研究香椿种子千粒重的变异程度不仅有助于香椿的遗传改良,也有助于樟树产业的发展。有的基于人工计数测量樟脑千粒重的方法耗时,费力,容易出错,特别适合于大样本的处理。研究使用扫描仪获得标准图形,由ImageJ软件自动计数,称重后称重1000粒,并与手动计数方法进行比较;它采用这种方法在江西省的10个地理种源和广泛的古代种源分布。量1000粒种子的重量,并分析种源和家族之间的变异水平。

果表明,该图像测定方法可以快速准确地计数香椿种子,大大提高了1000粒重的测量速度。自江西的1000个局部种仁重量的变异主要来源于种源,1.10的平均多样性指数,遗传多样性水平较低,1000粒的重量线受影响较小。理气候因素。键词:柠檬;重量为1000粒; ImageJ软件;从; CLC数变异S792文档标识代码文章编号1007-7731(2018)10-0082-04Application ImageJ的分析软件来测量1000个种子CinnamomumcamphoraZhong永达与人的重量。要:对体重的变化研究樟树1000个种子有助于遗传选择和行业camphre.Cependant发展水平的提高,基于人工计数需要测量重量樟脑1000种子时间,费力且容易出错,特别不适合加工大样本。我们的研究中,我们使用扫描仪获得标准图形,通过ImageJ软件自动计数,称重后计算1000粒种子,并将其与人工计数方法进行比较。
下来,1000种樟脑种子的重量LinkedIn来源及其变异进行了分析。果表明,使用ImageJ软件的扫描仪提供了一种快速准确的方法根据樟脑种子计数,江西樟树中1000粒种子的重量变化主要来自种源,平均多样性指数为1.10,表明种群间遗传变异水平较低,受气候因素影响较小关键词:樟树;重1,000粒种子; ImageJ分析软件;出处;变异种子形态是植物生命周期的基本特征之一[1],它深刻地影响种子寿命,种子发芽率,植物建立,物种再生能力和各种方面,如人口的分布格局[2-6]。子重1000粒是森林分类的重要特征,对森林遗传研究具有重要价值[7],也是苗木播种的直接基础。量1000粒重量的传统方法是在人工计数后称量天平,并在转换后获得1000粒的重量,但手动计数耗时费力,不仅产量低而且量大错误。动粒子计数仪的出现解决了在一定程度上自动测量1000粒重的问题[7-9],但由于重叠现象很容易引起计数误差种子通过检测区[9]和大样本。数量而言,即使使用计数机仍然需要花费很多时间。此,快速准确地进行种子计数的方法成为研究1000粒重特征的关键。树(Cinnamomum camphora(L.)Presl)是中国珍贵而经济的物种,被称为长江南部的四条着名河流,被称为二级保护野生植物[10]。要分布在中国长江以南的江西,浙江,福建,台湾等东南沿海省份,以及朝鲜,越南,日本等国家。培[11]。
西省保存了300多个古榆林,安福县有8700多个香棒,绰号“桉树之乡”,超过200株超过1000株年。[12]中国在开发和使用樟脑方面有着悠久的历史,大约7000年前在河姆渡遗址发现了桉树的使用。檬种子不仅是香气和香料的重要原料,还可用于制备轻质生物柴油,表面活性剂和高级洗衣皂,肥皂等,而且树皮也可以用作药物[3]。此,研究香椿种子千粒重的表型变异不仅有助于香椿遗传改良的研究,也有助于其经济价值的发展。华东及其合作者分析了中国47种樟脑的100粒种子的重量,发现这些种子的重量存在显着差异。赣东南部,闽浙南部省份的种子一般都较大:在赣井冈山,上饶和栾川县平均种子重量调味高粱18.55克,而种子云南和广东的种源相对较少。而,在这项研究中,每个来源与10到12棵亲本树混合,没有进行家庭研究[13]。方和他的同事研究了41个苗七个来源千粒重七个省,并表明,桉树种子的千粒重为种源和显著正相关经度之间显著不同[ 14。该实验室中,收集了12种用于樟脑的物种,每个来源随机选择3个家庭,这表明种源和家庭之间1000粒重的遗传多样性达到了非常显着的水平。[15]。述樟脑种子千粒重的测量主要基于传统的,长而费力的方法,并不特别适用于处理大样本和大量数据。年来,随着数码相机技术和图像处理软件的发展,可以快速,轻松地计数樟脑种子。
如,由美国国立卫生研究院(美国)开发的用于医学和临床图像分析的ImageJ软件[16]可以通过图像处理和分析轻松计数血细胞和皮质细胞。手动计数相比,效率乘以10 [17,18]。本研究中,使用扫描仪和ImageJ软件计算香椿的种子,称重鳞片并计算香椿的种子重量。有分析均可在个人电脑。此基础上,选取江西省10种地理和古代高粱来源,以100株柠檬为材料,研究了1000粒粒重的变化。代表了1000粒谷物中的大量种子样本。量提供了有效的技术方法。料和方法测试材料2014年11月下旬,从江西宁都,安徽安庆的江西省科学院三个来源中选取成年柠檬。实验室中收集紫色和黑色种子,将水浸泡2-3天以形成皮肤。的吸收软化,通过细砂的喷溅消除剥离的纸浆。涤和干燥后,根据两种方法测定千粒重。外,选择了10个在江西省地理代表性和广泛分布的栎属种源,每个来源的10个家庭测量了1000粒的重量(表1)。
量图像扫描和拍摄照片选择150到200个待测试的toona sinensis种子,并将它们放在离种子一定距离的白布上。放标尺放置在白色织物的边缘上作为“规则”,用于将像素值和距离值转换为扫描模式。用Unispro G760 Violet HD相机(或其他扫描仪)扫描以保存文件。像处理运行ImageJ软件将照片导入Open。择标尺上的已知距离,打开“分析/定义比例”,然后设置参数。素的距离对应于扫描的分辨率;已知距离是所选规则的距离;像素的纵横比可以理解为放大率,因为数字化通常由100%数字化组成,这里定义为1.0;长度单位是已知距离。度单位,单击“确定”继续下一步。开图像/类型/ 8位和图像/调整/阈值,将要测试的种子的彩色图像转换为黑白二进制图像。种子自动填充黑色。后,打开Analyze文件下的Analyze文件进行计数,然后设置Size(mm2)(10-100)和Circularity(0.50~1.00)以消除误报。击“确定”以生成结果。果可以保存或复制并直接粘贴到Excel工作表中进行处理。量1000个颗粒的重量,精确度为0.001g,并基于ImageJ软件测量的颗粒数换算成1000个颗粒的重量。动计数方法测定方法按照国家标准GB 2772-1999进行。要测定的香椿种子中随机选择8个重复,并分别称重每个重复100个重复。算变异系数。果变异系数不超过4,则将每次重复转换为重量并平均1000粒。据分析对上面测量的数据进行统计分析。据由Excel2010输入和组装,然后计算每个字符的平均值(X),标准偏差(σ),变异系数(CV),每个字符根据分为6个等级。均值和标准差的结果。1级,结果与分析香椿种子千粒重的测定比较香椿千粒种子的重量分别用手工计数法和图像测量法测定(表结果表明,两种方法在测定香椿种子千粒重时均无显着差异。外,图像确定方法的变化系数较小,这表明图像确定方法可行且更稳定。西省10粒种源重1000粒的表型变异通过测定确定了江西10个种源和100株菊花的1000粒种子重量。果表明(表3),婺源种源千粒重的平均重量值最小,
香樟树仅为110.83 g,吉安源最大,为152.68 g。粒重最大的家族来自湖口,重量为205.62克,最小重量1000粒的家族来自永秀,仅73.95克。异系数从13.29%到25.18%不等,最大的是湖口的来源,最小的是安逸。10个种群的遗传多样性指数在0.80~1.50之间,最高的是湖口,最低的是南方,平均遗传多样性指数为1.10,相当于在较低的遗传多样性水平。向方差分析的结果表明(表4),不同来源之间1000粒重量特征的差异达到了非常显着的水平,并且家族之间的差异不显着。表明香椿种子1000粒种子的重量差异主要存在于种源之间。类分析对各种香椿(Toona sinensis)种子大小进行聚类分析(见图1)。图1所示,10个种源可分为2组:安福,瑞昌,泉南,静安,永修,婺源等组合在一起;吉安,湖口,栾川和安义是一种类型。组的结果与地理来源没有直接关系,这表明樟脑种子的1000粒重与纬度和经度没有直接关系,可以通过聚合物来控制。果。关分析(表5)分析了1000个种源种子对江西省地理和气候因子的响应:香椿1000个种子的重量与香椿的重量呈负相关。度,纬度和海拔高度,以及年平均温度。到了显着水平,表明江西省种子种子的千粒重对地理气候因子的响应较小。论和讨论树种的大小影响一系列树木生物学和生态学特征[1]。前,研究人员对1000粒种子的重量变化进行了广泛的研究,但其中大部分是通过人工计数来衡量的[13-15,20-23]。ImageJ软件已广泛应用于医疗细胞的自动计数,并已证明具有相当的精确性和简单性[24]。研究使用扫描仪或其他相机工具来获取标准图像。ImageJ软件的图像分析功能自动确定种子数量。手动计数方法相比,该方法在确保精度的前提下大大减少了计数时间和手动计数可能引起的误差(表2)。据实验对比,可以通过图像处理方法测量每1000粒重100份柠檬种子(一个人可以在不到6小时内完成)。
动计数大约需要18个小时并且它的效率乘以三倍以上。仅如此,通过ImageJ软件的分析,还可以测量种子大小的特征并对种子大小进行完整分析。得的所有数据将自动保存在Excel表中,从而减少数据输入时间。期地理隔离造成的遗传漂变可能导致同一树种的不同地理位置的变化[14]。椿是一种古老的树木化石,自石炭纪以樟脑的形式存在。自然演替和长期演化过程中,形成了江西不同地理来源之间1000粒的重量差异。
研究利用图像测定方法确定了来自10个种源和100个地理代表属的1000个种子重量的表型变异,并在江西省广泛分布。果表明,江西1000粒种子重量的变异主要来源于种源,家系间差异不显着(表4)。实验室开始时,樟脑组中使用的材料也得到了类似的结论[15],类似于李方[14],任华东[13]等,表明在地理和类似的气候条件,遗传是决定种子重量的决定因素。而,在该研究中,来源中的家族之间的差异未达到显着水平,并且群体内的遗传多样性水平较低(表3,表4),表明江西省各种来源的长期地理隔离过程,形成了有效的遗传隔离。关研究表明,1000粒种子重量的地理梯度变化是一个复杂的过程,受栖息地水,温度,海拔等因素的控制。源于植物之间在“不同生境”中的“胁迫耐受性假设”和“资源限制假设”之间的任意选择。
[25]李芳和任华东等研究人员估计,香椿1000粒种子的重量与经度显着正相关。着经度的增加,种子越重,重量越高。自东部的1000粒种子往往更大[13,14]。
他研究表明,植物重量和纬度之间存在显着的负相关关系,即纬度越高,种子越清晰[26]。而,本研究进行的相关分析表明,江西省1000个种子的种子重量与纬度,经度,海拔和温度无显着相关。平均值(表5)。(图1),这可能是由于本研究仅针对江西省的当地种源,经度一般介于114°和116°之间,采样范围相对集中。椿种子千粒重的地理梯度变化还有待进一步研究。该研究中,通过扫描仪获得标准图像,通过ImageJ软件自动生成种子数量,并且无需编程即可处理大量样本。该图像测定方法应用于江西省大样本香椿种子千粒重变化,验证了该方法的有效性。
传统的人工计数法相比,该方法快速,简便,稳定,高效,有利于研究大量香椿籽样品的千粒重。
本文转载自
香樟树 https://www.jshmcyz.com