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《根系分析系統(tǒng)在側(cè)蒴蘚類植物生理生態(tài)研究上的應(yīng)用潛力》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、托普儀器——致力于中國(guó)農(nóng)業(yè)儀器的發(fā)展根系分析系統(tǒng)在側(cè)蒴蘚類植物生理生態(tài)研究上的應(yīng)用潛力摘要;應(yīng)用浙江托普儀器的GXY-A型根系分析系統(tǒng)軟件獲得了大灰蘚、大羽蘚和密葉絹蘚32份標(biāo)本的配子體枝條長(zhǎng)度、投影面積、表面積、枝條平均直徑、長(zhǎng)度/體積、總體積、枝尖數(shù)、枝的分叉數(shù)、枝交疊數(shù)等10個(gè)形態(tài)參數(shù),基于這些數(shù)據(jù),應(yīng)用聚類分析和無(wú)度量多維標(biāo)定生成了這32份標(biāo)本的排序和聚類圖.聚類與排序結(jié)果表明:32份標(biāo)本可以分成3組,與大灰蘚、大羽蘚和密葉絹蘚有很好的對(duì)應(yīng)性.單因素方差分析表明這32份標(biāo)本的10個(gè)形態(tài)指標(biāo)在大灰蘚、密葉絹蘚、大羽蘚之間多數(shù)存在顯著差異.因此,配
2、子體的這10個(gè)性狀在研究的3類側(cè)蒴蘚類植物中具有相對(duì)的穩(wěn)定性,根系分析系統(tǒng)在側(cè)蒴蘚類植物生理生態(tài)學(xué)研究上具有潛在的應(yīng)用價(jià)值.關(guān)鍵詞:側(cè)蒴蘚類植物;排序;聚類;單因素方差分析;根系分析系統(tǒng)苔蘚植物是一類古老而又分布廣泛的植物類群,形態(tài)微小而柔軟,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而又特殊.苔蘚植物由于對(duì)環(huán)境變化敏感,近年來(lái)廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,同時(shí)由于苔蘚植物是以配子體占優(yōu)勢(shì),它們的生理生態(tài)學(xué)特征也明顯地不同于其他高等植物,因此有關(guān)它們的生理生態(tài)學(xué)研究也受到人們的重視【1].側(cè)蒴蘚類植物是蘚類植物的一大類群,是指孢子體從葉腋中發(fā)生非著生莖頂?shù)奶\類植物,像大灰蘚、大羽蘚和密葉
3、絹蘚等側(cè)蒴蘚類植物的配子體體積、枝直根、枝條長(zhǎng)度、分枝數(shù)、枝尖數(shù)(芽體等)等性狀會(huì)隨著環(huán)境條件的變化而發(fā)生一定程度的變化舊。4o,但是傳統(tǒng)的方法無(wú)法定量地獲得這些性狀的數(shù)據(jù).這些性狀是否具有遺傳上相對(duì)的穩(wěn)定性,并不清楚.GXY-A根系分析系統(tǒng)是一套用于專業(yè)的根系分析系統(tǒng)軟件,在獲得掃描圖像后通過(guò)該軟件能夠快速簡(jiǎn)便地獲得根系總長(zhǎng)度、投影面積、表面積、平均直徑、總體積、根尖數(shù)、根的分叉數(shù)、根系交疊數(shù)等指標(biāo),廣泛運(yùn)用于根系形態(tài)和構(gòu)造研究.側(cè)蒴蘚類植物呈匍匐狀,其整體形態(tài)、分枝特點(diǎn)等類似于被子植物中的根系.根系的形態(tài)特點(diǎn)可以用總長(zhǎng)度、分枝數(shù)、突出數(shù)、投影面積、
4、表面積、直徑、體積等參數(shù)進(jìn)行描述,而側(cè)蒴蘚類的配子體枝條總長(zhǎng)度、分枝數(shù)、表面積、枝(帶葉)莖和枝的直徑等與根須的有很強(qiáng)的對(duì)應(yīng)性.但是,并不清楚側(cè)蒴蘚類的這些性狀是否在科級(jí)水平上相對(duì)穩(wěn)定.如果性狀特征在遺傳上相對(duì)穩(wěn)定,則隨著環(huán)境變化引起的上述指標(biāo)在個(gè)體問(wèn)的差異是環(huán)境差異引起的可塑性變化.本研究旨在探討:(1)根系分析系統(tǒng)能否定量地測(cè)定側(cè)蒴蘚類的配子體枝條總長(zhǎng)度、分枝數(shù)、表面積、枝(帶葉)莖和枝的直徑等性狀?(2)這些性狀是否在科級(jí)水平上存在明顯的差異?(3)根系分析系統(tǒng)能否用于側(cè)蒴蘚類植物的生理生態(tài)學(xué)研究?1材料與方法大灰蘚、大羽蘚、絹蘚分別取自浙江師范
5、大學(xué)校園不同環(huán)境,每種隨機(jī)選取10~12份標(biāo)本,用清水洗凈后,應(yīng)用根系掃描儀獲得3個(gè)種32份標(biāo)本的配子全圖像,并運(yùn)用GXY-A托普儀器——致力于中國(guó)農(nóng)業(yè)儀器的發(fā)展根系分析系統(tǒng)軟件(根系掃描儀配套軟件)對(duì)獲得的掃描圖片進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,獲得配子體枝條總長(zhǎng)度、投影面積、表面積、配子體枝條平均直徑、單位體積的配子體枝條長(zhǎng)度、總體積、枝尖數(shù)、枝的分叉數(shù)、枝的交疊數(shù)、枝上結(jié)數(shù)、配子體高度等11個(gè)配子體性狀.在得到這些參數(shù)的基礎(chǔ)上,將其最大值標(biāo)準(zhǔn)化后,得到標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)運(yùn)用PC—ORD軟件,采用應(yīng)用聚類分析和無(wú)度量多維標(biāo)定排序方法,獲得聚類和排序圖.聚類分析采用歐氏距離系
6、數(shù)、組平均法(Gnmpaverge)聚合策略,無(wú)度量多維標(biāo)定采用軟件默認(rèn)參數(shù).為了解lO個(gè)性狀在3種側(cè)蒴蘚類植物中的差異情況,借助于SPSSll.0軟件,對(duì)10個(gè)性狀在3種蘚類植物之問(wèn)的差異進(jìn)行了單因素方差分析.根系分析系統(tǒng)是一套用于洗根后的專業(yè)根系分析系統(tǒng)。系統(tǒng)由浙江托普儀器開(kāi)發(fā),GXY-A根系分析系統(tǒng)可以分析根系長(zhǎng)度、直徑、面積、體積、根尖記數(shù)等,功能強(qiáng)大,操作簡(jiǎn)單,軟件可分析植物根系的形態(tài),色彩、分級(jí)伸展分析及根系的整體結(jié)構(gòu)分布等等。廣泛運(yùn)用于根系形態(tài)和構(gòu)造研究。2研究結(jié)果3種蘚類32份標(biāo)本的配子體掃描圖片見(jiàn)圖1.從外形上看,配子體的形態(tài)似根系的
7、分枝結(jié)構(gòu).托普儀器——致力于中國(guó)農(nóng)業(yè)儀器的發(fā)展32個(gè)標(biāo)本經(jīng)根系掃描成圖后,運(yùn)用其配套軟件winRHIzO,自動(dòng)q三成32個(gè)標(biāo)本的配子體形態(tài)數(shù)據(jù),選擇總長(zhǎng)度、投影面積、表面積、配子體枝條平均直徑、單位體積的配子體枝條長(zhǎng)度、總體積、枝尖數(shù)、枝分叉數(shù)、枝交疊數(shù)、枝上結(jié)數(shù)等10個(gè)形態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類和排序分析(表1).基于10個(gè)形態(tài)參數(shù)的32份標(biāo)本的聚類分析結(jié)果見(jiàn)圖2.從圖2可以發(fā)現(xiàn),32份標(biāo)本可以被聚成3組:組l:包括大灰蘚的9份標(biāo)本(H1—6,H8一10)和大羽蘚的1號(hào)標(biāo)本(C1);組2:包括大羽蘚的11份標(biāo)本(C2~12)和大灰蘚的7號(hào)標(biāo)本(H7);組3:包
8、括密葉絹蘚的10份標(biāo)本(E1~10).從上述結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn),32份標(biāo)本分成的3組基本上對(duì)應(yīng)于大