涝渍胁迫下辣椒叶绿素含量与SPAD值相关性模型建立及应用

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0925

中国农学通报 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (25): 30-37.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0925

所属专题：生物技术；园艺

涝渍胁迫下辣椒叶绿素含量与SPAD值相关性模型建立及应用

宋钊(), 梁栌丹, 黄文茵, 陈潇, 曹健, 何裕志, 张白鸽()

广东省农业科学院蔬菜研究所/广东省蔬菜新技术研究重点实验室，广州 510640

收稿日期:2021-09-26 修回日期:2022-07-26 出版日期:2022-09-05 发布日期:2022-08-26
通讯作者: 张白鸽
作者简介:宋钊，男，1982年出生，湖南张家界，助理研究员，博士研究生，研究方向：蔬菜简约化栽培与抗逆研究。通信地址：510640 广东省广州市天河区五山街道金颖路66号广东省农业科学院蔬菜研究所，Tel：020-38801740，E-mail：songzhao@gdaas.cn。
基金资助:
果菜产业技术体系创新团队项目“果类蔬菜栽培技术的研究和推广”(2021KJ110);财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系项目“广州综合试验”(CARS-23-G-48)

Establishment and Application of Correlation Model Between Chlorophyll Content and SPAD Value in Pepper Under Waterlogging Stress

SONG Zhao(), LIANG Ludan, HUANG Wenyin, CHEN Xiao, CAO Jian, HE Yuzhi, ZHANG Baige()

Vegetable Research Institute/ Guangdong Key Lab for New Technology Research of Vegetables, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640

Received:2021-09-26 Revised:2022-07-26 Online:2022-09-05 Published:2022-08-26
Contact: ZHANG Baige

摘要/Abstract

摘要：

为研究涝渍胁迫下辣椒叶片叶绿素含量与SPAD值(single-photon avalanche diode)相关性，使用叶绿素荧光仪和分光光度计法测量辣椒叶片叶绿素含量，探讨正常管理及涝渍胁迫下辣椒叶片叶绿素含量与SPAD值的相关性。结果表明，正常管理条件下所有品种SPAD值与辣椒叶片叶绿素含量呈正相关，能真实评价辣椒叶片叶绿素含量，其中‘汇丰二号’的4个拟合模型相关系数达显著，最优拟合模型为线性方程。涝渍胁迫严重干扰了使用SPAD值评价辣椒叶片叶绿素含量的准确性，短期胁迫与长期胁迫对不同品种的干扰程度存在显著差异。本研究建立了正常管理及涝渍胁迫下辣椒SPAD值与叶绿素含量最优相关性函数，经检验相关系数达显著水平的相关性模型可直接应用到相关研究中，测量SPAD值代入方程即可快速获取叶绿素含量，实现了对辣椒叶绿素含量的无损检测。

关键词: 辣椒, 涝渍胁迫, 叶绿素含量, SPAD值, 相关性

Abstract:

The paper aims to explore the correlation between chlorophyll content and SPAD (single-photon avalanche diode) value in pepper under waterlogging stress. In this study, the chlorophyll content of pepper leaves was measured by SPAD and spectrophotometry. The correlation between chlorophyll content and SPAD readings of pepper under waterlogging stress or normal management condition was explored. The results showed that SPAD readings of all varieties were positively correlated with the leaf chlorophyll content of pepper under normal management condition, indicating that SPAD can truly evaluate the chlorophyll content of pepper leaves. The correlation coefficients of the four fitting functions between the chlorophyll content and SPAD in ‘Huifeng No. 2’ were all significantly different. The optimal fitting model was linear equation, and model tests were carried out. Water logging stress seriously interfered with SPAD measurement for pepper chlorophyll content, and there were significant differences in the degree of interference between short-term and long-term stress on different varieties. The optimal mathematical functions of correlation between SPAD reading and chlorophyll content of pepper leaves under normal management or waterlogging stress are established. After significance test, the mathematical model with a significant correlation coefficient can be directly applied to related research. After SPAD value is substituted into the equation, the chlorophyll content can be obtained quickly, which realizes the non-destructive detection of the chlorophyll content in pepper and lays a solid foundation for the rapid measurement of the chlorophyll content in the future.

Key words: pepper, waterlogging stress, chlorophyll content, SPAD value, correlation

中图分类号:

S641.3

宋钊, 梁栌丹, 黄文茵, 陈潇, 曹健, 何裕志, 张白鸽. 涝渍胁迫下辣椒叶绿素含量与SPAD值相关性模型建立及应用[J]. 中国农学通报, 2022, 38(25): 30-37.

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图/表 9

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品种	分组	指数			线性			对数			乘幂
品种	分组	方程	R²	r	方程	R²	r	方程	R²	r	方程	R²	r
粤红3号	胁迫	y=0.8532e^0.0151^x	0.174	0.417	y=0.0258x+0.55	0.192	0.439	y=1.1615lnx-2.699	0.192	0.438	y=0.1277x^0.6788	0.173	0.417
粤红3号	对照	y=0.5506e^0.0217^x	0.379	0.616	y=0.0422x-0.444	0.464	0.681^*	y=2.1927lnx-6.8979	0.435	0.660^*	y=0.0202x^1.1245	0.354	0.595
汇丰二号	胁迫	y=0.1543e^0.0543^x	0.263	0.513	y=0.1038x-2.72	0.180	0.425	y=5.0327lnx-17.195	0.192	0.439	y=9E-05x^2.6061	0.275	0.524
汇丰二号	对照	y=0.1609e^0.051^x	0.885	0.941^**	y=0.0966x-2.66	0.893	0.945^**	y=4.4765lnx-15.316	0.873	0.935^**	y=0.0002x^2.3745	0.870	0.933^**

品种	分组	指数			线性			对数			乘幂
品种	分组	方程	R²	r	方程	R²	r	方程	R²	r	方程	R²	r
粤红3号	胁迫	y=0.8532e^0.0151^x	0.174	0.417	y=0.0258x+0.55	0.192	0.439	y=1.1615lnx-2.699	0.192	0.438	y=0.1277x^0.6788	0.173	0.417
粤红3号	对照	y=0.5506e^0.0217^x	0.379	0.616	y=0.0422x-0.444	0.464	0.681^*	y=2.1927lnx-6.8979	0.435	0.660^*	y=0.0202x^1.1245	0.354	0.595
汇丰二号	胁迫	y=0.1543e^0.0543^x	0.263	0.513	y=0.1038x-2.72	0.180	0.425	y=5.0327lnx-17.195	0.192	0.439	y=9E-05x^2.6061	0.275	0.524
汇丰二号	对照	y=0.1609e^0.051^x	0.885	0.941^**	y=0.0966x-2.66	0.893	0.945^**	y=4.4765lnx-15.316	0.873	0.935^**	y=0.0002x^2.3745	0.870	0.933^**

品种	分组	指数			线性			对数			乘幂
品种	分组	方程	R²	r	方程	R²	r	方程	R²	r	方程	R²	r
粤红 3 号	胁迫2 d	y=1.8304e^-7E-04^x	0.0005	-0.022	y=0.0014x+1.7336	0.0007	0.026	y=0.0911lnx+1.4482	0.0016	0.040	y=1.8633x^-0.013	9E-05	-0.009
	对照	y=2.5928e^-0.005^x	0.0127	-0.113	y=-0.0136x+2.7404	0.0278	-0.167	y=-0.738lnx+4.9498	0.0318	-0.178	y=5.9327x^-0.274	0.0154	-0.124
	胁迫7 d	y=0.2934e^0.0378^x	0.745	0.863^*	y=0.0612x-1.1095	0.7918	0.890^**	y=2.7834lnx-8.9341	0.7883	0.888^**	y=0.0023x^1.7244	0.7457	0.864^*
	对照	y=1.3026e^0.008^x	0.2283	0.478	y=0.0161x+1.1369	0.2194	0.468	y=0.8917lnx-1.5471	0.2255	0.475	y=0.3463x^0.4402	0.2345	0.484
汇丰二号	胁迫2 d	y=0.0175e^0.1024^x	0.4585	0.677	y=0.2163x-7.7869	0.432	0.657	y=9.7361lnx-35.097	0.432	0.657	y=4E-08x^4.6059	0.4581	0.677
	对照	y=0.4897e^0.0239^x	0.2185	0.467	y=0.0352x-0.1268	0.2684	0.518	y=1.4036lnx-3.8925	0.2545	0.504	y=0.0379x^0.9539	0.2069	0.455
	胁迫7 d	y=0.511e^0.0298^x	0.1212	0.348	y=0.0501x-0.1188	0.0535	0.231	y=2.5223lnx-7.4631	0.0597	0.244	y=0.0076x^1.4591	0.1279	0.358
	对照	y=0.3073e^0.0394^x	0.6679	0.817^*	y=0.0998x-2.7977	0.641	0.801^*	y=5.4168lnx-19.008	0.6489	0.806^*	y=0.0005x^2.1362	0.676	0.822^*

品种	分组	指数			线性			对数			乘幂
品种	分组	方程	R²	r	方程	R²	r	方程	R²	r	方程	R²	r
粤红 3 号	胁迫2 d	y=1.8304e^-7E-04^x	0.0005	-0.022	y=0.0014x+1.7336	0.0007	0.026	y=0.0911lnx+1.4482	0.0016	0.040	y=1.8633x^-0.013	9E-05	-0.009
	对照	y=2.5928e^-0.005^x	0.0127	-0.113	y=-0.0136x+2.7404	0.0278	-0.167	y=-0.738lnx+4.9498	0.0318	-0.178	y=5.9327x^-0.274	0.0154	-0.124
	胁迫7 d	y=0.2934e^0.0378^x	0.745	0.863^*	y=0.0612x-1.1095	0.7918	0.890^**	y=2.7834lnx-8.9341	0.7883	0.888^**	y=0.0023x^1.7244	0.7457	0.864^*
	对照	y=1.3026e^0.008^x	0.2283	0.478	y=0.0161x+1.1369	0.2194	0.468	y=0.8917lnx-1.5471	0.2255	0.475	y=0.3463x^0.4402	0.2345	0.484
汇丰二号	胁迫2 d	y=0.0175e^0.1024^x	0.4585	0.677	y=0.2163x-7.7869	0.432	0.657	y=9.7361lnx-35.097	0.432	0.657	y=4E-08x^4.6059	0.4581	0.677
	对照	y=0.4897e^0.0239^x	0.2185	0.467	y=0.0352x-0.1268	0.2684	0.518	y=1.4036lnx-3.8925	0.2545	0.504	y=0.0379x^0.9539	0.2069	0.455
	胁迫7 d	y=0.511e^0.0298^x	0.1212	0.348	y=0.0501x-0.1188	0.0535	0.231	y=2.5223lnx-7.4631	0.0597	0.244	y=0.0076x^1.4591	0.1279	0.358
	对照	y=0.3073e^0.0394^x	0.6679	0.817^*	y=0.0998x-2.7977	0.641	0.801^*	y=5.4168lnx-19.008	0.6489	0.806^*	y=0.0005x^2.1362	0.676	0.822^*

品种	分组	指数			线性			对数			乘幂
品种	分组	方程	R²	r	方程	R²	r	方程	R²	r	方程	R²	r
粤红 3号	胁迫	y=0.3987e^0.0275^x	0.412	0.642^*	y=0.0378x-0.303	0.357	0.598	y=1.8035lnx-5.4614	0.368	0.607	y=0.0093x^1.3132	0.427	0.654^*
粤红 3号	对照	y=0.5506e^0.0217^x	0.379	0.616	y=0.0422x-0.4446	0.464	0.681^*	y=2.1927lnx-6.8979	0.435	0.660^*	y=0.0202x^1.1245	0.354	0.595
汇丰二号	胁迫	y=1.3346e^0.0043^x	0.014	0.119	y=0.0077x+1.292	0.017	0.130	y=0.3024lnx+0.4929	0.011	0.106	y=0.8785x^0.1613	0.008	0.093
汇丰二号	对照	y=0.248e^0.0401^x	0.539	0.734^*	y=0.0736x-1.7983	0.604	0.777^**	y=3.5309lnx-11.924	0.586	0.766^**	y=0.001x^1.926	0.524	0.724^*
绿霸星 12号	胁迫	y=0.4679e^0.0228^x	0.427	0.654^*	y=0.0305x-0.0422	0.373	0.611	y=1.4972lnx-4.3646	0.388	0.623	y=0.0184x^1.1194	0.446	0.668^*
绿霸星 12号	对照	y=0.7464e^0.0106^x	0.068	0.262	y=0.0163x+0.4704	0.097	0.312	y=0.8761lnx-2.1418	0.087	0.295	y=0.1417x^0.5602	0.059	0.244
甜冠 107	胁迫	y=2.0733e^-0.007^x	0.051	0.227	y=-0.0075x+1.8669	0.031	-0.178	y=-0.276lnx+2.5731	0.017	-0.132	y=4.1916x^-0.266	0.032	-0.180
甜冠 107	对照	y=0.5155e^0.0216^x	0.132	0.365	y=0.0254x+0.3233	0.077	0.278	y=1.4982lnx-4.279	0.091	0.302	y=0.0113x^1.2503	0.152	0.391
经典翠宝	胁迫	y=12.678e^-0.044x	0.214	0.463	y=-0.0674x+4.8192	0.236	-0.486	y=-2.97lnx+13.084	0.230	-0.480	y=2773.8x^-1.937	0.208	-0.457
经典翠宝	对照	y=0.6521e^0.0197^x	0.691	0.832^**	y=0.0378x-0.1446	0.683	0.827^**	y=2.0391lnx-6.2362	0.680	0.825^**	y=0.0271x^1.0642	0.688	0.830^**

涝渍胁迫下辣椒叶绿素含量与SPAD值相关性模型建立及应用

Establishment and Application of Correlation Model Between Chlorophyll Content and SPAD Value in Pepper Under Waterlogging Stress

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