基于自由曲面和L-system的红掌生长模型

针对红掌花卉生长可视化中参数难以确定的问题进行研究,提出推导控制点的方法,建立红掌器官模型:采用Bezier曲线结合扫描成型的方法来构造叶柄模型,采用双三次NURBS曲线对佛焰苞进行建模;运用红掌的相关表型数据拟合生长函数,提出基于红掌生长规律的微分L-system,可有效模拟红掌的拓扑结构和生长过程;通过虚拟器官表示红掌器官的几何属性,降低微分L-system的复杂度。试验验证提出的方法对红掌各项生长指标拟合度可达0.89以上,并可对每个生长阶段的红掌进行模拟,能有效地对红掌的生长过程进行建模。

铁十字秋海棠R2R3-MYB基因家族的鉴定及表达分析

【目的】对铁十字秋海棠(Begonia masoniana)R2R3-MYB基因家族进行鉴定分析,并检测R2R3-MYB基因家族成员在铁十字秋海棠叶片不同生长发育时期中叶斑区和非叶斑区的表达模式,为铁十字秋海棠叶斑分子调控机制和叶色改良及新品种培育提供理论参考。【方法】以铁十字秋海棠3个关键生长发育时期的叶片为试验材料,参考拟南芥R2R3-MYB家族蛋白序列,利用生物信息学方法从铁十字秋海棠基因组数据库中鉴定出R2R3-MYB基因家族成员,并对其理化性质、染色体定位、系统发育、基因结构、保守基序及启动子顺式作用元件等进行预测分析,并通过实时荧光定量PCR检测7个BmaMYBs基因在铁十字秋海棠3个生长发育期中叶斑区和非叶斑区的表达模式。【结果】从铁十字秋海棠基因组中鉴定出110个R2R3-MYB基因家族成员,该基因家族成员的氨基酸数量为128~870个,分子量为14660.85~97435.93 Da,理论等电点(pI)为4.92~10.10,成员之间差异较大,大部分为不稳定的疏水性蛋白,均定位在细胞核。110个R2R3-MYB家族基因在15条染色体上均有分布,部分基因在同一染色体上集中分布,形成基因簇;BmaMYBs含有0~10个内含子;约94%的成员含有Motif1、Motif2和Motif3基序;R2R3-MYB基因家族成员启动子均含有大量光响应元件;BmaMYB10、BmaMYB18、BmaMYB38、BmaMYB53、BmaMYB97、BmaMYB99和BmaMYB109基因在叶片发育过程中叶斑区与非叶斑区均有表达,叶斑区BmaMYB53基因的相对表达量较非叶斑区高达19.41~131.99倍。【结论】在铁十字秋海棠基因组中鉴定出110个R2R3-MYB基因家族成员,叶斑区与非叶斑区BmaMYB53基因的相对表达量差异最大,推测该基因是调控铁十字秋海棠叶斑形成的关键基因。

鲍尔斯黄金薹草和奶油玉带草的叶片结构与生理特性研究

【目的】探明莎草科薹草属鲍尔斯黄金薹草(Carex riparia‘Bowles Golden’)和禾本科虉草属奶油玉带草(Phalaris arundinacea var.picta)2种观赏草叶片横切面解剖结构,为研究其在不同环境的适应机制及应用提供依据。【方法】利用LI-3000C叶面积仪测定观赏草形态指标,95%乙醇提取法测定其叶绿素,考马斯亮蓝法测定其蛋白浓度,采用试剂盒测定其丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)酶活性,石蜡切片法测定叶片解剖结构并进行分析。【结果】鲍尔斯黄金薹草与奶油玉带草在叶长、叶宽、株高形态上均存在显著差异(P<0.05),两者冠幅生长相近。叶绿素、可溶性蛋白含量和MDA含量生理特性指标存在显著差异(P<0.05),其中,鲍尔斯黄金薹草MDA含量较奶油玉带草高80.92%,而两者SOD酶活性无显著差异(P>0.05)。叶片解剖结构参数存在显著差异(P<0.05),鲍尔斯黄金薹草叶横切面为大V字形,奶油玉带草呈扁宽U字形,鲍尔斯黄金薹草上下栅栏组织排列紧密,叶片紧密度(CTR)和栅栏系数(CP)比值较高,上下表皮角质层较厚,均有气孔分布;奶油玉带草含有较多的海绵薄壁组织,叶片疏松度(SR)值较高,叶肉细胞内气腔体积较小,叶肉含有叶绿体和白色体,与植物的叶表面绿白条纹及黄绿条纹相对应,维管束鞘细胞内层鞘细胞内切向壁加厚,外层细胞为大型薄壁细胞,内部无叶绿体,维管束鞘细胞两层,为典型的C3植物。【结论】鲍尔斯黄金薹草与奶油玉带草2种观赏草的叶形态特征、生理特性及解剖结构差异显著,鲍尔斯黄金薹草较奶油玉带草适应性更强,鲍尔斯黄金薹草能适应干旱环境和半湿生环境,且具有耐寒性,对热带和高寒草原有适应性;奶油玉带草能适应较耐阴环境,园林景观配置中可考虑种植在乔灌木下耐阴环境中。

抑菌剂对白掌‘维美’组培苗生长的影响

[目的]探究不同抑菌剂对白掌‘维美’组培苗生长及污染率的影响,以期为白掌标准化生产提供技术支持。[方法]以植菌清、菌杀光、ZP抗菌素为抑菌剂,分别设置5种浓度梯度,以清水培养基为对照(CK)。在诱导、增殖分化和壮苗生根培养基中分别添加不同浓度的抑菌剂,比较不同抑菌剂处理下‘维美’诱导、增殖分化和壮苗生根阶段的抑菌效果,并探讨其对组培苗生长的影响。[结果]1.8 mL·L^(-1)植菌清处理下,‘维美’外植体诱导的污染率为10%,且组培苗的长势与CK差异不大;0.6 mL·L^(-1)菌杀光处理下,‘维美’的增殖系数与CK相同,均为4.2,且其污染率与畸变率均为0;10 mL·L^(-1) ZP抗菌素处理下,‘维美’生根培养的污染率为0,根长2.46 cm、根粗1.08 mm、生根数2.2,生根率达100%。[结论]适合‘维美’组培苗外植体诱导阶段、增殖分化阶段及壮苗生根阶段的抑菌剂分别为1.8 mL·L^(-1)植菌清、0.6 mL·L^(-1)菌杀光和10 mL·L^(-1) ZP抗菌素。在不同的培养阶段选择适宜的抑菌剂能够明显降低‘维美’组织培养的污染率。

洒金肖竹芋离体快繁体系的建立

以天南星科、肖竹芋属(Calathea)观叶植物洒金肖竹芋(Calathea‘Network’)为试验材料,研究植物生长调节剂种类及其浓度、接种方式对芽增殖的影响;不同培养基配方对生根诱导的影响;不同移栽基质对移栽存活率的影响。结果表明:单芽接种的方式效果较好,培养基MS+0.1 mg/L NAA+0.5 mg/L BA适合洒金肖竹芋不定芽增殖,培养30 d后,不定芽诱导率为98.89%,增殖芽3.29个;生根适宜培养基1/2MS+0.1 mg/L NAA+0.5 mg/L AC,培养15~25 d即可达到出瓶标准。泥炭∶椰糠=3∶1基质适用于洒金肖竹芋试管苗移栽,移栽存活率为97.22%。该研究成功建立洒金肖竹芋高效离体快繁体系,为其产业化生产提供技术支撑。

基于改进的LinkNet的苹果叶片图像分割算法

使用传统方式对苹果叶片进行图像分割进而测量叶片几何参数,虽精度尚可,但效率较低。针对该问题,提出一种基于深度学习语义分割模型和迁移学习的苹果叶片图像分割算法,完成对叶片的快速、准确分割。所提方法以LinkNet为基本网络结构,进行了4个方面的改进:采用ResNet18作为编码器主干网络,融合迁移学习的思想加速模型拟合;减小编码解码块的数量,降低网络复杂度;改进通道约减方案,减少上采样中的参数量;使用子像素卷积进行上采样,降低计算量。结合焦点损失函数,将改进的LinkNet网络应用于标准苹果叶片数据集上。试验结果表明,所提算法的分割精度为97.27%,与原LinkNet相比精度相当;推理时间仅为7.82 ms,相较于原网络缩短39.89%;模型参数量和浮点数计算量大幅减少;且改进网络的推理速度远快于FCN、U-Net、DeepLabV3+等网络。所提算法在快速分割叶片主体的同时,还能较好地保持叶片边缘锯齿等细节特征,能够真正实现高效、精准地分割苹果叶片,为快速测量叶片面积和其他几何参数提供了新的思路。

珍珠菜属植物抗性生理及园林应用研究进展

为在城市园林建设中科学合理利用珍珠菜属资源,综述分析了珍珠菜属植物抗旱生理研究及其在园林实践中的应用状况;从植物胁迫抗性原理入手,从珍珠菜属植物在不同逆境胁迫下的生理生化反应和本属植物园林应用这两方面进行综述,同时给出了一些建议,旨在为进一步开展本属植物的抗逆育种和园林应用研究提供一定参考。

不同浓度生长调节剂对矾根扦插生根的影响

以矾根‘红色警戒’、‘里奥’、‘莱姆里基’为试验材料,研究不同浓度、不同配比生长调节剂IBA、NAA、ABT、PP333对矾根品种扦插生根的影响。结果表明:500 mg∕L、1 000 mg∕L的IBA适合矾根春季扦插,可促进3个品种的生长。相较于对照,‘红色警戒’的生根率分别提高了30.43%和26.09%,株高分别提高了7.58%和26.10%;‘里奥’生根率均在90%以上,株高分别提高了4.68%、3.83%;‘莱姆里基’生根率均在98%以上,株高分别提高了29.38%、27.92%。IBA单一溶液比IBA∕NAA混合溶液更有利于促进‘红色警戒’在秋季生根,1 000 mg∕L IBA处理下,‘红色警戒’生根率比对照提高了31.56%。综上,1 000 mg∕L IBA是矾根扦插繁殖的最适生长调节剂种类和浓度。该研究可为矾根高效扦插繁殖提供科学依据。

基于雷达图分析法的白鹤芋组培苗水培瓶外生根营养液浓度的筛选

为筛选白鹤芋瓶外生根的适宜营养液浓度,该研究将组培白鹤芋增殖苗栽植于含不同强度的MS液体培养基(1/4 MS、1/2 MS、3/4 MS和MS)的水培系统中进行瓶外生根,通过调查生根苗的地上部和地下部形态和生理指标,并结合雷达图分析法确定最佳营养液浓度。结果表明:白鹤芋根长及叶长在1/4 MS处理中明显增加,苗总鲜重和总干重、叶绿素含量(SPAD)在1/2 MS处理中达到最大,而生根数最多的处理组为3/4 MS。雷达图分析结果显示综合得分排序为1/2 MS>1/4 MS>3/4 MS>MS,因此,确定1/2MS营养液最适于与白鹤芋水培瓶外生根。

深地空间光照和水分对2种常绿观赏植物生长和光合特性的影响

以橡皮树、绿萝为研究对象,分别设置2个光照和2个水分水平,探究深地空间不同光照、水分条件对橡皮树和绿萝生长和光合作用的影响。结果表明,在弱光、干旱以及弱光干旱交互作用下,橡皮树和绿萝的地径、生物量、F_v/F_m以及橡皮树的株高、叶面积均下降,绿萝的叶面积增加。在弱光、干旱及弱光干旱交互处理下,2种植物的Pn、Gs和Tr均有所下降,且在弱光和干旱交互处理下达到最小值。橡皮树叶绿素含量受光照减弱影响较大,其叶绿素b含量和叶绿素总量均在弱光及弱光干旱交互作用下显著降低;绿萝的叶绿素总量和叶绿素a/b值受水分减少影响更加显著,在干旱及弱光干旱交互作用下,绿萝的叶绿素a含量、叶绿素b含量和叶绿素总量均有所下降,而叶绿素a/b值均有所增加。弱光、干旱及弱光干旱交互作用下橡皮树和绿萝F_o均有所增加,F_m受其影响较小。

LED不同光质对盆栽粗肋草生长的影响

为了探明LED不同光质对粗肋草生长速度、植株性状和叶色变化的影响,以粗肋草白色系品种银如意和红色系品种如意为试材,对其进行LED照光处理,共60 d,分2个阶段。阶段Ⅰ:照光30 d,每天LED白光8 h,LED彩光4 h,黑暗12 h。阶段Ⅱ:照光30 d,每天LED白光和LED彩光(设置了3种比例的LED红蓝复合光作为彩光)混光处理12 h,接着黑暗12 h。结果显示:在红∶蓝(2∶8)光组合处理60 d时,银如意最终叶柄长增长最多(比处理前增长78.6%),最终新叶数量最多(2片),最终叶片SPAD值(27.4)最高;同时,如意最终叶片长度增长最多(比处理前增长23.3%),最终叶芽长度(9.28 cm)最长,最终叶片相对含水量(92.93%)最高,最终新叶数量(1.83片)最多,最终叶片SPAD值(26.1)最高。在红∶蓝(5∶5)光组合处理60 d时,银如意最终叶芽长度最长(9.33 cm),叶片特征白斑最多;如意最终叶柄长增长(比处理前增长50.0%)最多,叶片特征红斑颜色加深,更为鲜艳。在红∶蓝(8∶2)光组合处理下,银如意最终叶片相对含水量(92.83%)最高。综上,LED红蓝复合光处理在一定程度上可直接提升盆栽粗肋草的生长速度,并改善其特征叶色,研究结果可为以后进一步改良盆栽粗肋草的生产栽培技术提供参考。

基于CNKI数据库的观赏草研究文献计量分析

为了对观赏草研究文献进行计量学分析,以便相关研究者了解该领域的研究现状,该文以CNKI数据库中2000-2021年观赏草主题相关文献为研究对象,利用Excel分析工具对其文献发文量、发文机构和时间进行分析。运用CiteSpace文献分析工具对其关键词进行共现、聚类和突现可视化分析。在数据库中共检索出865条有关的文献信息,发文数量整体上呈现波动上升的趋势。植物造景、冷季型、狼尾草这几个关键词突现时间均超过5年,说明它们是观赏草研究历程中的几个研究热点,而植物造景、植物配置、花境植物、适应性、生态修复、景观营造、设计、种子萌发是2016年后开始突现的关键词,并且突现时间都超过4年,说明这些方面是近年来国内观赏草研究的热点问题。近年来,观赏草的研究重点更多地关注观赏草在公园、城市景观里的应用以及对于生态环境修复的研究,并且越来越重视观赏草在生态环境和景观营造中的综合应用策略。

红苞凤梨AbF3′5′H基因上游调控因子筛选

颜色是观赏植物最重要的性状之一,也是当前观赏园艺育种的一个重要方向。为研究红苞凤梨红蓝色彩的呈现机制,初步分析金边红苞凤梨(Ananas comosus var.bracteatus)不同组织中花青素种类与含量,用AbF3′5′H基因启动子构建诱饵载体,利用酵母单杂交(Y1H)文库筛选其上游调控转录因子;并采用酵母单杂交验证技术,验证筛选出的转录因子与AbF3′5′H启动子的互作关系。结果表明:花青素的种类组成和相对比例决定了组织的颜色性状,AbF3′5′H是花青素合成途径种类分支的关键基因,在花青素种类组成与相对比例调控中具有重要作用;AbBTB/POZ、AbHSP81-1和AbGLOX能够与AbF3′5′H的启动子结合而调控其转录,可能在红苞凤梨花青素合成代谢调控中发挥重要作用。研究结果对于进一步揭示红苞凤梨花青素合成代谢调控机理,研究红苞凤梨呈色机理,培育叶色新品种有着重要的理论和实践意义。

不同种源麻竹表型多样性及其与环境因子的相关性

以来自福建省、四川省、重庆市、云南省、广西壮族自治区、广东省、贵州省、浙江省和江西省的20个麻竹(Dendrocalamus latiflorus Munro)种源为研究对象,采用Duncan s多重比较、巢式方差分析、相关性分析和聚类分析等方法,研究不同种源麻竹表型多样性及其与环境因子的关系。结果表明:四川富顺种源的株高、胸径和分枝角度最大,云南绥江种源的最长节间长、总节数和胸高处节间长最大,贵州望谟种源的枝下节数、枝下高和丛内株数最大,浙江苍南种源的分枝数最大,广东仁化种源的最长枝长和冠幅最大,广西兴宁种源的叶长、叶宽和叶面积最大,浙江苍南种源的叶厚最大,四川东坡种源的叶长宽比最大;除叶厚外,其余16个表型性状在种源内和种源间均存在极显著差异,麻竹表型存在较为丰富的变异。麻竹各表型性状的变异系数均值在13.64%~67.91%之间,其中,枝下高的变异系数均值最大,最长节间长的变异系数均值最小;不同种源麻竹表型性状的变异系数均值在14.21%~43.93%之间,其中,云南陇川种源的变异系数均值最大,广东仁化种源的变异系数均值最小。麻竹种源内变异(方差分量百分比均值为44.48%)大于种源间变异(方差分量百分比均值为37.25%),表型分化系数均值为41.61%,其中,株高、丛内株数和冠幅的表型分化系数较高,分别为77.47%、76.63%和71.98%。聚类分析结果显示:在欧氏距离6.8处,20个种源可分为3类,即云贵川渝地区一类(包括9个种源)、东南沿海地区一类(包括9个种源)和粤桂地区一类(包括2个种源)。相关性分析结果显示:麻竹多数表型性状与经度、纬度、年均温、年均降水量、极端最高温和年均日照时数呈显著或极显著相关。综上所述,不同种源麻竹表型多样性丰富,种源内变异是麻竹表型变异的主要来源;不同种源麻竹并没有严格依据地理位置聚类,麻竹表型性状变异存在片段性和不连续性。麻竹表型性状与环境因子间的相关性揭示了麻竹东西分布较广、南北分布狭窄的原因。

不同激素种类及浓度处理对矾根扦插繁殖的影响

以矾根品种‘红色警戒’叶片为插穗,用珍珠岩和蛭石1︰1为扦插基质,研究不同激素种类及浓度处理对矾根叶片扦插繁殖的影响。结果表明:‘红色警戒’叶片扦插后,所有处理的扦插生根率都较高,且所有处理间差异不显著,其中,‘红色警戒’对照叶片扦插生根率达到了93%;其他激素处理的矾根叶片扦插后在根长、根数、根粗、生根率等方面与对照相比差异均不显著;这些指标的各个激素处理间也无显著差异。在根粗位置指标中,对照不定根根粗位置距根基部最近,与处理1、处理2有显著差异,与处理3无显著差异;各激素处理间相比,处理1与处理3间有显著差异,处理2与处理1、处理3间均无显著差异。‘红色警戒’对照插穗的一级、二级侧根数与处理1、处理2的差异不显著,但显著的高于处理3。经综合分析认为,矾根‘红色警戒’利用叶片进行扦插时,不需要任何处理其生根率也很高,且根系长势也比较好,但是生根后可否萌生新芽形成株丛,有待进一步研究。

矾根叶片色素含量与叶色参数的相关性分析

【目的】叶片颜色是矾根最重要的观赏性状之一,研究叶片色素含量和叶色参数之间的关系,为探究叶片颜色与色素含量的变化规律提高其观赏价值,同时为彩叶植物的新品种选育提供理论依据。【方法】用分光光度计和色差仪分别测定5个矾根品种叶片的色素含量和叶色参数。【结果】5个矾根品种中,花色素苷含量由高到低依次为‘永恒紫’‘薄若莱’‘饴糖’‘花毯’和‘金秋’,叶绿素含量由高到低依次为永恒紫、饴糖、花毯、薄若莱和金秋,类胡萝卜素含量由高到低依次为饴糖、永恒紫、薄若莱、花毯和金秋。【结论】矾根叶片的色素含量与叶色参数的颜色饱和度c值具有显著负相关性,其中花色素苷含量与c值极显著相关,叶绿素含量和类胡萝卜素含量均和c值显著相关。

不同连作年限富贵竹根际土壤理化性状分析

为揭示连作对富贵竹根际土壤理化性状的影响,本研究以连作0年(CK)、3年、6年、9年、12年的富贵竹根际土壤为材料,分析连作年限对土壤理化指标的影响。结果表明:随着连作年限的增加,根际土壤容重逐渐增大,pH值逐渐降低,有酸化趋势;土壤EC值在30.33~58.02μS/cm之间,随着连作年限的增加,呈先降后升再降的趋势,在连作9年时达到最大值;根际土壤有机质含量随着连作年限的增加呈下降趋势,其中连作12年的土壤有机质含量仅为CK的58.55%;氮、磷、钾含量会受到人工施肥等措施的影响,在小幅波动中维持相对均衡;而根际土壤交换性钙、镁含量呈逐年降低趋势,且连续种植9年以上的土壤降低显著,可见富贵竹连作消耗Ca、Mg元素相对较多,建议加强科学施肥管理,维持土壤养分平衡,是避免土壤连作障碍的有效途径。

不同浓度生根粉对矾根扦插生根的影响

为了探讨不同浓度生根粉对几种矾根扦插生根的影响,为矾根的扦插繁殖提供参考,选择狂野、莱姆里奇、黄桃派、乔治亚桃子4个矾根品种,分别将不同品种的矾根叶柄用500、1750、3000 mg/L 3种生根粉浓度处理,并对生根情况进行分析。结果表明,不同浓度生根粉对矾根生根作用效果不同。适宜狂野扦插的生根粉浓度为1750 mg/L,生根粉对其生根率提高作用不大;适宜莱姆里奇扦插的生根粉浓度为3000 mg/L,其生根率会随着生根粉浓度的提高而有略微提高;适宜黄桃派扦插的生根粉浓度为3000 mg/L,生根粉的浓度越高,对其生根的促进作用越大;适宜乔治亚桃子扦插的生根粉浓度为500 mg/L,低浓度生根粉对其生根的促进作用较大。

空气凤梨微景观的造景艺术及养护——评《玩转空气凤梨》

近年来,空气凤梨作为家养植物越来越受到大众关注和喜爱,其原因除了空气凤梨所具备的形貌优势外,还在于其独特的生气或附生生长优势,即不需要专门的花盆和泥土即可生长。如今空气凤梨市场扩大,针对空气凤梨的景观设计与养护方法研究也显得愈发重要。文章结合《玩转空气凤梨》一书,就空气凤梨微景观的造景艺术及养护展开探讨。由陆遥、吴志坚、曹静和江雪峰联合编著,江苏凤凰科学技术出版社出版的《玩转空气凤梨》一书,是一本专注讲解空气凤梨养护、杂交、选育与造景的著作。

彩叶粗肋草观赏性状与栽培技术

彩叶粗肋草是近年来越来越流行的彩叶花卉之一,其叶片颜色丰富多彩、用途广泛,适合用于公园庭院种植、道路绿化美化、室内盆栽摆放。本文介绍了梅州市农林科学院花卉研究所引进的8个彩叶粗肋草品种(翡翠、蓝宝石、红龙、红脉、吉利红、红如意、红唇和中国红)的观赏特性,总结了彩叶粗肋草温室栽培技术,包括设施条件、基质准备、小苗期管理、中苗期管理、大苗期管理、扦插苗管理、病虫害防治、出品等方面内容,以期为彩叶粗肋草栽培及推广应用提供参考。