基于L系统虚拟植物生长模型的研究

器官是植物形态构建的关键因子.本文从虚拟植物生长工作基本原理,并从基于L系统技术来虚拟植物的生长出发,针对植物形态结构的复杂,虚拟植物生长的各器官之间存在着很强的交互性和协调性,及目前虚拟植物模型构建方法可能带来的非结构化等问题,提出了利用L系统构建虚拟植物模型的技术,结合油菜生长的具体实际,虚拟植物的生长;最后对虚拟植物各个器官之间的关系和不同环境的适用性等方面进行了展望.     

Characteristics of Photosystem II Behavior in Cotton （Gossypium hirsutum L.） Bract and Capsule Wall

Though bract and capsule wall of boll in cotton （Gossypium hirsutum L.） have different photosynthetic capacities, the features of photosystem II （PS II） in these organs are scarce. In this paper, chlorophyll a lfuorescence emission was measured to investigate the difference in the photosynthetic apparatus of dark-acclimated （JIP-test） and light-acclimated （light-saturation pulse method） bract and capsule wall. Compared with leaves, the oxygen evolving system of non-foliar organs had lower efifciency. The pool size of PS II electron acceptor of non-foliar organs was small, and the photochemical activity of leaves was higher than that of the bract and capsule wall. In regard to the photosystem I （PS I） electron acceptor side, the pool size of end electron acceptors of leaves was larger, and the quantum yield of electron transport from QA （PS II primary plastoquinone acceptor） further than the PS I electron acceptors of leaves was higher than that of bract and capsule wall. In all green organs, the actual quantum yield of photochemistry decreased with light. The thermal dissipation fraction of light absorbed by the PS II antennae was the highest in bract and the lowest in capsule wall relative to leaves. Compared with leaves, capsule wall was characterized by less constitutive thermal dissipation and via dissipation as lfuorescence emission. These results suggested that lower PS II photochemical activity in non-foliar organs may be result from limitations at the donor side of PS II and the acceptor sides of both photosystems.     

棉花生长模型研究现状与展望

该文概述了在农业信息化快速发展的背景下国内外棉花生长模型的研究现状,并对棉花生长模型的发展提出了几点建议,以期为我国棉花生产的进一步发展提供参考.     

Transformation of Upland Cotton （Gossypium hirsutum L.） with gfp Gene as a Visual Marker

The green-fluorescent protein (gfp) gene was evaluated as a screening marker during cotton (Gossypium hirsutum L.) transforming and plant regeneration.High expression of GFP (green-fluorescent protein)...     

基于D0L系统的树木三维可视化模型研究

对树木的形态进行三维模拟 ,以D0L为基本算法 ,运用VC和OpenGL将抽象算法三维可视化 ,从而得到形象逼真的立体树木形态模型 ,并且利用该模型计算出树木的叶面积指数和光斑密度 .结果表明 ,运用D0L系统得到的模型具有一定的形态逼真性和运用价值 ,经扩充后还可用于植物理论生物学和实验观测生物学的仿真研究 .     

美国GOSSYM棉花生长模拟模型研究进展

棉花生长模拟模型就是利用计算机程序模拟棉花在自然环境条件下利用光能资源把水和二氧化碳结合制造成有机物质的过程 ,组织、器官的建成 ,死亡的过程和产品的形成过程等 ,还包括棉花生长需要矿质元素在土壤中的分配、移动和被吸收的过程 ,同时应考虑到各种环境因子的制约。一、ＧＯＳＳＹＭ模型的形成ＧＯＳＳＹＭ模型是由美国农业部农业研究署Ｂａｋｅｒ和Ｌａｍｂｅｒｔ等领导的由各领域２０多位科学家组成的研究小组在ＳＩＭＣＯＴＩ（Ｄｕｃａｌ，１９７２）、ＳＩＭＣＯＴⅡ（Ｊｏｎｅｓ，１９７４）的基础上使用ＳＰＡＲ体系 ,花费百…     

基于C#的冬小麦虚拟生长可视化系统实现

为精确表达冬小麦单株及群体三维动态生长过程,提高其模拟的真实感和实时性,利用株高、茎粗、叶长、叶鞘以及节间的几何参数构建了冬小麦动态生长模型。田间试验表明,冬小麦株高、茎粗、叶长、叶鞘以及节间随生长天数呈递增变化;随叶位升高,主茎叶片定形后的长度在拔节前、后均先递增后降低,对应节间的最终长度呈递增变化,最终粗度呈递减变化。基于C#开发环境和3DS max 2014图形平台驱动几何模型,设计开发出了一套集冬小麦单株及群体形态模拟、生长动态变化及场景渲染的可视化系统,从而实现了冬小麦生长全过程的数字化、可视化的虚拟综合管理。     

棉花茎尖培养及高效植株再生体系的建立

以中棉35号、中棉27、石远321和珂字棉312共4个陆地棉（Gossypium hirsutum L．）品种茎尖为材料,探讨了苗龄、生长调节剂、活性炭和IBA等因子对茎尖培养和再生的影响。结果表明,5d苗龄的茎尖、0．1mg／L 6-BA＋0．1mg／L α—NAA最适于不定芽的诱导,3g／L活性炭和0．4mg／L IBA对根诱导与植株再生效果最佳,再生频率平均可达86．8％。实验结果初步建立了棉花茎尖的再生体系,为棉花茎尖的遗传转化奠定了基础。     

转AlHAK1基因棉花耐盐能力分析

为了获得超表达獐茅Al HAK1基因棉花纯合系并验证其耐盐能力,对转Al HAK1基因T3代材料进行了PCR与RT-PCR鉴定,并在水培条件下研究了纯合系植株长势、根系形态参数、离子含量和相关抗氧化酶活性变化。结果表明在盐胁迫条件下,转基因植株偏高,较野生型增加了16.5%,同时转基因植株根系形态参数总根长、比根长和根表面积分别增加了62.23%、40.02%和29.22%,而根的平均直径降低了22.22%,均达到了差异显著水平(P0.05)。此外,在盐胁迫条件下,转基因幼苗能维持根和叶中较高的K+含量,较低的Na+含量和较高的K+/Na+,其超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化酶(POD)活性均比野生型植株有所提高。该结果进一步表明供试外源Al HAK1基因在棉花中超表达,提高了转基因棉花耐盐能力,为培育适应盐渍化土壤环境下生长的棉花新品种提供重要的种质资源。     

海岛棉与陆地棉不同纤维发育时期苯丙烷代谢相关基因表达差异比较

[目的]比较研究在海岛棉与陆地棉纤维发育过程中苯丙烷代谢相关基因(PAL和4CL)表达模式的差异.[方法]利用荧光定量PCR,检测不同品种来源纤维在不同发育时期目的基因表达量.[结果]发现PAL1及4CL1基因的表达量随纤维发育天数的增加而增加,在陆地棉军棉1号中,基因表达量在15 DPA达到最高,而在海岛棉新海20号中PAL1及4CL1基因的表达高峰期则为20DPA.[结论]发现PAL1基因与4CL1基因的表达模式在海岛棉与陆地棉纤维发育过程中出现差异,海岛棉中两个基因的表达高峰期均晚于陆地棉,为逐步揭示海岛棉和陆地棉纤维品质差异的分子机理奠定了一定实验基础.     

转基因抗虫组合在棉花杂种优势利用中增产原因剖析

通过两年一点 7× 7半双列杂交试验 ,对转基因抗虫棉杂种优势的增产原因进行了研究 ,结果表明 ,参试 6个抗虫杂交组合 (共有 2 1个杂交组合 )中有 5个在籽、皮棉产量杂种优势居前 5名 ,这主要是由于外源抗虫基因的存在 ,增加了单铃种子数、单株成铃数和平均单铃重等的缘故。     

棉花生长素结合蛋白(GhABP)的初步研究

本文利用从棉花(GossypiumhirsutumL.)纤维中获得的生长素结合蛋白(auxin-bindingprotein)基因cDNA全长,经生物信息学分析,构建了由棉花纤维特异表达启动子E6驱动的该基因过量表达载体(pBE6::GhABP1(GUS))。通过农杆菌介导法将该基因转化棉花,获得了经PCR检测的阳性胚性愈伤组织。为近一步研究生长素结合蛋白在棉纤维发育过程中的功能奠定了基础。     

Phenotype Variations in Plant Regeneration of Upland Cotton (Gossypium hirsutum L.)

以陆地棉冀无2031无菌苗下胚轴为外植体,在MS中附加激素0.1mg/LIAA 0.1mg/L2,4-D 0.1mg/LKT的培养基上诱导出愈伤组织。选择疏松愈伤组织继代到附加0.1mg/LZT的培养基中,经2-3个月的继代培养诱导出颗粒状疏松胚性愈伤组织。胚性愈伤组织在无激素、每升加2g谷氨酰胺和0.5g天门冬酰胺的胚性愈伤增殖萌发培养基上培养2个月左右,可陆续形成不同时期的体胚苗。对冀无2031不同时期的体细胞萌发后的体胚苗进行观察,发现了真叶畸形苗、子叶节生根胚、胚轴侧生根胚、腋芽丛生苗和以腋芽发育为主的再生苗5种新类型的体胚苗。     

生物复合药肥对棉叶螨及棉花生长发育的影响

【目的】研究施用苦参碱、微量元素和氨复合基酸的生物肥复合药剂防治棉叶螨,确定最佳施药时期。【方法】采用不同施用时期的田间小区试验,调查棉叶螨的发生动态。【结果】2017和2018年处理生物肥复合药剂对棉叶螨的防治率分别为60%、90.82%;苦参碱单剂的防螨率为47.13%、72.4%,明显高于苦参碱单剂,差异均极显著(P<0.01)。生物肥复合药剂处理产量分别为142.11和245.5 kg/240 m²,相比其它处理分别高出33%、12.49%、15.27%、10.40%、43.10%;苦参碱处理与对照的产量没有显著性差异;生物复合药肥对株高、茎粗、单铃重、干物质和脱落铃等呈显著性差异。【结论】施用生物肥复合药剂适宜在棉田可推广,可能起到防治棉叶螨,提高产量的作用。     

陆地棉叶绿素质量分数QTL定位

为了在分子水平上探讨棉花叶绿素质量分数的遗传规律,利用重组近交系群体T586×渝棉1号的270个F2:7家系为材料,构建了包括604个标记和覆盖棉花基因组3 140.9 cM的重组近交系遗传连锁图谱;2007-2008年在西南大学歇马科研基地,用日本产叶绿素计(SPAD-502)测定亲本和家系的叶绿素质量分数;采用复合区间作图法(MQM),对棉花叶绿素质量分数进行数量性状位点(QTL)分析.检测到4个与叶绿素质量分数相关的QTL,分别位于第6,15,19和25染色体,其中有2个QTL在1个环境下检测到,解释表型变异的5.4%和4.6%;在2个环境下检测到2个QTL,解释表型变异的8.2%,4.8%,23.9%和14%.本研究的QTL定位将有助于叶绿素质量分数的精细定位和棉花高光效育种的分子标记辅助选择.     

陆地棉纤维品质相关QTL定位研究

 【目的】以湘杂棉2号和中棉所28两个具有共同亲本的陆地棉强优势杂交种的F2为作图群体,构建覆盖率较高的遗传图谱,发掘稳定的纤维品质相关QTL,为标记辅助选择提供依据。【方法】利用SSR标记和JoinMap3.0软件构建陆地棉连锁图,利用Win QTLCart 2.5的复合区间作图法分别对2群体6个纤维品质相关性状在F2和F2:3中进行QTL定位。【结果】利用包含245个多态位点、全长1 847.81 cM的遗传图谱检测纤维品质QTL。中棉所28群体在多环境平均值的联合分析中检测到22个QTL,三环境分离分析中检测到39个QTL;湘杂棉2号群体分别检测到18个和51个QTL。在A3、D2、D9等染色体上有QTL成簇分布现象,并在2个群体中发现一些不受环境影响,稳定遗传的QTL。纤维长度、纤维强度、麦克隆值和伸长率4个性状在2个群体中发现有8对共同QTL。【结论】这些稳定遗传的QTL可以用于分子标记辅助纤维品质改良的育种选择。