转基因水稻及其亲本叶片的可见/近红外光谱分析

应用可见/近红外光谱技术实现了转基因水稻叶片的快速识别和叶绿素含量(SPAD)的快速检测。建立偏最小二乘-支持向量机(LS-SVM)鉴别模型,校正集的正确率为100%,同时应用连续投影算法(SPA)提取有效波长,建立SPA-LS-SVM鉴别模型,只用了全变量的0.3%进行建模,其预测集的正确率达到87.27%。在定量分析中,各模型的最优结果均来自经过正交信号校正(OSC)的光谱数据,经过SPA处理后的模型均优于最优的全波段PLS模型,说明SPA是一种有效的波长选择方法。最优SPAD值预测模型为SPA-LS-SVM,其相关系数(r)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.902 2和1.312 1,获得了满意的结果。这说明提出的SPA-LS-SVM方法能快速识别转基因水稻叶片并对SPAD值进行准确预测,为实现大田活体鉴别与连续监测提供了新方法。     

苹果树叶片叶绿素含量高光谱估测模型研究

叶片叶绿素含量是评估果树长势和产量的重要参数,实现快速、无损、精确的叶绿素含量估测具有重要意义。本研究以山东农业大学苹果园为试验区,采用高光谱分析技术探索苹果树叶片叶绿素含量的估测方法。通过分析叶片高光谱曲线特征,对原始光谱分别进行一阶微分、红边位置以及叶面叶绿素指数(LCI)变换,分别将其与叶绿素含量进行相关分析及回归分析,建立叶绿素含量估测模型并进行检验,从中筛选出精度最高的模型。结果显示,以LCI为变量的估测模型以及以一阶微分521和523nm组合为变量的估测模型拟合精度最高,决定系数R2分别为0.845和0.839,均方根误差RMSE分别为2.961和2.719,相对误差RE%分别为4.71%和4.70%。因此LCI及一阶微分是估测苹果树叶片叶绿素含量的重要指标。该模型对指导苹果树栽培生产具有积极意义。     

红紫素-18的卤化反应及其二氢卟吩类衍生物的合成

从红紫素-18甲酯开始,通过对其3-位乙烯基和20-meso-位的亲电加成和亲电取代反应,区域选择性地给出相应的氯代或者溴代产物.红紫素-18甲酯与重氮甲烷的1,3偶极环加成反应生成C(3)-吡唑啉基取代的红紫素-18,继续与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)和N-氯代丁二酰亚胺(NCS)进行亲电取代反应,生成相应的卤代吡唑啉基取代二氢卟吩.3-吡唑啉基红紫素-18热裂解后的卤代反应则给出3-环丙基-20-卤代二氢卟吩.选择脱镁叶绿酸-a甲酯为另一起始反应物,通过C(3)-乙烯基和E-环结构的一系列化学转换和20-meso-位的溴代反应,区域选择性地得到20-溴代红紫素-18衍生物.新报道的标题化合物均经UV,IR,1H NMR及元素分析证明其结构.     

红紫素-18的胺解反应及其叶绿素类二氢卟吩衍生物的合成

以红紫素-18甲酯为原料,与脂肪胺或者苯胺在加热回流和微波促进的条件下进行胺解反应,分别得到单酰胺化、双酰胺化和羰基亚胺化产物;同时,沿着N21-N23轴向对所得红紫素-18酰亚胺实施化学修饰,分别得到难以分离的具有阻旋异构和差向异构特征的红紫素-18酰亚胺混合物.新的二氢卟吩类衍生物均经UV,IR,1H NMR光谱、质谱及元素分析证明其结构,并对相应的胺解反应提出了可能的反应机理.     

水稻叶片叶绿素、类胡萝卜素含量估算的归一化色素指数研究

测定了水稻叶片的高光谱反射率,以及相应的叶绿素、类胡萝卜素含量,采用一种将350～2 500 nm范围内所有光谱波段两两组合的方法,构建所有可能的归一化比值色素指数,并建立这些指数与叶绿素、类胡萝卜素含量的统计模型,然后将构成最佳模型的指数确定为最适合相应色素估算的指数,并进行验证以及与已知归一化色素指数进行了比较。结果表明,本研究所给出基于叶片水平的色素指数(R_{1 729}-R₇₀₇)/(R_{1 729}＋R₇₀₇),(R_{1 554}-R₅₇₂)/(R_{1 554}＋R₅₇₂),(R_{1 729}-R₇₀₆)/(R_{1 729}＋R₇₀₆),(R_{1 536}-R₇₀₇)/(R_{1 536}＋R₇₀₇)可以较好地估算叶绿素、类胡萝卜素含量。构成这些色素指数的指数波段主要位于700 nm附近,其次为绿光长波区域;构成指数的参照波段主要位于短波红外区域。这说明短波红外区域在色素指数的构建中也有重要作用。这些色素指数对叶绿素、类胡萝卜素含量的估算效果一般要好于各已知的归一化比值色素指数,或者与最好的已知色素指数估算效果相当。     

冬小麦生长期光谱变化特征与叶绿素含量监测研究

在分析冬小麦生长期冠层反射光谱和叶绿素含量变化特征的基础上,对二者之间的相关性进行了研究。表明从小麦拔节期开始,冠层反射光谱在可见光区(400～750 nm)的反射率先降低而后升高,以孕穗期反射率最低;在近红外区(750～1 000 nm)冠层反射率由拔节期至孕穗期反射率降低,然后开始上升。扬花期上升至最高点后又开始下降,直至乳熟期降至最低。冬小麦冠层反射率与叶绿素含量相关分析结果表明,冬小麦拔节期和孕穗期二者呈正相关,扬花期二者呈负相关;整个生长期中,孕穗期可见光区552 nm处反射率与叶绿素含量相关系数最大达0.89。依据冬小麦生长期冠层反射光谱红边拐点位置,分别建立了拔节期叶绿素含量线性检测模型(R2=0.92)和孕穗期二项式模型(R2=0.91),用于冬小麦叶绿素含量的无损检测是可行的。     

香蕉叶片Chla荧光动力学参量对激发光强的反应

在蓝色激发光(λ_m＝660nm)作用下,香蕉叶片的叶绿素a(Chla)发出波长为720～740nm的荧光信号,荧光强度随时间呈现有规律的变化.随着激发光强的增加,荧光动力学参量F₀和F_VI/F_V呈上升趋势,F_V/F₀与F_V/F_M逐渐达到饱和,而CA和T_1/2呈下降趋势.研究结果表明,保证香蕉叶片光合机构高速有序运转的适宜光强在20～60μmol·m^-2·s^-1之间,过量的光强将造成叶片光合机构的损伤.讨论了香蕉叶片诸荧光动力学参量的生物学意义及其随激发光强度增加而变化的原因.     

菠菜叶绿素的浸提和协同萃取反应

有机溶剂;菠菜叶绿素的浸提和协同萃取反应     

二氢卟吩P6醚类衍生物的合成

以蚕沙糊状叶绿素经酸碱降解制得的二氢卟吩P6三甲酯(2)为关键中间体,设计合成了9个二氢卟吩P6醚类衍生物3a～3e和4b～4e,用UV、IR、^1H、NMR、FAB-MS和元素分析确证了它们的结构。     

固体样品的光声位相理论及应用研究

在R-G理论的基础上,考虑了无辐射弛豫过程对位相信号的影响,推导出新的位相公式。研究结果表明,位相(ψ)与吸收系数(β)、热扩散长(μ_s)、弛豫时的延迟时间(τ)和快弛豫与慢弛豫时的热量比(R)有关。并用此公式解释了稀土化合物PrF₃和叶绿素b的位相谱。PrF₃的位相由f-f跃迁的吸收系数决定,而叶绿素b两个吸收带之间的位相差是由快弛豫与慢弛豫时放出的热量比不同产生的。