茅苍术根系及组培苗生长的动态监测

摘要

目前，试管苗的质量是通过接触称重来获得，根系长度是用破坏性方法测量的，其根系体积是用排水法获得。虽然这些方法较准确，但有许多限制。为了评价不同茅苍术的生长速率以及动态描述茅苍术的生长，必须寻找一种非接触的方法对茅苍术的生长进行监测。我们研究了基于图像分析的茅苍术试管苗的无菌检测技术及利用微管法对茅苍术根系的研究，动态分析了不同类型茅苍术的生长，由此筛选出速生类型，在优良茅苍术的种质保存和扩大生产具有指导意义。论文的主要工作如下：
　　 1、植物的地上部分和地下部分生长具有相关性，可以通过植物的地上部生长来考察地下部生长。通过分析地上部分的生长发育情况来筛选快速生长的茅苍术类型，为茅苍术优良品种的选择提供间接依据。应用SPSS软件对它们的地上部生物量和地下部生物量进行相关分析，结果发现茅苍术地上生物量和地下生物量的Pearson相关系数为0.908(n=22，P＜0.001)，说明地上生物量与地下生物量存在极显著正相关。冠重是判断根系是否发达的主要指标。
　　 2、应用Minirhizotrons法动态监测地下部分的生长。微根管法检测根系的结果表明，缺刻型的茅苍术根系生长最快，短披针型茅苍术根系生长最慢。全年的缺刻型茅苍术根的增长达89.3％，3-5月生长量可达51.2％，缺刻型的茅苍术的块状茎和须根细胞伸长量最大，卵圆型、长披针型，短披针型的茅苍术的块状茎和须根细胞伸长量没有显著的差异。缺刻型茅苍术的须根伸长量达到57.2％。由此，可以推断缺刻型茅苍术根系在3-5月时生长最快，且生长方式以细胞伸长生长为主，这个结果为茅苍术的优良品种和收获时间的选择提供依据。
　　 3、通过多参照内标法建立了茅苍术组培苗无菌监测技术。多参照内标法因其能动态监测较大质量范围的组培苗的大小被用来动态监测不同培养基中不同类型茅苍术的组培苗的生长。四参数的Logistic方程表征的不同类型的茅苍术组培苗的生长信息结果表明，不同类型茅苍术组培苗的生长速率是不同的，缺刻型茅苍术的生长速度明显地快于其他类型，0.1mg1-1NAA+2mg1-16-BA的激素配比优于其他两种激素配比。
　　 4、通过图像处理技术对组培苗根的长度和体积进行监测，得到组培苗根的长度和体积与根的图像分析长度和体积具有很好的相关性。利用图像分析方法能很好地动态监测不同培养基中不同类型茅苍术的组培苗根的增长生长和体积增长。三参数和四参数的Logistic方程都能表征茅苍术的组培苗根的生长信息。缺刻型茅苍术根的增长生长速度大于其他二种类型的茅苍术，0.5mg1-1 IBA+0.05mg1-1NAA的激素配比优于其他三种激素配比。三参数和四参数的Logistic方程对茅苍术体积增长速度的表征结果有一定的差异。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪 论

1.1茅苍术研究概况

1.1.1茅苍术光合与水势研究

1.2根系形态观测方法

1.2.1挖掘方法

1.2.2非挖掘的方法

1.2.3根系监测研究

1.3图像处理技术在根系检测方法研究进展

1.4组培苗监测研究进展

1.5本研究目的

1.6主要内容

第二章茅苍术的生长发育各器官相关性研究

2.1材料与方法

2.1.1试验环境

2.1.2方法

2.2结果与分析

2.2.1茅苍术地上部生物量与地下部生物量的相关性

2.2.2茅苍术地上生物量与地下生物量的拟合

2.2.3茅苍术地下部性状和地上部性状的相关性

2.3结论

第三章茅苍术的地下部生长信息的检测

3.1材料与方法

3.1.1供试材料及环境

3.1.2根系测量方法

3.2结果与分析

3.2.1不同类型茅苍术地下部分生物量月变化

3.2.2不同类型茅苍术地下部分生物量细胞分裂量增加与细胞伸长生长比较

3.3小结

第四章茅苍术组培苗生长的动态监测

4.1材料与方法

4.1.1材料

4.1.2方法

4.2结果与分析

4.2.1茅苍术组培苗生长的动态信息的获取

4.2.2不同类型茅苍术组培苗生长的动态比较

4.3小结

第五章茅苍术无菌试管苗根的生长动态分析

5.1材料与方法

5.1.1材料

5.1.2实验方法

5.2结果分析

5.2.1累积像素间距与茅苍术无菌试管苗根的长度的相关性分析

5.2.2茅苍术无菌试管苗根图像分析长度与实际长度

5.2.3茅苍术无菌试管苗根分析体积与人工测量体积

5.2.4茅苍术无菌试管苗根的生长动态分析

5.2.5三参数Logistic方程对茅苍术无菌试管苗根生长动态的拟合

5.2.6 四参数Logistic方程对茅苍术无菌试管苗根生长动态的拟合

5.2.7四参数模型和三参数模型适应性分析

5.3小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致 谢

攻读硕士期间发表的论文