导读:本文包含了荧光动力学分析论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:小麦,种子萌发,叶绿素含量,荧光动力学
荧光动力学分析论文文献综述
张辉,张蓓蓓,景琦,校思泽,武悦萱[1]（2019）在《不同小麦品种种子萌发生长、叶片叶绿素含量和荧光动力学特征差异分析》一文中研究指出采用室内水培法,研究了4个小麦品种种子萌发、生长及幼苗叶片叶绿素含量和荧光动力学特征差异,并对叶绿素荧光参数和叶绿素含量及种子萌发指标的关系进行了分析。结果显示:不同小麦品种间发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和根重均达到极显着差异,芽重达到显着差异,以九麦2号的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根重和芽重最高;不同小麦品种间叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均达到显着差异,以九麦2号的叶绿素a、b和总含量较高;以九麦2号的荧光强度最强,宝研85号次之;在叶绿素荧光动力学曲线(OJIP)中,以九麦2号的O、K、J、I、P点荧光强度最强,且标准化后的相对荧光强度K点和J点以陕垦2号最高,I点以九麦2号最高;单位反应中心捕获量、用于传递的能量以九麦2号最高,反应中心用于热耗散的能量和比率以陕垦2号最高;叶片叶绿素荧光参数与种子萌发指标达到极显着正相关关系(P<0.01),与叶绿素含量也达到显着正相关关系。(本文来源于《江西农业学报》期刊2019年09期）
王文森[2]（2018）在《基于叶绿素荧光动力学的大豆干旱/NaCl胁迫影响分析》一文中研究指出近年来,叶绿素荧光动力学凭借其快速、无损检测植物光合信息的优势得到了植物检测领域各科研机构的青睐。本研究基于叶绿素荧光动力学的原理,分析对比了干旱、NaCl胁迫对大豆光合作用的影响,对叶绿素荧光图像进行处理与建模,并设计叶绿素荧光自动检测装置,实现了大豆荧光信息的自动检测和大豆受胁迫状态的自动识别。(1)本研究分析了土壤干旱胁迫对苗期大豆光合作用的影响。在试验中,选取3个品种的大豆在苗期进行3个梯度的干旱胁迫处理,通过光合气体交换参数,叶绿素相对含量,叶绿素荧光等信息对大豆受干旱胁迫反应与抗干旱胁迫机制进行综合分析。其中,大豆苗期土壤胁迫会显着降低大豆的光合作用[,,,]等,影响产量。而各品种在受到严重的胁迫下,其光合系统各个器官的功能受损,光合总体能力下降,的图像及参数可以作为评判品种抗胁迫能力的基础,图像的识别可以判断植物在干旱胁迫下是否遭受不可逆光损伤。(2)本研究分析了NaCl胁迫对苗期大豆光合作用的影响。在NaCl胁迫对大豆影响的试验中,设计温室基质土壤试验,对2个品种大豆进行4个梯度NaCl胁迫处理,分析胁迫下生物量,生长指标,光合气体交换参数,酶活性,叶绿素荧光参数及图像等变化,讨论并总结NaCl胁迫对大豆光合作用的影响与耐盐品种和非耐盐品种抗盐机制的不同。其中,盐敏感品种(齐黄35)干物质及能量的分配策略变化相对于耐盐品种(徐豆14)变化更明显并在胁迫下分配更多能量于根部。耐盐品种在NaCl胁迫下植株分配更多干物质能量于叶片,并且叶片提高POD活性缓解NaCl胁迫的影响。在低浓度的NaCl胁迫下,影响两个品种光合系统的主要原因为气孔限制;相比之下,在高浓度胁迫下影响盐敏感品种光合系统的主要原因是非气孔限制,同时显着提升。NaCl胁迫在一定程度上会降低,,等参数,且在一定程度上反应植物光合系统的综合状态。此外,通过NaCl试验与干旱胁迫试验的对比,可以看出与随胁迫梯度变化不一致,可以对与进行检测进而识别受到的主要胁迫为干旱/NaCl胁迫。(3)对实验中获取的荧光图像进行分类,使用多种方法对图像进行降噪和分割预处理并选取最优处理方法;分析图像特征并提取特征值后,对特征值进行PCA降维;使用多种方法对图像特征进行建模、分析,选取最优模型,得到通过机器视觉识别荧光信息与受胁迫状态的方法。其中,在本研究中,使用MLR与PLS进行叶绿素荧光参数的预测,经过对比分析,使用PLS模型进行预测更符合本研究内容,(qP、qN),;使用BP神经网络与MLR对苗期大豆是否受严重胁迫状态进行分类,经过对比分析,BP神经网络的识别率(97.14%)更高。(4)本研究设计了可搭配高通量表型检测平台的大豆叶绿素荧光信息自动检测与识别系统,包括自动封闭门系统的设计,RFID系统的设计,超声波调距系统设计和控制系统的设计等。该系统主要工作流程为将待测样本送至测量位置后,关闭封闭门,开启样本信息RFID识别并调整叶绿素荧光视觉传感器距离。检测叶绿素荧光参数并识别是否受到严重胁迫,在测量结束后将样本送至指定位置并复位系统。通过本研究对干旱/NaCl胁迫下苗期大豆的叶绿素荧光信息的分析、基于叶绿素荧光动力学机器识别模型的构建以及自动检测系统的设计,不仅提出了通过检测、、荧光图像识别大豆土壤干旱/NaCl胁迫方法,而且实现了大豆是否受到不可逆光损伤的图像识别方法。本研究对应用叶绿素荧光动力学进行选种、育苗提供理论支持,为机器视觉识别胁迫状态提供技术保障。(本文来源于《沈阳农业大学》期刊2018-06-15）
陈双,殷高方,赵南京,甘婷婷,张小玲[3]（2018）在《基于荧光动力学参数的浮游植物有效光合反应中心浓度分析》一文中研究指出浮游植物有效光合反应中心浓度与其生长环境、生理状态密切相关,文中以生物膜能流理论为基础,基于初始荧光效率(F_0)和功能吸收截面(σPSII)的荧光动力学参数研究了浮游植物有效光合反应中心浓度分析方法。利用该方法对不同生长条件下的蛋白核小球藻进行了测试,结果表明:正常生理状态下,荧光动力学参数法与同化系数法分析结果具有良好的一致性,相关系数R~2达到0.999;非正常生理状态下,荧光动力学参数法较同化系数法更能准确反映浮游植物光合活性(F_v/F_m)和光合单元尺寸(n_(PSⅡ))引起的有效光合反应中心浓度的变化;在短期胁迫条件下,荧光动力学参数法分析结果与F_v/F_m相关系数R~2可达0.920;在长期光照胁迫条件下的分析结果也能反映光照变化引起的浮游植物n_(PSⅡ)变化信息,且与已有研究成果相符。研究结果为浮游植物有效光合反应中心浓度的准确测量提供了一种新方法。(本文来源于《光学学报》期刊2018年06期）
姚洁妮[4]（2018）在《基于叶绿素荧光动力学和多光谱荧光成像的拟南芥干旱胁迫响应表型分析研究》一文中研究指出干旱胁迫严重影响作物的产量和品质,已成为全球关注的热点问题之一。近年来,高通量植物表型分析技术因其快速、无损、高效等优势,已成为研究植物干旱胁迫和耐旱型基因筛选的有力工具。其中,叶绿素荧光技术可以检测植物光合生理,能够实现植物逆境胁迫表型分析,实现作物优良性状的筛选。本文选用代表性的叶绿素荧光动力学和多光谱荧光成像技术检测不同基因型拟南芥的干旱胁迫响应,并利用机器学习方法实现干旱胁迫早期诊断和不同干旱程度检测及可视化,具体内容如下:(1)实验条件优选,包括干旱胁迫实验中土壤水分控制和叶绿素荧光动力学测量中的暗适应条件。干旱胁迫处理过程中,正常组的浇水量在0-10mL范围内优选结果为6mL/天;暗适应在10-60min范围内优选结果为20min。(2)定性分析野生型拟南芥WT(wild type)和突变体拟南芥osca1(reduced hyperosmolality-induced[Ca2+]i increase 1)在干旱胁迫下正常组和干旱组的形态、生理和荧光参数。干旱胁迫对拟南芥WT和osca1的形态、生理有不同程度的影响。常用的荧光参数光量子效率(steady-state PSⅡ quantum yield,ΦPSⅡ_Lss)、非光化淬灭系数(non-photochemical quenching during light adaptation,NPQ_Lss)、蓝荧光(blue fluorescence,BF)、绿荧光(green fluorescence,GF)、远红外荧光(far-red fluorescence,IrF)及多光谱荧光的比值参数对于干旱胁迫响应的检测较为灵敏,干旱组和正常组的上述参数在干旱胁迫第叁天出现显着性差异(P<0.05)。此外,丙二醛(malondialdehyde,MDA)与暗弛豫最大荧光(the maximum fluorescence during dark relaxation,Fm_D2)、非光化淬灭系数(non-photochemical quenching during light adaptation,NPQ_L3)、远红外荧光(far-red ratio,IrF)、红荧光和远红外荧光比值(fluorescence red/far-red ratio,RF/IrF)等参数有较好的线性相关性。上述结果表明,叶绿素荧光动力学和多光谱荧光参数适用于拟南芥干旱胁迫响应的分析。(3)基于常用的叶绿素荧光动力学和多光谱荧光技术的拟南芥干旱早期检测。叶绿素荧光动力学参数和多光谱荧光参数融合后,序列前向选择(sequential forward selection)算法选择的特征参数的干旱组与正常组间的分类性能最佳;在干旱胁迫第3天,基于K最近邻(k-nearest neighbors)、随机森林(random forest)和支持向量机(support vector machine)分类器建立的干旱胁迫模型能较好地实现野生型拟南芥WT和突变体拟南芥osca1中正常组和干旱组间的分类,其中K最近邻算法的准确率最高:WT和osca1分别为91.0%和96.0%。(4)基于叶绿素荧光动力学成像技术的拟南芥干旱程度检测及可视化分析。基于序列前向选择特征选择法和线性判别分类器(linear discriminant classifier,LDC)可以实现干旱第1、3、8天不同干旱程度拟南芥的分类,WT和osca1预测干旱第1、3、8天的平均准确率分别为 78.3%和 88.3%。WT 的融合图像为F=-9.54·qN_D2+2.84·NPQ_L2-8.20·qP_L4+5.75· qL_L1、osca1 的融合图像为F=-2.47·NPQ_L2-0.85·qN_D2+2.22·Rfd_Lss-6.13·Rfd_L2-1.54·Fv/Fm_D1+6.94·Rfd_L1+0.48·Fv_Lss。上述公式可以获得使干旱第1、3、8天差异最大的图像,实现不同干旱程度拟南芥的可视化,为拟南芥干旱胁迫下的表型分析提供新思路。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-01-01）
胡旸,黄兴勇,肖芸,熊彦柔,段志春[5]（2017）在《掺钕KG(WO_4)_2和KY(WO_4)_2的荧光动力学分析》一文中研究指出根据Judd-Ofelt理论及速率方程,计算出Nd~(3+):KY(WO_4)_2和Nd~(3+):KG(WO_4)_2晶体的相关光谱参数.结果表明:在同一偏振上Nd~(3+):KY(WO_4)_2的辐射寿命小于Nd~(3+):KG(WO_4)_2,Nd~(3+):KG(WO_4)_2晶体在π偏振上的辐射寿命高于σ偏振,Nd~(3+):KG(WO_4)_2晶体在π偏振上对LD泵浦更有利.(本文来源于《宜宾学院学报》期刊2017年12期）
王培培[6]（2016）在《纤维素酶ChCel5A活性架构中关键氨基酸的功能分析与其荧光淬灭动力学研究》一文中研究指出木质纤维素是地球上分布最广、蕴藏量最丰富的可再生资源,实现木质纤维素的高效转化够解决人类面临的能源和资源问题,实现人类的可持续发展。在木质纤维素的转化过程中需要多种糖苷水解酶的协同作用,糖苷水解酶GH5家族被称为“纤维素酶家族A”,在数量上是非常庞大的糖苷水解酶家族。基于序列一致性,GH5家族被分为51个亚家族。随着蛋白质组学和结构生物信息学的发展,基于序列和结构信息的活性架构序列谱对纤维素酶进行理性改造,有助于探究纤维素酶与底物之间的结合、催化断键和产物释放机制,阐明其中的共性规律,为实现纤维素的高效转化奠定坚实的理论和应用基础。本文以糖苷水解酶GH5-2亚家族的ChCel5A为研究对象,对其活性架构中起关键作用的完全保守氨基酸和相对保守的芳香族氨基酸进行定点突变和理化性质的分析,寻找纤维素酶降解底物时的规律。本文的研究内容及主要结果如下：1、对GH5-2亚家族的纤维素酶进行了生物信息学分析,找到完全保守氨基酸的N165、Y227和相对保守芳香族氨基酸W61、Y203。对整个GH5-2亚家族有结构的酶分子进行了生理生化性质的统计,显示GH5-2亚家族的酶分子具有较宽的温度和pH的适应范围。该家族的拓扑结构为Tm桶,即(β/α)8桶结构,活性架构具有较强的负电性,嗜热酶的带电性基本强于中温酶和低温酶的带电性。根据活性架构序列谱以及ChCel5A与底物距离为5A的原则,找到完全保守氨基酸N165、Y227和相对保守芳香族氨基酸W61、Y203进行研究,该项研究为后续的实验工作奠定了基础。2、对ChCel5A活性架构中保守氨基酸进行了突变和功能分析,发现保守氨基酸的突变能够改变酶分子的最小结合糖单元。通过糖苷水解酶GH5家族的活性架构序列谱中的N165和Y227,都位于-1位亚位点,推测对于维持酶活力具有非常重要的作用,因此通过定点突变和大肠杆菌异源表达的方法进行N165A和Y227A的功能分析。N165A和Y227A突变体的CMC酶活均降低90%以上,说明完全保守氨基酸对于维持酶分子的催化活性具有至关重要的作用。对N165A和Y227A降解RAC的产物谱进行分析,发现随着反应时间的增加,主要产物是纤维二糖、纤维叁糖和纤维四糖,而野生型蛋白的主要产物中没有纤维四糖,说明N165A和Y227A突变体的最小结合糖单元不再是纤维四糖而是纤维五糖,说明完全保守氨基酸的突变能够改变酶分子的最小结合糖单元以及作用模式。3、通过突变和功能分析发现,ChCel5A活性架构中-2亚位点氨基酸对维持酶功能具有更加重要的作用。W61位于ChCel5A活性架构-2亚位点,Y203位于+1亚位点,是其活性架构中的相对不保守氨基酸。W61Y的CMC酶活降低降低了72%。W61Y的Km升高,kcat降低,说明W61Y的突变使酶分子与底物间的结合力降低,产物释放变慢。从结构上分析,W61是ChCel5A活性架构中5A范围内的氨基酸,将W61突变成Y后,其与-2位糖环中C6的距离为8.2A,其与底物失去了相互作用,最终影响了酶活；Y203W的CMC酶活降低了68%,从结构上分析,Y203与+1位的C3形成一个氢键,突变成W之后,W与底物不会形成氢键有利于产物释放。Y203W的Km升高,kcat也升高,但kcat/Km降低,说明kcat的升高不足以弥补Km的升高对酶活造成的影响,从而酶活降低。-2亚位点W61Y的酶活改变较+1亚位点的Y203W明显,且产物谱中降解四糖的能力减弱,因此-2亚位点对于维持酶活力具有重要的作用。4、利用荧光光谱法测定了ChCel5A活性架构中亚位点氨基酸与底物的结合力,同时发现pNP类物质不适宜作为底物来表征纤维素酶的性质。酶分子中的色氨酸可以被295nm的激发光激发,当酶分子与底物相互作用后导致荧光淬灭,根据Stern-Volmer方程计算出色氨酸与底物之间的结合常数和结合力。本文利用荧光光谱的方法测定了ChCel5A活性架构中关键芳香族氨基酸(W61Y、W287A、Y203W)与叁种底物(p NP、pNPC、CMC)的结合常数,分析了ChCel5A中单个芳香族氨基酸的突变对于底物结合力的影响,并且证明该方法在整个GH5、GH12家族中具有普适性。ChCel5A以及叁种突变体与pNP、 pNPC的K8值大于与CMC的Ka值,说明pNP类物质能够高估结合常数约100-500倍,定量表明了pNP类物质作为底物来表征纤维素酶的性质是不合适的。(本文来源于《山东大学》期刊2016-05-20）
彭兰[7]（2016）在《氧化石墨烯荧光探针用于核酸酶的热动力学分析和药物筛选》一文中研究指出生物分子的快速检测是现代生物医学和分析化学领域的重要研究课题之一。与一些成本高,实验过程冗杂的传统生物技术相比,荧光分子探针技术是一种成本低廉、灵敏度高、特异性强,操作简单的研究手段。它能将检测的复杂生物分子信息转变为易于检测的荧光信号,因此被广泛地应用于各种生物分子如蛋白质、核酸、酶等的快速检测中。然而,现有的荧光探针技术在应用中存在一些缺陷：如荧光体系的背景信号高、所用材料的生物相容性差、实验结果欠稳定等。因此进一步改进和发展新型荧光分子探针技术具有极其重要的应用价值。近年来,科学家们发现氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)作为一种通用荧光淬灭剂具有吸附单链核酸的能力,此外,吸附于GO表面的功能核酸分子具有较高的细胞转染效率、低细胞毒性以及较强的生物稳定性。因此,GO结合荧光分子探针技术可以降低背景信号、改善生物相容性、提高灵敏度等,从而被广泛应用于细胞内特定基因及代谢物的检测和成像等生命活动。本文将GO与核酸酶本身固有的生物学特性相结合,利用氧化石墨烯荧光探针技术开展了一系列快速,简单,高特异性的核酸酶活性与动力学分析以及抑制剂的体内外筛选研究。本文的主要研究内容如下：1.基于氧化石墨烯荧光技术用于绿豆核酸酶热动力分析和抑制剂的筛选基于绿豆核酸酶诱导单链DNA断裂以及氧化石墨烯对不同长度的单链DNA亲和力不同而设计了基于荧光探针技术对绿豆核酸酶的定量定性分析实验。在通优化的酶促反应条件下,绿豆核酸酶线性检测范围为2×10-4-4×10-2unit/mL,检测下限为1×10-4 unit/mL,最适GO浓度为15μg/ml,体系的最适酶反应浓度为8×10-2unit/mL,在37℃下反应30min最为合适。该方法进一步用于考察不同抗生素和重金属离子对酶活力的影响。其检测结果得到了琼脂糖凝胶电泳法的验证。这种灵敏度高的检测方法适合绿豆核酸酶体内、外的定量定性分析。有趣的是,我们发现：抑制绿豆体内核酸酶活性可导致抑制绿豆芽的生长。2.基于氧化石墨烯荧光技术对脱氧核酸酶Ⅰ ( DNase Ⅰ)的活性分析DNase Ⅰ是一种可以消化单链或双链DNA产生单脱氧核苷酸或单链或双链的寡核苷酸,本章利用氧化石墨烯这种通用淬灭剂对不同长度DNA亲和力不同的特点以及荧光分子探针技术选择性高,灵敏度高,操作简易的优点来开展DNase Ⅰ的热动力分析以及体内外抑制剂的筛选。本文从多种不同的单链或双链荧光分子探针中筛选得到了信背比最高的探针,进一步将其用于DNase Ⅰ的定量分析。在优化检测条件下,得到DNase I酶浓度的范围为1×104到6×10-2unit/mL,检测下限为0.5×10-4unit/mL。开展进一步研究DNA酶Ⅰ活性抑制剂筛选结果发现：庆大霉素和卡那霉素具有抑制DNA酶Ⅰ活性的能力,红霉素为激活剂；AS3+、Pb2+、Cu2+、 Hg2+、Cd2+能抑制酶活性,而Mg2+和Mn2+作用效果相反。该方法还被用于肿瘤和血清中的DNA酶Ⅰ定量定性检测,结果表明：该方法可用于1 μg总蛋白中的DNase Ⅰ活性检测。3.GO-嵌合核酸荧光探针用于RNase H活性分析方法的建立及其应用本章以DNA-RNA异源双链核酸探针作为酶促底物和信号报告分子,结合氧化石墨烯猝灭荧光的能力建立一种RNase H活性分析方法,将其用于RNase H的热动力学考察以及RNase H的抑制剂筛选。结果表明这种RNase H活性检测线性区间为1.0×10-4-4.0×10-2unit/mL,检测下限可以达到0.5×10-4 unit/mL;抑制剂筛选结果发现庆大霉素、链霉素以及Hg2+等重金属离子均能显着抑制RNase H活性。最后将该方法用于微量复杂生物样品中的RNase H表达水平分析。(本文来源于《湖南大学》期刊2016-05-18）
赵晓丹,陈东辉,赵海燕,周振[8]（2014）在《氮掺杂纳米TiO_2光催化降解天然有机物的动力学研究及叁维荧光分析》一文中研究指出采用氮掺杂纳米TiO2作催化剂,在可见光照射条件下,光催化降解天然水中的有机物,研究不同光催化剂剂量、不同初始腐殖酸浓度的降解动力学特性。实验结果表明,天然腐殖酸的光催化降解符合表观一级反应动力学,氮掺杂纳米TiO2的剂量为200 mg/L时,腐殖酸的降解速率最快,光照5 h后腐殖酸去除率达88.9%。光催化降解天然水中有机物过程的叁维荧光谱图显示富里酸类和腐殖酸类有机物荧光峰的位置分别发生了5~10 nm的红移或蓝移,荧光强度逐渐降低,2 h后均下降90%以上。(本文来源于《华东电力》期刊2014年12期）
高星杰,张毅,付雪,苏超,张春燕[9]（2014）在《活细胞内以光漂白荧光损失(FLIP)技术分析HuR蛋白的应激动力学行为》一文中研究指出人类抗原R(human antigen R,HuR)是一种多功能RNA结合蛋白,参与细胞应激颗粒(stress granules,SGs)的构成。SGs是细胞在受到外界环境刺激时在胞浆中形成的颗粒状结构。该研究是利用光漂白荧光损失(fl uorescence loss in photobleaching,FLIP)技术对活细胞内的HuR蛋白颗粒进行应激动力学分析。首先,利用脂质体将RFP-HuR重组质粒瞬时转染入HeLa细胞,以Western blot和细胞免疫荧光实验确定是否实现对于HuR蛋白的红色荧光蛋白(red fl uorecent protein,RFP)标记;然后以405 nm激光束脉冲式重复光漂白HuR应激颗粒,分别监测同一漂白细胞内的其他HuR颗粒以及核内荧光信号,并以邻近的未漂白细胞作为对照组。实验结果表明,转染重组质粒后可有效表达RFP-HuR融合蛋白,且与SGs标记蛋白G3BP存在共定位关系。在第一个光漂白循环,漂白区荧光密度便从2 500 a.u.降低至0 a.u.;而经过约12个漂白循环(240 s)后,邻近HuR颗粒的荧光密度从漂白前的1 800 a.u.左右降低并维持在200 a.u.左右,表明活细胞内的HuR颗粒呈现高度的动态性;而胞核区荧光密度亦从4 400 a.u.降低至2 000 a.u.左右,表明HuR蛋白是一种核浆穿梭蛋白,在SGs、胞浆及胞核之间存在一定的动态平衡。利用FLIP技术可以分析并比较SGs不同成分的应激动力学属性,有助于进行SGs相关临床疾病的分子机制探讨。(本文来源于《中国细胞生物学学报》期刊2014年09期）
邓庚凤,徐鹏,廖春发[10]（2014）在《从废弃荧光粉中浸出稀土及其动力学分析》一文中研究指出废弃荧光粉含有大量稀土,是主要的二次资源。研究了用盐酸从废弃荧光粉中浸出稀土,考察了盐酸浓度、液固体积质量比、反应时间及温度对稀土浸出率的影响,分析了浸出过程动力学。试验结果表明:在室温、盐酸浓度为4mol/L、浸出时间为6h、液固体积质量比为5∶1条件下,稀土浸出率可达92.71%;稀土浸出过程受扩散控制,符合未反应核收缩模型,反应活化能为25.22kJ/mol。(本文来源于《湿法冶金》期刊2014年02期）
荧光动力学分析论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来,叶绿素荧光动力学凭借其快速、无损检测植物光合信息的优势得到了植物检测领域各科研机构的青睐。本研究基于叶绿素荧光动力学的原理,分析对比了干旱、NaCl胁迫对大豆光合作用的影响,对叶绿素荧光图像进行处理与建模,并设计叶绿素荧光自动检测装置,实现了大豆荧光信息的自动检测和大豆受胁迫状态的自动识别。(1)本研究分析了土壤干旱胁迫对苗期大豆光合作用的影响。在试验中,选取3个品种的大豆在苗期进行3个梯度的干旱胁迫处理,通过光合气体交换参数,叶绿素相对含量,叶绿素荧光等信息对大豆受干旱胁迫反应与抗干旱胁迫机制进行综合分析。其中,大豆苗期土壤胁迫会显着降低大豆的光合作用[,,,]等,影响产量。而各品种在受到严重的胁迫下,其光合系统各个器官的功能受损,光合总体能力下降,的图像及参数可以作为评判品种抗胁迫能力的基础,图像的识别可以判断植物在干旱胁迫下是否遭受不可逆光损伤。(2)本研究分析了NaCl胁迫对苗期大豆光合作用的影响。在NaCl胁迫对大豆影响的试验中,设计温室基质土壤试验,对2个品种大豆进行4个梯度NaCl胁迫处理,分析胁迫下生物量,生长指标,光合气体交换参数,酶活性,叶绿素荧光参数及图像等变化,讨论并总结NaCl胁迫对大豆光合作用的影响与耐盐品种和非耐盐品种抗盐机制的不同。其中,盐敏感品种(齐黄35)干物质及能量的分配策略变化相对于耐盐品种(徐豆14)变化更明显并在胁迫下分配更多能量于根部。耐盐品种在NaCl胁迫下植株分配更多干物质能量于叶片,并且叶片提高POD活性缓解NaCl胁迫的影响。在低浓度的NaCl胁迫下,影响两个品种光合系统的主要原因为气孔限制;相比之下,在高浓度胁迫下影响盐敏感品种光合系统的主要原因是非气孔限制,同时显着提升。NaCl胁迫在一定程度上会降低,,等参数,且在一定程度上反应植物光合系统的综合状态。此外,通过NaCl试验与干旱胁迫试验的对比,可以看出与随胁迫梯度变化不一致,可以对与进行检测进而识别受到的主要胁迫为干旱/NaCl胁迫。(3)对实验中获取的荧光图像进行分类,使用多种方法对图像进行降噪和分割预处理并选取最优处理方法;分析图像特征并提取特征值后,对特征值进行PCA降维;使用多种方法对图像特征进行建模、分析,选取最优模型,得到通过机器视觉识别荧光信息与受胁迫状态的方法。其中,在本研究中,使用MLR与PLS进行叶绿素荧光参数的预测,经过对比分析,使用PLS模型进行预测更符合本研究内容,(qP、qN),;使用BP神经网络与MLR对苗期大豆是否受严重胁迫状态进行分类,经过对比分析,BP神经网络的识别率(97.14%)更高。(4)本研究设计了可搭配高通量表型检测平台的大豆叶绿素荧光信息自动检测与识别系统,包括自动封闭门系统的设计,RFID系统的设计,超声波调距系统设计和控制系统的设计等。该系统主要工作流程为将待测样本送至测量位置后,关闭封闭门,开启样本信息RFID识别并调整叶绿素荧光视觉传感器距离。检测叶绿素荧光参数并识别是否受到严重胁迫,在测量结束后将样本送至指定位置并复位系统。通过本研究对干旱/NaCl胁迫下苗期大豆的叶绿素荧光信息的分析、基于叶绿素荧光动力学机器识别模型的构建以及自动检测系统的设计,不仅提出了通过检测、、荧光图像识别大豆土壤干旱/NaCl胁迫方法,而且实现了大豆是否受到不可逆光损伤的图像识别方法。本研究对应用叶绿素荧光动力学进行选种、育苗提供理论支持,为机器视觉识别胁迫状态提供技术保障。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
荧光动力学分析论文参考文献
[1].张辉,张蓓蓓,景琦,校思泽,武悦萱.不同小麦品种种子萌发生长、叶片叶绿素含量和荧光动力学特征差异分析[J].江西农业学报.2019
[2].王文森.基于叶绿素荧光动力学的大豆干旱/NaCl胁迫影响分析[D].沈阳农业大学.2018
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