造林，經(jīng)過十幾年或者幾十年生長后，對(duì)樹木生長性狀進(jìn)行調(diào)查分析，選出優(yōu)良水曲柳。該方法時(shí)間周期長，耗費(fèi)人力物力較大。或是對(duì)水曲柳幼苗開展干旱脅迫進(jìn)行篩選，此方法即對(duì)苗木生長產(chǎn)生影響，又無法得知幼苗長大后的抗旱性能如何。使用本專利技術(shù)，首先，可以快速的獲取野外生長的大樹的年輪寬度數(shù)據(jù)，不必再做長周期的育苗實(shí)驗(yàn)，節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間，節(jié)約實(shí)驗(yàn)的人力、物力和財(cái)力。運(yùn)用長時(shí)間的歷史數(shù)據(jù)獲取的樹木生長的信息更具有說服力，降低由于短期實(shí)驗(yàn)的偶然性和隨機(jī)性而產(chǎn)生的誤差。使用此方法可以減少對(duì)樹木的破環(huán)，對(duì)于珍貴樹種的研究具有重要意義。
12、本專利技術(shù)不受樹木年齡和生長環(huán)境的限制，可以在不影響樹木正常生長的情況下，更快捷、更高效、更精準(zhǔn)的篩選出具有良好抗旱性的基因型。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于徑向生長的水曲柳抗旱基因型選擇方法及其應(yīng)用，其特征在于，該方法包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中干旱事件的確定方法為利用標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散發(fā)指數(shù)確定干旱特征年；如果干旱特征年超過1年，則認(rèn)定為連續(xù)的幾年為1個(gè)干旱事件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中各基因型的年輪寬度的確定方法為：將取樣樹芯固定在定制的木槽上，分別使用400目、600目和800目的砂紙依次打磨，直到樹木年輪清晰可見。在顯微鏡下用骨架法進(jìn)行目視交叉定年，使用Lintab6結(jié)合TASP-Win軟件測量年輪寬度，使用COFECHA進(jìn)行檢驗(yàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，取樣方法為采用生長錐取樣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述生態(tài)彈性為抵抗力，恢復(fù)力和恢復(fù)彈力。
6.根據(jù)權(quán)利要5所述抵抗力、恢復(fù)力和彈力指標(biāo)是由干旱事件下的BAI及其前三年和后三年的BAI確定的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)所述基于徑向生長篩選抗旱基
8.權(quán)利要求1-7中任一所述的方法是在木本植物基因型選擇中的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于徑向生長的水曲柳抗旱基因型選擇方法及其應(yīng)用，其特征在于，該方法包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中干旱事件的確定方法為利用標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散發(fā)指數(shù)確定干旱特征年；如果干旱特征年超過1年，則認(rèn)定為連續(xù)的幾年為1個(gè)干旱事件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中各基因型的年輪寬度的確定方法為：將取樣樹芯固定在定制的木槽上，分別使用400目、600目和800目的砂紙依次打磨，直到樹木年輪清晰可見。在顯微鏡下用骨架法進(jìn)行目視交叉定年，使用lintab6結(jié)合tasp-win軟件測量年輪寬度，使用cofecha進(jìn)行檢驗(yàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：辛穎，陳滿菊，李士杰，馬薈，杜英軍，王麗，張晨晨，劉燁，沃熹雅，仁青草，楊麗英，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東北林業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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