《作物表型研究方法》是2019年科學出版社出版的圖書，作者是張文英。
基本介紹
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書系統介紹了定量化採集各類作物表型性狀的原理、方法、手段、指標、國內外主流儀器設備與設施。全書共13章，主要包括科學研究方法概述、試驗設計與群體構建、盆栽試驗、試驗材料採集保存和測定、根系及根際研究、生長分析、群體結構研究、品質檢測、礦質營養元素檢測、種子相關性狀檢測、非生物逆境抗性鑑定、病蟲害抗性鑑定等方面的研究方法及作物表型研究中的影像技術等。
圖書目錄
目錄
第一章科學研究方法概述1
第一節科學研究概述1
一、科學與研究的關係1
二、科學研究的類型2
三、科學研究的特點5
第二節科學研究的程式6
一、科學研究的基本程式6
二、研究生開展科學研究的一般程式8
三、研究生科研創新能力的培養13
第三節獲取科學事實的基本方法16
一、調查16
二、觀察18
三、實驗20
主要參考文獻22
第二章試驗設計與群體構建23
第一節作物試驗的設計原則與要求23
一、作物試驗的類型23
二、田間試驗設計的基本原則23
三、試驗設計的基本要求24
四、試驗處理的設定25
五、試驗地的選擇25
六、小區技術26
七、重複的次數及排列27
八、保護行的設定28
第二節常用試驗設計28
一、成組比較28
二、成對比較29
三、完全隨機設計29
四、隨機區組設計29
五、拉丁方設計30
六、裂區設計30
七、正交設計31
第三節遺傳群體構建33
一、遺傳交配設計33
二、作圖群體構建37
主要參考文獻41
第三章作物盆栽試驗研究方法42
第一節盆栽試驗研究方法的特點與種類42
一、盆栽試驗的特點42
二、盆栽試驗的種類43
第二節土壤培養研究方法43
一、土培試驗的任務43
二、土培試驗方法44
三、土培試驗的管理47
第三節溶液培養研究方法49
一、溶液培養研究的特點和任務49
二、營養液的配製原則與依據49
三、常用營養液種類51
四、營養液的配製58
五、溶液培養的實施與管理60
第四節砂礫培養研究方法62
一、砂礫培養的特點與任務62
二、砂礫培養的準備63
三、砂礫培養的實施與管理65
主要參考文獻67
第四章試驗材料的採集、保存和測定68
第一節試驗材料取樣方法68
一、原始樣品採集常用方法68
二、平均樣品的取樣方法73
第二節試驗材料處理和保存方法75
一、植物組織材料的處理與保存方法75
二、土壤和水體樣品的處理與保存方法79
第三節試驗材料測定原則81
一、準確度和誤差81
二、精確度和偏差81
三、誤差來源及減少誤差的辦法82
主要參考文獻85
第五章作物根系及根際研究方法86
第一節根系構型和伸長速率研究方法86
一、根系構型研究86
二、根系伸長速率測定90
第二節根形態學和解剖學參數92
一、根形態學的測量參數92
二、根解剖學參數測定98
三、根系發育研究和相關研究中常用的一些特殊實驗材料101
四、根生理生態學參數104
第三節根際和根分泌物研究方法109
一、根分泌物收集裝置111
二、穩定同位素標記裝置115
三、根際和根分泌物研究的實驗方法118
第四節根中與根際分泌物活動相關的酶實驗方法126
主要參考文獻126
第六章作物生長分析方法131
第一節個體、群體生長分析131
一、個體生長與群體生長的關係131
二、個體生長的分析項目及方法132
三、群體生長狀況的分析135
四、群體生長分析的數位化方法141
五、作物生長曲線及其生長指標142
第二節物質生產的數量分析145
一、物質生產的實質及其在作物生長分析中的重要意義145
第三節生物產量與經濟產量147
一、作物產量的概念147
二、生物產量與經濟產量的關係148
三、理論產量與實際產量149
四、產量分析的基礎理論150
五、產量測定的方法與實例152
第四節生產力估算155
一、生產力形成的基礎及其理論測算155
二、植物的初級生產力及其衡量指標156
三、影響作物生產力的限制因子分析156
四、作物生產力的遙感及其分析技術160
第五節作物物候學調查161
一、作物物候學的概念161
二、作物的發育特性164
三、作物物候學調查和分析方法168
四、氣候變化對作物物候的影響171
主要參考文獻172
第七章作物群體結構研究方法174
第一節形態與生理174
一、葉片形態與生理指標174
二、莖鞘結構與功能177
三、莖稈與節解剖結構與功能177
四、冠層形態與生理177
五、分析方法與技術180
第二節光合作用198
一、光合作用概述199
二、氣體交換技術和葉綠素螢光分析202
三、光合模型分析208
四、冠層熱力學分析技術211
五、冠層光譜分析215
六、冠層光合模型221
第三節群體結構與功能分析方法223
一、作物生長模型223
二、虛擬作物模型229
主要參考文獻235
第八章作物品質檢測方法238
第一節作物品質性狀的分類238
一、外觀品質238
二、加工品質238
三、營養品質239
四、食味品質239
五、貯藏品質240
六、衛生安全品質240
第二節作物品質的目測法240
一、外觀品質目測法240
二、剖面品質目測法241
三、染色目測法241
第三節作物品質的品嘗法241
一、稻米蒸煮食用品質感官評價與品種等級評價241
二、小麥烘烤蒸煮品質分析245
三、菸草評吸品質分析255
第四節化學分析方法258
一、蛋白質測定258
二、脂肪測定259
三、澱粉、纖維素及膳食纖維測定261
四、次生代謝物的分析266
五、菸草安全性分析267
六、菸草和煙氣中的有害化學成分267
七、農藥殘留268
第五節物理檢測方法269
一、澱粉糊化特性測定269
二、NIR檢測法269
三、MIR檢測法270
四、核磁共振檢測法270
五、棉花纖維品質HVI大容量測試儀271
主要參考文獻273
第九章作物礦質營養元素檢測方法274
第一節作物礦質營養元素的種類及重要功能274
一、作物礦質營養元素的種類274
二、作物必需礦質營養元素的重要功能275
第二節作物礦質營養元素的常規檢測方法277
一、氮、磷、鉀的檢測方法277
二、鈣、鎂、硫的檢測方法283
三、微量營養元素的檢測方法288
第三節作物細胞跨膜離子運動的無損傷檢測方法294
一、無損傷離子流檢測的發展與套用294
二、MIFE實驗原理296
三、MIFE系統的硬體及配件組成298
四、MIFE操作流程300
五、MIFE的套用方案舉例306
主要參考文獻307
第十章種子相關性狀檢測方法309
第一節種子形態和重量測定309
一、種子形態測定309
二、種子重量測定313
第二節種子發芽測定316
一、發芽試驗設備和用品316
二、發芽試驗方法319
第三節種子活力測定329
一、種子活力測定方法分類329
二、常用種子活力測定方法330
第四節種子淨度測定337
一、種子淨度測定337
二、其他植物種子數目測定350
第五節種子水分測定351
一、種子水分測定的影響因素352
二、種子水分測定方法353
主要參考文獻357
第十一章作物非生物逆境抗性鑑定方法358
第一節作物非生物逆境的類型358
一、乾旱脅迫358
二、澇漬脅迫358
三、高溫脅迫359
四、低溫脅迫359
五、鹽鹼脅迫359
六、酸鋁脅迫360
七、重金屬脅迫360
第二節作物抗旱性鑑定360
一、作物對乾旱的適應方式361
二、作物抗旱機理361
三、乾旱脅迫試驗的處理方法363
四、作物抗旱性鑑定指標364
五、作物抗旱性綜合評價方法366
第三節作物澇漬脅迫抗性鑑定367
一、澇漬脅迫發生的生理機制367
二、澇漬脅迫抗性的鑑定方法368
三、澇漬脅迫抗性的鑑定指標369
第四節作物的高溫抗性鑑定370
一、高溫對作物的危害370
二、作物對高溫脅迫回響機理370
三、作物抗熱性鑑定方法371
第五節作物的低溫抗性鑑定373
一、低溫對作物的危害373
二、作物低溫抗性的生理機制374
三、低溫抗性的鑑定方法374
第六節作物抗鹽性鑑定375
一、作物鹽害脅迫簡介375
二、抗鹽性鑑定方法376
第七節作物酸鋁抗性鑑定378
一、酸性土壤的分類378
二、酸性土壤對植物生長的毒害378
三、作物抗酸鋁的機理379
四、作物酸鋁抗性的鑑定方法379
五、作物酸鋁抗性的評價指標380
第八節作物重金屬抗性鑑定381
一、重金屬對作物生長的毒害381
二、作物抗重金屬的機理381
三、作物重金屬抗性的鑑定方法及指標382
主要參考文獻384
第十二章作物病蟲害抗性鑑定方法390
第一節作物抗病性鑑定390
一、作物抗病性鑑定方法390
二、植物抗病性的主要類型393
三、作物抗病性鑑定的接種技術394
第二節作物抗蟲性鑑定395
一、作物抗蟲性原理395
二、作物抗蟲性的主要類型396
三、影響作物抗蟲性的因素398
四、作物抗蟲性鑑定和篩選的方法399
主要參考文獻402
第十三章作物表型研究中的影像技術404
第一節數字圖像404
一、圖像與數字圖像的概念404
二、數字圖像的基本特點及其在表型研究中的作用404
三、數字圖像的類型405
第二節數字圖像預處理409
一、數字圖像的幾何校正409
二、輻射校正411
三、二值化處理412
四、圖像濾波413
第三節常用的數字圖像分析方法414
一、基於作物光譜特徵的圖像分析方法414
二、基於數學形態學的作物形態指標提取的數字圖像技術426
第四節作物表型研究圖形軟體Image-Pro Plus介紹429
第五節植物表型平台435
一、台式表型成像系統436
二、攜帶型表型平台437
三、實驗室型高通量表型平台437
四、溫室型高通量表型平台439
五、田間固定式高通量表型平台441
六、移動式表型平台441
主要參考文獻442
第一章科學研究方法概述1
第一節科學研究概述1
一、科學與研究的關係1
二、科學研究的類型2
三、科學研究的特點5
第二節科學研究的程式6
一、科學研究的基本程式6
二、研究生開展科學研究的一般程式8
三、研究生科研創新能力的培養13
第三節獲取科學事實的基本方法16
一、調查16
二、觀察18
三、實驗20
主要參考文獻22
第二章試驗設計與群體構建23
第一節作物試驗的設計原則與要求23
一、作物試驗的類型23
二、田間試驗設計的基本原則23
三、試驗設計的基本要求24
四、試驗處理的設定25
五、試驗地的選擇25
六、小區技術26
七、重複的次數及排列27
八、保護行的設定28
第二節常用試驗設計28
一、成組比較28
二、成對比較29
三、完全隨機設計29
四、隨機區組設計29
五、拉丁方設計30
六、裂區設計30
七、正交設計31
第三節遺傳群體構建33
一、遺傳交配設計33
二、作圖群體構建37
主要參考文獻41
第三章作物盆栽試驗研究方法42
第一節盆栽試驗研究方法的特點與種類42
一、盆栽試驗的特點42
二、盆栽試驗的種類43
第二節土壤培養研究方法43
一、土培試驗的任務43
二、土培試驗方法44
三、土培試驗的管理47
第三節溶液培養研究方法49
一、溶液培養研究的特點和任務49
二、營養液的配製原則與依據49
三、常用營養液種類51
四、營養液的配製58
五、溶液培養的實施與管理60
第四節砂礫培養研究方法62
一、砂礫培養的特點與任務62
二、砂礫培養的準備63
三、砂礫培養的實施與管理65
主要參考文獻67
第四章試驗材料的採集、保存和測定68
第一節試驗材料取樣方法68
一、原始樣品採集常用方法68
二、平均樣品的取樣方法73
第二節試驗材料處理和保存方法75
一、植物組織材料的處理與保存方法75
二、土壤和水體樣品的處理與保存方法79
第三節試驗材料測定原則81
一、準確度和誤差81
二、精確度和偏差81
三、誤差來源及減少誤差的辦法82
主要參考文獻85
第五章作物根系及根際研究方法86
第一節根系構型和伸長速率研究方法86
一、根系構型研究86
二、根系伸長速率測定90
第二節根形態學和解剖學參數92
一、根形態學的測量參數92
二、根解剖學參數測定98
三、根系發育研究和相關研究中常用的一些特殊實驗材料101
四、根生理生態學參數104
第三節根際和根分泌物研究方法109
一、根分泌物收集裝置111
二、穩定同位素標記裝置115
三、根際和根分泌物研究的實驗方法118
第四節根中與根際分泌物活動相關的酶實驗方法126
主要參考文獻126
第六章作物生長分析方法131
第一節個體、群體生長分析131
一、個體生長與群體生長的關係131
二、個體生長的分析項目及方法132
三、群體生長狀況的分析135
四、群體生長分析的數位化方法141
五、作物生長曲線及其生長指標142
第二節物質生產的數量分析145
一、物質生產的實質及其在作物生長分析中的重要意義145
第三節生物產量與經濟產量147
一、作物產量的概念147
二、生物產量與經濟產量的關係148
三、理論產量與實際產量149
四、產量分析的基礎理論150
五、產量測定的方法與實例152
第四節生產力估算155
一、生產力形成的基礎及其理論測算155
二、植物的初級生產力及其衡量指標156
三、影響作物生產力的限制因子分析156
四、作物生產力的遙感及其分析技術160
第五節作物物候學調查161
一、作物物候學的概念161
二、作物的發育特性164
三、作物物候學調查和分析方法168
四、氣候變化對作物物候的影響171
主要參考文獻172
第七章作物群體結構研究方法174
第一節形態與生理174
一、葉片形態與生理指標174
二、莖鞘結構與功能177
三、莖稈與節解剖結構與功能177
四、冠層形態與生理177
五、分析方法與技術180
第二節光合作用198
一、光合作用概述199
二、氣體交換技術和葉綠素螢光分析202
三、光合模型分析208
四、冠層熱力學分析技術211
五、冠層光譜分析215
六、冠層光合模型221
第三節群體結構與功能分析方法223
一、作物生長模型223
二、虛擬作物模型229
主要參考文獻235
第八章作物品質檢測方法238
第一節作物品質性狀的分類238
一、外觀品質238
二、加工品質238
三、營養品質239
四、食味品質239
五、貯藏品質240
六、衛生安全品質240
第二節作物品質的目測法240
一、外觀品質目測法240
二、剖面品質目測法241
三、染色目測法241
第三節作物品質的品嘗法241
一、稻米蒸煮食用品質感官評價與品種等級評價241
二、小麥烘烤蒸煮品質分析245
三、菸草評吸品質分析255
第四節化學分析方法258
一、蛋白質測定258
二、脂肪測定259
三、澱粉、纖維素及膳食纖維測定261
四、次生代謝物的分析266
五、菸草安全性分析267
六、菸草和煙氣中的有害化學成分267
七、農藥殘留268
第五節物理檢測方法269
一、澱粉糊化特性測定269
二、NIR檢測法269
三、MIR檢測法270
四、核磁共振檢測法270
五、棉花纖維品質HVI大容量測試儀271
主要參考文獻273
第九章作物礦質營養元素檢測方法274
第一節作物礦質營養元素的種類及重要功能274
一、作物礦質營養元素的種類274
二、作物必需礦質營養元素的重要功能275
第二節作物礦質營養元素的常規檢測方法277
一、氮、磷、鉀的檢測方法277
二、鈣、鎂、硫的檢測方法283
三、微量營養元素的檢測方法288
第三節作物細胞跨膜離子運動的無損傷檢測方法294
一、無損傷離子流檢測的發展與套用294
二、MIFE實驗原理296
三、MIFE系統的硬體及配件組成298
四、MIFE操作流程300
五、MIFE的套用方案舉例306
主要參考文獻307
第十章種子相關性狀檢測方法309
第一節種子形態和重量測定309
一、種子形態測定309
二、種子重量測定313
第二節種子發芽測定316
一、發芽試驗設備和用品316
二、發芽試驗方法319
第三節種子活力測定329
一、種子活力測定方法分類329
二、常用種子活力測定方法330
第四節種子淨度測定337
一、種子淨度測定337
二、其他植物種子數目測定350
第五節種子水分測定351
一、種子水分測定的影響因素352
二、種子水分測定方法353
主要參考文獻357
第十一章作物非生物逆境抗性鑑定方法358
第一節作物非生物逆境的類型358
一、乾旱脅迫358
二、澇漬脅迫358
三、高溫脅迫359
四、低溫脅迫359
五、鹽鹼脅迫359
六、酸鋁脅迫360
七、重金屬脅迫360
第二節作物抗旱性鑑定360
一、作物對乾旱的適應方式361
二、作物抗旱機理361
三、乾旱脅迫試驗的處理方法363
四、作物抗旱性鑑定指標364
五、作物抗旱性綜合評價方法366
第三節作物澇漬脅迫抗性鑑定367
一、澇漬脅迫發生的生理機制367
二、澇漬脅迫抗性的鑑定方法368
三、澇漬脅迫抗性的鑑定指標369
第四節作物的高溫抗性鑑定370
一、高溫對作物的危害370
二、作物對高溫脅迫回響機理370
三、作物抗熱性鑑定方法371
第五節作物的低溫抗性鑑定373
一、低溫對作物的危害373
二、作物低溫抗性的生理機制374
三、低溫抗性的鑑定方法374
第六節作物抗鹽性鑑定375
一、作物鹽害脅迫簡介375
二、抗鹽性鑑定方法376
第七節作物酸鋁抗性鑑定378
一、酸性土壤的分類378
二、酸性土壤對植物生長的毒害378
三、作物抗酸鋁的機理379
四、作物酸鋁抗性的鑑定方法379
五、作物酸鋁抗性的評價指標380
第八節作物重金屬抗性鑑定381
一、重金屬對作物生長的毒害381
二、作物抗重金屬的機理381
三、作物重金屬抗性的鑑定方法及指標382
主要參考文獻384
第十二章作物病蟲害抗性鑑定方法390
第一節作物抗病性鑑定390
一、作物抗病性鑑定方法390
二、植物抗病性的主要類型393
三、作物抗病性鑑定的接種技術394
第二節作物抗蟲性鑑定395
一、作物抗蟲性原理395
二、作物抗蟲性的主要類型396
三、影響作物抗蟲性的因素398
四、作物抗蟲性鑑定和篩選的方法399
主要參考文獻402
第十三章作物表型研究中的影像技術404
第一節數字圖像404
一、圖像與數字圖像的概念404
二、數字圖像的基本特點及其在表型研究中的作用404
三、數字圖像的類型405
第二節數字圖像預處理409
一、數字圖像的幾何校正409
二、輻射校正411
三、二值化處理412
四、圖像濾波413
第三節常用的數字圖像分析方法414
一、基於作物光譜特徵的圖像分析方法414
二、基於數學形態學的作物形態指標提取的數字圖像技術426
第四節作物表型研究圖形軟體Image-Pro Plus介紹429
第五節植物表型平台435
一、台式表型成像系統436
二、攜帶型表型平台437
三、實驗室型高通量表型平台437
四、溫室型高通量表型平台439
五、田間固定式高通量表型平台441
六、移動式表型平台441
主要參考文獻442
