致谢 | 第6-7页 |
摘要 | 第7-9页 |
ABSTRACT | 第9页 |
1 绪论 | 第17-37页 |
1.1 气孔斑块化现象的定义和发现过程 | 第17-18页 |
1.1.1 气孔的概念和作用 | 第17页 |
1.1.2 气孔斑块化现象的概念 | 第17-18页 |
1.1.2.1 发现过程 | 第17-18页 |
1.1.2.2 存在范围 | 第18页 |
1.2 气孔斑块化现象的形成原因 | 第18-24页 |
1.2.1 气孔分布格局可导致斑块化 | 第19-21页 |
1.2.1.1 从发育学角度 | 第19页 |
1.2.1.2 从形态学角度 | 第19-21页 |
叶片类型 | 第20页 |
叶片成分 | 第20页 |
叶片结构 | 第20-21页 |
1.2.2 气孔运动动态可呈现斑块化 | 第21-24页 |
1.2.2.1 水力学原因 | 第21页 |
1.2.2.2 信号传导过程 | 第21-22页 |
1.2.2.3 叶肉细胞参与 | 第22页 |
1.2.2.4 环境因素 | 第22-24页 |
叶片环境 | 第23页 |
植株环境 | 第23页 |
生物因素 | 第23-24页 |
1.3 气孔斑块化现象的意义和影响 | 第24-26页 |
1.3.1 提高生理活动效率 | 第24-25页 |
1.3.2 抵抗病菌入侵 | 第25页 |
1.3.3 提取气孔运动模型 | 第25-26页 |
1.3.4 探索气孔互作关系 | 第26页 |
1.4 现有观测与分析气孔运动的工具和方法 | 第26-31页 |
1.4.1 观测手段 | 第26-30页 |
1.4.1.1 观测工具 | 第26-28页 |
直接观察 | 第26-27页 |
显微镜成像技术 | 第27页 |
图像成像技术 | 第27-28页 |
气体交换仪 | 第28页 |
整合观测技术 | 第28页 |
1.4.1.2 数据和指标 | 第28-30页 |
气孔开度和孔径面积 | 第29页 |
叶绿素荧光强度和叶温 | 第29页 |
气体交换数据 | 第29-30页 |
1.4.2 分析方法 | 第30-31页 |
1.4.2.1 时间动态 | 第30页 |
1.4.2.2 空间动态 | 第30-31页 |
1.5 科学问题、解决策略与技术路线 | 第31-37页 |
1.5.1 本文拟解决的科学问题 | 第31页 |
1.5.2 解决策略 | 第31-36页 |
1.5.2.1 选择研究角度 | 第31-33页 |
细胞尺度与叶片尺度之间 | 第32页 |
个体与整体综合考虑 | 第32-33页 |
时空动态的全局化分析 | 第33页 |
1.5.2.2 观测分析技术 | 第33-34页 |
图像分辨率缺陷 | 第33-34页 |
生理指标缺陷 | 第34页 |
1.5.2.3 数学和统计学手段 | 第34-35页 |
样本数量 | 第34-35页 |
统计学可靠性 | 第35页 |
空间格局的判断依据 | 第35页 |
1.5.2.4 自动化可重复研究 | 第35-36页 |
1.5.2.5 气孔免疫与非气孔免疫的判别 | 第36页 |
1.5.3 技术路线 | 第36-37页 |
2 材料与方法 | 第37-58页 |
2.1 实验设计可行性分析 | 第37-39页 |
2.1.1 显微镜观察离体表皮条 | 第37-38页 |
2.1.2 实验处理条件 | 第38页 |
2.1.3 实验材料 | 第38-39页 |
2.2 实验材料 | 第39-43页 |
2.2.1 实验试剂的配制 | 第39-40页 |
2.2.2 植物材料的种植 | 第40页 |
2.2.3 菌种材料的培养 | 第40页 |
2.2.4 复合型植物抗蒸腾剂 | 第40-43页 |
2.2.4.1 制备方法 | 第41-42页 |
复合型抗蒸腾剂 | 第41页 |
单一成膜剂 | 第41页 |
单一酵母菌剂 | 第41-42页 |
2.2.4.2 处理及喷施方法 | 第42-43页 |
与单一成膜剂对比在离体表皮条上对气孔开度的影响 | 第42页 |
与单一酵母菌剂对比在活体叶片上的气体交换实验结果 | 第42页 |
与空白对照组对比在活体叶片上的水分利用效率差异 | 第42-43页 |
2.3 表皮条显微镜实验 | 第43-44页 |
2.3.1 表皮条的获取 | 第43页 |
2.3.2 表皮条的装片 | 第43页 |
2.3.3 显微镜下观察 | 第43-44页 |
2.4 图像获取与处理 | 第44-45页 |
2.4.1 统纺一区域 | 第44页 |
2.4.2 图像强化 | 第44-45页 |
2.4.3 标度校准 | 第45页 |
2.5 数据提取与筛选 | 第45-47页 |
2.5.1 模式识别 | 第45-46页 |
2.5.2 数据提取 | 第46-47页 |
2.5.3 数据输出 | 第47页 |
2.6 数据整理与分析 | 第47-58页 |
2.6.1 数据预处理 | 第47-49页 |
2.6.1.1 气孔定位与补充 | 第47-48页 |
2.6.1.2 数据比较与合并 | 第48-49页 |
2.6.2 数据分析 | 第49-58页 |
2.6.2.1 空间格局分析 | 第49-55页 |
点格局分析方法 | 第50页 |
改进的标准化S函数 | 第50-55页 |
其它分析方法 | 第55页 |
2.6.2.2 时间动态分析 | 第55-58页 |
模型拟合 | 第56页 |
聚类分析 | 第56页 |
层次聚类方法 | 第56-57页 |
K均值聚类方法 | 第57-58页 |
3 结果 | 第58-109页 |
3.1 概述 | 第58-70页 |
3.1.1 显微镜拍摄图像初步处理结果 | 第58-63页 |
3.1.2 所有气孔的初始空间分布 | 第63-64页 |
3.1.3 所有气孔所有面积的概率密度分布 | 第64页 |
3.1.4 一定时间间隔下气孔面积变化情况 | 第64-70页 |
3.2 空间动态 | 第70-79页 |
3.2.1 初始气孔的空间格局分布 | 第71-72页 |
3.2.2 随时间推移不同状态气孔的空间格局变化 | 第72-79页 |
以一小时为时间间隔点 | 第72-75页 |
以十分钟为时间间隔点 | 第75-79页 |
3.2.3 不同处理下空间格局的强度 | 第79页 |
3.3 时间动态 | 第79-109页 |
3.3.1 时间振荡曲线总览 | 第80-82页 |
3.3.2 气孔振荡模型拟合 | 第82-88页 |
拟合结果指标总览 | 第83-85页 |
模型拟合结果参数分布 | 第85-88页 |
3.3.3 聚类分析 | 第88-106页 |
组间分类结果及对比 | 第88-90页 |
组内分类结果及对比 | 第90-99页 |
还原分类结果至空间格局 | 第99-106页 |
3.3.4 复合型抗蒸腾剂的应用效果 | 第106-109页 |
3.3.4.1 与单一成膜剂对比在离体表皮条上对气孔开度的影响 | 第106-107页 |
3.3.4.2 与单一酵母菌剂对比在活体叶片上的气体交换实验结果 | 第107-108页 |
3.3.4.3 与空白对照组对比在活体叶片上的水分利用效率差异 | 第108-109页 |
4 讨论 | 第109-117页 |
4.1 研究方法的创新性 | 第109-111页 |
4.1.1 所用实验方法与现有研究的比较 | 第109页 |
4.1.2 弥补了现有研究的不足 | 第109-110页 |
4.1.3 本研究方法的扩展性 | 第110-111页 |
4.2 时空动态结果的深层含义 | 第111-114页 |
4.2.1 空间尺度下气孔运动模式呈现三阶段 | 第111-113页 |
4.2.2 气孔斑块化强度在不同处理下的横向比较 | 第113页 |
4.2.3 时间尺度上气孔振荡运动模型表现出气孔斑块化运动的特点 | 第113-114页 |
4.3 气孔斑块化现象内在机制 | 第114-116页 |
4.3.1 气孔运动本身存在随机性 | 第114-115页 |
4.3.2 气孔运动整体具有自组织行为 | 第115-116页 |
4.4 新型复合型抗蒸腾剂 | 第116-117页 |
5 结论与展望 | 第117-119页 |
5.1 结论 | 第117-118页 |
5.2 展望 | 第118-119页 |
参考文献 | 第119-127页 |
附录 | 第127-139页 |
作者简历 | 第139页 |