植物叶缘锯齿发育调控的研究进展

叶片是植物重要的营养器官,叶片的形成模式和发育涉及激素信号和转录因子间复杂遗传网络的调控。叶缘锯齿的产生是植物对不同环境长期适应的结果,对植物应对高温、干旱等逆境胁迫及响应光周期都有十分重要的作用。为了更清晰地认识植物叶缘锯齿的发育过程,本研究对植物叶缘锯齿形成过程中重要的调控因子及其调控机制进行了分类和总结。叶缘锯齿的发育受生长素、细胞分裂素、赤霉素等植物激素,NAM/CUC、TCP、SPL等转录因子,KNOX基因家族及其他调节因子的调控,并在单叶和复叶植物中表现出明显不同的调控模式。植物叶缘锯齿发育仍有很多未知的调控因子,因此,未来一个重要的研究方向就是要继续挖掘和鉴定更多参与植物叶缘锯齿发育的调控因子,并进一步解析其作用的分子机制,从而为今后通过调控叶形为其他作物性状改良提供理论依据。     

面向植物分类的被子植物叶形特征自动提取

在植物分类学中,叶的形态特征是重要的分类依据。根据被子植物分类对叶特征提取的要求,设计了植物叶形特征自动提取方案：使用扫描仪进行植物叶图像采集;对原始图像进行预处理,包括去除背景、去除叶柄、叶片方位校正;根据预处理后的图像进行叶形特征提取,获得纵横比、位置度两个特征数据。根据特征数据结合植物分类学知识能够识别叶片的基本形状。通过测试验证了方案的有效性。     

植物叶缘锯齿发育的研究进展

叶缘锯齿是叶片重要的形态特征之一,受到多种叶缘发育因子的调控。笔者回顾了国内外研究成果,详细分析了植物激素、CUC2(CUP SHAPED COTYLEDONE2)和MicroRNA 对叶缘锯齿发育的影响,总结了植物中各叶缘因子的表达与功能,并探讨了叶缘锯齿形成的分子机制及其意义。分析表明,在复杂的叶缘发育调控网络中,生长素与CUC2 对叶缘的调控起到非常重要的作用,大部分叶缘因子的调控功能依赖于生长素和CUC2。最后,展望了叶缘锯齿发育未来的研究方向与发展趋势,并对其以后的应用领域进行了预测。     

日本樱花(Prunus Yedoensis)的繁殖研究

樱花,蔷薇科,落叶乔木,一般株高4米左右。按产地的不同和植物形态上的差异,主要区分为两种:一为樱花(P·serrulata),植体无毛,叶卵形或卵状披针形,叶缘有锯齿或重锯齿,叶柄突起2～4个腺体,早春开花,     

面向植物生长智能监控的叶颜色特征提取

根据植物生长智能监控的需求,设计了叶颜色特征提取方法：首先提取叶整体颜色特征,根据特征数据能够判断植物叶是健康、存在整体颜色变异还是存在局部颜色变异;如果存在局部颜色变异,进行局部颜色变异部分分割、颜色特征提取和空间分布特征提取。将一组具有不同程度颜色变异的植物叶的阳面和阴面图像作为两个系列进行了对比测试。测试数据表明：特征参数能够区分健康的叶和存在变异的叶,能够区分不同类型和不同程度的颜色变异,能够为后续决策处理提供数据支持,特征提取方法适合植物生长智能监控。     

金桂、银桂、丹桂、四季桂有什么区别?哪种为上品?

这四种桂花都是木犀科同属树种。可从以下四方面进行识别: 1.形态:金桂为乔木,银桂、丹桂为小乔木,四季桂为灌木。如盆栽这一形态则不明显。 2.叶:金桂叶长圆形,两端较尖,颜色深绿,光亮、较厚,稍向背面反卷。叶缘除基部外有较稀疏的锯齿;银桂叶椭圆形,较薄,叶缘有不甚明显的锯齿,有扭曲现象;丹桂叶长圆形,先端较尖,稍向背面反卷,颜色深绿,较厚,粗糙,叶缘有稀疏的锯齿;四季桂叶椭圆形,较薄,叶缘除基部外有较稀疏     

爬山虎盆景制作

正爬山虎是常见的垂直绿化植物,习性强健,萌发力强,耐修剪,枝条柔软,易造型,是一种值得推广的盆景材料。爬山虎也称爬墙虎、地锦、飞天蜈蚣、假葡萄藤、捆石龙等,为葡萄科爬山虎属落叶藤本植物,植株多分枝,有短卷须,枝端有吸盘,叶片有的呈宽卵形,有的由3片小叶组成掌状复叶,叶缘有粗锯齿,新芽和新叶在阳光充足的     

香荚迷·黄蔷薇——介绍两种芳香花灌木

香荚迷(Viburnum farreri)别名探春、香探春,是忍冬科荚迷属植物。原产我国华北、西北、西南等地,多生于海拔500～2000米的中低山区及亚高山地区的林缘及次生林内。落叶灌木,株高3米;小枝褐色,疏生短柔毛;单叶对生叶面有皱褶,叶缘有三角形锯齿;圆锥花序,具多花,颇似丁香;花冠高脚碟状,花冠筒长7～10毫米,先端5裂,含苞待放时粉红色,后为白色(见彩     

丰富多彩的云南兰花

云南境内气候特殊,兰科植物品种繁多。其中不少野生品种观赏价值极高,有的已被驯化栽培,少数珍奇品种为世人瞩目。下面介绍几个云南兰花中栽培较久的品种。素心兰:叶片细长坚硬,叶缘锯齿尖锐。较耐寒,冬末春初开花,每葶着花3—7朵,花瓣披针形,牙白色,无杂点,香气醇正。滇西北山谷间有野生。春箭:叶片直立宽厚,深绿色,形似宝箭。早春开花,每葶着花3—7朵,花大,黄绿色,瓣上有紫褐斑,芳香,民间栽培较久。     

作物气孔导度模型研究进展及应用现状

旨在为作物耗水和碳水交换相关研究的模型选择提供理论指导,本研究归纳了气孔导度对单一和综合环境因子的响应情况;对现有气孔导度模型进行了分类和比较,包括基于Jarvis模型建立和改进的经验模型、基于BWB模型建立和改进的半经验模型、基于ABA调控建立和改进的模型、基于保卫细胞膨压控制理论建立和改进的模型;并概述了气孔导度模型在作物水分利用研究领域的应用,以叶片气孔导度和冠层导度的定量关系为切入点建立多尺度联合的机理模型将是未来作物耗水尺度拓展研究的热点。     

植物叶裂特征自动提取研究

为了实现叶裂特征自动提取,构造了植物叶片凸包距离函数,通过分析该函数,判断是否存在叶裂,如果存在叶裂,进一步判别叶裂类型,获取叶裂数量与深度数据。利用树叶数据库中的图像对方案进行了测试,结果显示：叶裂存在性参数对叶片是否具有叶裂区分明显,叶裂位置检测、叶裂数目判定准确,叶裂类型判别参数体现了不同叶裂类型的差异,叶裂深度参数体现了叶裂的深度差异。测试表明方案切实可行,可用于植物的种类自动识别和长势监控系统。     

采用SPAD仪进行甜菜氮素营养诊断技术研究

为研究甜菜大田栽培及生产过程中氮素的营养状态,以便及时补充氮素亏缺,使用SPAD-502仪(soil plant analysis development)测定了甜菜叶片不同叶位和叶序的SPAD值,发现SPAD值的分布特点及其规律性,建立了基于SPAD值的氮素营养快速诊断方法。试验设计了室内盆栽及田间试验,对不同基因型、不同发育阶段甜菜叶片不同叶位叶序的SPAD值进行测定,统计并分析SPAD值与叶片的叶绿素含量及植株全氮含量的相关性。结果表明：甜菜叶片SPAD值在不同叶位及叶序上有差异,其中叶片尖部SPAD最大值出现的次数与叶片侧缘部和叶片基部相比较有较明显优势,施氮及不施氮处理均达到50%以上;4~6片真叶期后最高叶片SPAD值与测得的同株叶片的SPAD值有较显著的相关性,所以最高叶片的叶片尖部可作为甜菜叶片SPAD值的最适测定部位;增加施氮量能提高叶片SPAD值;不同品种间叶片SPAD值也有差异;SPAD值与不同发育阶段甜菜叶片的叶绿素含量以及植株全氮含量分别建立线性方程,拟合后发现叶片SPAD值和总叶绿素含量之间为极显著相关,与植株含氮量之间为相关性显著。因此,利用叶片SPAD值可实时监测甜菜生长与光合效应,进行氮素营养的快速诊断。     

水稻叶缘白化突变体mal的遗传分析与基因定位

植物叶色变化对叶绿体发育和叶绿素生物合成等光合系统结构和调控机制的研究有着重要的理论意义。水稻叶缘白化突变体mal (marginal albino leaf),来源于恢复系缙恢10号(Oryza sativa L.ssp. indica)的EMS诱变群体,经过多代自交,其突变性状遗传稳定。与野生型相比,mal突变体整个生育期叶片边缘白化且叶片变窄,抽穗期倒三叶叶片、倒二叶叶边缘以及倒三叶叶边缘的叶绿素含量极显著降低。透射电镜观察发现,mal突变体叶片绿色部位细胞与叶绿体发育完全,白化部分叶肉细胞大部分中空,无明显完整的细胞器,叶绿体内部完全降解。遗传分析表明该突变体受隐性核基因控制,MAL被定位在第8染色体上SSR标记M22和InDel标记ID27之间,物理距离为171 kb。本研究将为MAL基因的图位克隆及功能研究奠定基础。     

Inheritance of morphological traits of periwinkle mutants with modified contents and yields of leaf and root alkaloids

Periwinkle Catharanthus roseus is a medicinally important plant producing anticancer and antihypertension alkaloids. Two mutants, one dwarf and one semidwarf and both, with a high alkaloid content in the roots and one mutant with a wavy leaf margin and a high alkaloid content in its leaves were obtained after induced chemical mutagenesis with ethyl methane sulphonate and N-nitroso-N-ethylurea in the variety ‘Nirmal’, which is resistant to dieback disease. These mutants were evaluated in the M₃ and M₄ generations. The dwarf and semidwarf mutants differed from the parental variety for many morphological characters, while the mutant with the wavy leaf margin differed mainly in leaf size and leaf thickness. Although both dwarf and semidwarf mutants showed a significantly higher alkaloid content in their roots in both generations, only the semidwarf mutant gave a significantly higher (23%) root alkaloid yield than the parental variety. The mutant with the wavy leaf margin showed a significantly higher alkaloid content in the leaves in both the M₃ and M₄ generations and also had a significantly higher (21%) leaf alkaloid yield than the parental variety. All three mutants were found to be controlled by monogenic recessive genes; the genes for ‘dwarfness’ and ‘semidwarfness’ were allelic to each other, with the allele for semidwarfness being dominant over the allele for dwarfness. The gene for the wavy leaf margin was inherited independently of the genes for dwarfness and semidwarfness.     

水稻叶片早衰及盐敏感突变体osles的生理分析和基因精细定位

突变体osles (Oryza sativa leaf early-senescence and salt-sensitive)是利用⁶⁰Co辐射诱变籼稻品种自选1号后筛选获得的,该突变体从分蘖期开始叶片就出现早衰,主要表现为叶尖和叶边缘变黄,伴有红褐色斑点。此外,盐胁迫下,不仅突变体叶片卷曲枯萎,而且植株高度和生物量显著降低。与野生型相比,突变体除倒一叶外,倒二叶和倒三叶在分蘖期的叶绿素含量均显著降低,而POD活性则在倒一叶、倒二叶和倒三叶中依次显著升高;突变体3片叶片的MDA含量均高于野生型15%左右。除倒一叶外,突变体的SOD活性均显著高于野生型。此外,突变体和野生型3片叶中的可溶性蛋白含量依次下降,但突变体的倒一和倒二叶中的可溶性蛋白含量显著高于野生型,而倒三叶则相反;遗传分析表明,osles突变性状受一隐性基因控制,借助图位克隆技术将控制该性状的基因精细定位于第6染色体长臂的IN6-005769-11/12和RM20547两个标记之间,物理距离为210 kb,为进一步克隆该基因并揭示叶片的早衰分子生理机制奠定基础。     

63个芍药品种的分类检索

2014—2016年对63个芍药品种及野生原种进行形态特征调查,选定叶缘、花器管中心皮的形态特征作为品种分类的关键性状,结合花型、花色制作芍药品种分类检索表,以期为芍药品种鉴定、应用及新品种选育提供有价值的参考依据。调查供试品种的花期、平均株高、叶片被毛、花态、花茎硬度、每茎最多开花量、花型、花色、心皮被毛、柱头与子房壁的颜色。以叶缘具齿及心皮被毛与否确定品种种源,结合花型、花色进行分类检索。用XTL-850P研究型体视显微镜,观察每个品种的叶缘、心皮被毛、子房及柱头颜色并拍照;花器官颜色的测定采用第6版英国皇家园艺协会比色卡(RHSCC)进行。调查显示：63个品种加原种的叶缘,均带有白色透明骨质细齿,鉴定为芍药(Paeonia lactiflora)种下的栽培品种;其中26个品种心皮光滑无毛,划分为芍药原种品种群;35个品种心皮被毛,划分为毛果芍药品种群;2个品种心皮瓣化无子房无法细分,确定划分为心皮瓣化芍药品种群;结合花型、花色、柱头与子房壁的色型,编制品种的分类检索表;芍药的花期随不同年份、不同地区的气候会有差异,但品种对应的早、中、晚花期的顺序无变化。供试芍药品种种源细分芍药原种品种群、毛果芍药品种群及心皮瓣化芍药品种群;心皮特征是鉴别芍药种下相似品种的关键性状,结合花型、花色、柱头与子房壁的色型编制的分类检索表方便芍药品种的辨识,对芍药品种分类、园林应用和新品种的审定等方面具有一定的参考价值。后期将扩大芍药品种数量规模,对中国芍药品种种源做全面系统的分析认证。