CN111802203A - 一种评估豌豆生长情况的方法 - Google Patents

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麦靖文
何雨桐
何可任
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李学文
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Abstract

本发明公开了一种评估豌豆生长情况的方法，包括以下步骤：(1)将画好行线的纸固定在培养皿上，做成画线板；(2)将尺子放在扫描仪上扫描成图像，得到标尺图片；(3)将豌豆腋芽从主茎上切割下来，按照节的顺序把每一节腋芽放置于画线板上；(4)按照节的顺序，把每一节腋芽逐步转移到扫描仪上扫描成图像，得到腋芽图片；(5)利用ImageJ图像处理软件处理图像。本发明的评估方法准确性高、误差小、可在短时间内处理大量样品，省时省力，直观反映分枝情况，利于科学研究及科学思想的传播。

Description

一种评估豌豆生长情况的方法
【技术领域】
本发明涉及农业种植领域，尤其涉及一种评估豌豆生长情况的方法。
【背景技术】
豌豆是世界四大食用豆类作物之一，含有丰富的淀粉和蛋白质，且脂肪含量较低，广泛应用于粮食、蔬菜、副食、饲料、绿肥和养地作物等领域。豌豆具有较全面而均衡的营养，豌豆蛋白的生物价(BV)为48％～64％，功效比(PERK为0.6～1.2，豌豆蛋白质中含有丰富的赖氨酸，可以作为提取赖氨酸的好原料。同时，由于豌豆含有大量的具有医疗作用的化学成分，已经被应用到医疗保健领域。目前，豌豆已成为医药、饲料、食品等行业的重要原料，也是环境监测的重要测试材料。
作为植株的重要构成部分，枝条的数量、大小和分布格局等特征对植株的形态构成具有非常重要的作用，它直接决定着植株的外部形态、空间结构、叶片数量和面积、以及地上生物量的积累等。另一方面，一些研究还表明，植株的分枝特征与植物生长紧密相关。例如，有研究发现当菊花的分枝数达到4时，植株的株高生长速率将显著降低；然而，对于茶树幼苗的研究却表明，植物的生长随着分枝数目的增多而有所提高。根据研究，分枝数对植株生长的影响与不同的基因类型、物种类别、以及植株生长的资源条件(光照、水分和土壤质地)密切相关。据此，若资源条件和基因型相同，则植株在生长过程中的形态和生物量积累将主要受到分枝数量的影响。随着分枝数增多，叶片数量可能增加，对光环境的利用率将提高，但分枝数的进一步增多将造成植株叶片间对光环境的竞争加剧，最终限制植株的生长和发育。因此，进一步推测，不同分枝模式下植株在生理、形态和生物量的变化可能是利用与竞争环境资源的最终平衡结果。
豌豆的分枝数是影响豌豆苗产量和豌豆嫩荚产量的重要因素之一,豌豆在采摘豌豆苗后能够从原来的分枝上产生新芽,发育成新的分枝,这种能力是衡量优良豌豆苗品种的特性之一。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种简单快速评估豌豆生长情况的方法。
本发明的主要技术方案如下：
一种评估豌豆生长情况的方法，包括以下步骤：
(1)将画好行线的纸固定在培养皿上，做成画线板；
(2)将尺子放在扫描仪上扫描成图像，得到标尺图片；
(3)将豌豆腋芽从主茎上切割下来，按照节的顺序把每一节腋芽放置于画线板上；
(4)按照节的顺序，把每一节腋芽逐步转移到扫描仪上扫描成图像，得到腋芽图片；
(5)利用ImageJ图像处理软件处理图像，具体为：
A.运行ImageJ软件，打开标尺图片，利用直线工具在标尺图片中选中标尺3cm以上距离，进入菜单选项Analyze点击Set Scale，在Set Scale界面中将Known distance设置为直线工具选中标尺的距离，并将Unit of length设置为cm，勾选Global选项将该标尺应用全部，进入菜单选项Analyze点击Set Measurements，进入Set Measurements界面后取消勾选所有选项，使软件默认为只测量长度；
B.打开腋芽图片，选择折线工具，利用折线工具在腋芽图片中逐步对需要量取长度的部分进行锚定，确保折线的起始位置和终止位置准确位于芽上，点击键盘上的“M”键对芽长进行测量；
C.对得到的测量数据进行统计和分析。
之前的豌豆生长情况一般由人工进行测量和评估，其步骤繁琐、耗时长、鉴定效率较低、鉴定结果受人为误差影响大、准确性和稳定性差，而本发明的评估方法准确性高、误差小、可在短时间内处理大量样品，省时省力，直观反映分枝情况，利于科学研究及科学思想的传播。
【附图说明】
图1为去顶与不去顶处理后的豌豆腋芽的扫描图。
图2为加硼与不加硼处理后的豌豆腋芽的扫描图。
图3为加硼与不加硼处理后的豌豆腋芽长度统计图。
图4位不同浓度硼处理后的豌豆腋芽长度统计图。
【具体实施方式】
以下配合附图及附图标记对本发明的实施方式进行更详细的说明，以使得本领域技术人员在阅读本说明书后能据以实施。
实施例1：检测豌豆的顶端优势
对植株进行去顶处理后，观察和记录腋芽生长情况。按以下方法扫描记录和测量每一节腋芽。
(1)将画好行线的纸固定在玻璃培养皿上，做成画线板；
(2)将尺子放在扫描仪上扫描成图像，得到标尺图片；
(3)将豌豆腋芽从主茎上切割下来，按照节的顺序把每一节腋芽放置于画线板上；
(4)按照节的顺序，把每一节腋芽逐步转移到扫描仪上扫描成图像，得到腋芽图片；
(5)利用ImageJ图像处理软件处理图像，具体为：
A.运行ImageJ软件，打开标尺图片，利用直线工具在标尺图片中选中标尺3cm以上距离，进入菜单选项Analyze点击Set Scale，在Set Scale界面中将Known distance设置为直线工具选中标尺的距离，并将Unit of length设置为cm，勾选Global选项将该标尺应用全部，进入菜单选项Analyze点击Set Measurements，进入Set Measurements界面后取消勾选所有选项，使软件默认为只测量长度；
B.打开腋芽图片，选择折线工具，利用折线工具在腋芽图片中逐步对需要量取长度的部分进行锚定，确保折线的起始位置和终止位置准确位于芽上，点击键盘上的“M”键对芽长进行测量；
C.对得到的测量数据进行统计和分析。
结果如图1所示，可以清晰观察到正常植株顶端优势明显(同时也可以观察到该品种豌豆花芽发育节位)，而去顶后植株顶端优势解除，靠近顶端的上部节位腋芽发育。该方法比拍照记录更容易进行说明和科普。
实施例2：评估硼处理对于豌豆生长情况的影响。
豌豆幼苗在正常硼浓度(25μmol.L-1)和缺硼环境中培养约3周后，按上述方法把不同处理的植株腋芽按节位顺序摆放，记录生长情况。从图2中可以直观看出缺硼植株顶端优势解除，顶芽枯萎，腋芽发育，且生殖发育受到抑制(无花芽)(在图2中，0节位是豌豆子叶着生点，1节位是第1节，依次类推；豌豆腋芽按节位顺序摆放。芽长度的测量和统计不包含硼处理7/8节以后发育的花芽)。
对每一节位的腋芽长度进行分析，发现两个处理之间腋芽生长差异集中在0-3节，如图3所示。
明确差异部位后，进行下一步处理和观察。将上述在加硼或不加硼的营养液处理约3周后，进行去顶处理继续培养7d或用不同浓度吲哚-3-乙酸(IAA)处理7d，以探索添加外源生长素以恢复顶端优势和探索缺硼和生长素的关系。结果如图4所示：对照，23d时不做任何处理，继续7d培养；Q：去顶处理；I 100：去顶后顶端添加100mg.L-1IAA；I 1000：去顶后顶端添加1000mg.L-1IAA；I 1500：去顶后顶端添加1500mg.L-1IAA。
由图4可知，硼处理和缺硼处理后添加外源生长素，腋芽生长差异主要集中在2-3节；对比于硼处理，缺硼处理后，豌豆腋芽对外源生长素的敏感程度降低。
本发明利用扫描仪和图像处理技术实现豌豆生长情况的高通量准确评估，评估方法准确性高、误差小、可在短时间内处理大量样品，省时省力，直观反映分枝情况，利于科学研究及科学思想的传播。
以上所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明作任何形式上的限制，因此，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。

Claims (1)

1.一种评估豌豆生长情况的方法，包括以下步骤：
(1)将画好行线的纸固定在培养皿上，做成画线板；
(2)将尺子放在扫描仪上扫描成图像，得到标尺图片；
(3)将豌豆腋芽从主茎上切割下来，按照节的顺序把每一节腋芽放置于画线板上；
(4)按照节的顺序，把每一节腋芽逐步转移到扫描仪上扫描成图像，得到腋芽图片；
(5)利用ImageJ图像处理软件处理图像，具体为：
A.运行ImageJ软件，打开标尺图片，利用直线工具在标尺图片中选中标尺3cm以上距离，进入菜单选项Analyze点击Set Scale，在Set Scale界面中将Known distance设置为直线工具选中标尺的距离，并将Unit of length设置为cm，勾选Global选项将该标尺应用全部，进入菜单选项Analyze点击Set Measurements，进入Set Measurements界面后取消勾选所有选项，使软件默认为只测量长度；
B.打开腋芽图片，选择折线工具，利用折线工具在腋芽图片中逐步对需要量取长度的部分进行锚定，确保折线的起始位置和终止位置准确位于芽上，点击键盘上的“M”键对芽长进行测量；
C.对得到的测量数据进行统计和分析。
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齐人亦是: "如何用ImageJ测量图片内容的长度", 《百度经验HTTPS://JINGYAN.BAIDU.COM/ARTICLE/FEC4BCE274E612F2608D8B69.HTML》 *

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