棉花茎枝叶形态模型研究

 在2005－2006年盆栽试验基础上,系统分析了生态因子对棉花主茎叶、果枝叶和主茎节间、果节形态发生的影响,量化了温度、氮素、水分、化控（DPC）等与棉花各器官形态建成的关系,构建了基于有效积温（GDD）、以Logistic模型为基础的棉花主茎和果枝的叶片长度、宽度、叶柄长度及主茎节间、果节长度和粗度形态发生的动态模型。利用不同氮素水平、不同品种、水分、化控试验资料对模型进行了检验。结果表明,棉花主茎和果枝的叶片长度和宽度、叶柄长度及主茎节间、果节长度和粗度的模拟值与观察值之间均方差根（RMSE）分别为0.66 cm、0.87 cm、0.77 cm、0.57 cm、0.77 mm、0.43 cm、0.55 cm、0.43 cm、0.73 cm、0.56 mm,棉花器官形态发生的模拟值与观测值具有较好的吻合度,说明模型具有较好的预测性和准确性     

棉花地上部生长的功能-结构模型研究

利用2008-2010年棉花密度试验, 分析棉株器官生物量-形态间异速生长关系, 改进COTGROW模型中的发育和形态发生模块, 构建了棉花地上部器官形态建成模型; 基于COTGROW模型模拟数据,与GroIMP可视化开发平台的数据链接, 实现了棉花生长过程的可视化; 利用建立的功能-结构模型对不同密度棉花冠层的光截获量进行了模拟。利用2010年的试验数据检验模型, 结果表明, 棉花株高、主茎节数、果枝数、各果枝果节数、节间长度、节间直径、叶片长度、叶片宽度、叶柄长度、叶柄直径、棉铃长度以及铃直径测定值与模拟值间的均方根误差分别为3.85、0.64、0.52、0.66、1.00、0.15、1.58、2.39、2.54、0.05、0.13和0.10 cm, 模型效果较好; 构建的棉花地上部功能-结构模型可以较好地模拟棉花的形态特征, 并较逼真地显示棉花器官、植株的三维动态生长过程, 可以反映出不同环境条件、不同密度处理下棉花植株的三维形态, 在可视化的基础上模拟棉花冠层空间的光截获量。为虚拟棉作研究提供了技术基础。     

不同基因型甘薯品种产量与地上部农艺性状及主要气象因子关联度分析

研究了北方甘薯主产区泰安市栽培的不同基因型的主要甘薯品种鲜薯、薯干产量与13个地上部主要农艺性状及生长期间主要气象因子间关联度。根据关联度的大小研究得出各个影响因子的关联序,影响鲜薯产量因子的关联序为：分枝叶柄鲜重>分枝叶片数>地上部总鲜重>分枝鲜重>分枝条数>分枝叶片鲜重>主茎叶柄鲜重>主茎长度>分枝长度>主茎粗度>主茎叶片数>主茎叶片鲜重>主茎鲜重;影响薯干产量因子的关联序为：分枝叶片鲜重>分枝长度>分枝叶柄鲜重>分枝条数>分枝叶片数>主茎鲜重>主茎长度>分枝叶片鲜重>分枝鲜重>主茎粗度>主茎叶片数>地上部总鲜重>主茎叶柄鲜重;气象因子对鲜薯产量影响的关联序依次为：最高气温>相对湿度>最低气温>平均气温>14时湿度>10cm低温>5cm低温>0cm低温>日照时数>降水量;对薯干产量影响关联序依次为平均气温>最高气温>最低气温>5cm低温>10cm低温>14时湿度>0cm低温>日照时数>相对湿度>降水量。     

高产小麦品种冠层形态生理性状的研究

对河南省及部分黄淮麦区种植的小麦高产品种的冠层形态、生理和产量性状相关分析和遗传分析的结果表明,小麦旗叶面积与主茎粒重、主茎粒数和每穗粒重呈显著正相关.穗下节长度和粗度与主茎粒重有显著的正相关.千粒重、旗叶长度、面积、基角、开张角和鞘长,穗下节长、颈长、穗长以及旗叶持续光合面积的遗传符合简单的加性显性模型.穗下节粗度和主茎粒重存在“互补型”的非等位基因互作.株高、旗叶宽、比叶重、叶绿素含量和主茎粒数似有基因的非随机分布.净光合速率的遗传则可能存在复杂因素.此外,对30个高产小麦品种的旗叶和穗下节形态作了分类.     

莲藕克隆构型与环境的关系

对莲〔Nelumbo nucifera Gaertn〕在水田及鱼塘的克隆生长格局进行了研究,调查了三个或三个以上的品种莲的叶片大小、叶柄高度、节间长度、分枝角度、分枝节位、结藕节位等参数。结果表明,莲根茎分枝类型为单轴型,新生的次生根茎交替着水平伸向上级根茎的两侧,分枝角度62.6~98.7°,品种之间存在差异。不同品种莲叶柄高度、叶柄粗度、根状茎节间长度、根状茎节间粗度随着植株生长越来越大,与以前报道并不一致。主枝结藕节位可作为判断莲藕熟性的指标之一。莲克隆构型在不同品种、不同生长环境之间有明显差异。     

寒地早粳稻秆部性状与产量关系的研究

针对寒地特殊的生态环境,以180份不同基因型早粳稻为材料,较系统地探讨了秆部性状与产量及产量构成因素之间的相互关系。研究表明:在节间长度配置上,在一定范围之内,控制倒3节间长度、增加倒1、倒2节间的长度有利于提高产量,并且对倒1、倒3节间长的选择是最为有效的。在节间粗度配置上,在保证倒1节间粗的基础上,增加其下部节间的粗度有利于高产。增加基因型的基部节间重、单位茎鞘长干重、单株干重是有利于高产的。适当增加株高和秆长来提高生物产量可能是今后水稻超高产育种的发展方向。在进行茎部性状综合评价时,基部节间重、倒2节间粗、单位秆长干重和穗颈节长4个因子就足以代表12个茎部性状的全部信息量。     

濒危植物长叶榧种子形态变异研究

长叶榧(Torreya jackii)为中国特有的濒危保护植物。以长度、宽度作为种子大小的指标,长宽比作为种子形状的指标,对长叶榧自然种群间以及种群内个体间的种子形态变异进行研究,并分析了种子形态特征与环境因子的相关性。结果表明:长叶榧种子形态特征在种群内和种群间均存在一定程度的变异,长度、宽度在种群间差异极显著,长宽比在种群间显著差异;长叶榧种子形态变异最大的是长度,其次为宽度,长宽比的变异相对较小;长叶榧种子形态特征与环境因子的相关性不显著。     

干旱胁迫对彩色棉花农艺、品质性状及水分利用效率的影响

为了探索干旱胁迫对彩色棉花主要性状的影响及其水分利用机理,选用7个不同色彩的棉花品种(系),在常规灌溉、胁迫灌溉和生育期不灌溉3种环境条件下,调查其农艺性状、品质性状、水分利用效率(WUE)及产量。结果表明,干旱胁迫下不同色彩棉花品种的单株成铃数、单铃重、株高、花铃期叶片数、有效果枝数、收获指数、果节数、籽指、茎粗和果茎节间长度减少,衣分增加;灌水量减少一半,参试棉花品种的产量均降低,不灌溉处理的籽棉产量与常规灌溉间差异显著(P<0.05);籽棉产量的降低幅度品种间存在较大差异(P<0.05),棕色棉的减产幅度高于绿色棉。常规灌溉处理下,白色棉花水分利用效率高于棕色棉花和绿色棉花,而后二者差异不显著;干旱胁迫下,棕色棉花的水分利用效率高于绿色棉花。与水分利用效率相关的主要农艺性状、品质指标是：叶片数、单株成铃数、有效果枝数、果节数、株高、收获指数、单铃重、主茎节间长度、茎粗、籽指、衣分。     

转rolB和rolC基因杨树田间苗性状对比分析

为研究rol基因在杨树中的表达差异性,对转入不同rol基因的白杨杂种741杨株系进行分子检测,并对其外部形态、叶绿素含量、光合特性等指标进行测定和比较。结果表明:转rol B基因3个株系的叶片长、叶片宽度、叶柄长、苗高和地径均高于对照,但节间距均略低于对照株系;转rol B基因株系的叶绿素a、b含量均高于对照。转rol C基因11个株系的叶片长、叶片宽度、叶柄长、苗高、地径、节间距均低于对照;除株系C-18外,转rol C基因株系的叶绿素a、叶绿素b含量均不同程度低于对照。转rol B和rol C基因株系的净光合速率和气孔导度低于对照,蒸腾速率和胞间CO2浓度与对照存在无规律性差异。总体比较,rol C基因比rol B基因对杨树生长和光合能力具有更加明显的抑制作用。     

蓖麻地上部主茎器官形态建成的预测模型

以通蓖9号、通蓖10号、通蓖11号和通蓖13号为试验材料,在系统观测的基础上,构建了蓖麻主茎茎秆、叶片、果穗和蒴果等地上部器官的形态建成预测模型。用生理发育时间表达模型尺度,以品种遗传参数为基础,通过计算获得其他模型参数,以生理发育日衡量茎秆、叶片、果穗和蒴果的生长进程与生长次序,用最小含氮量、最大含氮量和临界含氮量订正氮肥效应。不同品种的检验结果表明,节间长、各节直径、叶长、叶宽、穗长、蒴果长和蒴果直径的模拟误差分别为0.10~0.72、0.03~0.16、0.19~0.73、0.30~0.60、0.89~1.85、0.11~0.21和0.05~0.12cm,RMSE分别为0.14~0.60、0.06~0.11、0.47、0.38、1.42、0.16和0.07cm。模型表现出较好的预测性和可靠性。     

基于生物量的油菜主茎叶片形态参数模拟研究

为了定量油菜主茎叶片形态参数与生物量间的关系,本研究基于2011—2012年和2012—2013年不同品种、移栽密度及施肥水平油菜田间试验,通过观测不同品种和处理油菜叶片长、最大叶宽和叶柄长等形态参数,并分析了上述参数与叶片生物量的关系,构建了基于生物量的油菜叶长、最大叶宽和叶柄长模型。结果表明,在全生育期,不同品种和处理下油菜主茎叶长和最大叶宽均与叶片生物量的平方根成正比,而叶柄长与叶长成正比。所建模型利用截距为0的线性函数描述叶长和最大叶宽随生物量平方根的变化,用直线式描述叶柄长随叶长的变化。经独立试验资料检验,除宁油16叶柄长模型误差较大外,所建模型对其余形态参数均具有较好预测性,为通过生物量将油菜生长模型与形态结构模型结合提供了机理性较强的方法,为建立油菜功能-结构模型奠定了基础。     

棉株载铃量对其主要生育性状的影响

采用 熟性不同 的３ 个陆 地棉 品种 ,在 肥水 充 足的 生 长条 件下 ,研 究了 棉 株不 同载 铃 量对其主要 生育性状 的影响 。结果表 明, 棉株 载铃 量 对株 高、果枝 总长 、果 节总 数均 有 极强 的 影响 ,其影响强 度随载 铃量的增 加而增加 ,累积 影 响量 随棉 株 生长 发 育时 间的 延 长而 增大 ;但 棉株 载 铃量对主茎 节数、果 节平均长 度影响 不显 著。 由此 分析 了 蕾铃 脱 落和 棉株 旺 长之 间的 关 系,以 及 棉株在一定 地力条 件下适宜 的单株载 铃量。     

甘肃彩色棉花抗旱性农艺性状指标的筛选鉴定

以抗旱性不同的白棉、棕棉和绿棉品种(品系)为试验材料, 通过水分亏缺控制试验, 采用主成分分析和逐步回归分析方法, 调查其主要农艺性状指标与抗旱性的关系。结果表明, 干旱胁迫下, 各彩色棉花的籽棉产量、株高、叶片数、单株成铃数、有效果枝数、果节数、收获指数、茎粗、籽指和上半部分纤维长度均相应的降低; 抗旱指数与株高、果节数、单株成铃数、花铃期叶片数、有效果枝数、籽指、单铃重、收获指数、茎粗呈极显著正相关; 单株成铃数、单铃重和花铃期叶片数可作为不同色彩棉花简单、直观的抗旱性鉴定指标, 有效果枝数、株高、果节数、收获指数和籽指也可作为彩色棉花抗旱评价指标。     

艾氟迪不同滴施量对棉花生长发育及产量的影响

通过探索新型植物生长调节剂艾氟迪在棉花生产中适宜的滴施量，为棉花轻简化栽培提供依据。于2020年4-10月进行田间试验，设置0(CK)、750(A)、1050(B)、1350(C)和1650g/hm²(D)5个处理，分析不同艾氟迪滴施量对棉花农艺性状、干物质积累量、籽棉产量及纤维品质的影响。结果表明，不同艾氟迪滴施量对棉花的株高和茎粗无显著影响，对其叶枝长和果枝长的生长有促进作用。随着艾氟迪滴施量的增加，棉花的果枝台数、有效棉铃数、单株及其各器官(茎、叶、铃)干物质质量均基本表现为增加的变化趋势，各处理表现为D>C>B>A>CK；棉花单株铃数和单铃重均比CK处理显著提高，进而提高籽棉产量，其中以D处理的产量最高，为5269.70kg/hm²，较CK、A、B和C处理分别提高12.45%、11.57%、7.68%和1.82%。艾氟迪处理水平与棉株整齐度、断裂比强度、纤维长度呈正比，均以最大滴施量D处理最大，而对短纤维率和马克隆值有抑制作用。综合考虑，在本试验棉花栽培中艾氟迪滴施量以1650g/hm²处...     

1978—2007年中国陆地棉品种主要特性变化趋势

为了研究中国陆地棉品种的遗传性状在不同年代间的变化规律,利用黄河流域、长江流域和西北内陆三大棉区在1978—2007年审定推广的836份陆地棉品种数据库,对陆地棉品种的14个主要农艺经济性状的变化趋势进行分析。结果表明,三大棉区品种的单铃重、皮棉产量和比强度三个性状随着年代变迁,呈明显升高趋势,比强度尤为突出;长江和黄河流域棉区的种植密度随着年代变迁在逐渐降低,而西北内陆棉区的种植密度在增加;叶色、第一果枝节位、铃形、马克隆值和枯、黄萎病抗性在不同年份间波动较大;生育期、衣分、纤维长度在年代间变化平稳,株高20世纪90年代以后变化趋势也较平稳。研究得出1978年以来中国棉花审定推广品种的农艺性状稳定一致且表现良好,产量和纤维品质性状（尤其纤维比强度）有明显改良,在马克隆值和枯、黄萎病抗性方面还有待进一步提高。     

水稻冠层结构的动态模拟研究

根据水稻器官生长的生物学规律,在试验研究的基础上,结合生长模型相关输出,构建了普适性的水稻冠层拓扑结构模型。以节间及其着生叶或穗为单位,将水稻植株分解成若干生长单元,来描述水稻植株的冠层拓扑结构;利用Logistic曲线模拟器官伸长过程,并结合器官发育与叶龄关系,确定了各器官的初始伸长时间和伸长历期,构建了水稻植株冠层动态生长模型;最后对模型进行了检验,初步实现了以日为单位的虚拟水稻生长。