基于无人机载遥感的水分胁迫下冬小麦叶绿素变化及冠层光谱响应

朱志成; 武永峰; 马浚诚; 冀琳; 柳斌辉; 靳海亮; 《光谱学与光谱分析 》 2023 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要：为探究水分胁迫下冬小麦冠层反射率在各生育期响应叶片叶绿素变化的特性,针对2020年—2021年小麦生长季11个品种(分为强、一般和弱3个抗旱性品系),设置了 2次灌溉(拔节、扬花)、1次灌溉(冬季、返青、拔节、拔节后7天和拔节后14天)以及无灌溉总共3个水分梯度处理,分析了叶绿素与反射率之间的相关性,利用波长随机组合方式[简单比值(SRSI)、简单差值(SDSI)和归一化(NDSI)]与线性拟合方法,筛选了对叶绿素最为敏感的窄波段光谱指数.结果表明:(1)所有品系叶绿素含量在各生育期均差异显著,从拔节到灌浆大致表现为降低—升高—降低态势,但冬季和返青期灌溉处理下的抗旱性一般品系、以及返青期灌溉处理下的抗旱性较差品系除外;(2)随着发育进程推移和品种抗旱性减弱,不同处理间在近红外区域的冠层反射率差距逐渐增大.(3)叶绿素与窄波段光谱指数的线性拟合决定系数高值区集中在绿(445~591 nm)和红边(701~755 nm)波段.抗旱性较强品系和抗旱性较差品系的SRSI指数均在开花期反演叶绿素的精度最高,分别达0.762和0.811;抗旱性一般品系的NDSI指数在灌浆期精度最高,为0.732.该研究对于揭示水分胁迫下叶绿素变化的反射率响应在冬小麦各关键生育期以及品种间差异等,具有一定参考价值,可为基于无人机载高光谱技术的抗旱小麦品种高效筛选奠定基础.

关键词： 遥感 无人机 冬小麦 水分胁迫 高光谱反射率 叶绿素

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应用可见光光谱进行夏玉米氮营养诊断

孙钦平; 贾良良; 芮玉奎; 陈新平; 张福锁; 《光谱学与光谱分析 》 2009 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要：传统的作物氮营养诊断需要大量的实验室分析和破坏性取样,时效性和便捷性不足。高光谱技术被逐渐应用到作物氮营养监测当中,但由于仪器昂贵并需要专业的软件进行处理,在一定程度上限制了这一技术的应用。文章通过田间试验研究了采用可见光光谱进行夏玉米氮营养诊断的可行性,并试图寻找适宜的表征作物氮营养的可见光光谱参数。研究结果表明,绿光值、蓝光值、红光标准化值、绿光标准化值和蓝光标准化值等多个图像参数均与夏玉米的植株全氮含量、叶片SPAD值有着显著的线性相关关系。在低施氮条件下,叶脉硝酸盐浓度低于2000 mg.L-1时,绿光值、蓝光值、绿光标准化值和蓝光标准化值与叶脉硝酸盐浓度有着显著的线性相关关系。而在高施氮条件下,叶脉硝酸盐浓度高于2000 mg.L-1时,随着叶脉硝酸盐浓度的升高,图像参数呈平台反应,不再增加。综合比较来说,以绿光标准化值和蓝光标准化值为最好,与各常规的氮营养诊断指标的相关系数介于0.45~0.66之间。

关键词： 夏玉米 可见光 氮 叶脉硝酸盐浓度 绿光标准化值

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应用数码相机进行水稻氮营养诊断

范明生; 张福锁; 陈新平; 吕世华; 孙彦铭; 《光谱学与光谱分析 》 2009 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要：传统的水稻氮营养诊断需要大量的破坏性取样和实验室分析,SPAD叶绿素仪虽然具有较高的精度,但只能测定叶片的很小一部分,需要进行多点的测试,在大面积应用费时费力,时效性和便捷性不足。该文利用田间不同氮水平试验,使用数码相机获取了水稻冠层图像并进行色彩分析,研究了利用可见光遥感技术手段进行水稻冠层的氮营养诊断的可行性,并对表征水稻氮营养状况的可见光光谱诊断指标进行了探索。研究结果表明,数字图像红光值(R)、绿光值(G)和红光标准化值(NRI)与水稻氮营养状况常规诊断指标植株全氮含量、生物量和地上部吸氮量等都呈显著的线性反相关关系,而绿光标准化值则与上述指标呈显著正相关关系。红光标准化值与叶绿素仪SPAD读数相比能更好地表征水稻幼穗期的氮素营养状况,与常规测试指标的相关系数介于0.541～0.780之间。数字图像色彩分析技术具有发展成为新一代作物氮营养诊断手段的潜力。

关键词： 数字图像 色彩深度 水稻 氮营养诊断

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Mutator转座子及MULE在植物基因与基因组进化中的作用(英文)

刁现民; Damon Lisch; 《遗传学报 》 2006 SCI 北大核心 CSCD

摘要：Mutator(Mu)转座子是植物中已发现的转座最活跃的转座子,其高的转座频率及趋向于单拷贝功能基因转座的特性,使该转座子成为玉米功能基因克隆的主要方法。Mu转座子的同源类似因子广泛存在于被子植物基因组中,而且同一基因组中往往具有多种变异类型。它不仅具有其他DNA转座子在基因和基因组进化中的普遍作用,而且具有能够承载基因组内功能基因和基因片段的载体功能,这种载体Mu转座子(Pack-MuLEs)能够在基因组内移动众多的基因片段,从而对基因和基因组进化产生作用。Mu转座子的同源序列发生在水稻与狗尾草之间的水平转移提供了高等植物核基因水平转移的首个例证。对Mu转座子的了解促进了我们对动态基因组概念的认识。文章对Mutator转座子的发现、转座特征、基因标签应用等的研究进展进行了综述,对Mu转座子家族的同源序列进行了分类,讨论了该转座子在基因组进化中的作用,分析了应加强研究的问题。

关键词： Mutator转座子 基因组进化 MuLE 载体Mu转座子

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利用减法AFLP有效标记小麦中的外源染色体片段(英文)

柴建芳; 吴志明; 赵和; Andre LAROCHE; 王海波; 《Acta Botanica Sinica 》 2003 SCI 北大核心

摘要：为解决AFLP中样品间共同片段对多态性片段识别的干扰 ,作者建立了一种“减法AFLP”标记技术 ,并运用这种技术成功对小麦中的外源染色体片段进行了标记。运用该技术 ,样品间的共同扩增片段显著减少 ,在非变性聚丙稀酰胺凝胶上带型差异十分明显 ,多态性片段很容易分辨。其真实性通过将其中两条成功转换成外源染色体片段特异的SCAR标记得到了验证。减法AFLP标记技术的建立为标记作物中的外源染色体片段提供了一种有效手段。

关键词： 减法AFLP 减法杂交 AFLP 外源染色体片段 小麦

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谷子雄性不育系1066A不育基因和黄苗基因的染色体定位(英文)

王润奇; 高俊华; 毛丽萍; 杜瑞恒; 刁现民; 孙敬三; 《Acta Botanica Sinica 》 2002 SCI 北大核心

摘要：以谷子 (Setariaitalica (L .)Beauv .)雄性不育系 10 6 6A为母本 ,豫谷 1号三体 (1～ 7)及四体 8和四体 9作父本进行杂交 ,应用初级三体分析法 ,进行了谷子雄性不育基因和黄苗基因的染色体定位研究。通过配置大量杂交组合和反复授粉 ,利用豫谷 1号三体的极少量花粉 ,获得了三体 2～ 9的F1代杂种 ,各杂种三体的形态与豫谷 1号三体基本相似 ,略有差异 ,苗色呈绿色且可育。杂种F2 植株的苗色和育性都产生分离。结果是三体 3、5、7、8、9的F2 代分离出的可育株与不育株之比为 3∶1,三体 6的可育株与不育株之比为 14∶1(χ2 =0 .0 12 ,P =0 .0 1)。杂种F2分离出的绿苗与黄苗之比只有三体 7为 12∶1(χ2 =0 .36 ,P =0 .0 1) ,其他均为 3∶1。因此 ,可以确定 10 6 6A的不育基因为隐性单基因 ,位于第 6号染色体上 ,该品系的黄苗基因也是隐性单基因 ,位于第 7号染色体上。

关键词： 谷子 雄性不育 黄苗 三体分析法 基因定位

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钙-钙调素对小麦hsp26基因表达的影响

刘宏涛; 赵和; 李冰; 孙大业; 周人纲; 《植物学报 》 2001 SCI 北大核心 CSCD

关键词： 热激蛋白 钙-钙调素 基因表达 小麦

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转甜菜碱醛脱氢酶基因豆瓣菜的耐盐性

李银心; 常凤启; 杜立群; 郭北海; 李洪杰; 张劲松; 陈受宜; 朱至清; 《植物学报 》 2000 SCI 北大核心 CSCD

摘要：将山菠菜甜菜碱醛脱氢酶 (BADH)基因经根癌土壤杆菌 (Agrobacteriumtumefaciens (SmithetTownsend)Conn)AGL1介导转入豆瓣菜 (NasturtiumofficinaleR .Br.) ,PCR和Southernblotting检测呈阳性的再生植株有 46株 ;对 6株再生植株的BADH活性和Northernblotting检测发现 ,有 5株BADH酶活性明显高于对照 ;膜的相对电导率测定结果说明 ,在盐胁迫下转基因豆瓣菜的膜结构所受损伤小于对照。转基因植株能够在 0 .5 %NaCl培养基上正常生长 ,而对照在相同的培养基上生根困难且生长缓慢。在 0 .8%NaCl的培养基上 ,部分转基因植株虽然生长减慢 ,但生长状况明显优于对照 ,且对照植株在相同培养基上培养 2 0d到 1个月左右后 ,叶片变黄并最终死亡。

关键词： 甜菜碱醛脱氢酶基因 转基因植株 耐盐性 豆瓣菜

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甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因转化小麦及其表达

郭北海; 张艳敏; 李洪杰; 杜立群; 李银心; 张劲松; 陈受宜; 朱至清; 《植物学报 》 2000 SCI 北大核心 CSCD

摘要：采用基因枪法将山菠菜甜菜碱醛脱氢酶 (BADH)基因导入小麦 (TriticumaestivumL .)品种 ,并且得以表达。该基因由玉米Ubi1启动子控制。在盐胁迫条件下 ,多数转基因植株叶片的BADH活性比受体亲本提高 1～ 3倍 ,部分植株相对电导率比亲本明显低 ,表明转基因植株的细胞膜在胁迫时有受损较轻倾向。PCR和Southern杂交分析证实外源BADH基因已插入小麦基因组 ,平均转化频率为 4.1%。

关键词： BADH基因 转基因 基因枪 小麦

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组织培养创造抗白粉病小麦-簇毛麦染色体易位及分子标记辅助选择

李洪杰; 李义文; 张艳敏; 李辉; 郭北海; 王子宁; 温之雨; 刘志勇; 朱至清; 贾旭; 《遗传学报 》 2000 SCI 北大核心

摘要：对175株普通小麦与6D／6V代换系杂种当代幼胚培养再生植株进行谷草转氨酶同工酶分析，其中来自杂交组合遗4095×RW15（6D／6V代换系）的2个植株（编号分别为98R149和98R159）GOT－V2编码的6VL特异酶带缺失，SCAR标记分析证实了这2个植株存在6VS染色体臂，以簇毛麦总基因组DNA作探针的荧光原位杂交分析进一步确定了2个植株的6V染色体与小麦染色体发生了易位。用河北省采集的白粉病混合小种接种鉴定，两个植株均表现免疫。结果为利用组织培养有目的地创造可用的易位系提供了又一个实例。

关键词： Pm21 组织培养 易位 谷草转氨酶 SCAR 荧光原位杂交 标记辅助选择

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