菜用大豆施肥后荧光、光谱、光合等参数对产量的预测

以春风极早、M-3、M-4、绿宝石4个菜用大豆为试材,测定了大豆开花期、结荚期、鼓粒期的叶绿素荧光、光谱、光合等参数,并分别与产量进行逐步回归分析,建立开花期、结荚期、鼓粒期回归方程。结果表明,以结荚期各项数据构建的回归方程拟合程度最好,开花期各项数据构建的回归方程拟合程度最差。该模型可作为预测667 m²产量的最优回归模型Y=2 188.289+5 044.333X₂+6.804X₄-8 916.411X₈+14 236.585X₁₀-0.043X₁₂+2 283.778X₁₅。因此,在实际生产过程中,测定结荚期叶片的叶绿素荧光参数、光谱参数、光合参数,代入该拟合方程,可以对菜用大豆的产量进行预测。     

福建将乐灌木生物量模型研究

以实测数据为基础,采用模型法分析了福建将乐林场粗叶榕、檵木、厚叶冬青、建润楠4种灌木生物量与地径（D）、株高（H）、冠幅（C）、植冠面积（A）、DH、D²H的相关性。结果表明,以DH、D²H为参数构建的w=a+b(DH)+c(DH)²+d(DH)³和W=a+b(D²H)+c(D²H)²+d(D²H)³模型方程能更好地描述灌木的生物量与各形态因子的相关关系;同时,拟合灌木层混合生物量模型,其整株生物量模型为W_总=35.4+4.19×10^-2(DH)+2.03×10^-3(DH)²+1.08×10^-6(DH)³(R=0.921,SEE=0.921)。     

基于颜色参数和BP神经网络的紫叶李叶片花青素含量估算

目前对植物叶片花青素含量的测定主要是湿化学法和高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC),为简化测定方法,降低成本和提高精度,提出一种利用数码相机获取照片提取的颜色参数构建模型无损估测植物叶片花青素含量的方法。试验测定166份紫叶李叶片的花青素含量及其RGB特征值,对15种颜色参数进行皮尔逊相关分析,构建逐步多元线性回归（stepwise multiple linear regression,SMLR）、一元线性回归（single linear regression,SLR）和BP神经网络（BP neural network,BPNN）估算模型;同时对模型进行验证和比较。结果表明,1）BP神经网络模型建模集的R²、RMSE和MAE分别为0.883、0.412、0.323,验证集的R²、RMSE和MAE分别为0.796、0.462和0.353,相关系数均达到极显著水平;一元线性回归模型中,参数G-B与花青素含量的线性相关性最强,相关系数为-0.820,达到极显著水平;逐步多元线性回归模型的相关系数均达极显著水平,其中建模集的R²、RMSE和MAE分别为0.724、0.630、0.459,验证集的R²、RMSE和MAE分别为0.643、0.616和0.509。2）颜色参数与花青素含量之间具有明显的相关性,利用数码相机获取的颜色特征值估测紫叶李叶片花青素含量具有可行性;3）3种模型中,BP神经网络模型的估测效果最好,能有效地估测紫叶李叶片花青素含量,其次为逐步多元线性回归,一元线性回归模型的预测效果相对较差。     

东北粳稻叶片植被指数NDVI与PRI的相关性分析

以东北地区典型地带的粳稻为例,利用植被指数测量仪PlantPen,同时测量了粳稻叶片植被指数NDVI和PRI,并根据粳稻生长发育进程分成了与物候一致的4个生育时期。首先利用二元定距变量相关分析的方法对NDVI和PRI进行相关性分析;然后,分别利用线性回归和Cubic曲线回归建立NDVI拟合PRI的回归模型,并对回归模型进行拟合优度检验和精度验证,同时对线性回归模型与Cubic曲线回归模型的拟合效果和检验结果进行对比分析。结果表明,粳稻叶片植被指数NDVI和PRI在各生育时期均有极显著的相关关系,在粳稻生长发育进程中,相关性越来越高;线性回归模型和Cubic曲线回归模型均能使NDVI较好地拟合PRI,在粳稻生长发育进程中,拟合效果也越来越好;Cubic曲线回归模型在粳稻4个生育期平均相应的指标值判定系数(R²)、均方根误差(RMSE)、绝对百分误差(MAPE)分别为0.8055、0.0358、0.534%,而线性回归模型的相应指标为0.7653、0.0488、1.365%。Cubic曲线回归模型的RMSE和MAPE值较小且R²较大。因此其拟合优度和检验精度均优于单纯的线性回归模型,可作为NDVI反演PRI一种参考模型。     

基于分层贝叶斯方法的高山松单木生物量模型

以香格里拉市典型森林生态系统高山松林为对象,在前期进行Ⅰ区和Ⅱ区共115株高山松单木地上生物量实测基础上,以异速生长方程为单木生物量基础模型,并采用分层贝叶斯方法、非线性混合模型法、贝叶斯方法和非线性最小二乘法进行异速生长参数拟合,运用决定系数(R²)、估测精度(E)、均方根误差(RMSE)等指标对模型参数拟合效果进行评价。结果表明:1)从拟合精度看,4种方法的模型拟合效果均较好,R²均达到了0.98以上。但分层贝叶斯方法估计结果更优,其R²=0.985 6,E=84.76%和R_MSE=39.75 kg;2)通过对比不同方法的差异发现,加入了区域随机效应的分层贝叶斯方法和非线性混合模型法的拟合效果均优于未加入区域随机效应的贝叶斯方法和非线性最小二乘法。分层贝叶斯方法在拟合高山松单木生物量模型中具有更大优势,模型拟合效果最好。加入了随机效应的分层贝叶斯方法和非线性混合模型法可以提高单木生物量模型的估计精度,采用分层贝叶斯方法进行高山松单木生物量模型参数估测,为大尺度样本数据模型参数估测方法提供新思路。     

晋西黄土丘陵边缘区油松人工林密度调控与生物量特征

晋西吕梁山基岩山地与黄土丘陵区生态过渡带的植被和土壤具有明显的过渡性和特殊性。以过渡带内黄土丘陵边缘区的油松人工林为对象,分别研究了油松人工林的合理经营密度、生物量和碳密度特征,并在此基础上分析了油松人工林生态系统的管理对策。应用标准样地调查资料,研究油松树冠面积与胸径的相关关系,并构建出拟合精度高（相关系数R=0.875 6）的模型:Y=0.762 4exp(0.166 4*X),其中,Y为树冠面积,X为径阶。应用上述模型,根据径阶计算理论树冠面积和理论密度,在此基础上考虑树冠重叠度的影响,作为理论密度修正,进而编制了不同郁闭度条件下的油松林分合理密度经营表。研究区域内油松人工林年龄范围在16~37 a,乔木层生物量维持在39.97~110.93 t·hm^-2,年均生产力范围在1.04~3.09 t·hm^-2·a^-1,乔木层碳密度范围为19.99~55.47 t·hm^-2,均低于全国其他气候相对湿润的油松产区。该地区油松人工林多存在初植密度过大的问题,经过几十年的生长,很多林分已经开始出现明显的退化特征,建议该地区应适时进行抚育间伐,间伐标准可参照林分生长现状及林分密度管理表来确定。     

响应面法优化狮头柑果皮总黄酮提取工艺

为探索狮头柑总黄酮提取工艺，以狮头柑果皮为对象，以总黄酮得率为指标，在单因素试验的基础上选择3组较优水平，对提取温度、提取时间、超声功率3组因素运用Box-Benhnken试验设计优化狮头柑果皮的总黄酮提取工艺。结果表明，狮头柑果皮提取总黄酮的工艺参数为:料液比1∶35（g∶mL^-1）、提取温度60℃、提取时间33 min、超声功率70 W，总黄酮得率2.258%；拟合模型为:Y=2.27＋0.048×A＋0.14×B-0.065×A²-0.25×B²-0.13×C²（R²_adj=0.944 9）。研究结果可为狮头柑资源能更好地开发利用提供新思路，也能为狮头柑产业的发展提供新的方法，有利于增加狮头柑的附加值。     

基于优化BP神经网络的香格里拉高山松蓄积量模型研究

以香格里拉县高山松为研究对象,以Landsat TM 8影像和DEM（30M）数据为信息源,结合森林资源二类调查数据和地面样地实测数据,借助MATLAB平台,在前期进行基于遗传算法（GA）和粒子群算法（PSO）优化BP神经网络模型基础上,采用决定系数（R²）、均方根误差（RMSE）及预测精度（P）3个指标对优化后的BP神经网络模型及进行评价,并建立了研究区高山松蓄积量估测模型。结果表明,遗传算法效率（耗时1.9 h）低于粒子群算法（耗时1.4 h）;采用遗传算法优化后的BP神经网络模型R²、RMSE及P分别为0.636、4.216 m³、81.748%,均优于粒子群算法。通过遗传算法优化后的BP神经网络模型估测香格里拉高山松蓄积量总量为13 317 879.7 m³。     

基于关联分析的新陆早棉花品种农艺和纤维品质性状优异等位基因挖掘

【目的】寻找与新陆早棉花品种农艺和纤维品质性状相关联的分子标记,鉴别与这些性状相关的优异等位变异及携带优异等位变异基因的典型载体材料,为新陆早棉花品种分子设计育种奠定基础。【方法】利用筛选出分布于26条染色体且多态性高的75对SSR标记对51份新陆早棉花品种进行多态性扫描;采用R语言编程软件对多环境的表型性状绘制boxplot图;在对供试材料进行群体结构和连锁不平衡分析的基础上,利用TASSEL软件中MLM（mixed linear model）方法进行分子标记与15个性状的关联分析;依据计算的表型效应值,鉴别和统计优异等位变异的位点及典型材料。【结果】通过群体遗传结构分析将51份新陆早棉花品种划分为4个亚群结构。针对15个表现型性状的BLUP（best linear unbiased prediction）结果进行统计和分析,鉴别出极显著和显著相关的性状。分析结果显示,在4种环境条件下,棉花5个性状（果枝始节高、果枝始节数、衣分、纤维上半部长度和短纤维率）变化趋势稳定,10个性状（株高、果枝数、叶枝数、有效铃数、单铃籽棉重、单铃皮棉重、马克隆值、比强度、纤维整齐度和纤维伸长率）较稳定。通过关联分析,获得与农艺性状相关的等位变异位点117个（P＜0.05）,其中对9个农艺性状贡献率（R²）最大的等位变异位点分别为：BNL3650b（株高,R²=11.78;果枝始节高,R²=20.80;果枝始节数,R²=11.54）、NAU3995c（果枝数,R²=14.86）、BNL119b（叶枝数,R²=9.7）、NAU3995d（有效铃数,R²=14.98）、BNL3255a （单铃籽棉重,R²=11.11）、NAU1071a（单铃皮棉重,R²=10.15）和BNL663a（衣分,R²=12.42）。与纤维品质相关的等位变异位点55个（P＜0.05）,其中分别对6个纤维品质性状贡献率最大的等位变异位点为：NAU1103b（纤维上半部长度,R²=6.4）、NAU1071a（纤维比强度,R²=7.57）、BNL3140b（马克隆值,R²=12.06）、BNL3650b(纤维整齐度,R²=13.47)、BNL1421a（短纤维率,R²=13.04）和BNL2960b（纤维伸长率,R²=11.67）。共检测到39个与农艺（29个）和纤维品质（10个）性状相关的位点（P＜0.01）,对表型变异解释率范围为6.45%-20.8%,平均值为11.14%,同时检测到与2个以上性状相关联的位点47个。携带优异等位变异基因的典型材料共计17份。通过与已经报道的棉花农艺和纤维品质性状相关的QTL（quantitative trait loci）比较,检测的27个QTL在前人研究中已经报道,其中BNL3650（纤维整齐度）、BNL3033（马克隆值）、NAU3254（纤维伸长率）、GH132（衣分）、TMB1618（比强度）、BNL1421（比强度和纤维整齐度）和BNL119（纤维伸长率）7个QTL具有相同的关联性状。【结论】51份原种新陆早棉花品种的群体遗传结构简单,连锁不平衡水平低,表型性状在2种环境条件下变化趋势较稳定。基于SSR的关联分析,发掘了一些与农艺和纤维品质相关的优异等位变异基因及典型材料。     

6个紫薇品种叶片色彩变化及其与色素含量的相关性

探究6个紫薇品种不同试验阶段的叶片色素变化规律,以“紫精灵、红火箭、紫莹、赤红、丹红、玲珑红”6个紫薇品种为实验材料,比较不同时期紫薇叶片的色彩参数L^*、a^*、b^*值以及叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素质量分数和花色素苷含量。结果表明,紫薇叶片明度（L^* ）值变化不大,而红度（a^* ）、黄度（b^* ）值变化明显。‘紫莹’‘丹红’‘赤红’3个紫叶紫薇品种的a^*显著降低（P＜0.05）,‘玲珑红’a^*值呈升高趋势。b^*值在绿叶紫薇品种中呈显著性升高（P＜0.05）,在紫叶紫薇品种中无显著性变化。随着试验阶段的变化,‘紫精灵’‘红火箭’‘玲珑红’绿叶紫薇品种叶片叶绿素含量（质量分数,下同）逐渐升高,花色素苷含量逐渐降低,并且叶绿素含量始终高于其他色素含量,‘紫莹’‘丹红’‘赤红’则相反。在叶片色彩参数与色素含量的相关性分析中结果表明:‘紫莹’‘丹红’‘赤红’的花色素苷含量与叶片a^*呈显著或极显著正相关,类胡萝卜素含量与叶片b^*呈显著正相关。     

猪代尔塔冠状病毒荧光定量PCR检测方法的建立及其S基因分子特征分析

猪代尔塔冠状病毒(porcine deltacoronavirus,PDCoV)是一个新发现的致病性猪肠道冠状病毒,目前在中国部分省份养殖场的腹泻病猪中已检测到,并已证实在中国流行。本研究旨在探明PDCoV在浙江省的流行现状和分子演化特征。结果显示,建立的PDCoV一步法TaqMan探针荧光定量检测方法特异,检测灵敏度可达3.94×10²拷贝·μL^-1,扩增效率为108%,R²值为0.997,标准曲线方程为Y=-3.156X+1.826。2013年4月—2016年12月收集的258份仔猪临床腹泻样本中没有检测到,但在2017年1—4月检测阳性率达到50%(12/24)。获得的7个临床分离株的S基因与参考株相比,其核苷酸和氨基酸的同源性分别为99.98%~100%和99.99%~100%;与最初在香港分离到的毒株和美国流行株相比,存在3个碱基缺失和一定数量的突变。以S蛋白进行分子演化分析,发现7株临床分离株均在代尔塔冠状病毒属进化分支上,且与中国分离到的其他PDCoV毒株在进化关系上较近,与美国、泰国等地分离到的PDCoV在进化关系上较远,提示PDCoV的流行株分布有一定的地域性。研究结果提供了浙江省地区PDCoV临床分离株的基因特性,为防控PDCoV引起的仔猪腹泻、加快流行株疫苗的开发提供了数据。     

蒙古栎叶面积的数字图像法测定

以方格法、称重法、系数法、回归方程法和Photoshop法等方法为对照,研究Digimizer数字图像法测定辽东山区蒙古栎叶面积。结果表明,Digimizer数字图像法和5种传统的叶面积测定方法的测定结果呈极显著线性相关关系,测定结果准确,稳定可靠,操作简单,可批量处理,不受分辨率、图片储存格式和扫描模式影响,还可测量叶片形态特征;建立了基于蒙古栎叶长宽乘积的叶面积幂函数模型(LA=0.805LW^0.938),其R²高达0.979,检验精度在P=0.05和P=0.012水平分别为98.727%和98.181%,可作为辽东山区蒙古栎单叶面积估测模型。采用系数法时,辽东山区蒙古栎叶面积校正系数为0.584。     

糜子矮秆突变体“819”矮秆基因的遗传学分析

为揭示糜子矮秆突变体“819”矮秆基因的遗传规律,为后续定位矮秆突变基因提供理论基础,研究调查了糜子矮秆突变体“819”与高秆材料J12,以及它们杂交产生的674个F₂代个体的株高、穗长、穗颈长、分蘖数、茎节数、二级枝梗长度1、二级枝梗长度2、二级枝梗长度3、二级枝梗间距1、二级枝梗间距2共10个性状,进一步利用方差分析、卡方检验、相关及回归分析、主成分分析对这些性状进行研究。结果表明,糜子矮秆突变体“819”的矮秆性状是由单基因控制的隐性性状;株高与穗长、穗颈长、分蘖数、茎节数、二级枝梗长度1、二级枝梗长度2、二级枝梗长度3、二级枝梗间距1呈极显著正相关(P<0.01),与二级枝梗间距2呈显著正相关(P<0.05);株高(Y)对其他农艺性状的回归方程为:Y=-18.446+1.491X₁+1.222X₂+6.827X₄+1.319X₇+0.746X₈,回归方程的拟合度为0.811,回归方程经显著性检验达到极显著水平(P<0.01),可以利用回归方程对株高进行预测;糜子F₂群体的10个性状进行主成分分析获得3个主成分,这3个主成分的累积贡献率高达72.656%,3个主成分分别被命名为长度因子、茎节数因子、枝梗间距因子。研究结果为矮秆基因定位、矮秆后代的评价选择提供了依据。     

不同生长势杉木成熟林的生物量生长模型研究

以福建省将乐县国有林场杉木成熟林为研究对象,通过建立16块杉木标准地,获取各标准地基础数据。根据克拉夫特林木分级法以及胸径、树高的统计分析,将标准地内林木按生长势不同分为优势木、中庸木和被压木3类。结果表明:1）通过林木实测数据拟合不同生长势的杉木各器官生物量（干、根、叶、枝）估算模型、全株生物量模型,以D、DH为自变量,分别拟合了各个器官（树干、树根、树叶、树枝）和全株的Logistic方程和幂函数,其模型的相关判定系数R²均在0.881~0.932之间。2）根据残存平方和SSE、总相对误差RS、平均相对误差E₁、平均相对误差绝对值E₂、AIC、BIC 6个检测评价指标进行方程的4选1筛选,筛选出最优模型中,幂函数模型9个（模型自变量D1个,自变量DH8个）,Logistic函数模型6个（自变量D的2个,自变量DH4个）。