基于透射光和反射光图像同位分割的小麦品种识别方法研究

为提高基于机器视觉的小麦品种识别准确性,本文通过透射光和反射光同位图像分割对种子颜色特征参数进行了优化提取.采用透射光图像辅助反射光图像分割的方式从种子图像中分割出胚部区域,并分别提取小麦整粒、种胚、胚乳区域的颜色特征参数.以济麦22、济麦44、京麦9、京麦11共4个品种种子作为研究对象,利用HALCON机器视觉软件获...     

柑橘黄龙病早期诊断的PCR检测技术优化

柑橘黄龙病是柑橘属植物主要病害之一,是由一种限于韧皮部内寄生的革兰氏阴性细菌引起的病害,病菌可随筛管转运至整个植株,其潜伏周期长、危害面积广,严重威胁我国乃至世界范围内柑橘产业的健康发展。因此,早期柑橘黄龙病的快速检测是病害防治重要环节,目前最常用的是基于PCR技术的检测方法,但由于植株体内的病菌含量较低、PCR扩增体系中引物稳定性的差异、DNA模板浓度的不同均会对扩增效果有较大影响。本研究以感染黄龙病的柑橘叶片作为样本,提取叶片DNA作为模板。利用LSS606/LAS、16sf/16sr、A2/J5、P1/P2和OI1/OI2 5对柑橘黄龙病检测引物对PCR反应体系进行了优化。结果显示,除了OI1/OI2引物的特异性较差外,其余4种引物均表现了很好的特异性,引物浓度在0.2~0.3 μmol时,PCR扩增效果较好。灵敏度检测显示引物LSS606/LAS、A2/J5对模板DNA的灵敏度较高,在模板浓度为0.048 ng·μL^-1时仍能扩增出目标产物,分别是引物16sf/16sr和P1/P2检测灵敏度的10倍和20倍,可检测出1 ng总DNA中的柑橘黄龙病菌数在426~755。该研究通过特异性引物的筛选以及PCR检测体系的优化,确定了一种快速准确检测柑橘黄龙病的方法,为柑橘黄龙病的早期诊断奠定基础。     

基于羧基化石墨烯-海藻酸钠复合材料的脱落酸电化学免疫传感器的构建及应用

脱落酸(Abscisic Acid,ABA)是一种重要的植物激素,在种子和芽休眠、器官大小控制、植物衰老和死亡等发育过程中发挥作用,同时调控植物的生物与非生物胁迫.为快速、准确地测定植物体内ABA的含量,本研究开发了一种新型的ABA免疫传感器.通过在电极表面修饰羧基化石墨烯(GR-COOH)及海藻酸钠(Sodium A...     

小麦品种Bogatka抗白粉病基因的分子标记定位

为明确小麦品种Bogatka抗白粉病性状的遗传基础,利用感病亲本薛早和Bogatka以及其杂交所得"薛早/Bogatka"F1与薛早回交得到的BC1群体,进行遗传分析和分子标记定位。结果表明,Bogatka中含有1个显性抗白粉病基因,暂命名为MlBogatka。进一步利用BSA法对BC1分离群体进行分子标记检测,得到与MlBogatka基因连锁的分子标记STSBCD135、Xgwm501和Xwmc332,并构建遗传连锁图。根据这些分子标记的染色体定位信息,该基因位于小麦2B染色体长臂。综合对该基因的标记定位和Pm6基因特异分子标记检测结果,推测该基因可能是Pm6或与Pm6位点紧密连锁的抗白粉病基因。本研究结果为Bogatka在小麦抗白粉病育种中的利用提供了依据。     

高盐胁迫下小麦幼苗离子吸收动态及耐盐性筛选

耐盐能力评价是小麦引种、筛选和育种的研究基础。为利用离子流检测技术快速筛选耐盐小麦品种提供依据,本文以普通小麦耐盐品种‘德抗961’和‘薛早’、中度耐盐材料3D232、盐敏感品种‘辽春10号’和‘京411'为试验材料,利用动态离子流检测技术对250 mmol·L~(-1) NaCl胁迫下小麦苗期根部对K~+、Na~+、C~-的吸收情况进行检测,并对小麦生长性状及离子浓度变化进行测定,以确立离子吸收与小麦耐盐性的关系。研究结果表明:1)与无盐胁迫(CK)相比,250 mmol·L~(-1) NaCl胁迫24 h后,盐敏感小麦品种‘辽春10’和‘京411’的K~+由内流转变为外流,中等耐盐材料3D232表现出K~+外流速度减少,耐盐品种‘德抗961’和‘薛早’则表现出维持K~+的内流或K~+外流变为内流;Na~+均表现为胁迫后外排速度增大,速度值区间由13.86～46.88 pmol·cm~(-2)·s~(-1)变为61～150 pmol·cm~(-2)·s~(-1):相较Na~+,Cl~-外排速度升高幅度较大,其中‘辽春10号’外排量变化最大,外排速度是胁迫前的10倍,Na~+、Cl~-外排速度变化与品种耐盐性无明显相关性。2)高盐胁迫下,盐敏感小麦的根苗比降低,耐盐小麦根苗比升高;盐敏感小麦品种鲜重较CK显著下降,耐盐小麦品种变化不显著。3)盐胁迫条件下,耐盐及中等耐盐小麦品种,根部及地上部K~+含量较CK分别增加57%～88%和18%～112%,盐敏感小麦则分别降低40%～44%和24%～42%;耐盐小麦地上部Na~+增加倍数小于盐敏感材料,将更多的Na~+阻隔在根部,表现出了较好的区隔Na~+能力。4)盐胁迫后k~+流速与耐盐性评价指标根冠比变化量、鲜重变化率均呈高度的相关,其拟合度分别为0.972和0.832。250 mmol·L~(-1) NaCl胁迫24 h后小麦根部成熟区K~+流速可以作为小麦耐盐性筛选的重要生物标记。     

基于机器视觉的小麦种子活力检测方法

种子发芽试验是种子检测的重要环节.传统的发芽检测采用人工检测方式,存在费时费力、且受人为主观因素影响较大等问题.以小麦种子为研究对象,设计一种小麦种子垂直发芽装置,基于形态学分析设计了种子发芽点检测方法,借助芽点位置对胚根、胚芽长度进行检测,实现种子发芽快速判别.通过7d的发芽试验计算小麦种子的发芽率、发芽指数、平均发芽指数,与人工检测结果进行对比,该方法测定的小麦种子发芽率的准确率达100％,发芽指数、平均发芽指数误差分别为1.68％、2.40％.该装置和方法实现了种子活力参数的检测分析,为农作物种子快速检测提供了研究基础.     

小麦成熟胚培养方法的优化及其在小麦遗传转化中的应用

为了优化小麦成熟胚培养体系,在前人报道的小麦成熟胚培养方法的基础上对小麦成熟种子处理及取胚方法进行了改进,发现胚切伤略带胚乳的取胚方法及浸泡过夜后4C低温处理法可以提高小麦成熟胚的再生效率;从19个小麦品种(系)中筛选出5个在此培养体系下具有较高再生率的基因型,分别为农大408、农大3787、保丰104、农大3965和京花1号,其再生率分别为73.1 1％、68.30％、65.30％、63.40％和57.60％.进一步利用基因枪轰击法对小麦品种辽春18和保丰104成熟胚诱导的愈伤组织进行了转化,分别获得转GUS基因和转Gcn5RNAi基因的小麦T代植株,经分子检测其转化率分别达到1.35％和1.80％.证明优化后的小麦成熟胚培养技术可以应用于小麦遗传转化研究.     

小麦品种保丰104抗白粉病基因的遗传分析

小麦品种保丰104具有良好的抗白粉病特性。为了解其抗病性的遗传基础,利用保丰104/辽春10号得到F2分离群体和F2:3家系,对其苗期抗病性进行了鉴定和遗传分析,并对其所携带的抗病基因进行了独立性测验及分子标记定位。结果表明,保丰104可能含有两个抗白粉病基因,其中一个抗白粉病基因与Xcfd81紧密连锁,可能是Pm2,另一个与CINAU127紧密连锁,可能是Pm6。