六种前胡属植物叶表皮形态学研究

采用光学显微镜对前胡属6种植物的叶表皮进行了观察, 从显微镜观察的结果表明：前胡（P.praeruptori）的叶片气孔仅存在于下表皮,红前胡(P.rubricaule),松潘前胡(P.songpanens),长前胡(P.turgeniifolii),滇西前胡(P.delavayi)和刺尖前胡(P.elegans)的叶片两面表皮均有气孔;气孔类型均为不规则形;上下表皮细胞形状为多边形或不规则形;垂周壁式样可区分为近平直、浅波状和深波状;气孔密度和气孔指数在属内种间,尤其是在近缘种间有所差异,可以作为鉴别特征。六种前胡属植物的叶表皮形态均为首次报道。     

沙棘的营养保健功能及其开发利用研究进展

沙棘又名醋柳,为胡颓子科酸刺属落叶灌木或小乔木,是一种营养丰富、药用价值极高的植物。通过综述沙棘的营养保健功能和开发利用研究进展,以期为沙棘的进一步生产和产品开发提供参考。     

胡颓子盆景的制作

胡颓子(当地俗称羊奶果树),属常绿灌木。我国南方均有生长。叶绿枝密,枝叶开展,适应性强,耐阴亦耐旱。春节前后采桩,极易成活。笔者在培育胡颓子树桩中,发现该树具有很多特点,如果充分加以利用,取其所长,避其所短,可创作出各种树型的胡颓子桩景。现以墨图介绍如下:     

板栗叶片性状表型多样性研究

对中国板栗自然分布区8个产地采集的板栗叶片进行取样测定,分别测定叶片3项形态指标,结果表明,各指标在同一群体不同品种间差异显著。板栗叶片形态在群体间和群体内存在广泛差异,其中,叶片长、叶片宽及叶片长宽比等3个性状群体内的差异均达极显著水平,F值分别为7.50、6.36及7.39;群体间,叶片长、叶片宽及叶片长宽比3个性状差异均达极显著水平,其F值分别为19.36、18.32和3.40。根据3个性状的平均,群体间的方差分量占总变异的11.417%,群体内的占39.86%,机误占48.72%。板栗叶片3个性状群体间的表型分化系数平均为13.03%,而群体内的平均表型变异占86.97%,表明群体内变异是板栗叶片表型变异的主要来源。     

基于清风藤属植物DNA条形码的叶绿体序列筛选

基于叶绿体基因matK、psbK-psbI、psbA-trnH序列分析9种清风藤属植物DNA条形码可行性。结果表明,清风藤属3条叶绿体基因中,matK序列最长(805 bp);psbA-trnH序列的GC含量最低(29.7%),变异位点数(46)与简约信息位点数(32)最多。种间变异顺序为:psbA-trnHmatKpsbK-psbI;种内变异顺序为:psbA-trnHpsbK-psbImatK。遗传距离分析、barcoding gap分析与Wilcoxon秩和检验分析结果显示,在9种清风藤属植物中,只有psbA-trnH序列种内最大变异小于种间最小变异,matK序列种间差异较大。从系统进化树分析结果看,3条序列均可以区分部分物种,matK序列鉴定效率较高。因此,3条序列均不适合单独作为该属植物的DNA条形码。在后续的研究中,建议以matK作为DNA条形码辅助序列与其它候选序列进行联合分析,以提高清风藤属DNA条形码鉴定效率。     

基于多特征的BP神经网络多种植物叶片病害识别研究

为准确识别植物的健康状况,更好地对植物进行健康管理和治疗,以芒果、柠檬和石榴3种植物健康和病害叶片为研究对象,设计BP神经网络模型对植物健康状况进行识别。首先提取植物叶片表型特征数据,包括叶片颜色特征、形状特征和纹理特征。其中使用小波变换提取植物叶片的纹理特征,并用PCA主成分分析法对提取的特征数据降维。其次建立BP神经网络模型对植物进行分类识别。采用不同特征组合进行实验,识别准确率最高可达83.9%。采用颜色、形状和纹理组合特征建立的BP神经网络植物叶片健康识别模型具有最好的识别效果,可以便捷、高效地识别植物病害。     

淫羊藿属植物杂交F1代植株形态和种间系统演化研究

淫羊藿属植物多数种类在形态分类性状上存在连续过渡的形态变异现象,导致种间的鉴别困难.本研究对粗毛淫羊藿、巫山淫羊藿、天平淫羊藿,3个物种合计29个居群之间的种间杂交F1代植株及其亲本形态学进行了比较研究.结果表明:AC×MY、AC×WU、WU×MY 3种组合杂交F1代的叶片形状表现为双亲过渡形态,控制淫羊藿花瓣距短于内萼片的基因可能是部分显性,E.acuminatum的花瓣和内萼片颜色属于显性遗传.所得结果为淫羊藿属植物分类学、种间系统关系及其起源与进化研究提供了新的资料和线索.     

胡颓子

现在城市园林中的观叶植物，尤其是色叶植物的应用已有一定的比例，如金叶女贞、紫叶小檗、紫叶李等。其中，双色叶植物是色叶植物中不可或缺的一员（顾名思义，是指叶正反两面色彩有明显差异的植物）。南方常见的有红背桂等，北方虽有银白杨，但它是落叶树种，冬季叶片脱落就没有什么景观了。那么北方有没有四季常青的双色叶树种呢？答案是肯定的。胡颓子就是其中之一。     

基于ITS序列研究南药益智遗传多样性

海南岛益智及其姜科资源丰富,本研究基于ITS序列分析技术来研究海南岛不同居群益智及其姜科资源的遗传多样性。在海南岛内采集23份样品,其中益智样品18份,其他姜科植物样品5份,并从GenBank中获取3份山姜属植物的ITS序列作为研究系统的外群。通过软件Mega5.1比较分析了益智及其姜科植物的遗传距离和ITS序列的变异位点和信息位点,构建了NJ系统树等分析了益智种内与其姜科植物种群间的遗传多样性。研究结果表明海南岛不同居群的益智种内ITS序列无差异,未发现遗传变异位点,而姜科植物种间差异显著,表明其遗传多样性丰富。本研究为南药益智的种质资源的保护和可持续利用奠定理论基础。     

沙棘的种子育苗

沙棘是一种有共生固氮能力的耐旱野生落叶灌木或乔木,属胡颓子科沙棘属。叶、果均有较高的营养价值和经济价值,宜于在干旱地区造林绿化。非沙棘自然分布区引     

基于数码图像的棉花叶片氮含量估测研究

为了探究利用数码图像处理技术诊断棉花氮素营养的最佳图像特征参数和最佳叶位,以‘新陆早53号’为材料,使用智能手机获取棉花不同叶位叶片图像,利用数字图像处理技术提取叶片图像颜色和纹理特征参数,分析叶片氮含量和特征参数的相关性,构建基于不同图像特征参数的氮含量估测模型。结果表明：颜色特征参数r、G/(B+R)、G/B和纹理特征参数COR、ASM与叶片氮含量相关性较好,相关性系数(r)均大于0.55。基于颜色-纹理综合特征参数构建的氮含量估测模型均优于基于颜色或纹理特征参数所建模型,其中倒4叶氮含量估测模型最优,模型决定系数(R²)为0.875、均方根误差(RMSE)为1.324、相对误差(RE)为8.09%。因此,利用数字图像处理进行棉花氮素营养诊断时,应选择的最佳图像特征参数为r、G/(B+R)、G/B、COR、ASM,应选择的最佳叶位为棉花倒4叶。     

基于粒子群算法和支持向量机的黄花菜叶部病害识别

使用数字图像处理技术,以黄花菜叶部病害图像为识别对象,基于Lab空间和K-means聚类算法分割病害区域,提取目标区域的颜色特征、方向梯度直方图(histogram of oriented gradient,HOG)特征和形状特征,分别建立单一特征模型和特征融合模型,采用粒子群(particle swarm optimization,PSO)算法通过交叉验证优化支持向量机(support vector machine,SVM)模型的惩罚因子和核参数,建立基于PSO-SVM的多特征融合分类模型识别黄花菜病害。基于SVM的多特征融合分类模型识别率高于单一特征分类模型,识别率可达为81.67%;基于PSO-SVM多特征融合分类模型识别率高达92.39%。基于PSO-SVM的多特征分类模型识别率高,可以及时、便捷、高效地识别黄花菜病害。     

基于表型性状的紫藤品种资源分类研究

为探究紫藤品种资源的性状特征及分类等级，制定紫藤属植物新品种DUS测试指南。以88份紫藤品种资源为材料，对其枝条、叶、花、种子等23个主要表型性状进行观测，分析变异系数、相关性及主成分，在此基础上进行紫藤品种资源的聚类分析。结果表明，16个表型性状在不同紫藤品种资源间表现出明显差异，变异系数为10.66%~126.20%;不同种内的变异系数为0.18%~50.76%，变异程度由高到低依次为多花紫藤(50.76%)、肯塔基紫藤(24.74%)、紫藤(23.55%)、美国紫藤(21.64%)、短齿紫藤(21.40%)、W. × formosa(19.81%)以及W.× valderi(0.18%)。利用类平均法和欧氏距离将88份资源聚为4组，各组内有一定的特征，组间也存在着差异，23个性状反映了紫藤不同种或品种间的特征和变异，紫藤品种分类以种作为分类的前提和基础。花期、花序长短、花色、成熟叶是否复色或花冠是否蝶形可作为紫藤品种资源4级分类的重要标准。     

基于多重分形去趋势移动平均分析的油菜叶片氮素营养诊断建模

为识别和诊断不同施氮水平下油菜叶片纹理特征,利用多重分形去趋势移动平均分析(MF-DMA),分别计算θ=0,θ=0.5,θ=1下油菜叶片图像的11个全局广义Hurst指数和其他6种相关的多重分形特征参数。利用不同的特征参数组合分别对基部叶片、中部叶片和顶部叶片进行氮素营养诊断识别。结果表明θ=0时诊断效果优于θ=0.5和θ=1;并且在θ=0时,基部叶片和中部叶片诊断效果优于顶部叶片,表明基部和中部叶片对氮素敏感性强于顶部。对3个部位混合的油菜样本进行施氮适中和亏缺两类定性诊断,结果表明支持向量机和随机森林这2种分类方法最佳,最佳识别准确率分别为95.81%和96.63%。说明该模型具有良好的有效性。     

香蕉种质资源叶片表型性状多样性分析

为了解香蕉种质资源叶片表型性状的多样性,提高云南香蕉优异种质的保护和利用。对49份香蕉种质的18个叶片表型性状进行观测和描述,并对数据进行变异分析、Shannon-weaver多样性指数分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。香蕉种质叶片表型数量性状的遗传多样性指数高于质量性状;数量性状变异程度高,香蕉种质间差异明显。相关性分析发现31对性状相关性达到极显著水平(P<0.01),18对性状相关性达到显著水平(P<0.05),叶片表型性状间互相影响,关系密切。进一步进行主成分分析,将18个叶片表型性状简化为6个主成分,前6个主成分累计贡献率为78.80%,反映了香蕉种质叶片表型性状的大部分信息。对49份香蕉种质进行聚类分析,在欧式遗传距离为10时香蕉种质分为4个类群,分别为丛生野生蕉、大蕉和粉蕉、野生蕉、香芽蕉,同时发现叶姿、叶柄基部边缘形状、叶柄基部斑块颜色、叶柄槽形状是区分不同类群的主要性状。香蕉种质资源叶片表型多样性丰富,分析筛选得到的11个性状为香蕉种质资源叶片表型性状多样性分析的关键指标。     

广东鲜食橄榄果实质构特性比较

为比较分析广东省主要鲜食橄榄果实质构特性的差异,探讨鲜食橄榄果实质地评价的量化参数,验证感官评价质地的有效性。采用质构刺穿试验法对7个优质鲜食橄榄品种果肉质构参数和2种水肥管理方式不同成熟期的‘香甜榄’果实品质进行测定和比较分析。结果表明,不同品种之间果肉的各质构参数变异系数为12.57%~23.95%,差异性显著,与感官评价一致;果皮强度与果皮脆性和果皮韧性均呈显著正相关,果皮破裂深度与果肉硬度呈显著负相关。采用本次试验栽培管理方式可以提高橄榄完熟果实可溶性固形物6%、可滴定酸3.5%、单宁54.9%、果皮强度12.7%、果皮脆性23.5%,降低粗纤维10%、果皮韧性13.7%。果实质地品质参数主成分分析表明,果皮强度、果实硬度和纤维指数可作为质地参数量化区分不同品种间的差别,并明确果皮强度、果实硬度分别小于2300、1600 g和纤维指数大于10,为鲜食橄榄果肉质地品质较好的数值范围。研究初步建立了利用质构刺穿试验法量化评价鲜食橄榄果实质地品质的方法。     

基于回归分析的玉米冠层叶绿素含量高光谱反演分析

以长期定位氮肥梯度试验地为靶区,采集的42个玉米冠层叶片SPAD值作为训练样本,利用无人机为平台搭载高光谱相机获取玉米冠层高光谱影像,从中提取17个光谱参数,采用相关性分析方法遴选出4个与数学变换(R、lg^R、1/lg^R、1/R、\sqrt[]{R}、\sqrt[]{\raisebox{1ex}{$1$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$R$}\right.})前后SPAD值密切相关的光谱参数,并用来构建一元、多元回归方程作为SPAD值一元、多元诊断模型。结果表明,光谱参数λr、Rg、SDb、NDVI与SPAD值关系最密切,该参数与SPAD值的一元归回方程具有较高的决定系数,分别为0.19、0.83、0.71、0.80,而该参数与SPAD值多元回归方程决定系数为0.93。利用训练样本之外的21个独立样本对一元、多元诊断模型进行验证分析,结果表明,基于λr、Rg、SDb、NDVI的SPAD值“多元诊断模型”具有较高的预测精度。与前人研究结果相比,本文所建立的玉米冠层SPAD值高光谱反演模型参数数量更少、决定系数更高,在高光谱或多光谱遥感与作物冠层叶绿素监测领域具有一定的参考价值。     

高丹草杂种及其亲本转录组SNP及等位基因特异性表达分析

为探究高丹草杂种及其亲本间单核苷酸变异与其杂种优势形成的关系, 以高丹草杂种及其亲本的根、茎和叶组织为试验材料, 采用Illumina Hiseq 2000进行转录组测序。对平均长度达58 122 160 bp的各测序样品序列信息进行检测后, 均检测到不少于58 000个SNP位点, 位于基因内的SNP个数显著多于位于基因间的SNP个数, SNP发生频率为1/741 bp, 平均转换颠换比为1.00∶1.53。在所有变异类型中, C/T和G/A发生频率最高。经过筛选得到198 (21%)个极显著偏向性等位基因表达偏向性SNP, 其中65%偏向父本白壳苏丹草, 并且很多在白壳苏丹草中具有高水平基因表达的转录本, 在高丹草杂种中的等位基因表达也偏向白壳苏丹草。在3种组织中, 分别有79%、78%和82%转录本的2个亲本等位基因表现出相对平衡的表达水平, 说明与顺式作用相比, 反式作用可能更多地影响了等位基因的特异性表达。选择6个极显著偏向性等位基因表达偏向性SNP-unigene进行qRT-PCR验证, 这些基因的差异基因表达模式与RNA-Seq分析结果一致。本研究采用Illumina 测序技术研究等位基因表达, 为高丹草杂种优势分析提供了依据, 也为其他饲草作物的相关研究提供了理论参考。     

植被覆盖度计算机模拟模型与参数敏感性分析

植被覆盖度是重要的生态学参数,对水文、生态、全球变化等研究具有重大意义。目前使用的目测估算法和数码照相法都具有一定的主观性,另外通过自然界中相似样方的大量测量获得稳定的统计规律具有很大的难度,因此建立叶面积指数和植被覆盖度之间的统计模型是估算植被覆盖度的有效方法。本文以大豆为例,利用椭圆来模拟大豆的叶片,选取大豆植株结构的关键参数,通过随机分布函数来模拟植株叶片位置、倾角和大小的分布,获得不同植被结构参数下单位面积上的植被覆盖度,建立植被覆盖度计算机模拟模型。通过实测数据和理论研究结论来验证模拟结果。对模型的参数敏感性进行分析结果表明,叶半短轴是比叶半长轴更为敏感的植被结构参数。该模型为植被覆盖度的研究提供了一种新的思路和方法。     

可溶性盐浓度影响南瓜幼苗生长和荧光响应特性

本试验旨在探明无基质营养液育苗中可溶性盐浓度(EC值)对南瓜幼苗生长和荧光特性的影响,为育苗产业数字化升级提供理论基础。以‘香蜜’小南瓜为供试材料,采用不同EC营养液进行培养,分析南瓜幼苗生物量、表型指标、快速光曲线等参数的变化。结果表明,EC显著影响南瓜幼苗生物量、根冠比、叶面积、根系结构。生物量、叶片参数、根系结构指标数值随EC增加均有先上升后下降的趋势,在EC值为5 ms/cm时综合表现最优。根冠比随EC值增加而增加。Fv/Fm、Y(II)、Y(NO)以及快速光曲线随EC值的变化与南瓜幼苗的生物量参数及表型参数变化趋势一致,但是响应速度更快。本研究探明了南瓜无基质营养液育苗的最适EC值为5 ms/cm,证明叶绿素荧光参数能直观、快速地反映EC值对植物的影响。