基于生理生态过程的大麦顶端发育和物候期模拟模型

为改进已有的大麦生理发育时间模拟模型(YDmodel),以扬州地区5个品种春播条件下的顶端发育和物候发育观测资料和历史资料为依据,构建了基于生理发育时间的顶端发育和物候期机理模型.模型量化了热效应、光周期、春化效应对发育的影响,引入了7个遗传参数,分别为播种到出苗所需的有效积温、灌浆期发育基点温度、生理春化时间、临界日长、光周期反应起始点、最短苗穗期、最短灌浆期.本模型在YDmodel基础上的改进主要有3点:(1)将每日生理发育时间的增量乘以水肥丰缺因子,改为除以水肥丰缺因子表现水肥对大麦发育的影响,客观体现了大麦在水肥丰缺条件下的发育延迟或提早现象;(2)将三段线性函数改为非线性函数表达春化效应和相对热效应,确立了不同品种相对春化效应和相对热效应的曲线族;(3)将线性函数改为正弦函数表达不同品种光周期效应.经测算,各大麦品种到达单棱期、二棱期、雌雄蕊分化期、药隔形成期、雌蕊柱头二裂分叉期、雌蕊柱头毛状突起期等顶端发育阶段的生理发育时间分别为2.6、5.6、11.3、13.1、15.3、18.2、28.7d,到达出苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期等主要物候期的生理发育时间为0、13.1、28.7、32.8、51.5d,形成了不同大麦品种在不同气候和栽培条件下统一的衡量发育的定量尺度.     

基于生理发育时间和生长度日的烤烟生育期预测模型

利用2010-2011年在云南具有代表性的植烟县开展烤烟种植试验数据,建立基于生理发育时间和生长度日的生育期模型,再利用农业气象观测资料进行模型验证.结果表明：在移栽期之前,两种预测模型都有很好的模拟效果,平均误差日数较低,移栽期之后,受移栽、打顶等农事活动的影响,误差日数增大;使用生理发育时间法进行模拟的预测值与实测值符合度较好,尤其是在移栽期之前,平均误差日仅为2 d,预测精度明显高于生长度日法;受光周期效应的影响,生理发育时间模型在较低纬度地区的模拟效果偏差,而在较高纬度地区模拟精度较高.     

棉花生育时期及蕾铃发生发育模拟模型研究

通过定量分析南京、安阳、保定和石河子4个试验点2002年不同播期3个品种(早熟品种中棉所36号、中早熟品种中棉所35号、中熟品种中棉所41号)的生育时期与环境因子之间的动态关系,建立了基于生理发育时间(DPT)的棉花生育期、果枝出现时间及其蕾铃发育阶段的模拟模型.模型的热效应计算考虑了不同棉区昼夜温较差对棉花发育速率的影响以及薄膜覆盖的增温效应,在模型中引入了果枝始节系数(I_FIN)、日照时数因子(F_SH)和果枝节位光照系数(I_FBR).利用不同年份、生态区、基因型的试验资料对模型进行了测试检验.结果表明,不同条件下模拟值与观测值的符合度较好.不同生育时期的模拟值与观测值的根均方差(RMSE)从播种到出苗、出苗到现蕾、开花到吐絮及播种到吐絮分别为0.9、2.2、17和2.1d,平均2.1d;棉株各果节点从现蕾到开花日期的模拟值与观测值的RMSE为1.8～3.7d,从开花到吐絮日期的RMSE值为4.6～5.8d.     

基于生理生态过程的大麦顶端发育和物候期模拟模型检验

为测试研究I 模型BarleyGrow,采用4个生态区(南京、扬州、武汉、昆明)、10个大麦品种在不同播期下的顶端发育和物候期资料,对BarleyGrow、YDmodel和SUCROS模型进行对比检验和评价.利用遗传-模拟退火算法确定各品种的遗传参数,提高了应用程序求算参数的精度.从模型的整体预测效果来看,BarleyGrow对不同地区、不同播期、不同品种的各顶端发育和物候期预测准确而稳定,均方差RMSE在1.06～7.94d之间,而YDmodel为6.26～13.35d,SUCROS为11.22～20.28d.各参试品种对BarleyGrow中灌浆期基点温度、生理春化时间、临界日长、最短苗穗期4参数反应敏感.经改进的生理发育时间(PDT)模拟模型(BarleyGrow)对中国广大地区不同温光条件下的大麦顶端发育和物候发育均具有较好的预测效果,尤其对药隔期、二裂期、毛状期、抽穗期、灌浆期、成熟期的模拟精度高而稳定,表现出较强的机理性以及较好的预测性.     

基于气候适宜度的东北地区春玉米发育期模拟模型

以春玉米的生理生态发育过程为基础,基于作物生理发育时间恒定原理,建立了可推广应用的作物发育期模拟模型.本文充分考虑光、温、水对作物生育进程的综合影响,设计了基于气候适宜度来动态确定作物生理发育日数的算法,为模型的大范围推广应用奠定了基础.利用东北地区农业气象站2009、2010年观测资料对模型进行了分析和验证,模型运行结果与实际观测情况比较吻合,全生育期的均方根误差(root mean square error,简称RMSE)为3.8d,营养生长阶段发育期模拟结果的相关系数在0.84以上,生殖生长阶段发育期模拟结果的相关系数在0.77以上.模型生物学意义明确、精度较高、数据易获、可操作性强,能够在农业气象业务服务中应用于玉米生育进程的模拟与预测.     

玉米生长生理生态学模拟模型

建立了玉米（Ｚｅａ ｍａｙｓ Ｌ．）生长生理生态学模拟模型（ＭＰＥＳＭ）。模型由５个子模型组成：１）气象资料形成子模型,２）水分影响子模型,３）氮素影响子模型,４）玉米发育子模型,５）玉米生长子模型。ＭＰＥＳＭ具有５个主要功能：１）模拟环境条件（气象因子、土壤湿度和氮素供应）对玉米生长和发育的影响,２）模拟玉米的发育进程,３）模拟玉米的生长过程,４）模拟玉米产量形成过程,５）玉米最优化栽培管理决策     

茄子雄性不育系与保持系生理生化特性比较分析

以赤茄（Solanum integrifolium）和栽培品种远缘杂交选育得到的核质互作型雄性不育系05-506及其保持系05-507为材料,测定并分析了叶片激素、叶绿素、游离总氨基酸、可溶性糖含量及光合特性。结果表明,茄子不育系苗期叶片中IAA和GA3含量低于保持系,ZR含量高于保持系,ABA／（IAA＋ZR＋GA3）比值约为保持系的1.3倍;不育系叶绿素含量幼苗期低于保持系,盛花期和保持系相近,结果期高于保持系;可溶性糖和游离总氨基酸含量高低随光合速率的变化而变化．幼苗期C／N比值低,盛花期C／N比值增大,碳水化合物代谢加强,结果期C／N比值下降,但不育系下降幅度较保持系少。不育系与保持系的Pn日变化均呈双峰曲线,即有光合“午休”现象;Pn值顺序不育系为幼苗期＜盛花期＜结果期,保持系为幼苗期＜结果期＜盛花期;不育系在营养生长和生殖生长时期的光饱和点均高于保持系,光补偿点在幼苗期和盛花期高于保持系,但结果期比保持系低。     

大棚番茄生长发育与棉铃虫危害的模拟模型研究

根据１９９３～１９９４年大田资料建立了塑料大棚番茄的生长发育动态模型和棉铃虫Ｈｅｌｉｃｏｖｅｒｐａａｒｍｉｇｅｒｚａ（Ｈｕｂｎｅｒ）取食为害模型,动态模拟了番茄的净光合产量和各器官的干物质消长,以及植株的形态建成和产量形成过程,模型把番茄繁殖器官的脱落按其成因归纳为生理的,环境的及病虫害引起的脱落,容量包棉铃虫取食为害模型偶联,棉铃虫对番茄的取食为害模型为第一代,第二代棉铃虫取食不同时期番茄各发育     

水分胁迫下嫁接对茄子生长及其生理生化指标的影响

以野生茄托鲁巴姆(Solanum torvum)为砧木,茄子品种西安绿茄为接穗进行嫁接,研究不同水分胁迫下嫁接对其生长和生理生化指标的影响.结果表明:土壤水分胁迫严重限制了嫁接茄和自根茄的生长,在对照(80％ ～85％)处理下差异不明显,在轻度(50％ ～55％)、重度(35％～40％)水分胁迫下差异显著;与自根茄相比,各处理嫁接茄的株高和茎粗显著增加(P＜0.05);地上部鲜重、根鲜重和地上部干重、根干重均呈显著增加趋势;叶片相对含水量和叶绿素含量也显著增加;而相对电导率和丙二醛( MDA)含量较自根茄显著下降;嫁接极显著地增加了叶片的脯氨酸和可溶性糖含量;随着胁迫时间的延长和程度的加大,嫁接茄叶片的超氧化物酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性与自根茄差异达显著水平(P＜0.05);嫁接增强了植株长势,能够调节自身渗透调节物质的含量和保护酶系统活性,来减轻干旱伤害,维持植物体的正常生理代谢功能,表现出较强的抗旱耐旱能力.     

基于生理发育时间的加工番茄生育期模拟模型

综合考虑温度和光照对加工番茄生理发育效应的影响,引入了品种基本发育因子（IDF）,通过分析不同类型加工番茄的生育期与环境因素的动态关系,建立了基于生理发育时间（PDTv）的加工番茄生育期模拟模型,并利用不同年份、生态区、品种、种植方式的试验资料对模型进行了检验.结果表明：所建模型对加工番茄从播种到各个发育阶段（出苗、开花、坐果、红熟和拉秧）天数的模拟值与观测值的回归估计标准误差（RMSE）分别为1.09、2.03、2.05、2.77和2.53 d,该模型的预测精度明显高于基于有效积温的发育模型（其RMSE分别为1.90、6.63、6.33、9.36 和6.84 d）.     

多胺在植物生长发育过程中的生理作用

多胺在植物生长发育过程中具有广泛的生理作用,如参与植物衰老进程的调控、体细胞胚发生、花芽分化、花和果 实的发育及参与各种生理胁迫反应等。本文重点综述了多胺在植物生长发育过程中生理学功能方面的研究进展,并对有关 问题进行了讨论和展望。     

灌溉水稻生长发育和潜力产量的模拟模型

本文提出的HDRICE模型是灌溉水稻生长的生理生态模型,它由相互衍接的水稻形态发育、干物质积累和叶面积发育三模块组成。形态发育模块用以模拟逐日温度和日长对水稻发育的影响,其参数可反映水稻品种的基本营养性、感温性和感光性;干物质积累模块用以模拟冠层CO_2同化、作物的维持呼吸和生长呼吸及干物质分配等过程;叶面积发育模块用以模拟叶面积指数的动态。本文还讨论了模型的输入参数和模型检验。模型可应用于模拟水稻的生长发育,预测水稻品种潜在产量及为取得潜在产量所必需的群体数量指标。     

温室中生菜生长动态及生产潜力的模拟模型

以作物生理生态过程为基础,以试验所得的数据为主要作物参数,用Ｃ语言编程,建立了温室生菜生产的模拟模型．根据对周年１１茬生菜进行模拟的结果,作物光温生产潜力比现实生产力高１４．９％,作物的抽苔期精确度达到与实际抽苔期仅差±１天的水平．只需对模型中的部分作物参数进行修改,就可用该模型进行其它叶菜类作物的生长动态模拟和预测．     

模拟增加潜在巢捕食风险对2种鸟类雏鸟生长发育产生不同影响

捕食风险是影响鸟类生活史对策的重要因素之一。为应对捕食风险,鸟类进化出多样的反捕食策略。为探究北热带石灰岩森林地区鸟类生长发育对高巢捕食风险的适应机制,本研究通过利用蛇类模型模拟巢捕食者,增加潜在巢捕食风险,设置实验组,将未放置蛇类模型的实验设置为对照组。测量育雏期内黄腹山鹪莺（Prinia flaviventris）雏鸟与红耳鹎（Pycnonotus jocosus）雏鸟每日的体重、跗跖长与翼长,分别比较分析黄腹山鹪莺雏鸟与红耳鹎雏鸟上述体型特征在实验组与对照组中的生长发育规律。对符合正态分布的各日龄雏鸟生长参数进行t检验,不符合正态分布的参数进行非参数检验（Wilcox秩和检验）并求均值,使用SPSS 26.0统计软件包对雏鸟各日龄参数均值进行Logistic曲线拟合,比较各雏鸟相同生长参数在实验组和对照组实验的“S”发育曲线。结果显示,黄腹山鹪莺雏鸟在实验组的体重、跗跖长与翼长的渐近线分别占成鸟量度的71.57%、94.10%与55.29%,对照组分别占成鸟量度的78.05%、97.49%与55.67%,在实验组和对照组育雏期分别为11.1 d与10.6 d。实验组和对照组黄腹山...     

PPR蛋白在植物生长发育中的作用

PPR蛋白在陆生植物中属于最大的蛋白家族之一,其成员种类和数量均十分庞大。PPR蛋白主要的功能是通过在多种细胞器中进行定位从而参与细胞核和细胞器中特异单链RNA的转录后修饰和编辑,在植物生长发育的多个阶段均发挥着重要的作用。多数PPR蛋白编码基因的突变体呈现异常的发育表型,如胚胎致死、发育迟缓及绿化延迟等。对近年来植物PPR蛋白的分类、定位、RNA修饰的机制及其对植物生长发育影响进行了综述,并展望了植物PPR发挥功能区域和参与的调控网络研究。     

A Model for Individual Tree Development Based on Physiological Processes

Abstract: A tree growth model is presented which calculates the 3D development of trees and stands in dependence on their individual carbon, water and nitrogen balance. The availability of energy, soil water and nutrients is estimated from field data at the scale of crown and root system fractions, taking into account the individual neighbourhood. The model includes a simple estimation of radiation distribution and the simulation of carbon and nutrient exchange. Senescence is represented by compartment-specific turnover rates. Allocation of carbon and nitrogen into foliage, fine roots, branches, coarse roots, and the stem is calculated according to functional balance and pipe model principles. Dimensional changes are calculated annually according to the distribution of net assimilation. The model describes tree development as a response to individual environmental conditions and changes environmental conditions with individual tree development. Due to this feedback loop, environmental influences can be assessed in any kind of species mixture or stand structure. Furthermore, the physiological-based approach ensures that the model can be used for investigations of complex environmental changes, e.g. CO₂ concentration, precipitation, temperature and nitrogen deposition. Thus, it is particularly suitable to analyse field investigations and to support the cognition process on the ecology of forests. It could also be used, however, to estimate forest responses to given environmental scenarios.     

外源24-表油菜素内酯对高温胁迫下茄子幼苗生长和抗氧化系统的影响

本文研究了高温胁迫下外源24-表油菜素内酯（EBR）对茄子幼苗生长和抗氧化系统的影响。结果表明,外源EBR处理显著促进了高温胁迫下茄子幼苗生长,提高了SOD、POD、CAT和APXS活性,AsA和GSH含量及可溶性蛋白和脯氨酸含量,降低了MDA、O2^-及H2O含量。表明,外源EBR处理通过促进高温胁迫下茄子幼苗抗氧化酶活性、抗氧化剂含量及渗透调节物质的提高,降低ROS水平,缓解高温胁迫对茄子幼苗生长的抑制作用,增强植株抗高温胁迫的能力。     

基于RNA-Seq转录组测序技术揭示肉兔生长发育调控的分子机制

为研究肉兔肌肉生长发育调控的分子机制,本试验以84日龄齐卡巨型白兔和齐兴肉兔为研究对象,屠宰后取背最长肌组织并提取总RNA,反转录建立c DNA文库,利用Illumina HiSeq 2500测序平台进行测序,并进行序列分析和注释。筛选与肉兔肌肉生长发育相关的信号通路及差异表达基因,最后进行荧光定量PCR验证。结果表明:齐卡巨型白兔和齐兴肉兔背最长肌中显著差异表达基因总数为833个,其中齐卡巨型白兔中显著上调基因325个,显著下调基因508个。KEGG功能注释发现差异基因显著富集到PI3K-AKT通路、癌症通路和黏着斑通路,最终筛选出4个可能与生长发育显著相关的差异表达基因,为进一步对肉兔进行遗传改良提供了理论基础。     

除草剂丁草胺对常见稻田蜘蛛毒性的测定及对其生长发育的影响

采用浸渍法测定了除草剂丁草胺对室内饲养的4种稻田蜘蛛拟水狼蛛(Pirata subpiraticus)、拟环纹豹蛛(Pardosa pseudoannulata)、锥腹肖蛸(Tetragnatha maxillosa)和食虫沟瘤蛛(Ummeliata insecticeps)的毒力,以及对拟水狼蛛生长发育的影响.结果表明,高剂量的丁草胺对稻田蜘蛛有较强的杀伤力,丁草胺对4种蜘蛛半致死浓度由高到低依次为:拟环纹豹蛛>拟水狼蛛>锥腹肖蛸>食虫沟瘤蛛,食虫沟瘤蛛对丁草胺最敏感,LC50为9.61605 mg/L.用2mg/L丁草胺溶液作为水源喂养的拟水狼蛛体重、雌雄性比(3:2)、幼蛛成活率(43.4%)均远小于对照组,其3～6龄总历期延长了10d,经统计检验与对照组差异显著(P<0.05),可见丁草胺对蜘蛛生长发育有显著影响.