外源GA_3对白桦成花基因影响的定量PCR分析

植物开花是高等植物由营养生长向生殖生长转变的重要生理过程,是个体发育和后代繁衍的中心环节。赤霉素是调节植物生长发育的五大激素之一(Takahashi et al.,1991),赤霉素处理也是人工调控植物成花的最有效途径之一,因而成为近年来成花     

功能结构模型在黄瓜栽培密度最优化设计中的应用

本研究选择秋冬季日光温室黄瓜为研究对象,利用参数化方法构建了不同株距和行距处理的虚拟冠层结构模型,并在与光分布模型和光合模型相结合的基础上,模拟分析了株行距改变对冠层叶片分布、光截获以及光合速率的影响。模拟结果显示,株行距的增加,促进了冠层对光的透性,对方位角朝向北部和行内的叶片的光截获有明显促进作用,也使得叶片在北部和行内的分布频率显著增加。从单株平均光截获来看,改变株距和行距分别使单株光截获量提高了34.78%和23.18%。通过将光截获模拟结果与光合模型相结合,得到了冬季栽培的最优株行距,即45.70 cm(株距)及43.22cm(行距)。与传统的40×40 cm株行距栽培方式相比,最优株行距略有增加。本研究结果为功能结构模型在实际生产中的应用以及作物栽培株行距最优化设计提供定量化的决策依据。     

杨树ASE蛋白的生化功能研究

[目的]谷氨酰胺磷酸核糖焦磷酸转酰胺酶(ASE)在植物嘌呤合成中发挥着关键作用,本研究的目的是详细揭示杨树ASE蛋白的生化功能特性。[方法]通过半定量RT-PCR、蛋白质亚细胞定位以及测定纯化蛋白的催化活性等方法来研究其在体外的生化功能,进一步通过互补拟南芥缺失突变体(atase2)来研究杨树ASE基因的体内生物学功能。[结果]从杨树基因组中鉴别出2个ASE基因,序列分析发现它们之间有很高的蛋白质序列相似性。半定量RT-PCR分析发现两个杨树ASE基因在根、茎、叶和芽中均表达。蛋白质亚细胞定位分析发现杨树ASE蛋白均定位在叶绿体中,而且两个杨树ASE蛋白均能完全互补拟南芥atase2突变体的表型。酶学性质分析表明,杨树两个ASE蛋白均能催化5-磷酸核糖-α-焦磷酸生成5-磷酸核糖-β-胺。[结论]本研究预示着两个杨树ASE蛋白在嘌呤合成中均发挥着重要作用。     

京研迷你2号黄瓜生长发育及产量性状分析

定量化研究迷你型黄瓜的生育特性,对深入了解品种特征,进行精准化栽培管理具有重要意义。本文以生长度日（GDD）为度量单位,对迷你黄瓜京研迷你2号的生育进程、形态特征、干物质分配及产量形成等方面进行了定量化分析,并比较了秋冬季和春季不同栽培茬口环境下京研迷你2号与普通型黄瓜瑞光2号在生育特性和产量性状方面的差异。在生育特性上,京研迷你2号在缓苗期株高增长率为0.022 cm/(℃?d),缓苗后为0.585 cm/(℃?d),并且株高受低温抑制作用相对明显;出叶速率在缓苗期为0.016 叶/(℃?d),缓苗后为0.040叶/(℃?d);缓苗期叶片扩展速率为2.833 cm2/(℃?d),缓苗后为15.873 cm2/(℃?d),并且受高温抑制作用相对较小,而瑞光2号叶片扩展受高温抑制作用相对明显。在产量性状上,京研迷你2号在GDD达到773 ℃?d时进入结果期,坐果率为7.7 果/株,干物质向果实分配比例大,产量也相应较高,每100株产量在秋冬茬高出瑞光9.35kg,春茬高出瑞光4.17kg,并且两品种在春季茬口产量明显高于秋冬季茬口。京研迷你2号在形态特征、生育进程及干物质分配上与瑞光2号存在差异,由此也造成了产量的差异。因此,针对迷你型黄瓜结果期早,产量高,不耐低温的特点,应相应调整栽培管理措施,加强温度及水肥管理,最大程度发挥其产量优势。     

果菜类蔬菜作物同化产物分配影响因素研究进展

摘要：蔬菜同化产物的分配直接决定了其产量和品质,定性分析并定量化描述不同因素对蔬菜同化产物分配的影响具有重要研究意义。本文对果菜类蔬菜同化物生产与分配的关系进行了简述,并着重综述了生育进程、器官之间的相互作用、环境条件的限制、植物生长调节剂以及人为栽培管理措施对果蔬类蔬菜同化物分配的影响,并对今后的研究方向进行了展望。     

水培生菜临界氮浓度曲线模型构建和氮营养诊断

以生菜为试材,采用营养液培养法,研究了 4种不同施氮水平(T10 mmol·L-1、T2 3.25 mmol·L-1、T3 6.50 mmol·L-1、T4 9.25 mmol·L-1)对水培生菜的地上部干质量及氮浓度的影响,构建了水培生菜的临界氮浓度曲线模型,并得出氮素吸收模型、氮素亏缺模型和氮营养指数模型,以期为水培生菜的氮营养诊断提供参考依据.结果表明:水培生菜的地上部干质量和氮浓度满足幂函数关系,临界氮浓度稀释曲线模型为％Nc = 3.769DWmax-0.343,决定系数R2=0.903,同时得出最高和最低氮浓度稀释曲线,决定系数分别为R2=0.891、R2=0.906;水培生菜的氮吸收模型、氮亏缺模型和氮营养指数模型较好地实现了氮营养诊断.3种模型诊断结果基本一致,生育前期以6.50 mmol·L-1处理为宜,后期最适施氮水平应处于3.25～6.50 mmol·L-1.     

日本落叶松谷胱苷肽还原酶的生化特性研究

本研究从日本落叶松中克隆到一个谷胱苷肽还原酶(GR)基因,命名为LaGR。该基因编码563个氨基酸组成的蛋白质,预测分子量为61.06 kDa。表达模式分析发现LaGR基因在芽、成熟针叶、茎韧皮部和根韧皮部均表达,是组成型表达基因。蛋白质亚细胞定位研究发现LaGR蛋白定位在叶绿体。在大肠杆菌中表达并纯化了LaGR重组蛋白。酶学性质分析发现,LaGR蛋白对底物GSSG和NADPH具有较高的催化活性和亲和力,是热稳定蛋白,而且最适pH值范围在7.0 9.0之间。Cd²⁺、Pb²⁺和Cu²⁺等重金属离子对LaGR蛋白的催化活性具有明显的抑制作用。将LaGR蛋白的第528位His突变为Gln后,其突变蛋白的催化活性显著降低,而且与野生型LaGR蛋白相比,突变蛋白的动力学常数、最适pH值范围和热稳定性均发生了显著变化,预示着第528位的His在LaGR的催化特性和蛋白结构稳定性方面发挥着重要作用。     

基于改进GrabCut算法的黄瓜植株图像分割

植物图像的自动分割是植物表型研究的热点问题,也是作物生长过程监测、病虫害识别等应用的核心技术之一。以黄瓜为对象,通过对图像中作物与背景特点的分析,选取EXG超绿分割和GrabCut算法进行试验研究;基于EXG超绿分割和GrabCut算法在黄瓜群体图像上的分割结果及这两种算法的优缺点,提出具有更高分割精度的改进算法。用室内室外不同生长时期的黄瓜植株图像进行试验,温室内图像和室外自然光照图像的平均分割精度分别达到96.56%和96.59%,均优于EXG超绿分割和GrabCut算法。同时表明,本文的改进算法适应性更强,具有较好的鲁棒性。     

小黑杨碳酸酐酶家族基因表达特性分析

本文克隆了小黑杨CA家族的6个基因成员,分别命名为PsnCA1、PsnCA2、PsnCA3、PsnCA4、PsnCA5和PsnCA6,其中PsnCA4和PsnCA6属于α碳酸酐酶家族,PsnCA1、PsnCA3和PsnCA5属于β碳酸酐酶家族,而PsnCA2属于LbeatH超基因家族。系统进化分析表明,亲缘关系较近的是PsnCA2、PsnCA4和PsnCA6,而PsnCA1、PsnCA3和PsnCA5聚为一大类。通过实时荧光RT-PCR技术研究了小黑杨根、茎、叶中PsnCA基因的表达模式,结果表明:除PsnCA6外,其余5个基因在叶部的表达量显著高于根和茎。在叶部表达量最高的为PsnCA1,在茎部和根部表达最高的为PsnCA3。PsnCA在各部位的表达均受暗处理的影响,其中各基因在根部的表达变化最大,其次为茎和叶。      

基于图像分割与融合特征的黄瓜叶片含水量分析方法

植物叶片的含水量能反映植物的生长状况。为了实现通过图像分析技术对植物叶片的含水量进行无损检测,以黄瓜叶片为研究对象,针对不同发育时期的黄瓜植株,分批次采集植物整株图像。使用GrabCut算法分割得到目标叶片图像,融合计算灰度统计特征及纹理特征,与叶片含水量建立回归模型。结果表明:建立的回归模型R~2为0. 8358,对于不同生育期的黄瓜叶片的含水量均有较好的预测能力,两批测试数据的平均相对误差为10. 88%和7. 98%。该模型可以用于黄瓜叶片含水量无损检测,可与高通量表型平台相结合,提高黄瓜叶片含水量变化连续监测的精确度。