一、我对“叶气孔开闭模型制作”的改进意见(论文文献综述)
吴文飞[1](2021)在《生物学高考中科学探究的考查分析及备考建议 ——以近五年全国卷为例》文中进行了进一步梳理
隆彦昕[2](2021)在《艾比湖流域荒漠林5种优势木本植物的水分调节策略》文中研究表明
张威贤[3](2021)在《不同灌水方式对温室芹菜生长及产量的影响》文中提出适宜的灌水方式是推行节水灌溉重要的措施之一。研究缺水地区经济作物的节水响应机理,并以此建立水分高效利用的灌溉制度对促进当地水资源可持续利用、农业可持续发展以及保障生态安全具有重要的理论意义和实用价值。本试验以西芹为供试作物,共设置5个处理(畦灌处理T1、T2:灌水上限分别为80%θFc(土壤田间持水率)、90%θFc和滴灌处理T3、T4:灌水上限分别为80%θFc、90%θFc,对照处理CK采用当地传统灌溉方式。本试验设计从缓苗水开始每隔3周左右灌溉一次,灌水始点为水分达到灌水下限),分析了不同灌水方式对温室芹菜生长及生理变化、土壤水分动态变化、产量和水分利用效率等的影响,确定了有利于温室芹菜生长的灌水模式,为制定芹菜的灌水制度提供依据。主要研究结果如下:(1)不同灌水方式下温室芹菜土壤水分变化规律。芹菜生育期内土壤水分随灌溉和植株蒸发蒸腾而呈锯齿形波动,并有随灌水量的增加而增大的趋势,相同灌水方式下,土壤平均含水率在各生育期内与灌水量成正相关。随着生育期的推进,土壤含水率波动越来越小。滴灌处理相较于畦灌处理,含水率变异系数更小,水分分布趋于稳定。外叶生长期土壤水分随土层深度增加表现为先增大后减小的趋势,畦灌40~60cm土层含水率整体比滴灌高2.66~16.39%。立心期滴灌在0~40cm土层中水分表现更有优势。心叶生长期含水率最大值位于40~60cm土层,畦灌处理均高于滴灌处理。(2)不同灌水方式下温室芹菜生长指标变化规律。芹菜生育期内株高、叶柄宽随着生育期的推进呈现出先缓慢增加后迅速增长的变化趋势,其中T2处理增长最快。同一灌水方式下灌水量多的处理增长量大,不同灌水方式下灌水量略低的滴灌处理T4比畦灌处理T1增长量大。各处理株高整齐度大小依次排列为:T4>T3>CK>T2>T1,畦灌和滴灌之间呈显着性差异。在生育期内芹菜叶片数随生育期的推进呈现出先缓慢增加后迅速增加最后趋于平缓的变化趋势,立心期各叶片差异达到显着性水平。在芹菜生育期内,滴灌灌水量对叶片数的影响未达到显着性差异,而畦灌达到显着性差异。各处理芹菜叶水势在生育期内的变化趋势受土壤水分的影响较大,随灌水量的增大,叶水势呈上升的趋势。滴灌在较少的灌水量下维持适中的叶水势。同一灌水方式下随着灌水量的增多,芹菜地上部鲜重和干重逐渐增加。在畦灌处理下,T2处理总鲜重和总干重显着高于T1处理,但与T1处理差异不显着。滴灌处理下,高水处理T4鲜、干重显着大于低水处理T3,并且达到显着性水平。滴灌处理T4灌水量比T1处理小13.41%,但鲜、干重分别比T1处理大2.47%和17.08%。(3)不同灌水方式下温室芹菜生理特性变化规律。不同处理芹菜叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均随着生育期的推进表现为先增大后减小再增大的趋势。峰值均出现在第49d,随着灌水量的增加,Pn、Tr和Gs逐渐增大。胞间二氧化碳浓度(Ci)表现出相反的变化规律。滴灌相较于畦灌更有利于减少芹菜叶片光合特性的波动。不同处理芹菜叶片Pn、Tr、Gs和Ci日变化曲线都呈单峰曲线,且Pn、Tr、Gs的峰值和Ci最低值出现在12:00~14:00。CK处理的Pn、Tr和Gs日均值均为各个处理中的最大值,T3处理均为最小值,并且两者差异达到显着性水平。Ci呈相反的规律。T1、T2、T3和T4处理叶绿素含量(SPAD值)变化规律基本一致,前期芹菜叶绿素SPAD值相接近,无明显差异。在定植35~70d内,各处理之间差异明显。(4)不同灌水方式对芹菜产量产生不同的影响,各处理产量大小依次排列为T2>CK>T4>T1>T3,从灌水量来看,畦灌处理T1、T2和滴灌处理T3、T4均以高水处理时的产量为高。芹菜全生育期内CK处理耗水总量最大,较畦灌处理T1、T2高1.47~24.63%,较滴灌处理T3、T4高30.63~49.17%。各处理均表现为在立心期的作物耗水强度最大,耗水量最大的生育期是心叶生长期。(5)各处理水分利用效率整体表现为T4>T1>T3>T2>CK,差异达到显着性水平。不同灌溉方式下的灌溉水利用效率与水分利用效率表现出不同的差异,整体表现为T3>T4>T1>T2>CK。滴灌处理的灌溉水利用效率比畦灌处理高18.28~49.74%,达到显着性差异。(6)通过主成分分析法对芹菜进行综合分析,综合得分排名为T2﹥CK﹥T4﹥T1﹥T3。由综合主成分排名可得出最佳的处理为T2处理,即灌水上限为90%θFc的畦灌T2处理。
马宗瀚[4](2021)在《地块尺度蒸散模型研究》文中提出地表蒸散是农田生态系统中水资源耗散的重要形式。研究农田作物蒸散模型,是掌握作物耗水规律,提升灌溉效率与区域农业水资源管理效率的重要途径。现有的主流蒸散模型在地块尺度的应用受到可用数据限制、像元尺度效应等影响,数据表征能力和精度还有较大提升空间。针对地块尺度的地表参量特征,需要突破现有能量平衡蒸散模型对热红外遥感数据的需求,从蒸散机理出发开展高分辨率地块尺度蒸散模型研究,建立完整高精度的地块蒸散估算系统理论,增强农田水资源管理能力。本研究针对地块蒸散特性,从蒸散的影响机制出发,考察不同尺度下的蒸散变化驱动因子差异,结合地块尺度下的地表参量空间变异性,构建了两种地块蒸散监测模型。进行以下几项研究:(1)研究分析了地块尺度的气象要素及地表参量的空间异质性。结果显示气象因子在农田区域1公里像元尺度和亚像元尺度的空间分布差异性较低。在构建地块尺度蒸散模型时,可以忽略在公里尺度气象条件的差异性在代表地块蒸散差异性的分配因子中的影响。高分辨率遥感地表参数的空间变异性分析结果显示,不同遥感参数的空间变异性存在差异,归一化植被指数NDVI在植被、裸地混合像元区域的空间变异性较高,在植被覆盖度较高,非植被占比低的区域较低,地表反照率albedo的变异系数较低。地表含水量LSWI的变异系数高于NDVI与albedo,且在植被覆盖度较高,NDVI空间变异性较弱的区域依旧存在高变异系数,表明LSWI的空间分布更为复杂,其表征的地表含水状态在构建地块尺度蒸散模型,尤其是对地表含水量敏感的模型不能忽略。地表温度LST的变异系数较高,在没有直接获取高分辨率LST数据的前提下,基于LST的蒸散计算会引入较大的不确定性。(2)构建了不依赖于热红外地表温度的农田地块尺度蒸散估算模型。基于植被生理活动机制,利用导度模型耦合了植被光合作用固碳与蒸腾过程,采用哨兵2号卫星获取的高分辨率光学遥感数据与气象数据构建了不依赖于热红外地表温度的农田地块尺度蒸散估算模型。通过植被生理过程与环境变量的交互关系进行了蒸散机理揭示与模拟,能够用于研究气候变化背景下生态系统功能与植被碳水消耗策略等。基于植被生理特征和地表辐射条件,采用对日尺度的时间变化不敏感的NDVI与albedo作为模型的遥感输入数据,避免了多数模型的多尺度数据融合过程带来的不确定性。(3)地块蒸散分配算法。研究明确了在下垫面平坦的农田区域,导致地块尺度蒸散空间异质性的主要因素是不同地块的植被状况和土壤含水量,分别采用植被覆盖度与地表水分指数描述。基于对作物生理过程与地表含水量的数值模拟,采用哨兵2卫星波段10米分辨率数据发展了高分辨率的蒸散空间分配因子。模型在海河流域和黑河流域的验证结果较好。综合结果表明地块蒸散分配模型的精度能够与作为输入数据的蒸散产品保持一致并有所提升,在输入数据的精度有保证的前提下可以获取准确的地块蒸散结果。(4)地块尺度蒸散模型敏感性分析。针对耦合碳水过程的蒸散模型敏感性分析显示,蒸散对温度的变化最敏感,其次是二氧化碳浓度变化和植被可利用短波辐射变化。基于不同尺度的遥感源输入数据评价碳水耦合模型的计算结果精度差异进行了模型尺度效应评价,综合验证结果表明研究区的尺寸影响蒸散计算的尺度效应。模型机理对比证明碳水耦合模型适用于对单一植被区与裸地较差分布区域的蒸散估算,在应用到复杂地表时需要考虑不同植被类型的生理生态过程进行模型标定。地块蒸散分配模型能够满足对平坦区域复杂下垫面的蒸散空间尺度扩展需求,在应用到地表崎岖,海拔变化明显的区域需要对蒸散分配因子进行调整,增添对空间分布异质性的蒸散影响因子部分。
卫泽[5](2021)在《水稻响应波动光的生理及分子机制》文中研究指明随着全球人口的增长,预计到2050年全球粮食产量必须提高新的水平才能满足日益增长的人口对粮食的需求。作为需要光能驱动光合作用的植物来说,光合作用效率的提升成为产量增加的一个主要限制因素。长期以来研究人员一直致力于通过增强植物光合作用来提高生物量和产量,但是这些研究很多都是集中在可控的恒定光环境下进行。在自然环境中,由于太阳照射角度、云层遮挡、以及植物叶片随风摆动使得植物叶片常常暴露在一个快速且频繁变化的光环境中。研究植物如何适应这种波动光环境,以及揭示波动光环境下植物的响应机制是提高作物光合作用效率的可行目标。在本试验中,我们利用模拟波动光环境,系统研究了波动光下水稻表型和生理生化参数变化,并进行了波动光下水稻种质叶绿素荧光参数的关联分析。获得主要结果如下:1.长期波动光处理降低了水稻株高增长率、叶面积增长率、比叶面积、地上鲜重等生长指标,同时使得叶色变浅,降低了叶片中碳水化合物含量,说明长期波动光处理抑制植物生长。2.叶绿素荧光分析得出,与恒定生长光下水稻相比,短期(10小时内)波动光处理主要抑制光系统I(PSI)活性,而光系统II(PSII)由于短期处理时非光化学淬灭(NPQ)的快速诱导形成的光保护受波动光影响较小。随着波动光处理时间的延长,类囊体腔内酸化(Δp H)程度增加,叶黄素组分中玉米黄质和叶黄素大量积累,共同诱导了处理期内较高的NPQ。此外,长期波动光处理使得PSI过度还原而受体侧限制增加,NPQ的增加降低了PSII的光化学效率,电子传递速率在PSI和PSII均下降,表明长期波动光处理使PSI和PSII活性均受到抑制。3.进一步研究表明,长期波动光处理使得类囊体膜质子导度(g H+)下降,说明ATP合酶活性下降。叶绿体超微结构观察显示,长期波动光处理使叶绿体中类囊体基粒数量增加,降低了基粒厚度。通过免疫印迹分析表明,与植物光合相关蛋白含量降低,说明波动光下类囊体基粒发生解离和重构,同时膜上蛋白发生不同程度降解,进而影响了水稻光合和碳的固定。4.通过气体交换分析和叶片气孔结构分析,发现波动光处理使气孔导度下降主要是由于叶片表皮气孔开度降低,而非气孔密度的改变。本研究表明,随着光强波动,由于气孔运动慢于光强变化,导致气孔导度降低。同时较低的气孔开度减少了蒸腾速率和外界气体交换,从而限制了二氧化碳(CO2)的同化,长期处理减少了植物碳水化合物的积累。5.本试验在上述试验基础上,通过叶绿素荧光测定了379份水稻种质在波动光环境下响应情况,表明水稻种质存在广泛的自然变异,变异程度在5.1%-75.3%之间,其中最大光化学效率(Fv/Fm)变异最小5.1%,光系统I活性(PSI)变异最大(75.3%)。相关性分析表明,最小荧光(F0)与PQ库氧化还原程度(1-q L)显着正相关,与最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ФPSII)显着负相关,非光化学淬灭(NPQ)与PQ库氧化还原程度(1-q L)显着负相关,与光系统I活性(PSI)显着正相关。6.试验利用过滤后的3,293,738个高质量SNP位点与荧光参数进行全基因组关联分析,共检测到显着关联SNP标记1128个,结合亚群定位结果得到分布与12条染色体上显着关联SNP位点377个,分别与Fv/Fm、ФPSII、1-q L、PSI、NPQ显着关联,其中多效性SNP位点有10个,其中含有已知的Fv/Fm相关基因。根据GO富集分析和功能注释,定位到28个候选SNP共计24个候选基因,这些关联的基因是通过参与水稻生物代谢、应激反应、信号传导、转录调控和氧化活性等过程来响应波动光,进而调控水稻适应性的生理过程。通过单倍型分析最终确定6个参与籼粳稻响应波动光的关键基因。
曹怡然[6](2020)在《水稻液泡荧光蛋白标记系统的建立》文中提出液泡(vacuole)是植物细胞最大的细胞器,其体积可以达到细胞体积的90%以上。植物细胞有两种主要的液泡类型即裂解型液泡(lytic vacuoles,LVs)和储存型液泡(storage vacuoles,SVs)。裂解型液泡主要包含大量水分、离子、降解蛋白以及色素等,对于细胞维持其水势和响应环境变化起着必不可少的作用。储存型液泡主要存在于存储器官当中,比如子叶,胚根等。液泡参与的植物生长发育过程包括维持细胞形态、种子萌发、气孔开闭、细胞程序性死亡等。一直以来,人们尝试了多种方法来探究液泡的功能,包括电子显微镜技术、化学染色方法、荧光蛋白标记法等,这些方法各具优缺点。但由于荧光蛋白及荧光显微镜技术的发展,荧光蛋白标记的方法可以实现活体实时观察液泡的动态,因而受到越来越多研究者的关注。迄今为止,对液泡形态及其功能的研究多集中于双子叶模式植物拟南芥中,很少在模式农作物如水稻(Oryzasativa)中有报道。相对于双子叶模式植物拟南芥,水稻是一种单子叶水生为主的植物。叶片直立生长,开花授粉时期对于外界水分的变化更加敏感。一直以来,水稻中液泡的观察仍然较多使用非特异的染色方法,这些方法无法追踪活细胞中真正的液泡动态变化。目前水稻中仍然缺少一个稳定的荧光蛋白标记系用来深入探究其液泡功能,为此,我的论文主要是围绕构建一个稳定可靠的水稻液泡荧光蛋白标记系统开展的。在本研究中,我们选取了属于水通道蛋白(aquaporins)家族的编码液泡膜内在蛋白(tonoplast intrinsic protein,TIP)的基因,OsTIP1;1作为标记液泡的报告者。它在水稻的各个部位各个发育时期均较稳定的表达。OsTIP1;1蛋白的N端分别与绿色荧光蛋白eGFP和红色荧光蛋白mCherry相连,以便将来与不同的荧光蛋白或染料进行配合使用。这一报告系统由单子叶中广泛应用的玉米泛素启动子1(ZmUbi)驱动,以达到在水稻各组织广泛高表达。在将报告体系转入水稻之前,在瞬时表达系统中检验了 eGFP-OsTIP1;1,验证了其确实可以在体内准确得标记液泡。在转入水稻愈伤之后,连续筛选三代,获得稳定遗传的荧光标记系,分别在水稻的根、叶、花药和花粉粒等组织中追踪液泡的形态变化。利用建立的液泡标记系统,研究发现在花粉发育的过程中,液泡经历一个非常复杂的变化:从二分体到四分体过程中,小孢子细胞中的液泡数量少,体积也很小。之后小液泡逐渐融合,形成中央大液泡,几乎填充整个细胞体积,形成空泡化的花粉。在花粉成熟的过程中,中央大液泡又慢慢裂解,体积越来越小,数量越来越多,直到花粉完全成熟。对水稻根系发育过程中,研究发现不同类型的根中液泡形态相似。在分生区、过渡区和伸长区的细胞以圆泡状小液泡为主,而在远离根尖的成熟区则以中央裂解大液泡为主。此外在分生区和过渡区获得了单个根细胞的分层扫图像和时间追踪图像。结果显示液泡膜系统是高度动态变化的,具有多处内陷和突出结构,这些结构从分生区到伸长区逐渐减少。为了探索水稻和拟南芥根系中液泡的异同点,对比观察了拟南芥和水稻根中的液泡形态。虽然在拟南芥和水稻根中远离根尖的成熟细胞中,都表现为裂解型中央大液泡;但在靠近根尖的分生部位,水稻根细胞的液泡内膜系统呈现更加复杂的隔室,液泡体积的细胞占比明显比拟南芥大。为了进一步了解水稻液泡对非生物胁迫的反应,对水稻的根部分别进行了盐(NaCl)和聚乙二醇4000(PEG 4000)处理。在PEG和盐胁迫处理的条件下,水稻根部的细胞普遍表现为荧光信号的局部加强,无论是根部的过渡区还是伸长区。我们认为环境胁迫带给细胞更大的压力,液泡膜需要加速调整细胞的动态平衡,体现为TIP信号的增加。总的来说,本研究中构建的液泡标记系可以在水稻的各个组织中特异标记水稻的液泡膜轮廓以及表征活细胞中的液泡动态。本研究清楚全面的跟踪了水稻花粉发育过程中的液泡形态,发现在花粉发育过程中,液泡数量经历少-少-多,液泡体积经历小-大-小的变化。仔细观察与分析了在水稻根不同部位的液泡形态,发现其存在明显的内陷结构,并与拟南芥做了对比。最后还探究了水稻根中的液泡对于非生物胁迫的响应,实时动态图像帮助更好的理解植物液泡如何调节自身以恢复胞内的稳态平衡。总之,本研究构建的液泡荧光标记系可以助力今后水稻液泡功能的研究。
曾明[7](2020)在《胡杨异形叶性的环境适应分子机制研究》文中研究表明异形叶性是植物基于表型可塑性在同一植株产生不同形态叶片的现象,是植物对环境适应及资源最优化利用的一种生存策略。胡杨是一种典型的木本异形叶植物,它是中亚和中国西北荒漠地区唯一的天然乔木树种和重要的建群树种,在抵御风沙、维护区域生态平衡和生物多样性方面发挥重要作用。成年胡杨具有披针形叶、卵圆形叶、锯齿卵圆形叶等多种形态叶片,对不利环境条件有较好的适应能力,因而是研究树木对环境适应的重要模式树种。目前,对胡杨异形叶特性及环境适应机制的研究主要集中在形态结构及生理特性的解析,有关其分子调控机制的研究相对较少。开展胡杨异形叶分子生物学的比较研究,能够从一定层面揭示胡杨对环境的适应机制,对胡杨林的保护和更新复壮、干旱半干旱地区植被恢复等工作有重要的理论和实践指导意义。本文以胡杨的披针形叶、卵圆形叶及锯齿卵圆形叶为研究材料,分别对其生理生化特性、蛋白表达特征、编码基因及非编码RNA(lncRNA,circRNA,miRNA)的表达特征进行比较分析。在此基础上,进一步开展了竞争性内源RNA调控网络分析,并对竞争性内源RNA调控网络中差异表达的关键基因PePIP2;5进行功能研究。旨在揭示胡杨异形叶性的环境适应分子机制,为异形叶植物尤其是木本异形叶植物的环境适应性的机制研究提供参考。主要研究结果如下:(1)探究了胡杨三种典型异形叶生理生化特性与异质环境适应性的关系。结果表明,冠层上部叶片的光照条件优于冠层下部的叶片,处于冠层下部的披针形叶表现出耐荫性,具有较小的比叶重、暗呼吸速率及光饱和点,使其在弱光环境中更有效地捕获光能,降低碳损耗,提高光合产物积累。而处于冠层上部的锯齿卵圆形叶和卵圆形叶表现出对强光的适应性,具有较大的比叶重、光饱和点及最大光合速率。值得注意的是,锯齿卵圆形叶表现出明显的旱生结构和较好的抗逆性:该形态叶气孔下陷、气孔尺寸小密度大、具有表皮毛结构,能够有效调节蒸腾失水。此外,锯齿卵圆形叶中类黄酮、总酚、类胡萝卜素、木质素含量较高,对不利环境条件的耐受性较好。(2)分析了三种典型异形叶的蛋白表达特征与环境适应性的关系。由此构建了胡杨异形叶差异表达蛋白互作网络,提出了胡杨异形叶环境适应的代谢调控网络。结果表明,光系统I反应中心亚基V家族蛋白和光系统II放氧复合体蛋白等在内的光合光反应相关蛋白质在卵圆形叶与锯齿卵圆形叶中表达量较高,冠层上部的叶片具有较高的光合能力。与植物碳代谢和氮代谢等基础代谢相关蛋白质如丙酮酸激酶与谷氨酸脱羧酶等在卵圆形叶中的表达量较高,表明卵圆形叶片具有较高的基础代谢能力。与植物逆境响应相关的蛋白,如过氧化物酶、咖啡酸-O-甲基转移酶、谷氨酰胺合成酶等蛋白在锯齿卵圆形叶中表达量较高,有利于锯齿卵圆形叶对强光、高温、干旱等不利环境的响应。(3)基于高通量测序分析了异形叶编码基因和非编码RNA(lncRNA,circRNA,miRNA)。在披针形叶和锯齿卵圆形叶中鉴定586个差异基因,包括WRKY、NAC、COL、C2H2等17类植物重要的转录因子。差异基因主要参与植物防御反应及生物碱、木质素等次生代谢过程。参与胡杨逆境响应及次生代谢的b HLH转录因子、NAC转录因子及调控叶片形状的TCP转录因子在锯齿卵圆形叶中上调,能够使锯齿卵圆形叶具有较好抗逆性并导致胡杨不同形态叶片的产生。鉴定了1725个胡杨异形叶lncRNA,其中54个lncRNA在披针形叶和锯齿卵圆形叶中差异表达,并参与调控光适应、蛋白修复、胁迫响应和生长发育相关的靶基因的表达,有利于植株高效利用环境资源、响应不利环境条件。通过系统分析,构建了环境适应相关的差异lncRNA-差异靶基因互作网络,提出了胡杨异形叶对异质光环境的响应规律,位于冠层上部的锯齿卵圆形叶通过调控表皮蜡合成及依赖叶黄素循环的光保护机制避免强光损伤及抑制;位于冠层下部的披针形叶通过上调表达光合天线蛋白,增强在弱光环境下的光捕获能力。在胡杨异形叶中鉴定了1702个circRNA,76个在披针形叶和锯齿卵圆形叶中差异表达。差异circRNA主要参与氧化还原过程、植物防御反应、乙醛酸盐和二羧酸根阴离子代谢和氮代谢等过程。构建了胡杨两种异形叶circRNA-miRNA靶向关系网络,其中59个circRNA能与72个miRNA结合,参与编码基因转录后调控。在异形叶中鉴定了517个已知miRNA及127个新预测miRNA,22个在披针形叶和锯齿卵圆形叶中差异表达。差异表达miRNA主要参与细胞对盐胁迫的响应、RNA降解、磷酸肌醇代谢、角质、软木脂和蜡的生物合成、碱基切除修复等与植物抗逆相关的代谢途径,能够调控在胡杨抗旱及耐盐过程中发挥重要作用的核转录因子Y、F-box蛋白、b HLH转录因子、NAC转录因子及阳离子质子反向运输载体等的表达,使锯齿卵圆形叶对不利环境条件具有较好的耐受性。对异形叶竞争性内源RNA(ce RNA)调控网络进行预测,获得由差异表达的5个circRNA、9个lncRNA、17个miRNA、93个m RNA构成了胡杨异形叶ce RNA调控网络。分析鉴定了包括水通道蛋白PePIP2;5等在内的4个ce RNA调控组符合ce RNA表达调控特征。建立了胡杨两种异形叶的竞争性内源RNA调控网络。(4)克隆到胡杨PePIP2;5基因,并对其表达模式进行分析,结果表明PePIP2;5在胡杨不同组织及不同形态叶片中的表达量存在差异,在锯齿卵圆形叶中高表达,有利于该形态叶片更好地应对高光、高温、水分亏缺等不利环境条件。利用叶盘法将构建的PePIP2;5过表达载体转化野生型84K杨树,获得PePIP2;5过表达的84K转基因植株并进行功能研究。异源转化证明PePIP2;5能够增强植株抗干旱胁迫的能力,使植株在干旱胁迫条件下维持较好的渗透调节能力和抗氧化酶活性,有利于植株保水及对抗氧化胁迫,使植株在胁迫条件下能保持一定的光合效率,提升植株在胁迫环境下的生存能力。进一步证明了锯齿卵圆形叶上调表达的PePIP2;5能够增强其抗干旱胁迫的能力,缓解其在水分亏缺的环境条件下所受生理抑制,维持一定的光合生产能力。以上结果表明胡杨异形叶性是一种植物响应异质环境的机制,是以提高植株自身生存能力和生产效率为目的的适应策略。本研究结果为理解胡杨及其它异形叶植物环境适应性的分子机制奠定了一定基础。
王静涛[8](2020)在《基于Faster R-CNN的活体植株叶片气孔检测方法研究》文中提出植物气孔是植物个体与外界环境进行物质和能力交换的通道,对调节生态系统碳、水循环、植物与环境相互调控等过程起着极其重要的作用。气孔的准确识别和分析是气孔格局和气孔特征参数计算的关键。目前的植物气孔图像采集方法主要采用撕取叶片表皮组织,制成标本在显微镜下成像,气孔数量统计分析多采用人工测量或半自动化技术,难以实现准确、高通量、自动化处理。因此本文在深入分析叶片气孔显微图像的特点的基础上,构建基于Faster R-CNN目标检测框架的气孔识别网络模型,优化网络参数,实现植物叶片显微图像的气孔检测和分析。本文使用VHX-2000数码显微镜分别采集两种放大倍率(500X,1000X)下共1000多幅杨树叶片气孔图像。在经过预处理和目标标注软件标注之后,制作只含500X气孔图像、只含1000X气孔图像和两种倍率气孔图像混合三个类型数据集,并分别训练三种气孔目标检测模型。使用三种模型对包含两种倍率的共200幅气孔图像(500X和1000X各100张)交叉进行气孔目标检测,同时自动统计了检测出的气孔总数量,并计算得到气孔目标检测的精度和召回率。气孔检测精度为99.92%,检测召回率最高为99.32%(1000X模型测试同倍率数据),最低值为89.59%(500X模型测试1000X数据)。用检测召回率最高的模型和对应倍率的气孔图像参数计算出杨树叶片下表皮气孔密度为183个/mm2。实验结果表明,本文杨树叶片气孔检测模型对杨树叶片气孔检测有输出检测结果快,准确率高的优点。利用杨树气孔图像训练的气孔目标检测模型对100幅白桦叶片气孔图像进行气孔检测实验,得到白桦气孔目标检测的召回率为95.60%。结果表明,本文提出的气孔检测模型具有良好的模型泛化能力。
李延玲[9](2018)在《高粱叶夹角QTL定位及叶片光合生理指标比较研究》文中研究表明株型性状的遗传分析对高粱育种理论的探讨、方法的确定具有重要的指导意义。本研究以粒用高粱忻梁-52和引-20杂交后代F2代群体为试验材料,利用植物数量性状主+多基因混和遗传模型分析方法,对高粱叶夹角、株高、穗长、平均茎节长度、叶长及叶宽6个株型性状进行遗传分析,并利用SSR分子标记对叶夹角进行基因定位,为田间选择稳定遗传的优良株型性状提供理论基础。同时,高光效育种作为高产育种的重要途径之一,与株型育种相互贯通。本研究连续两年种植11份不同株型的高粱品种(系),随机选择3个重复,测定了单株旗叶、第二叶等7片叶在开花期、乳熟期、蜡熟期和完熟期的11个光合生理指标,并分析其与穗重的关系,旨在为建立能够表征植物光合作用的高效、客观的测定体系奠定基础。主要研究结果如下:(1)对F2代群体株型性状的主-多基因遗传分析结果表明,高粱叶夹角、叶长的遗传符合B_1模型,即加性-显性-上位性的混合遗传模型;穗长、叶宽的遗传符合B_6模型,即等显性遗传模型;株高符合B_2模型,即加性-显性混合遗传模型;平均茎节长度属于A_1模型,即加性-显性的混合遗传模型。(2)6个株型性状的遗传率在47.92%-74.26%之间,其中遗传率最低的为叶长,最高的为株高,其次是叶夹角。叶夹角和株高由于具有较高的遗传力,可以作为早期筛选高粱理想株型的主要农艺性状。(3)叶夹角SSR分子标记结果显示,调控高粱叶夹角遗传的QTL位点位于4号染色体上Sam11433-Sam24985标记之间(命名为q LAT-D)。该位点为调控叶夹角性状的主效位点,对其表型性状的贡献率为8.9%。(4)叶片气孔导度与净光合速率、穗重呈极显着正相关;气孔导度与净光合速率的日变化趋势相似,且气孔导度的变化更稳定,因此气孔导度可作为表征光合作用强弱的判断指标。开花期、乳熟期、蜡熟期、完熟期4个时期叶片的气孔导度与穗重均表现为显着或极显着的正相关,其中乳熟期相关系数最大(0.539),故确定乳熟期为最佳测定时期。对乳熟期7个不同叶位叶片气孔导度与穗重的相关分析结果表明,第二叶气孔导度与穗重相关程度最高(0.716和0.622),并且第二叶气孔导度逐步回归模型通过了显着性检验,预测模型的可信度为84.6%,为可用模型。因此,选择第二叶为主要测定叶片。
王弢[10](2017)在《不同年代裸燕麦品种耐旱性和产量形成的差异性比较研究》文中提出裸燕麦(Avena nuda L.)常分布于干旱冷凉地区,作为小杂粮作物,主要种植在边际土地中,生育期内面临各种非生物胁迫,其中水分胁迫是限制裸燕麦籽粒产量的主要逆境因子。相对于小麦和水稻等主要粮食作物而言,裸燕麦的育种进程相对比较迟缓,对裸燕麦近代育成品种和早期农家地方品种的产量形成特性进行比较研究,将有助于揭示裸燕麦品种选育过程中耐旱性和产量性状的演化规律。本研究以近代育成品种定莜1号(DY1)、定莜3号(DY3)、定莜5号(DY5)、定莜6号(DY6)、定莜7号(DY7)、燕科1号(YK1)和坝莜6号(BY6)以及早期农家地方品种北山老燕麦(BSL)、老燕麦(LY)、玉麦(YM)、小莜麦(XY)、燕麦(YAM)和莜麦(YUM)为供试材料。在盆栽和大田试验条件下开展近代育成品种和早期地方品种耐旱适应机制和产量形成的差异对比研究,并对其关系进行探讨,试图阐明裸燕麦育种过程中籽粒产量提升与耐旱性改善的关系。本研究的主要结果如下:1、在盆栽逐渐干旱试验中,近代育成品种非水力根源信号持续的土壤水分阈值区间平均值为15.9%FC(Field capacity,田间持水量),显着低于早期地方品种的平均值21.5%FC。其中,近代育成品种气孔导度和光合速率开始下降时的土壤水分含量平均值为50.8%FC,要显着低于早期地方品种的平均值56.5%FC。而近代育成品种叶片水分状态发生改变时的土壤水分含量平均值为34.9%FC,与早期地方品种的平均值35.0%FC没有显着差异。2、在盆栽逐渐干旱试验中,当严重水分胁迫发生时(土壤水分含量低于30%FC),近代育成品种叶片中渗透物质(脯氨酸、可溶性糖和甜菜碱)开始大量积累,渗透调节能力显着增强,叶片中丙二醛含量显着低于早期地方品种,表明其膜脂过氧化损伤的程度较低。同时,近代育成品种叶片致死水势(平均值为-5.4MPa)也显着低于早期地方品种(平均值-3.6 MPa),表现出了更强的叶片耐脱水性。3、无论是在大田雨养或灌溉条件下,还是在盆栽试验中的充分供水和水分胁迫处理下,近代育成品种的籽粒产量、收获指数和水分利用效率都要显着高于早期地方品种。近代育成品种较高的籽粒产量与其不同水分条件下更好的干旱适应性和耐脱水性相关。4、大田产量构成分析表明,近代育成品种较高的籽粒产量与其较高的单穗粒数及千粒重相关。不同水分处理下,近代品种的单穗粒数和千粒重都要显着地大于早期地方品种。籽粒大小(千粒重)的性状更多的依赖于品种特性,在多变的环境下能够维持稳定。5、大田条件下通径分析结果显示,地上生物量、单位面积穗数、单穗粒数、千粒重和收获指数可以解释品种间99.2%的籽粒产量变异。其中,地上生物量和收获指数对籽粒产量的直接效应最大,分别为0.660(P<0.001)和0.459(P<0.001)。而主成分分析结果显示,近代育成品种收获指数的增加与其千粒重的增加密切相关。同时,近代育成品种籽粒产量对地上生物量(不含籽粒重)的异速指数为0.858,要显着大于早期地方品种异速指数0.759,表明近代育成品种的繁殖分配要大于早期地方品种。6、籽粒灌浆特征分析表明,近代育成品种的籽粒最大灌浆速率和平均灌浆速率都显着高于早期地方品种,在大田条件下分别高出40.4%和21.4%。盆栽试验发现,适度的水分胁迫(55%FC)可以提高籽粒的最大灌浆速率和平均灌浆速率,在近代育成品种中分别提高了24.4%和21.7%,而在早期地方品种中分别提高了16.4%和5.6%。同时,裸燕麦的强势籽粒(开花较早的籽粒)和弱势籽粒(开花较晚的籽粒)虽然在灌浆起始上存在时间差异,但其最终籽粒重量没有显着差异。7、盆栽试验发现,裸燕麦近代育成品种和早期地方品种的胚乳细胞增殖存在显着差异。近代育成品种的胚乳细胞数量要比早期地方品种多17.9%。在灌浆期,近代育成品种籽粒中与淀粉合成相关的焦磷酸化酶(AGPase)和淀粉分支酶(SBE)的活性均高于早期地方品种。同时,灌浆期籽粒中脱落酸的含量与灌浆速率和焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、淀粉分支酶(SBE)的活性有显着的正相关关系。综上所述,尽管近代育成裸燕麦品种的非水力根源信号土壤水分阈值区间显着低于早期地方品种,但其在严重水分胁迫下的渗透调节能力和耐脱水能力要显着大于早期地方品种。其较高的籽粒产量与其繁殖分配的增加相关,主要体现在新品种具有较高的单穗粒数、千粒重和收获指数,以及较快的籽粒灌浆速率和较多的籽粒胚乳细胞数。
二、我对“叶气孔开闭模型制作”的改进意见(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、我对“叶气孔开闭模型制作”的改进意见(论文提纲范文)
(3)不同灌水方式对温室芹菜生长及产量的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 滴灌和畦灌研究进展 |
1.2.2 灌水方式对土壤水分的影响 |
1.2.3 灌水方式对蔬菜生长的影响 |
1.2.4 灌水方式对蔬菜生理特性的影响 |
1.2.5 灌水方式对蔬菜产量及水分利用的影响 |
1.2.6 芹菜研究进展 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 试验设计与方法 |
2.1 试验地概况 |
2.2 试验材料与设计 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试验方案 |
2.3 试验测试指标与方法 |
2.3.1 土壤含水率 |
2.3.2 芹菜生长指标 |
2.3.3 芹菜生理生态指标 |
2.3.4 产量及水分利用率 |
2.4 数据处理 |
第3章 不同灌水方式对土壤水分特征的影响 |
3.1 不同灌水方式对土壤水分动态的影响 |
3.2 不同灌水方式对土壤水分垂向分布的影响 |
3.3 本章小结 |
第4章 不同灌水方式对芹菜生长生理的影响 |
4.1 不同灌水方式对芹菜生长指标的影响 |
4.1.1 不同灌水方式对芹菜株高的影响 |
4.1.2 不同灌水方式对芹菜株高整齐度的影响 |
4.1.3 不同灌水方式对芹菜叶柄宽的影响 |
4.1.4 不同灌水方式对芹菜叶片数的影响 |
4.1.5 不同灌水方式对芹菜叶水势的影响 |
4.1.6 不同灌水方式对芹菜地上部鲜重和干重的影响 |
4.2 不同灌水方式对芹菜生理指标的影响 |
4.2.1 不同灌水方式对芹菜净光合速率(Pn)的影响 |
4.2.2 不同灌水处理对芹菜蒸腾速率(Tr)的影响 |
4.2.3 不同灌水方式对芹菜气孔导度(Gs)的影响 |
4.2.4 不同灌水方式对芹菜胞间二氧化碳浓度(Ci)的影响 |
4.2.5 不同灌水方式对芹菜光合特性日变化的影响 |
4.2.6 不同灌水方式对芹菜叶绿素SPAD值的影响 |
4.3 本章小结 |
第5章 不同灌水方式对芹菜产量及水分利用的影响 |
5.1 不同灌水方式对芹菜产量的影响 |
5.2 不同灌水方式对芹菜耗水量的影响 |
5.3 不同灌水方式对芹菜水分利用的影响 |
5.4 利用主成分分析法对芹菜进行综合分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与建议 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 不足与建议 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(4)地块尺度蒸散模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 地块尺度蒸散研究意义 |
1.2 研究目标与内容 |
1.3 论文结构 |
第2章 地块尺度蒸散模型研究理论背景与面临问题 |
2.1 蒸散基本原理与概念 |
2.2 蒸散遥感模型研究进展 |
2.2.1 基于气象数据与植被指数的经验关系模型 |
2.2.2 基于热红外遥感的地表能量平衡余项法模型 |
2.2.3 基于导度的PM公式模型 |
2.3 地块尺度蒸散模型研究进展 |
2.4 当前研究面临的问题 |
第3章 研究区及数据介绍 |
3.1 研究区与观测站点介绍 |
3.1.1 海河流域馆陶与怀来研究区 |
3.1.2 黑河流域大满站研究区 |
3.2 地面观测数据获取与处理 |
3.2.1 站点气象数据处理 |
3.2.2 涡动相关观测数据处理 |
3.3 遥感数据获取与处理 |
3.3.1 ETWatch数据 |
3.3.2 遥感数据处理方法 |
3.3.3 中低分辨率产品数据 |
3.4 其他辅助数据 |
第4章 地块尺度参量空间异质性研究 |
4.1 引言 |
4.2 气象因子空间异质性 |
4.3 遥感数据空间异质性 |
4.4 本章小结 |
第5章 耦合植被碳水过程的地块尺度蒸散模型研究 |
5.1 引言 |
5.2 耦合植被碳水过程的蒸散方法 |
5.2.1 地表辐射计算方法 |
5.2.2 总初级生产力估算方法 |
5.2.3 冠层导度估算方法 |
5.2.4 蒸散计算方法 |
5.3 模型计算结果 |
5.3.1 遥感数据时间重建结果 |
5.3.2 总初级生产力估算结果 |
5.3.3 蒸散估算结果 |
5.4 本章小结 |
第6章 地块蒸散空间分配模型研究 |
6.1 引言 |
6.2 地块尺度蒸散分配方法 |
6.3 模型结果分析 |
6.3.1 地块分配因子 |
6.3.2 蒸散分配结果 |
6.3.3 基于不同输入数据的地块蒸散分配结果评价 |
6.3.4 地块分配算法与像元降尺度算法结果对比 |
6.4 本章小结 |
第7章 地块尺度蒸散模型评价 |
7.1 引言 |
7.2 耦合植被碳水过程的蒸散模型评价 |
7.2.1 敏感性分析 |
7.2.2 模型尺度效应评价 |
7.3 模型机理对比 |
7.4 模型展望 |
7.5 本章小结 |
第8章 总结展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新性讨论 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(5)水稻响应波动光的生理及分子机制(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 自然环境中光照变化 |
1.2 波动光下植物适应性生长的研究进展 |
1.3 波动光下植物短期响应研究进展 |
1.3.1 波动光下叶绿素荧光的快速响应 |
1.3.2 叶黄素循环变化对波动光的响应 |
1.4 波动光下植物长期响应研究进展 |
1.4.1 波动光下气孔的研究进展 |
1.4.2 波动光下代谢及基因的响应 |
1.5 全基因组关联分析 |
1.5.1 全基因组关联分析 |
1.5.2 叶绿素荧光全基因组关联分析研究进展 |
1.6 本研究的目的意义 |
2 材料与方法 |
2.1 植物材料及生长条件 |
2.2 光强处理试验设计 |
2.3 测定内容及方法 |
2.3.1 生长速率测定 |
2.3.2 植株鲜重以及比叶面积测定 |
2.3.3 叶片色素含量测定 |
2.3.4 荧光参数测定 |
2.3.5 显微观察分析 |
2.3.6 气体交换测定 |
2.3.7 碳水化合物含量测定 |
2.3.8 蛋白印迹分析 |
2.3.9 RNA提取和基因表达分析 |
2.4 水稻种质表型选取测定及方法 |
2.4.1 SNP基因分型 |
2.4.2 群体结构和连锁不平衡分析 |
2.4.3 全基因组关联分析及候选基因筛选 |
2.5 数据分析 |
3 结果与分析 |
3.1 波动光下水稻生长表型分析 |
3.2 波动光下光系统活性分析 |
3.2.1 光系统II活性分析 |
3.2.2 光系统I活性分析 |
3.2.3 围绕PSI的环式电子传递分析 |
3.3 波动光下光系统的电子传递分析 |
3.4 波动光下叶绿体超微结构分析 |
3.5 波动光下水稻叶片光合参数分析 |
3.6 波动光下水稻叶片气孔分析 |
3.7 波动光下水稻叶片质子动力势(pmf)和ATP合酶活性分析 |
3.8 波动光下水稻叶片中叶黄素循环各组分含量分析 |
3.8.1 标准曲线的确定 |
3.8.2 波动光下水稻叶片中叶黄素循环各组分含量分析 |
3.9 波动光下水稻全基因组关联分析 |
3.9.1 水稻种质叶绿素荧光自然变异情况 |
3.9.2 叶绿素荧光表型分析 |
3.9.3 自然群体的基因分析 |
3.9.4 群体结构及连锁不平衡分析 |
3.9.5 波动光下荧光参数GWAS分析及候选基因筛选 |
4 讨论 |
4.1 水稻利用不同策略来应对波动光的长短期胁迫 |
4.2 长期波动光处理下水稻对于NPQ的调控 |
4.3 叶片解剖结构的变化有助于水稻适应长期波动光环境 |
4.4 利用叶绿荧光参数反应水稻在波动光下自然变异的可能性 |
4.5 叶绿素荧光候选基因 |
5 结论 |
5.1 水稻长期适应波动光环境的生理机制 |
5.2 波动光条件下水稻叶绿素荧光性状关联基因 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(6)水稻液泡荧光蛋白标记系统的建立(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 研究背景 |
1.1 植物液泡的研究进展 |
1.1.1 植物液泡的形态 |
1.1.2 液泡的发生过程 |
1.1.3 液泡功能 |
1.2 水通道蛋白的研究及应用 |
1.2.1 水通道蛋白的分类 |
1.2.2 水通道蛋白的结构 |
1.2.3 水通道蛋白的功能 |
1.2.4 液泡膜内在蛋白TIP的研究进展 |
1.3 液泡观察方法的研究进展 |
1.3.1 冷冻电镜在液泡观察的应用 |
1.3.2 化学染色在液泡观察的应用 |
1.3.3 荧光标记在液泡观察的应用 |
第二章 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 植物 |
2.1.2 菌株及质粒 |
2.1.3 试剂药品及培养基 |
2.1.4 试验所用溶液及配置 |
2.1.5 仪器设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 常用分子实验方法 |
2.2.2 质粒构建步骤 |
2.2.3 烟草转化 |
2.2.4 水稻原生质体转化 |
2.2.5 植物生长条件 |
2.2.6 PEG和盐处理 |
2.2.7 共聚焦显微镜观察 |
第三章 结果 |
3.1 水稻液泡标记系的建立 |
3.2 利用OsTIP1;1标记品系观察水稻组织中液泡形态 |
3.3 水稻花粉发育过程中液泡形态变化 |
3.4 水稻根细胞发育过程中的液泡形态变化 |
3.5 非生物胁迫下的水稻根细胞中的液泡形态变化 |
3.6 讨论 |
3.6.1 植物发育过程中液泡形态变化 |
3.6.2 液泡对环境胁迫的反应 |
第四章 结束语 |
4.1 主要工作与创新点 |
4.2 后续研究工作 |
参考文献 |
附录1 进化树信息 |
附录2 引物信息 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(7)胡杨异形叶性的环境适应分子机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 植物的异形叶性 |
1.1.1 异形叶的定义 |
1.1.2 植物异形叶适应环境的机制 |
1.1.3 胡杨的异形叶性 |
1.2 蛋白质组学在植物环境适应性研究中的应用 |
1.2.1 蛋白质组学研究的技术方法 |
1.2.2 蛋白质组学在植物环境适应性研究中的应用 |
1.3 非编码RNA对植物基因表达的调控 |
1.3.1 lncRNA的特征及其调控作用 |
1.3.2 microRNA的特征及其调控作用 |
1.3.3 CircRNA的特征及其调控作用 |
1.3.4 竞争性内源RNA调控机理及其生物学意义 |
1.4 水通道蛋白与植物的环境适应性 |
1.4.1 植物水通道蛋白的发现及结构 |
1.4.2 水通道蛋白的功能与对环境的响应 |
1.5 本研究的目的与内容 |
2 胡杨异形叶结构及生理特性与环境适应性 |
2.1 植物材料 |
2.2 方法 |
2.2.1 叶片比叶重的测量 |
2.2.2 光响应曲线、叶片光强及叶温的测量 |
2.2.3 叶片表皮结构的观察 |
2.2.4 类黄酮含量的测定 |
2.2.5 总酚含量的测定 |
2.2.6 类胡萝卜素含量的测定 |
2.2.7 木质素含量的测定 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 叶片形态和比叶重的差异 |
2.3.2 叶片所受光强差异及光响应曲线 |
2.3.3 叶片气孔及表皮特征 |
2.3.4 类黄酮、总酚、类胡萝卜素、木质素等次生代谢物含量差异 |
2.4 讨论与小结 |
3 异形叶差异表达蛋白与胡杨环境适应性 |
3.1 植物材料 |
3.2 方法 |
3.2.1 叶片蛋白质提取和裂解 |
3.2.2 蛋白质定量检测 |
3.2.3 蛋白质酶解及肽段标记 |
3.2.4 LC-MS/MS质谱鉴定 |
3.2.5 质谱数据分析 |
3.2.6 差异蛋白鉴定及生物信息学分析 |
3.2.7 差异蛋白互作网络构建 |
3.2.8 异形叶环境适应相关蛋白的转录水平验证 |
3.3 结果 |
3.3.1 差异表达蛋白的鉴定及统计 |
3.3.2 差异表达蛋白的功能注释及生物信息学分析 |
3.3.3 差异蛋白互作关系 |
3.3.4 q RT-PCR对 i TRAQ数据中环境适应相关蛋白的验证 |
3.4 讨论 |
3.4.1 与光合作用相关的蛋白 |
3.4.2 与基础代谢相关的蛋白 |
3.4.3 与逆境响应相关的蛋白 |
3.5 小结 |
4 异形叶转录组及非编码RNA对胡杨环境适应性的调控作用 |
4.1 植物材料 |
4.1.1 植物材料 |
4.2 方法 |
4.2.1 转录组测序及基因功能分析 |
4.2.2 lncRNA测序、鉴定与功能分析 |
4.2.3 circRNA测序、鉴定与功能分析 |
4.2.4 miRNA测序、鉴定与功能分析 |
4.2.5 ceRNA调控网络分析 |
4.3 结果 |
4.3.1 两种异形叶基因表达及差异基因功能分析 |
4.3.2 两种异形叶lncRNA表达及差异lncRNA功能分析 |
4.3.3 两种异形叶circRNA表达及差异circRNA功能分析 |
4.3.4 两种异形叶mi RNA表达及差异mi RNA功能分析 |
4.3.5 两种异形叶中ceRNA调控网络及功能分析 |
4.4 小结 |
5 胡杨异形叶PePIP2;5的表达模式及功能分析 |
5.1 材料 |
5.1.1 植物材料 |
5.1.2 菌株及质粒 |
5.2 方法 |
5.2.1 生物信息学分析 |
5.2.2 基因组DNA的提取 |
5.2.3 总RNA的提取 |
5.2.4 cDNA的合成 |
5.2.5 目的片段的扩增和凝胶检测 |
5.2.6 胡杨PePIP2;5基因扩增 |
5.2.7 扩增目的片段的胶回收及纯化 |
5.2.8 T载体的连接及转化 |
5.2.9 阳性克隆验证和质粒提取及酶切 |
5.2.10 重组质粒构建与鉴定 |
5.2.11 重组质粒转化农杆菌 |
5.2.12 农杆菌介导的遗传转化和植株阳性检测 |
5.2.13 转基因植株在干旱胁迫下的表型和生理检测 |
5.3 结果 |
5.3.1 胡杨PePIP2;5基因的克隆与生物信息学分析 |
5.3.2 PePIP2;5基因过表达载体的构建 |
5.3.3 Pe PIP2;5 基因的84K杨遗传转化 |
5.3.4 转基因84K杨的分子检测 |
5.3.5 转PePIP2;5基因植株的抗逆性分析 |
5.4 讨论与小结 |
6.结论 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
成果目录清单 |
致谢 |
(8)基于Faster R-CNN的活体植株叶片气孔检测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题背景及意义 |
1.3 国内外发展现状 |
1.4 本论文的主要研究内容和结构安排 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 本文的结构安排 |
2 植物叶片气孔图像采集和数据集构建 |
2.1 植物叶片显微图像气孔目标检测流程 |
2.2 植物叶片气孔图像的采集 |
2.2.1 植物气孔特征 |
2.2.2 植物气孔图像采集方案 |
2.2.3 气孔图像采集结果 |
2.3 植物叶片气孔图像的预处理 |
2.3.1 气孔图像预处理方法 |
2.3.2 气孔图像预处理结果 |
2.4 数据集的制作 |
2.4.1 气孔图像标注工具 |
2.4.2 数据集制作结果 |
2.5 本章小结 |
3 目标检测算法原理与结构 |
3.1 目标检测算法简介 |
3.1.1 传统目标检测算法 |
3.1.2 基于深度学习的目标检测算法 |
3.2 深度学习神经网络的基本原理 |
3.2.1 神经网络简介 |
3.2.2 卷积神经网络的结构和原理 |
3.2.3 神经网络运算流程 |
3.3 Faster R-CNN目标检测算法的整体结构 |
3.4 Faster R-CNN目标检测算法结构介绍 |
3.4.1 特征提取网络 |
3.4.2 候选区域生成网络 |
3.4.3 分类与位置回归网络 |
3.5 本章小结 |
4 实验结果与分析 |
4.1 模型训练硬件平台和环境 |
4.2 量化评估参数 |
4.3 气孔目标检测模型的训练 |
4.4 气孔检测模型对气孔图像的检测 |
4.4.1 杨树叶片气孔图像的检测和密度计算 |
4.4.2 白桦叶片气孔图像的检测结果 |
4.5 气孔目标检测模型分析 |
4.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(9)高粱叶夹角QTL定位及叶片光合生理指标比较研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章:引言 |
1.1 高粱概述 |
1.2 高粱株型育种 |
1.3 数量遗传学在作物育种中的应用 |
1.4 高粱株型性状分子标记辅助育种 |
1.5 高粱高光效育种 |
1.6 研究目的意义 |
1.7 研究思路及主要内容 |
1.7.1 研究思路 |
1.7.2 研究内容 |
第二章:高粱株型性状数量遗传分析 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 性状调查 |
2.1.3 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 性状间相关性分析 |
2.2.2 株型相关性状表型分析 |
2.2.3 株型性状遗传模型的选择 |
2.2.4 株型性状遗传模型检测 |
2.2.5 株型性状遗传参数估计 |
2.3 结论与讨论 |
第三章:高粱叶夹角QTL定位 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 植物DNA的检测 |
3.2.2 SSR引物的初次筛选 |
3.2.3 SSR引物的二次筛选 |
3.2.4 SSR标记构建连锁群体 |
3.2.5 高粱叶夹角性状的QTL定位 |
3.3 结论与讨论 |
第四章:高粱叶片光合生理指标比较研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验方法 |
4.1.3 数据处理 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 叶片光合生理指标选择 |
4.2.2 最佳测定时期的确定 |
4.2.3 代表性叶片的选择 |
4.3 结论与讨论 |
第五章:结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(10)不同年代裸燕麦品种耐旱性和产量形成的差异性比较研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 裸燕麦概况 |
1.2 作物耐旱适应机制 |
1.2.1 气孔响应及根冠通讯 |
1.2.2 渗透调节响应 |
1.3 作物产量形成的差异分析 |
1.3.1 产量构成 |
1.3.2 繁殖分配 |
1.4 籽粒灌浆机制 |
1.4.1 灌浆过程 |
1.4.2 灌浆过程的酶活性和激素调节 |
1.4.3 籽粒灌浆差异 |
1.5 立项依据 |
第二章 不同年代裸燕麦品种耐旱性差异与产量形成的关系 |
2.1 前言 |
2.2 材料和方法 |
2.2.1 试验材料和生长环境 |
2.2.2 大田和盆栽条件下的产量形成 |
2.2.2.1 大田试验 |
2.2.2.2 盆栽试验 |
2.2.3 逐渐干旱下的生理响应 |
2.2.3.1 渗透调节 |
2.2.3.2 ABA含量的测定 |
2.2.3.3 可溶性糖、脯氨酸、甜菜碱和丙二醛(MDA)含量的测定 |
2.2.3.4 叶片致死水势的测定 |
2.2.4 数据分析 |
2.3 结果 |
2.3.1 籽粒产量,产量构成及籽粒水分利用效率 |
2.3.2 气孔导度、光合速率、整盆蒸腾、叶片水分状态及非水力根源信号调节 |
2.3.3 叶片中脱落酸(ABA)含量的变化 |
2.3.4 叶片渗透调节能力(OA)及渗透物质含量 |
2.3.5 膜脂过氧化 |
2.4 讨论 |
2.5 小结 |
第三章 不同年代裸燕麦品种产量构成与籽粒产量的关系 |
3.1 前言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 植物材料和种植环境 |
3.2.2 产量构成测定 |
3.2.3 籽粒灌浆特征的测定 |
3.2.4 数据分析 |
3.3 结果 |
3.3.1 不同裸燕麦品种的产量构成 |
3.3.2 不同裸燕麦品种籽粒产量及各器官和地上生物量的异速关系 |
3.3.3 不同裸燕麦品种的灌浆特征 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 不同年代裸燕麦品种灌浆机制与产量形成的关系 |
4.1 前言 |
4.2 材料和方法 |
4.2.1 植物材料和种植环境 |
4.2.2 籽粒产量和籽粒灌浆特征的测定 |
4.2.3 胚乳细胞计数 |
4.2.4 酶的提取和活性测定 |
4.2.5 脱落酸(ABA)含量的测定 |
4.2.6 数据分析 |
4.3 结果 |
4.3.0 籽粒产量构成 |
4.3.1 籽粒灌浆特征 |
4.3.2 不同裸燕麦品种的胚乳发育 |
4.3.3 灌浆期淀粉合成相关酶活性的变化 |
4.3.4 灌浆期籽粒中ABA的含量及其与籽粒灌浆的关系 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第五章 结论 |
5.1 主要结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
四、我对“叶气孔开闭模型制作”的改进意见(论文参考文献)
- [1]生物学高考中科学探究的考查分析及备考建议 ——以近五年全国卷为例[D]. 吴文飞. 西南大学, 2021
- [2]艾比湖流域荒漠林5种优势木本植物的水分调节策略[D]. 隆彦昕. 新疆大学, 2021
- [3]不同灌水方式对温室芹菜生长及产量的影响[D]. 张威贤. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]地块尺度蒸散模型研究[D]. 马宗瀚. 中国科学院大学(中国科学院空天信息创新研究院), 2021
- [5]水稻响应波动光的生理及分子机制[D]. 卫泽. 山东农业大学, 2021(01)
- [6]水稻液泡荧光蛋白标记系统的建立[D]. 曹怡然. 上海交通大学, 2020(01)
- [7]胡杨异形叶性的环境适应分子机制研究[D]. 曾明. 北京林业大学, 2020(01)
- [8]基于Faster R-CNN的活体植株叶片气孔检测方法研究[D]. 王静涛. 东北林业大学, 2020
- [9]高粱叶夹角QTL定位及叶片光合生理指标比较研究[D]. 李延玲. 天津农学院, 2018(08)
- [10]不同年代裸燕麦品种耐旱性和产量形成的差异性比较研究[D]. 王弢. 兰州大学, 2017(12)