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1.
利用无人机多光谱估算小麦叶面积指数和叶绿素含量   总被引:6,自引:4,他引:2  
利用无人机遥感的方式进行农作物长势监测是目前精准农业、智慧农业发展的重要方向,为了探究无人机多光谱反演小麦叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)和叶绿素含量的模型估算潜力,该研究在3个飞行高度(30、60、120 m)采集多光谱影像,通过使用全波段差值光谱指数(Difference Spectral Index,DSI)、比值光谱指数(Ratio Spectral Index,RSI)、归一化光谱指数(Normalized Spectral Index,NDSI)和经验植被指数与地面实测数据进行相关性分析,获得不同高度下的光谱指数与LAI和叶绿素含量的关系模型及其决定系数,以决定系数为依据分别构建多元逐步回归、偏最小二乘回归和人工神经网络模型,分析不同飞行高度无人机多光谱反演小麦冠层LAI和叶绿素含量SPAD(Soil and Plant Analyzer Development)值的精度。结果表明:1)30 m高度下,绿-红比值光谱指数与小麦LAI的相关性最高,相关系数为0.84;60 m高度下,红-蓝比值光谱指数与小麦叶绿素含量的相关性最高,相关系数为0.68;2)在60 m高度下,经验植被指数与小麦LAI和叶绿素含量的相关性较好,最大相关系数分别为0.77和0.50;3)利用偏最小二乘回归反演小麦LAI的精度最高,决定系数为0.732,均方根误差为0.055;利用人工神经网络模型反演小麦叶绿素含量的精度最高,决定系数为0.804,均方根误差0.135。该研究成果可为基于无人机平台的高通量作物监测提供理论依据,并为筛选无人机多光谱波段实现作物长势参数快速估测提供应用参考。  相似文献   
2.
为了探明宿根黄化对甘蔗主要农艺性状及内源激素变化的影响,对发生宿根黄化后甘蔗体内激素水平高低、叶绿素指数变化,以及分蘖、株高等主要农艺性状进行分析。结果表明,黄化株经过了近40 d的生长,叶绿素指数达到40,与正常株刚出苗时的叶绿素指数相当,经过62 d基本完成复绿。正常株的株高、叶片数、节数和分蘖数的增量分别是黄化株的1285%、371%、860%和1650%。在5个观察期,正常株和黄化株的株高、叶片数、节数和分蘖数都有极显著差异;黄化株赤霉素含量比正常株低21.2%,生长素和细胞分裂素含量分别比正常株高17.3%和12.9%,与正常株差异显著;黄化株的玉米素、脱落酸和乙烯含量分别比正常株提高54.5%、195.5%和47.4%,与正常株差异极显著。本研究初步探索了宿根黄化对甘蔗主要农艺性状及内源激素的影响,为甘蔗宿根黄化病的有效防控提供依据。  相似文献   
3.
为明确峨眉问春、川茶2号、紫嫣等3个四川特色品种的光合性能和生产潜力,本研究以常绿品种福鼎大白茶和紫化品种紫娟为对照,考察了3个品种春夏梢叶片的光合指标、叶绿素荧光、光合色素含量以及芽叶性状。结果表明,川茶2号的春、夏季的叶片净光合速率(Pn)和水分利用率(WUE)较高;其ΦPSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/F0)最高,光化学猝灭系数(qP)、光系统ΦPSⅡ能量分配中光化学反应的相对份额(P)和反应中心耗散的相对份额(EX)及类胡萝卜素含量较高。峨眉问春的春季PnWUE最高;但夏季Pn较低,其ΦPSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/F0)最低,光合电子传递速率(ΦPSⅡ有效光化学效率Fv'/Fm'及ΦPSⅡ实际光合能力PhiPS2)最慢。紫嫣的春、夏季ΦPSⅡ有效光化学效率(Fv'/Fm')最高,Pn及光合色素含量较高。与春季相比,各品种的夏季蒸腾速率(Tr)和气孔限制值(Ls)升高,而WUE和胞间二氧化碳浓度(Ci)降低。产量方面,川茶2号的产量显著高于其他品种,峨眉问春的产量与福鼎大白茶的差异不显著,紫嫣则显著低于福鼎大白茶(P<0.05)。可见,川茶2号的光合效率和水分利用效率较高,其产量最高;峨眉问春的春季光合能力和水分利用率较高,但夏季较低,其产量较高;紫嫣的光合色素及光合能力较高,但产量较低。  相似文献   
4.
不同水平Cd胁迫下低累积Cd水稻品种筛选   总被引:1,自引:0,他引:1  
通过盆栽试验,研究了10个水稻品种在不同水平Cd胁迫下稻米对Cd的吸收累积情况。结果表明,水稻对Cd具有很强的吸收累积能力,但不同品种对Cd的吸收存在显著差异,相同条件下不同水稻品种稻米的Cd最高与最低含量差异值高达7.36 mg/kg;通过测定叶绿素相对含量(SPAD值)发现,随着添加的外源Cd浓度增加,水稻SPAD值呈现出先增加后减少的趋势,说明低浓度Cd可促使水稻生长,高浓度Cd则会抑制其生长;经聚类分析筛选出1个低累积Cd水稻品种——F优498,其稻米Cd含量仅为0.15 mg/kg(不添加外源Cd条件下),低于国家食品卫生安全标准规定的限定值(0.20 mg/kg)。相关性研究发现,水稻普遍对土壤Cd有良好的吸收作用,稻米会随着土壤Cd含量的增加大量累积Cd,因此,筛选得到的Cd低累积水稻品种也只适合栽种于无污染或Cd轻度污染区域。  相似文献   
5.
旨在分析禽腺病毒血清4型(FAdV-4)感染鸡组织中NLRP3基因的转录水平,本研究设计鸡NLRP3特异性引物,利用RT-PCR扩增NLRP3基因180 bp片段并克隆至pMD-18T载体,制备重组质粒pMD-18T-NLRP3。以pMD-18T-NLRP3质粒作为标准品进行荧光定量PCR并建立标准曲线。通过反应条件优化,成功建立了检测NLRP3基因的实时荧光定量PCR方法,并利用该方法对致病性FAdV-4感染鸡组织中NLRP3基因的转录水平进行了分析。结果显示,所设计的NLRP3引物可特异性扩增鸡NLRP3基因,建立的实时荧光定量PCR对鸡NLRP3标准质粒的扩增曲线良好,标准品的拷贝数与Cq值呈现良好的线性关系。与对照组相比,NLRP3分子在FAdV-4感染鸡肝和脾中的转录水平极显著高于对照组(P<0.001),在盲肠扁桃体和法氏囊的表达显著高于对照组(P<0.01)。本研究所建立的鸡NLRP3基因SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR可以检测FAdV-4感染鸡不同组织中NLRP3的转录水平;致病性FAdV-4感染所造成的组织炎症损伤与NLRP3分子密切相关。  相似文献   
6.
为解析谷子黄叶色突变体高光合特性机理,以野生型豫谷1号为对照,分析了谷子全生育期黄叶色突变体ylm-1和ylm-2的光合色素、光合速率、气孔特性、荧光参数、光合关键酶活性和产量性状。结果表明,突变体光合色素含量为野生型豫谷1号的50%~60%,强光下突变体光合速率(Pn)较野生型显著提高,且无明显的“午休睡眠现象”;ylm-1和ylm-2气孔导度(Gs)显著增加。荧光参数结果显示,与野生型相比,突变体的光能利用效率和转化效率明显增加,光合关键酶1,5二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)活性明显降低,而ylm-1和ylm-2磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和苹果酸酶(NADP-ME)活性分别增加了23.3%、24.4%和12.9%、15.5%。产量相关性状分析表明,突变体单穗质量、穗粒质量及千粒质量较野生型显著增加。本研究结果为谷子高光效及分子标记辅助选择育种提供了重要的理论依据。  相似文献   
7.
Portable X-ray fluorescence (pXRF) spectrometry and magnetic susceptibility (MS) via magnetometer have been increasingly used with terrain variables for digital soil mapping. However, this methodology is still emerging in many countries with tropical soils. The objective of this study was to use proximal soil sensor data associated with terrain variables at varying spatial resolutions to predict soil classes using the Random Forest (RF) algorithm. The study was conducted on a 316-ha area featuring highly variable soil classes and complex soil-landscape relationships in Minas Gerais State, Brazil. The overall accuracy and Kappa index were evaluated using soils that were classified at 118 sites, with 90 being used for modeling and 28 for validation. Digital elevation models (DEMs) were created at 5-, 10-, 20-, and 30-m resolutions using contour lines from two sources. The resulting DEMs were processed to generate 12 terrain variables. Total Fe, Ti, and SiO2 contents were obtained using pXRF, with MS determined via a magnetometer. Soil class prediction was performed using the RF algorithm. The quality of the soil maps improved when using only the five most important covariates and combining proximal sensor data with terrain variables at different spatial resolutions. The finest spatial resolution did not always provide the most accurate maps. The high soil complexity in the area prevented highly accurate predictions. The most important variables influencing the soil mapping were MS, Fe, and Ti. Proximal sensor data associated with terrain information were successfully used to map Brazilian soils at variable spatial resolutions.  相似文献   
8.
  目的  分析竹类植物不同组织部位及不同处理方法对其基因组大小的影响,可提高植物基因组大小测定精度。  方法  以竹类植物叶片和笋为材料,以水稻Oryza sativa为参照,设置细胞核染色时间为1、3、5、7、9、12、18、24和30 min共9个梯度,利用流式细胞仪对不同组织部位及处理的基因组大小进行分析。  结果  ①对同一竹种而言,其叶片和笋流式峰形图相似,基因组大小仅存在微小差异,差值为0.04~0.20 pg。②不同竹种对染色时间要求不同,其中,唐竹Sinobambusa tootsik、花叶唐竹Sinobambusa tootisik f. albo-striata、平安竹Pseudosasa japonica var. tsutsumiana、曙筋矢竹Pseudosasa japonica f. akebono、美丽箬竹Indocalamus decorus、花叶赤竹Sasaella glabra f. albo-striata及红秆寒竹Chimonobambusa mamorea f. variegata染色1 min即达到最大荧光峰值,孝顺竹Bambusa multiplex和黄皮绿筋竹Phyllostachys sulphurea染色3 min达到最大峰值,茶竿竹Pseudosasa amabilis var. amabilis和柳叶细竹Thyrsostachy ssiamensis染色5 min达到最大峰值,仅黄皮刚竹Phyllostachys sulphurea(叶片)7 min达到最大峰值。③12个竹种的荧光强度在1~30 min内存在较大变化,除茶竿竹、柳叶细竹、孝顺竹叶片及唐竹笋外,其他竹种的荧光强度变化值均在5%以上,特别是平安竹和花叶赤竹变化更大,分别为12.93%和12.88%。④热带木本竹种孝顺竹和柳叶细竹基因组大小为(1.64±0.54)~(2.69±1.01) pg,其他10个温带竹种基因组大小为(3.76±1.51)~(5.73±1.85) pg。10个温带竹种中,刚竹属Phyllostachys竹种基因组较小,大小为(3.76±1.51)~(3.91±0.95) pg,其他竹属的一些竹种基因组较大,大小为(4.82±0.54)~(5.73±1.85) pg。  结论  ①竹类植物叶片和笋均可作为基因组大小分析材料,细胞核染色时间对基因组大小测定结果存在一定影响,染色时间以3~5 min最佳。②热带木本竹种基因组大小明显小于温带木本竹种,温带木本竹种中,刚竹属竹种的基因组大小明显小于其他竹种。图1表5参29  相似文献   
9.
十字花科Brassicaceae植物多数生长发育时间短,生长过程中自然发生,或使用物理或化学方法诱导,常会出现一些颜色较淡或金黄的突变个体即黄化突变体。这些突变体表型直观,表现为植株矮小,叶绿素较低,植株光合作用受抑制,产量降低,因此黄化突变常被视为有害突变。但近20 a来黄化突变体日益受到研究者们的重视与青睐,被用于研究植物叶绿体结构、叶绿素合成代谢等方面。本研究简要介绍了十字花科植物常见的黄化突变类型及其主要的外观特征,综述了十字花科植物黄化突变体的叶绿体超微结构、光合色素及其光合性能,并对十字花科植物黄化突变的遗传特性、分子机制进行了讨论,为十字花科植物叶色突变研究及新品种选育提供理论基础。参52  相似文献   
10.
Leaf colour is an important agronomic trait for studying molecular mechanisms in chlorophyll biosynthesis and chloroplast development. Here, a novel mutant oil yellow leaf 2 (Oy2) with a typical yellow leaf phenotype at the seedling stage was identified from the mutant population derived from the maize inbred line RP125. Compared with wild type, Oy2 mutant displays decreased chlorophyll content, reduced photosynthetic capacity and impaired chloroplast structure, which is likely controlled by a single recessive gene. The Oy2 locus was then delimited into a 117 kb region on chromosome 5 harbouring four genes, amongst which the gene Zm00001d013013, encoding a magnesium chelatase subunit D, was identified as the only candidate gene associated with Oy2 mutant phenotype. Moreover, the expression levels of candidate gene Oy2 and genes associated with chlorophyll biosynthesis and photosynthesis were tested by RNA‐seq and qRT‐PCR, implying that the causal gene Oy2 playing a critical role in chlorophyll synthesis. Taken together, we propose that the causal gene Oy2 highly associated with the yellow leaf phenotype may be helpful in elucidating photosynthetic pigments biosynthesis and chloroplast development in maize.  相似文献   
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