植物抗旱性能检测

检测项目

根系形态特征检测：

• 根系总长度、根表面积、根体积（参照ISO11276:2014）；根冠比（地上部干重/地下部干重，误差±0.05）
• 根尖数（个/cm³土壤）、侧根密度（条/cm主根）（采用WinRHIZO图像分析系统）

叶片形态与保水能力检测：

• 叶片相对含水量（RWC%，计算公式：(鲜重-干重)/(饱和鲜重-干重)×100）；叶片失水速率（g·h⁻¹·cm⁻²，参照ISO10309:2012）
• 叶面积指数（LAI，单位叶面积/单位土地面积）；叶片厚度（μm，采用激光叶面积仪CI-203测定）

渗透调节物质含量检测：

• 脯氨酸含量（μg·g⁻¹FW，磺基水杨酸法，回收率≥95%）；可溶性糖含量（%，蒽酮比色法，检测限0.01%）
• 甜菜碱含量（μmol·g⁻¹FW，高效液相色谱法，参照GB/T5009.197-2016）；甘露醇含量（mmol·L⁻¹，气相色谱法）

光合生理指标检测：

• 净光合速率（Pn/μmol·m⁻²·s⁻¹，LI-6400XT便携式光合仪）；气孔导度（Gs/mol·m⁻²·s⁻¹）、胞间CO₂浓度（Ci/μmol·mol⁻¹）
• 叶绿素荧光参数（Fv/Fm，最大光化学效率；ΦPSII，实际光化学效率）（采用WalzPAM-2500荧光仪）

抗氧化系统活性检测：

• 超氧化物歧化酶（SOD）活性（U·mg⁻¹protein，氮蓝四唑法，抑制率50%为1单位）；过氧化物酶（POD）活性（ΔA470·min⁻¹·mg⁻¹protein）
• 过氧化氢酶（CAT）活性（μmol·H₂O₂·min⁻¹·mg⁻¹protein，高锰酸钾滴定法）；抗坏血酸peroxidase（APX）活性（ΔA290·min⁻¹·mg⁻¹protein）

干旱胁迫响应基因表达检测：

• DREB1A基因相对表达量（qRT-PCR，参照MIQE规范，误差±0.05）；RD29A基因转录水平（ΔΔCt值，检测限10copies/μL）
• P5CS基因mRNA丰度（荧光强度比值，采用Bio-RadCFX96定量PCR仪）；LEA蛋白含量（μg·g⁻¹FW，ELISA法）

细胞膜稳定性检测：

• 电解质泄漏率（EL%，参照GB/T23875-2009，电导率仪Metrohm712测定）；丙二醛（MDA）含量（nmol·g⁻¹FW，硫代巴比妥酸法）
• 细胞膜透性（电导率差值，μS·cm⁻¹，温度补偿至25℃）；角质层厚度（μm，透射电镜观察）

激素水平检测：

• 脱落酸（ABA）含量（ng·g⁻¹FW，ELISA法，检测限0.1ng·g⁻¹）；生长素（IAA）/脱落酸（ABA）比值（误差±0.1）
• 赤霉素（GA₃）含量（ng·g⁻¹FW，高效液相色谱法）；细胞分裂素（ZR）含量（ng·g⁻¹FW，气相色谱-质谱联用法）

冠层结构与光能利用检测：

• 冠层截光率（%，采用Li-CorLAI-2200C冠层分析仪）；比叶重（LMA，mg·cm⁻²，激光叶面积仪与分析天平联合测定）
• 叶片叶绿素含量（SPAD值，参照日本农林水产省标准，误差±1）；光能利用率（LUE，μmolCO₂·μmol⁻¹PAR）

根系生理活性检测：

• 根系活力（TTC还原法，μg·g⁻¹·h⁻¹，TTC转化率≥90%）；根际土壤含水量（%，时域反射仪TDR300测定）
• 根系吸水速率（mL·h⁻¹·g⁻¹根干重，压力室法）；根毛密度（根毛数/mm²根表面积，扫描电镜观察）

种子萌发耐旱性检测：

• 发芽率（%，参照GB/T2772-2017，模拟0-20%PEG6000胁迫）；发芽势（%，播种后7天内发芽种子数/供试种子数×100）
• 萌发耐旱指数（GDI，计算公式：(胁迫下发芽率/对照发芽率)×(胁迫下胚根长度/对照胚根长度)）；活力指数（VI，发芽率×胚根长度，误差±0.5）

检测范围

1.粮食作物：包括小麦（冬小麦、春小麦）、玉米（甜玉米、糯玉米）、水稻（籼稻、粳稻）等主要禾本科作物，重点检测根系深度（>1.5m为耐旱阈值）、灌浆期叶片保水能力（RWC≥70%）及穗部干物质积累速率（>0.5g·d⁻¹·穗⁻¹）

2.经济作物：棉花（陆地棉、海岛棉）、大豆（高蛋白大豆、高油大豆）、油菜（甘蓝型油菜、白菜型油菜）等油料及纤维作物，侧重检测花铃期水分利用效率（WUE，>2.5μmolCO₂·mmol⁻¹H₂O）、种子油分含量（干旱胁迫下下降率≤10%）

3.果树：苹果（红富士、嘎啦）、梨（酥梨、鸭梨）、葡萄（巨峰、阳光玫瑰）等多年生木本果树，重点检测根系分布范围（水平分布>2m、垂直分布>1.2m）、果实膨大期叶片光合速率（Pn≥15μmol·m⁻²·s⁻¹）及果皮蜡质层厚度（≥5μm）

4.蔬菜作物：番茄（大果番茄、樱桃番茄）、黄瓜（华北型黄瓜、华南型黄瓜）、辣椒（甜椒、辣椒）等设施蔬菜，侧重检测苗期耐旱指数（GDI≥0.8）、坐果期蒸腾速率（Tr≤5mmol·m⁻²·s⁻¹）及根系吸水能力（>10mL·h⁻¹·g⁻¹根干重）

5.牧草与绿肥：紫花苜蓿（中苜1号、甘农3号）、羊草（东北羊草、内蒙古羊草）、紫云英（早熟紫云英、晚熟紫云英）等，重点检测刈割后再生速率（>5cm·week⁻¹）、干旱胁迫下粗蛋白保留率（≥85%）及根瘤固氮能力（>100kg·hm⁻²·year⁻¹）

6.观赏植物：月季（切花月季、丰花月季）、菊花（秋菊、夏菊）、多肉植物（仙人掌、景天科）等，侧重检测叶片肉质化程度（叶厚度≥10mm）、花期干旱对开花量的影响（开花量下降率≤15%）及逆境色素（类胡萝卜素）含量（≥100mg·g⁻¹FW）

7.野生乡土植物：沙棘（中国沙棘、俄罗斯沙棘）、梭梭（白梭梭、黑梭梭）、柠条（中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿）等干旱区原生植物，重点检测根系耐旱阈值（土壤含水量≤5%时仍能维持生长）、叶片角质层厚度（≥10μm）及种子萌发耐旱指数（GDI≥0.7）

8.药用植物：黄芪（蒙古黄芪、膜荚黄芪）、当归（岷当归、秦当归）、甘草（乌拉尔甘草、胀果甘草）等，侧重检测根药材产量对干旱的敏感性（产量下降率≤20%）、有效成分（如黄芪甲苷）含量变化（干旱胁迫下增加率≥15%）及根系活力（≥100μg·g⁻¹·h⁻¹）

9.草坪草：高羊茅（猎狗5号、凌志）、狗牙根（天堂草、马尼拉草）、结缕草（日本结缕草、中华结缕草）等，重点检测践踏后耐旱恢复能力（7天内恢复率≥80%）、叶片枯黄率（≤20%）及根系分蘖数（>10条/cm主根）

10.转基因抗逆植物：转DREB基因棉花（中棉所49、鲁棉研28）、转P5CS基因烟草（NC89、K326）等，侧重检测目的基因表达效率（相对表达量≥5倍）、非目标性状（如产量）对干旱的响应（产量下降率≤5%）及生态安全性相关指标（基因漂移风险≤0.1%）

检测方法

国际标准：

• ISO11276:2014植物根系分析方法（规定了根系样品采集、清洗、图像获取及参数计算的标准化流程，适用于草本与木本植物根系形态测量）
• ASTMD4442-16土壤水分特征曲线测定（压力膜法，通过控制土壤基质势，评估植物根系吸水潜力与土壤水分有效性的关系）
• ISO10309:2012叶片相对含水量测定（重量法，明确了样品采集后2小时内的测定步骤，减少水分散失对结果的影响）
• IEC60825-1:2014激光叶面积仪使用规范（规定了仪器校准与叶片样品放置方法，确保叶面积测量精度）
• ISO21392:2021植物激素测定（高效液相色谱-质谱联用法，适用于ABA、IAA等激素的高灵敏度检测）

国家标准：

• GB/T3543.6-1995作物种子检验规程水分测定（130℃高温烘干法，适用于国内主要作物种子的水分含量检测，与国际标准ISO11273相比，烘干时间缩短1小时）
• GB/T23875-2009植物细胞膜透性测定方法（电导率法，规定了样品处理时的研磨强度与浸泡时间，适用于蔬菜、作物及野生植物的细胞膜透性检测）
• GB/T5009.8-2016食品中可溶性糖的测定（蒽酮比色法，优化了显色剂浓度与反应温度，提高了对低含糖量植物组织的检测灵敏度）
• GB/T2772-2017林木种子检验规程（包含种子萌发耐旱指数的计算方法，通过模拟干旱条件下的种子发芽率与发芽势，评价林木种子的干旱适应能力）
• GB/T15670-2009作物育种试验技术规程（规定了作物耐旱性鉴定的田间试验设计方法，包括小区排列、重复次数及胁迫处理时期）

国际标准与国家标准在方法细节上存在差异：ISO11276要求根系样品采用清水缓慢冲洗以保留细根完整性，而GB/T3543.6允许使用0.1%过氧化氢溶液软化根系表面土壤，适用于土壤黏重的玉米、棉花等作物样品；ASTMD4442-16规定土壤水分特征曲线测定时需恒定25℃水浴，而GB/T23875允许在20-28℃范围内进行，但需记录实际温度并采用Van'tHoff方程校正电导率数据；ISO10309要求叶片相对含水量测定时采用鲜重、饱和鲜重与干重的比值计算，而GB/T5009.8对可溶性糖测定中的样品提取液浓度（由80%乙醇调整为70%乙醇）进行了调整，提高了对低含糖量植物组织（如牧草）的检测灵敏度；ISO21392采用高效液相色谱-质谱联用法测定植物激素，检测限可达0.001ng·g⁻¹，而GB/T23875采用ELISA法，检测限为0.1ng·g⁻¹，前者更适用于痕量激素检测。

检测设备

1.根系图像分析仪：WinRHIZOPro2020a（分辨率400dpi，可同时分析根系长度、表面积、体积、平均直径及根尖数等15项参数，支持批量处理100个样品/小时，具备根系分叉与交叉自动识别功能）

2.便携式光合仪：LI-6400XT（测量范围0-3000μmol·m⁻²·s⁻¹（光合有效辐射）、0-10000μmol·mol⁻¹（CO₂浓度），精度±1%，配备6400-02BLED光源（光强0-2000μmol·m⁻²·s⁻¹），用于野外或室内植物净光合速率、气孔导度及胞间CO₂浓度测定）

3.电子万能试验机：Instron5944（载荷范围0-10kN，力分辨率1/100000，配备5944-7000根系夹持装置（适用于直径0.1-10mm的根系），用于测定根系抗拉强度（MPa）与断裂伸长率（%））

4.高效液相色谱仪：Agilent1260InfinityII（配备DAD检测器（波长范围190-900nm）、自动进样器（进样量0.1-100μL）、Poroshell120SB-C18色谱柱（2.7μm，4.6×150mm），检测限0.01μg·mL⁻¹，用于植物激素（ABA、IAA、GA₃）及甜菜碱含量的分离与定量分析）

5.气相色谱仪：ShimadzuGC-2030（配备FID检测器（检测限1pgC/s）、DB-5毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μm）、自动进样器（进样量0.1-10μL），柱温范围40-350℃，用于甘露醇、可溶性糖（葡萄糖、果糖、蔗糖）及挥发性有机化合物（VOCs）的含量测定）

6.荧光定量PCR仪：Bio-RadCFX96（检测通道6个（FAM、HEX、ROX、CY5、TexasRed、FITC），灵敏度10copies/μL，线性范围10²-10⁹copies/μL，用于干旱响应基因（DREB1A、RD29A）的相对表达量分析）

7.冠层分析仪：Li-CorLAI-2200C（测量角度0-180°，配备鱼眼镜头（视角140°），精度±5%，可同时测定冠层截光率、叶面积指数（LAI）、平均叶倾角及冠层开度等参数，适用于大田作物与果树冠层结构分析）

8.电导率仪：Metrohm712（测量范围0.001-1000mS·cm⁻¹，精度±0.5%，配备自动温度补偿功能（0-100℃）、四环电极（适用于低电导样品），用于植物细胞膜透性（电解质泄漏率）及土壤盐分含量测定）

9.分析天平：SartoriusME204E（量程220g，精度0.1mg，配备防风罩（防止气流影响）、内置校准砝码（自动校准），用于植物组织鲜重、干重及根冠比测定）

10.恒温培养箱：BinderKBW240（温度范围0-60℃，波动±0.5℃，湿度范围30-95%RH，配备可编程控制器（10段程序）、不锈钢内胆（易于清洁），用于种子萌发耐旱试验（模拟0-20%PEG6000干旱胁迫））

11.激光叶面积仪：CI-203（测量范围1-20000mm²，精度±1%，配备旋转式样品盘（直径12cm）、激光传感器（分辨率0.1mm），用于叶片面积、周长及比叶重（LMA）测定，支持鲜叶与干叶样品分析）

12.脯氨酸分析仪：Sigma-AldrichProLine（检测范围0-1000μg·g⁻¹，回收率≥95%，采用磺基水杨酸提取-茚三酮显色法，自动完成样品提取（30min）、显色（100℃，15min）与测定（520nm），每小时处理40个样品）

13.叶绿素荧光仪：WalzPAM-2500（测量参数包括Fv/Fm（最大光化学效率）、ΦPSII（实际光化学效率）、ETR（电子传递速率）、NPQ（非光化学淬灭）等，响应时间10μs，配备光化光（0-3000μmol·m⁻²·s⁻¹）与饱和脉冲光源（10000μmol·m⁻²·s⁻¹），用于光合生理状态及光抑制程度检测）

14.根系拉力计：DynamometerDS2-500（量程0-500N，精度±1N，配备尖嘴式夹具（适用于直径0.5-5mm的根系）、数字显示屏幕（实时显示拉力值），用于田间活体根系抗拉强度测定，适用于草本植物与浅根树种）

15.真空冷冻干燥机：ChristAlpha1-4LDplus（冷凝温度-55℃，真空度≤0.1mbar，干燥能力1.2kg/24h，配备shelves（4层，每层面积0.12m²）、可编程控制器（控制干燥过程），用于植物组织样品快速干燥（保留挥发性成分与活性物质），为后续成分分析（如激素、可溶性糖）提供高质量样品）

16.透射电镜：JEOLJEM-1400（加速电压40-120kV，分辨率0.36nm，配备CCD相机（1600×1200像素），用于观察植物叶片角质层厚度、细胞膜结构及细胞器（如叶绿体、线粒体）形态变化，评估干旱胁迫对细胞结构的损伤程度）

17.时域反射仪：TDR300（测量范围0-100%（土壤含水量），精度±2%，配备12cm探针（适用于表层土壤）、数据logger（存储1000组数据），用于测定根际土壤含水量，评估植物根系吸水状况）

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

以上是与"植物抗旱性能检测"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。