油茶叶片营养元素、叶脉密度及生理指标随树龄变化规律及其与产量的相关性

该研究关注了不同树龄油茶叶片的营养元素含量、叶脉密度及生理指标,旨在了解它们随树龄的变化规律及其对产量的影响。结果表明:(1)不同树龄间金属或稀土元素含量差异显著;大部分元素随树龄的增加表现为先增后减的变化趋势,但不同元素达到最大含量的树龄不尽相同;(2)叶脉呈网络状分布,根据叶脉直径大小分为粗、中、细三个等级;粗、中叶脉密度随树龄的变化不明显,细叶脉密度随树龄呈先增后减变化趋势。(3)叶绿素、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质含量以及POD活性等生理指标均随树龄的变化,表现出各自变化规律。(4)叶绿素含量、POD活性、稀土元素总量以及细叶脉密度与产量表现出明显正相关关系(P<0.05,P<0.01)。该研究结果丰富了油茶的基础资料,可为油茶的栽培与管理提供些许参考,并提示人们可以利用叶片的部分营养、生理、结构指标来跟踪监测植株状态和预测产量。

油茶炭疽菌侵染对油茶叶片内生细菌群落结构的影响

植物内生菌与植物长期共存,二者协同进化,互惠互利。在胁迫因素的影响下,内生菌群落组成会发生相应的变化并对植物起到重要的保护作用。然而,关于病原菌胁迫对油茶树叶片内生细菌群落结构的影响尚缺乏系统的研究。为了解云南油茶受炭疽病菌侵染后,叶片内生微生物群落如何参与植物防御,本文基于高通量测序技术,对炭疽菌生物胁迫下云南油茶病、健叶片内生菌群的群落组成和多样性进行分析;基于Bugbase软件对菌群的表型进行预测。结果表明,炭疽菌侵染后显著提高了Chao1、ACE丰富度指数,而多样性指数Simpson、Shannon则无显著变化。门水平上,病、健叶片上相对丰度大于1%的种类相同,但所有门的丰度都表现为病叶高于健叶。属水平上,病叶片中Methylobacterium(1.91%)属相对丰度最高,健康叶片中Pontibacter(1.41%)相对丰度最高。感病叶片中有5个特有属,健康叶片中有3个特有属。Bugbase菌群功能预测表明,云南油茶感病叶片内生菌菌群生物膜形成能力和氧化胁迫耐受增强;革兰氏阳性菌的相对丰度增加,革兰氏阴性菌相对丰度降低。可见,油茶炭疽病的发生改变了油茶树叶片内生细菌的群落结构,使少数抗病相关物种优势生长。研究结果为油茶炭疽病的生物防治提供了信息。

不同模式施肥对油茶叶片生长及其养分含量的影响

为了给油茶林施肥管理提供科学依据,通过不同模式施肥,对油茶叶片生长和叶片养分含量进行研究,探讨油茶叶片各生长指标与叶片养分含量之间的关系。结果表明:各模式对油茶叶片生长指标和叶片养分含量均有显著促进作用,叶形指数与其它指标有负显著相关性,比叶重与其它指标间有正显著相关性,叶片养分中N、P、K的含量与其它指标间均存在显著相关性,说明施肥模式与叶片生长间关系密切。各模式对油茶叶片的肥效作用由大到小排列依次为:M5、M4、M2、M3、M1、M0、CK。

喷施茉莉酸甲酯对油茶幼苗叶片生理生化的影响

探讨喷施茉莉酸甲酯对油茶(Camellia oleifera Abel.)幼苗叶片生理生化的影响,以湘林27号、湘林36号、长林3号和长林4号4种贵州省天柱县主栽油茶品种的2年生嫁接苗为研究材料,采用露地栽培的方法,以6种不同浓度(0、100、300、600、1 000、1 500 μmol/L)的茉莉酸甲酯处理进行试验,测定4种油茶品种叶片中抗氧化酶活性、可溶性蛋白质、可溶性糖等7个生理指标的变化情况。结果表明,100 μmol/L茉莉酸甲酯喷施处理有利于提高油茶幼苗叶片中的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性,有效降低丙二醛含量,增加可溶性蛋白质、可溶性糖和游离脯氨酸的含量。

修剪措施对油茶枝条和叶片生长及营养元素的影响

以优良无性系油茶纯林为研究对象,研究了不同修剪措施（1/2短截,1/3短截,1/4短截,1/5短截,对照（CK）,整个生长季均不修剪,）对优良无性系油茶的影响。结果表明：短截措施促进新枝伸长和增粗,增加油茶株高、冠幅和主茎,同时也能增加油茶新生枝条含水率和比叶质量,其中以重短截（1/2短截）处理的效果最佳;1/2短截和1/3短截均能促进长度〉20 cm的新枝条生长,而1/4短截和1/5短截有利于10~20 cm的新枝生长;油茶地上部分各器官的生物量随着短截程度的增加,除了新生叶生物量以外,经短截处理后,油茶地上部分各器官的生物量均显著高于对照（P〈0.05）,相同处理下均表现为多年生枝条和叶的生物量明显高于新生枝条和叶生物量,修剪强度越重,油茶地上部分生物量越大;不同短截处理后,油茶根系数量随着土层深度的增加呈一致的先增加后减少的趋势,相同土层深度下,不同短截处理后,油茶根系数量基本表现为CK〉1/2短截〉1/3短截〉1/4短截〉1/5短截,修剪强度减少了油茶的根系数量;而对于根系的水平分布,修剪强度越重,根系分布范围越小;修剪强度越重,其不同器官大量元素（N、P、K）质量分数越低,中量元素（Ca、Mg）、微量元素（Cu、Fe、Zn）质量分数越高,短截处理有利于油茶枝条及叶片中中量和微量元素的积累,但对其大量元素（N、P、K）的代谢积累不利。

外源抗坏血酸和H_2O_2对油茶离体叶片衰老的效应

以１、５ｍｍｏｌ／Ｌ抗坏血酸和０．１、０．５ｍｍｏｌ／Ｌ过氧化氢处理油茶叶片．结果表明，抗坏血酸可以明显提高油茶叶片的抗坏血酸过氧化物酶和过氧化氢酶活性，同时减少丙二醛的含量．过氧化氢可以明显促进叶片的蛋白水解酶活性增加，使可溶性蛋白质含量下降．

油茶不同叶龄叶片形态与光合参数的测定

为了探讨油茶叶片形态特征、光合特性与叶龄的相关性,从而为油茶的生产经营提供理论参考,利用CI-203叶面积分析仪和LI-6400便携式光合仪测定了油茶新梢不同叶龄叶片的形态特征和光合参数。结果表明:油茶叶面积和叶片鲜质量,从第1到第3位叶逐渐变大,又从第3到第7位叶逐渐减小;叶片的叶绿素含量和净光合速率均随着叶龄的增大而增大;叶龄与蒸腾速率和气孔导度均呈极显著正相关,而与胞间CO2浓度呈极显著负相关;叶片比叶面积与胞间CO2浓度间呈极显著正相关,而与净光合速率、蒸腾速率和气孔导度间均呈极显著负相关;叶片干物质含量比值与其净光合速率、气孔导度和蒸腾速率间均呈极显著负相关;叶片生长20 d,叶面积等形态特征基本发育完全,经过60 d的生长后,基本成为主要功能叶。

基于LIBS结合傅里叶变换NIR技术的油茶炭疽病等级研究

油茶(Camellia oleifera)炭疽病是油茶产业普遍发生的一种破坏性极强的病害,严重制约了油茶产业的发展,油茶患炭疽病初期只需及时修除树上的患病部位,随着病情的加重需铲除患病枝干,患病严重的病株要及时砍伐。针对目前检测油茶炭疽病等级的实验复杂、判定精度不高等问题,提出采用激光诱导击穿光谱(LIBS)结合傅里叶变换近红外光谱检测油茶叶片炭疽病等级判定的方法,以实现油茶炭疽病等级的快速、高效和高精度判定。健康和感染不同程度炭疽病油茶叶片的LIBS光谱中Fe、Ca、Mn、CaⅡ等元素健康油茶叶片与患病油茶叶片存在显著差异,且随着患病程度的增加元素的特征峰强度逐渐降低,主要原因是这几类元素都是油茶生长所必需的元素;健康油茶叶片与患不同程度炭疽病油茶叶片的傅里叶变换近红外光谱的吸光度也存在差异,随着油茶叶片炭疽病等级的加重傅里叶变换近红外光谱的吸光度逐渐降低,主要是由于傅里叶变换近红外光谱能够反映样品的物理特性。分别采用归一化(Normalization)、多元散射校正(MSC)、标准正态变换(SNV)预处理方法结合竞争自适应重加权采样(CARS)、连续投影算法(SPA)变量筛选方法建立了偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和支持向量机(SVM)的油茶炭疽病等级的融合光谱分类模型。PLS-DA模型中LIBS(Normalization-CARS)-NIR(Normalization-CARS)-PLS-DA的预测集RMSEP=0.173,R_(p)^(2)=0.987,误判率为0;SVM模型中LIBS-NIR-CARS-SVM的建模集精度100%,预测集精度为97.59%。实验结果表明:基于LIBS与傅里叶变换近红外光谱融合检测油茶叶片炭疽病等级中PLS-DA模型比SVM模型的定性分析精度更高,模型更稳定。研究表明:LIBS光谱联合傅里叶变换NIR光谱可高效、快速、高精度地区分健康油茶叶片与各个等级的炭疽病油茶叶片。

遮阴和施肥对油茶幼苗叶片抗寒性的影响

以不同遮阴时间和施肥量处理的油茶幼苗为研究对象,以其叶片在不同时间(1月、2月、11月和12月)半致死温度的差异为依据,研究了油茶幼苗叶片的抗寒性对遮阴和施肥的响应。结果表明,遮阴对翌年1月和2月油茶幼苗叶片的半致死温度没有显著影响,而对当年11月和12月的半致死温度产生了显著影响。回归模拟的结果表明,当年11月和12月油茶幼苗叶片半致死温度(y)与遮阴时间(x)遵守y=ax2–bx–c(R2=0.8987*~0.9116*)模型,即此时期的半致死温度随遮阴时间增加呈现先降低后升高的变化规律,表明遮阴时间过长将会降低油茶幼苗的抗寒性。施肥对当年11月和12月及翌年1月和2月油茶幼苗叶片的半致死温度均产生了显著影响。回归模拟结果表明,不同季节,油茶幼苗叶片半致死温度(y)与施肥量(x)均遵守y=k/(1+aexp(–(bx+cx2+dx3)))(R2=0.9929*~0.9994*)模型,表明油茶幼苗叶片的半致死温度对施肥的响应呈现随施肥量增加先降低后趋于稳定的基本趋势,油茶幼苗叶片的半致死温度不随施用量的增加而无限降低。

抑制‘白花油茶’叶片外植体褐化和诱导愈伤组织的研究

以‘白花油茶’Camellia oleosa Rehd叶片作为材料研究愈伤组织诱导过程中降低外植体的褐化现象和提高诱导率的方法。对‘白花油茶’嫩枝弱光培养,用维生素C漂洗外植体,培养基中加入维生素C和活性炭来抑制外植体的褐化现象,对基本培养基种类、激素浓度、琼脂浓度和糖类进行单因素实验和不同组合试验,以外植体的存活率、愈伤组织诱导率及其生长状况为指标,优化了‘白花油茶’叶片愈伤组织诱导的条件。结果表明,水中弱光培养枝条1~2 d,0.3 g·L^(-1)的维生素C溶液漂洗外植体2~3 min,培养基中添加1.0 g·L^(-1)活性炭和0.3 g·L^(-1)维生素C等都可以显著减少外植体的褐化,从而提高外植体的存活率。优化的培养基成分为基本培养基WPM,包含1.0 mg·L^(-1) 6-BA和1.5 mg·L^(-1) 2,4-D,15.0 g·L^(-1)蔗糖和15.0 g·L^(-1)葡萄糖,6.5 g·L^(-1)琼脂,1.0 g·L^(-1)活性炭和0.3 g·L^(-1)维生素C等能够提高外植体的愈伤组织的诱导率,减少‘白花油茶’外植体褐化现象,适当的培养条件能够快速有效地诱导出有活性的愈伤组织,为再生‘白花油茶’植株打下了基础。

油茶叶、果壳浸提液对大豆、花生种子的化感作用

以花生、大豆为试验对象,研究油茶叶、油茶果壳水浸提液对花生、大豆种子萌发及生长是否具化感作用,从而在植物化感作用方面为油茶林地套种作物提供依据。结果表明,不同浓度的试剂对大豆和花生的发芽率、发芽势、发芽指数都表现为化感抑制作用,油茶叶水浸提液的抑制作用高于油茶果壳水浸提液。油茶果壳对花生的生长指标既有促进作用又有抑制作用,浓度为0.01 g/mL时花生的胚根长、下胚轴长、鲜质量值最大,随着浓度的升高而逐渐下降,整体呈现出低浓度促进、高浓度抑制的趋势。本试验仅从大豆、花生种子的发芽和生长情况来判断油茶树体器官水浸提液对花生、大豆是否有化感作用,具体的化感成分还需进一步鉴定。

油茶喷灌试验初报

喷灌技术始于十九世纪末期,大规模推广应用还是在本世纪四十年代以后,目前正以每年增长10%的速度在世界各地发展。国内引进和研究喷灌技术起步较晚,1956年曾被列为国家重点科研项目,1958年在农业上有重点的推广。目前喷灌面积已达1000万亩。然而,用于油茶喷灌试验尚未见报导。油茶是我国南方各省的主要经济树种,是我国重要的木本油料资源,由于其生长发育规律的特点,在果实增长和油脂转化的7—9月,每因产区雨量不足而产生“

深度学习在基于叶片的油茶品种识别中的研究

【目的】采用深度学习方法开展基于叶片的油茶品种识别研究,开发油茶品系图像识别技术,为油茶品种鉴别提供科学依据。【方法】选择自然光照条件下生长的11个油茶品种叶片作为研究对象,采集完整、无明显病虫害的叶片,以白色硬纸板为背景,利用智能手机对叶片的正、背面进行图像采集,通过可用性筛选去除无效图像,构建图像数量为2 791张的油茶叶片品种数据集,采用深度学习网络(GoogLeNet、ResNet)对11个油茶品种的叶片图像进行识别研究。【结果】GoogLeNet和ResNet网络均能满足基于叶片的油茶品种识别要求,总体识别准确率、召回率的调和平均值(F_(1))分别达94.0%和80.7%;其中GoogLeNet网络识别效果更好,平均准确率、召回率、多分类模型指标宏观F_(1)(Macro F_(1))和微观F_(1)(Micro F_(1))分别为94.1%、94.0%、94.0%和96.9%,其对油茶品种编号1和编号8的识别召回率高达100%。【结论】深度学习网络(GoogLeNet、ResNet)能够实现基于叶片的油茶品种识别,可为基于其他作物的品种识别提供参考。

生物小实验

1 用氯化钙溶液做植物细胞质壁分离实验 用30％蔗糖溶液进行质壁分离实验其缺点是:蔗糖质粘,物镜载物台易沾污,不易擦拭。我们改用饱和氯化钙溶液进行质壁分离实验,效果最佳,易清理。

激光诱导击穿光谱技术检测油茶炭疽病

炭疽病是油茶最常见的病害之一,因此对油茶炭疽病进行快速检测具有重要意义。提出了一种检测油茶叶片炭疽病的新方法,采用激光诱导击穿光谱检测技术,快速无损诊断正常和感染炭疽病油茶叶片中的Mn元素含量,根据火焰原子吸收光谱法对样品中Mn元素的真实含量进行了分析。分别采用平滑、去噪、归一化、基线校正、一阶求导降噪、二阶求导降噪对光谱数据进行预处理,使用偏最小二乘方法(PLS)建立定量模型,采用间隔偏最小二乘法(iPLS)对光谱数据进行波段筛选。最终结合7点平滑和一阶导数降噪进行预处理,根据iPLS建立定量模型。实验结果表明,平分为24个子区间时,第6个子区间的建模效果最佳,建模相关系数为0.9076,建模均方根误差为0.2090μg/mg,预测相关系数为0.8947,预测均方根误差为0.2100μg/mg。