基于RGB模型的苹果叶片叶绿素含量估测

为了快速、无损地获得苹果叶片叶绿素含量与其表面颜色特征之间的关系,为诊断苹果树生理状况提供科学依据。以新梢旺长期的红富士苹果树为研究对象,应用数码相机采集叶片图像,利用图像处理技术,采集叶片图像的红(R)、绿(G)和蓝(B)值,通过运算组合构造颜色特征参数,建立基于苹果叶片颜色特征参数的叶绿素含量估算模型,并对其精度进行评价和验证。结果表明,叶绿素含量敏感的颜色参数分别为B、B/R、B/G、G/(R+G+B)、B/(R+G+B)、(R–B)/(R+B)、(G–B)/(G+B)、(R–B)/(R+G+B)和(G–B)/(R+G+B)值;基于以上9个敏感颜色参数分别建立单变量回归模型和支持向量机回归模型(SVM),估测叶片Chl.a、Chl.b、Chl.(a+b)和SPAD值,其中单变量回归模型决定系数(R~2)均在0.6左右;SVM回归模型的决定系数(R~2)分别为0.8754、0.8374、0.8671和0.8129,均方根误差(RMSE)分别为0.0194、0.0350、0.0497和0.9281,相对误差(RE)分别为0.8059%、1.7540%、1.1224%和1.1894%,尤以对Chl.a的估测效果最佳,SVM的估测精度高于单变量回归模型。模型验证取自1/4同样本数据,验证结果表明基于SVM的Chl.a稳定性更佳,R~2=0.8275,RMSE=0.0293,RE=1.8529%。应用数码相机并基于RGB颜色模型可快速估测苹果叶片叶绿素含量,可对果园水肥的精确管理提供技术支持。     

西葫芦银叶病发病叶片叶绿素代谢及其荧光特性

 研究了西葫芦银叶病发病叶片和叶柄叶绿素代谢特性和叶片叶绿素荧光参数的变化。与对照相比，发病叶片和叶柄叶绿素总量(Chl.a+b)，叶绿素a (Chl.a)，叶绿素b (Chl.b)含量均下降；轻度与重度发病叶片叶绿素a/b增加，中度发病叶片与对照差异不显著，而叶柄比对照降低。西葫芦银叶病对叶片Chl.b的影响比Chl.a大，而对叶柄Chl.a的影响比Chl.b大。发病叶片和叶柄叶绿素酶活性升高，从而使叶绿素降解加速，叶绿素合成中间产物Protoporphyrin IX (Proto IX)，Magnesium protoporphyrin IX (Mg-Proto IX)，Protochlorophyllide (Pchlide)含量降低，Uroporphyrinogen Ⅲ (Uro Ⅲ)含量增加，表明叶绿素合成在 Uro Ⅲ到 Proto Ⅸ受阻。发病叶片最大光化学量子产量(Fv/Fm)，光系统Ⅱ(PSⅡ)的潜在活性(F_v/F_o)，实际光化学效率(φPSⅡ)，光化学淬灭系数(q_P)降低，非光化学淬灭系数(NPQ)增加。试验结果表明，西葫芦银叶病破坏了叶绿素合成和降解的动态平衡，叶绿素合成受阻和叶绿素降解加速是导致叶片叶绿素含量降低的原因；发病叶片叶绿体PSⅡ活性受到抑制。     

不同红光与远红光对盐胁迫下番茄叶绿素合成的影响

以番茄"MoneyMaker"植株为试材,采用营养液水培方法,在盐胁迫下设置不同红光(R)与远红光(FR)处理,T_1(R∶FR=7.4)、T_2(R∶FR=1.2)、T_3(R∶FR=0.8),以正常营养液栽培(R∶FR=7.4)为对照,研究了在盐胁迫条件下不同红光与远红光比值(R∶FR)光环境对番茄生长指标、叶绿素及其前体物质含量和气体交换参数的影响,探讨低R∶FR光环境对盐胁迫下叶绿素合成途径的影响。结果表明:在盐胁迫下,番茄植株的干质量、鲜质量、叶绿素a(Chl a)含量、叶绿素b(Chl b)含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO_2浓度(Ci)均显著下降,叶绿素含量下降导致光合能力下降,进一步造成干物质积累减少;在盐胁迫下,降低番茄植株光环境中的R∶FR值,干物质量、气体交换参数和叶绿素含量均显著上升,且在T_3处理下显著高于T_2处理。盐胁迫下番茄叶片中的5-氨基乙酰丙酸(ALA)、胆色素原(PBG)和尿卟啉Ⅲ(UroⅢ)的含量显著升高,而原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)、镁原叶琳Ⅸ(Mg-protoⅨ)和原叶绿素酸酯(Pchl)显著降低。低R∶FR处理降低了ALA、PBG、UroⅢ的积累量,增加了ProtoⅨ、Mg-protoⅨ、Pchl的含量,同时降低了Chl a/b的值,T_2和T_3处理中的差异不明显。表明低R∶FR值光环境通过促进叶绿素合成缓解了番茄受到的盐胁迫,R∶FR值为0.8时效果最佳,盐胁迫下番茄叶绿素合成受阻的起始点在ProtoⅨ的合成过程,低R∶FR值能缓解叶绿素合成受阻碍的程度,R∶FR值为1.2和0.8对叶绿素合成的促进没有显著差异。     

光质和光强对红树莓组培苗叶绿素荧光参数的影响

为了确立红树莓组培苗生长的适宜光质和光强,以红树莓"海尔特兹"组培苗为试材,研究了不同光质和光强处理下红树莓生根组培苗的叶绿素含量及叶绿素荧光参数。结果表明:光质处理中,除R/B(红光∶蓝光=1∶1)处理外,Chl a(叶绿素a)、Chl b(叶绿素b)和Ct(叶绿素总含量)均随着R/B比率的增加呈现先增加后减小的趋势,Chl a和Ct均在2R/B(红光∶蓝光=2∶1)处理下呈现最大值,分别为1.344、1.716mg·g~(-1),Chl b则在R/2B(红光∶蓝光=1∶2)处理最高,为0.423mg·g~(-1),Chl a、Chl b和Ct均以10R/B(红光∶蓝光=10∶1)处理最低,分别为0.130、0.033、0.163mg·g~(-1),均显著低于其它光质;Chl a/b(叶绿素a/b)在10R/B、2R/B和R/B处理下较高,分别为3.942、3.709、3.653,呈现阳生植物的特性,而在6R/B(红光∶蓝光=6∶1)、W(白光)、4R/B(红光∶蓝光=4∶1)等处理下较低,分别为2.729、2.730、2.747,呈现阴生植物的特性;在R/2B处理下,红树莓组培苗叶片的叶绿素荧光参数值表现极优,Fv/Fm(PSⅡ最大光化学效率)值达到0.881,而10R/B处理下,Fv/Fm值降低到0.355,且显著低于其它光质处理;光强处理中,随着光强的增加,Chl a、Chl b和Ct呈现递减的趋势,最大值由1.218、0.503、1.720mg·g~(-1)分别降低到0.907、0.302、1.209mg·g~(-1),均形成显著差异,Chl a/b则表现为随着光强的增加而增加,在2 000lx处理达到最大值,为3.042,且3种光强处理差异显著;叶片的Fo(初始荧光)随着光强的增加而增加,在2 000lx处理下达到最大值,为180.000,Fm(最大荧光值)则在1 500lx处理下达到最大值,为907.000,而叶片的Fv/Fm、Fv/Fo(PSⅡ的潜在活性)、ΦPSⅡ(PSⅡ实际光化学效率)、Rfd(可变荧光下降比值)则均随着光强的增加呈现递减的趋势,均在1 000lx处理下呈现最大值,分别为0.847、5.573、0.815、4.200。     

番茄果实发育过程中糖的变化与相关酶活性的关系

 在日光温室内以普通栽培番茄(Lycopersicon esculentum Mill. ) ‘辽园多丽’为试材, 在番茄开花后不同天数, 分别取果柄维管束、萼片、果肉、果胶质和胎座、心室隔壁和果实维管束, 分别测定各部位糖的组成和含量以及糖代谢相关酶的活性。结果表明, 在番茄果实发育过程中, 果肉中葡萄糖和果糖的含量与蔗糖合成酶( SS) 活性呈显著和极显著负相关, 相关系数分别为-0.9497^*和-0.9598^**, 两者与转化酶的活性在果实整个发育期达到显著正相关; 而蔗糖的含量与酸性转化酶及中性转化酶活性均达到极显著负相关, 相关系数分别为-0.9706^**和-0.9669^**, 与SS活性呈显著正相关, 相关系数为0.8886^*。在果实整个发育期, 3种糖的含量均与蔗糖磷酸合成酶( SPS) 无显著相关, 说明番茄果实中各种糖的积累与代谢主要受SS和转化酶活性的调控, 与SPS活性关系不大。果实中淀粉的积累只与SS呈显著正相关, 与其它3种酶活性关系不大。所以转化酶与蔗糖合成酶( SS) 的共同作用是影响普通栽培型番茄果实中糖积累的重要因子。     

桃树不同区位叶片SPAD值与叶绿素含量的相关性

采用SPAD-502PLUS叶绿素仪与分光光度法分别测定了桃树不同区位叶片的SPAD值与叶绿素含量,建立SPAD值与叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的二次方函数、线性函数、对数函数及乘幂函数的拟合方程,并根据决定系数(R~2)确定最佳拟合曲线,以探讨SPAD值与叶绿素含量之间的关系。结果表明:桃树叶片SPAD值与叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量间均存在极显著正相关关系。SPAD值与叶绿素a含量的最优函数模型为y=0.537-0.002X+0.001X~2(R~2=0.643);SPAD值与叶绿素b含量最优函数模型为y=5.893-0.309X+0.004X~2(R~2=0.635);SPAD值与叶绿素总量的最优函数模型为y=0.179X-5.248(R~2=0.598)。通过对不同区位叶片SPAD值与叶绿素含量实测值与预测值的统计检验发现,总叶绿素含量的实测值与预测值间不存在显著差异,可以通过回归方程来预测桃树叶片叶绿素的绝对含量。     

锦橙叶片镁质量分数与若干光合指标的相关性

选用缺镁程度不同的北碚447锦橙,采用缺镁黄化分级方法,测定不同级别叶片的镁质量分数、叶绿素各成分质量分数和净光合速率,探讨叶片镁质量分数与后2者的相关性。结果表明,不同缺镁级别叶片的镁质量分数存在极显著差异;叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)与镁质量分数呈显著的线性正相关关系,而与Car/Chl呈显著的指数负相关关系;叶片镁质量分数与净光合速率(Pn)也呈极显著的正相关关系,二项式回归方程为:y=0.0135x2+0.0484x+0.056(n=100,R2=0.9255)。因此,可以采用缺镁黄化分级法对柑橘叶片缺镁程度作定性分析,并通过测定叶片的Chla质量分数、Chlb质量分数、Chl质量分数、Car质量分数、Car/Chl或Pn值,建立与镁质量分数相关的数学模型,定量换算得到叶片的镁质量分数。     

钙对弱光胁迫下番茄叶片保护酶活性及可溶性蛋白含量的影响

 为明确Ca²⁺对番茄耐弱光特性的调控作用,以番茄（Lycopersicon esculentum Mill）耐弱光品系W为试材,研究了弱光（50%自然光强）胁迫条件下,钙和钙加IAA处理对叶片保护酶活性以及可溶性蛋白质含量的调控作用。结果表明：弱光胁迫下(实测光通量密度为556.8～656.6μmol·m^-2·s^-1)27mmol·L^-1的CaCl₂处理可显著降低番茄叶片MDA含量,提高SOD、CAT、POD的活性及可溶性蛋白含量,使这些指标达到正常光照下的对照植株水平;IAA进一步增强了Ca²⁺的这些作用。Ca²⁺的这些作用可能是其提高番茄植株弱光耐受性、防止植株弱光伤害的重要原因之一。     

Cu2+、Zn2+和Mn2+对低温胁迫下黄瓜幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

以黄瓜为对象，研究了低温胁迫下不同Cu²⁺、Zn²⁺和Mn²⁺浓度对其幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响。结果表明：低温胁迫下，提高营养液Cu²⁺、Zn²⁺和Mn²⁺浓度能使黄瓜幼苗叶片Fv/Fm、ΦPSⅡ等叶绿素荧光参数明显增强，表明Cu²⁺、Zn²⁺和Mn²⁺浓度的提高能显著增强黄瓜叶片光合机构抗低温损伤的能力。     

苹果叶片SPAD值与叶绿素含量相关性分析

为探究红富士苹果叶片SPAD值与叶绿素含量的相关性,采用SPAD-502叶绿素计与分光光度法分别测定红富士苹果叶片的SPAD值、叶绿素含量,分析其相关性,建立拟合方程,并进行检验。结果表明:红富士苹果叶片SPAD值与叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量间呈正相关;红富士苹果叶片叶绿素a含量与SPAD值的回归方程为:y=0.0662x-0.9603(R2=0.913);红富士苹果叶片叶绿素b含量与SPAD值的回归方程为:y=0.0246x-0.3515(R2=0.4745);红富士苹果叶片叶绿素总含量与SPAD值的回归方程为:y=0.898x-1.3214(R2=0.9096)。红富士苹果叶片叶绿素含量的实测值与回归方程预测值间均无显著差异。采用回归方程,通过SPAD值可以预测红富士苹果叶片的叶绿素含量。     

黄瓜叶色突变体遗传机制的研究

 从黄瓜雌性系9110G中发现能稳定遗传的叶色突变体。该突变体子叶和第1～2片真叶最初为金黄色，叶绿素含量约为正常株的3／5，但随着叶片的生长这些叶片逐渐转绿。该突变体叶色黄主要是由叶绿素降低引起的，与类胡萝卜素无关。通过对亲本、F。、BE及F2后代观察和叶绿素测定，证明该突变体是细胞核遗传，由单一隐性基因控制，并且绿色对黄色为不完全显性。该突变性状是研究光合系统和基因定位的好材料，同时也可用来作为指示性状鉴定杂种纯度。     

控水对日光温室樱桃番茄品质、产量和水分利用效率的影响

为了明确结果期水分调控对樱桃番茄产量和品质的影响，以千禧和红玉为试验材料，对不同土壤相对含水量（40%～50%、60%～70%、80%～90%）下日光温室冬春茬和秋冬茬樱桃番茄品质、产量和水分利用效率进行研究。结果表明，随着土壤相对含水量降低，樱桃番茄的果实可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、VC 含量显著提高，水分利用效率也明显提高；但叶片净光合速率、气孔导度、叶绿素含量以及单果质量、产量随着土壤相对含水量降低呈现出先增加后降低的变化趋势。通过熵权法和TOPSIS 法相结合，综合分析樱桃番茄品质、产量和水分利用效率各项指标，得出樱桃番茄结果期最佳土壤相对含水量为40%～50%。     

越橘叶片秋季变色期间花青苷和叶绿素的变化特性

以4年生‘北陆’越橘为试材,对秋季叶色变化期间花青苷和叶绿素的含量和组分进行了研究。结果表明,随着叶色变化,花青苷总量升高,越到后期增幅越大,叶绿素总量下降,初期降幅较大;全绿叶片中解析出5种花青苷组分,随叶色变化组分增多,全红叶片中解析出11种组分,分别属于飞燕草素、牵牛花素、锦葵色素和矢车菊素;飞燕草素–3–O–阿拉伯糖苷、牵牛花素–3–O–葡萄糖苷和牵牛花素–3–O–半乳糖苷是主要的花青苷组分,共同主导了花青苷总量的变化趋势;飞燕草素和牵牛花素总量随叶色变化增加,但比值不变;叶绿素a与叶绿素b变化趋势一致,但叶绿素a含量较高,变化幅度较大。综合分析认为,花青苷积累量的增加和叶绿素积累量的减少是叶片变色的关键因素;飞燕草素与牵牛花素是主要的两类花青素,其含量和配比可能决定了叶片的红色;‘北陆’叶色变化过程中主要积累3种花青苷组分:飞燕草素–3–O–阿拉伯糖苷、牵牛花素–3–O–半乳糖苷和牵牛花素–3–O–葡萄糖苷,影响了花青苷总量及主要色素的配比,进一步影响了叶片颜色。     

多抗番茄新品种京番102 的选育

京番102 是以自交系TB0098 为母本，以自交系TB0993 为父本配制而成的多抗性冬春茬粉果番茄一代杂种。早熟，播种至始收112 d（天）左右，无限生长类型，植株生长势强。中大型果，果实正圆形，果色靓丽，单果质量220～260 g；每穗坐果数3～5 个，果实均匀，商品果率高，持续坐果能力强。含有抗番茄黄化曲叶病毒病Ty1 和Ty3 基因位点、抗番茄花叶病毒病Tm2^a 基因位点、抗根结线虫Mi-1 基因位点和抗灰叶斑病Sm 基因位点，抗烟草花叶病毒病，每667 m² 产量9 000 kg 左右，适合北京、天津、河北、山东、辽宁等北方地区冬春茬保护地种植。     

菜豆黄化突变体ylm 表型和光合特性分析

菜豆突变体ylm 是用⁶⁰Co-γ 射线诱变高代自交系A18-1 得到的黄化突变体，其叶色随叶片发育而变化。对ylm 不 同发育阶段的叶色变化、光合色素含量、光合特性及幼苗期和青熟期的农艺性状进行分析。结果显示：突变体ylm 幼苗期的 单株鲜质量、叶面积、茎粗和主根长均低于野生型，青熟期的单株干鲜质量、单株荚数、鲜荚产量、单荚籽粒数和豆荚长度 也显著或极显著降低。突变体总叶绿素含量和光合速率随着叶色的加深而呈增加趋势。光合色素含量的降低抑制了光合速率， 进而影响叶片发育，也导致叶片气孔导度和蒸腾速率发生变化。     

番茄绿果与橙果间果实颜色及主要色素含量的遗传研究

对番茄组合绿樱(绿果)×金珠1号(橙果)的6个世代遗传群体(P1、P2、F1、BC1、BC2和F2)进行果色性状、番茄红素含量、叶绿素含量和胡萝卜素含量等的遗传规律分析。结果表明:正反交F1的果色性状无明显差异,而色素含量存在显著差异;说明番茄果色性状受核基因控制,而色素含量遗传除受核基因控制外还可能存在胞质效应。采用多世代联合分析法的分析结果表明,番茄绿果与橙果间的果色性状符合2对加性主基因+加性-显性多基因(MX2-A-AD)遗传模型,其BC1、BC2和F2主基因遗传率分别为73.42%、78.25%和61.41%,多基因遗传率分别为22.87%、15.35%和34.94%,即果色性状遗传的主基因遗传力较强;叶绿素含量符合1对负向显性主基因+加性-显性多基因(MX1-AEND-AD)遗传模型,其BC1、BC2和F2主基因遗传率分别为0、1.73%和0.65%,多基因遗传率分别为45.47%、0和37.82%,即主基因遗传力在BC2群体中最高,多基因遗传力在BC1群体中最高;番茄红素含量与胡萝卜素含量均符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因(MX2-ADI-AD)遗传模型,其BC1、BC2和F2主基因遗传率分别为75.74%、1.79%、84.26%和61.53%、87.21%、81.05%,多基因遗传率分别为20.32%、74.12%、12.68%和0.68%、0、0,表明番茄红素含量和胡萝卜素含量的主基因遗传力较强。     

甜瓜柱头黄绿颜色相关性状QTL分析

以绿色柱头甜瓜品种MR-1和黄色柱头甜瓜品种TN为亲本,构建F_2群体,利用200个F_2单株为作图群体,基于双亲材料基因组重测序数据开发的SNP-CAPS标记,构建了一张包含12个连锁群、135个CAPS标记的遗传连锁图谱,覆盖基因组长度2 731.97 cM。利用该图谱对甜瓜柱头黄绿颜色相关性状进行QTL分析,共检测到12个与柱头颜色相关的QTL,其中与柱头总叶绿素含量相关QTL 4个,柱头类胡萝卜素含量相关QTL 3个,柱头色卡颜色相关QTL 2个,柱头总叶绿素含量与类胡萝卜素含量比值相关QTL 3个,分布在1、2、4、5、7、8、11、12号连锁群上,可解释4.63%～20.44%的表型变异,其中,调控柱头总叶绿素含量、类胡萝卜素含量和柱头色卡颜色的主效位点分别为SChC-1-1、SCaC-12-1和SCoC-2-1,其贡献率分别为18.78%、12.08%和20.44%。     

双抗粉果番茄新品种郑番1203的选育

郑番1203是以T12-6为母本,TY12-3为父本配制而成的无限生长型晚熟粉果番茄一代杂种。商品性好,裂果率低,叶色深绿,生长势强,果实粉红色,幼果无绿果肩,果实高圆,果面光滑,硬度高,平均单果质量198g。含有Ty1、Ty3a和Cf9抗病基因,田间表现抗番茄黄化曲叶病毒病(TYLCV)和叶霉病。VC含量155.4mg·kg~(-1),可溶性固形物4.2%,品质优。早春种植产量6200kg·(667m~2)~(-1)左右,秋延后种植产量4100kg·(667m~2)~(-1)左右,适宜我国北方春秋保护地栽培。     

抗TYLCV樱桃番茄新品种浙樱粉2号的选育

浙樱粉2号是以CP10-24F2-6-1-3-1-2-1-1为母本,以TP10-18F2-31L-2-22-1-30-1为父本育成的樱桃番茄一代杂种。无限生长类型,中早熟,果实圆形,成熟果粉红色,单果质量24 g左右,可溶性固形物含量8%以上。抗番茄黄化曲叶病毒病(TYLCVD)和根结线虫病。每667 m2产量约6 300 kg,适宜全国各地保护地春、秋、越冬栽培。