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野核桃种子的表型变异分析-多光谱种子表型成像系统

发表时间:2019-05-16 11:08:11点击:131

来源:北京博普特科技有限公司

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生物体在不同环境因子影响下,某些性状能发生变化,表现出可塑性。表型可塑性是生物适应环境的重要方式。生物个体基因型通过产生多种表现型以适应不同的环境条件,在种群水平具有调节生长与物质分配策略的功能和意义。植物种子大小是一个重要的繁殖特征,对植物的繁殖投入来说,种子输出存在大小与数量之间的权衡,体积过小的种子将无活力或适合度低,太大的种子浪费母体的资源,同样会降低适合度。植物生长是将初始光合产物转化为植物结构物质的过程,其生长发育的可塑性在时间上随不同的基因型、种群或物种而发生改变。采用遗传上较为稳定、不易受环境影响的性状,如叶、花和果实等性状研究表型可塑性,可以揭示群体的变异大小和遗传规律,评价其遗传多样性水平,进而为群体的保护提供理论支持。核桃为单性花、雌雄同株异熟植物,在实生繁殖条件下,其植物学形态特征表现出种内多样性。

野核桃自然保护区的野核桃种子为研究对象,通过大样本取样测量,分析其表型变异性及其生长特征,为植物生长调节、适应与进化等深入研究提供科学积累,并为经济资源植物新疆野核桃的利用和保护提供参考。所有野核桃种子纵径与重量均属于异速生长型。其中尖嘴型可用乘幂方程刻画,据乘幂方程的性质推知尖嘴型种子的纵径在种子形成初期生长很快,重量增长较慢,过拐点后,纵径生长非常缓慢,重量则快速增长。典型野核桃、歪嘴型、尖果型、纺锤型、小矩圆型、小圆型和卵圆型可用对数方程定量刻画,由对数方程的性质可知,这几个野核桃类型的种子纵径在种子形成的整个过程均生长较快,重量在种子形成初期增长较快,随后增长逐渐变慢,最终趋于稳定。三棱型、薄壳型、长薄壳型、心形型、铁壳型和矩圆型可用指数方程刻画,据指数方程的性质可知,这几个野核桃类型的种子纵径在种子形成的整个过程均生长较慢,重量在种子形成初期增长较慢,随后逐渐加快增长。

Videometer种子表型成像多光谱测量系统,可以通过测量种子在19种不同波长的LED频闪光下的成像,来获取有用的信息。这些图像可以独立分析使用,也可以叠加起来合成高分辨率的颜色图像。基础模块包括可见光成像、UV紫外成像以及NIR成像。可固定摄像头或移动摄像头,可实现较高通量成像。Videometer工作模块包括:基础整合模块,含19个波段多光谱成像系统。内置在软件中,是软件的基本组成部分。可进行颜色校准,标签识别,灰度图转换等。选配模块,功能强大,针对应用的每个算法是一个模块,客户可以根据需求选配,参数包括生物量测量、形态大小测量,种子萌发测量等等。

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