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环球

2012-08-15

种业导刊 2012年4期
关键词:吸收量根部百合

电脑视觉技术可控制植物生长基因

电脑视觉技术通常是指如何使机器“看”的科学,就是用摄像镜头和电脑代替人的眼睛和大脑,对特殊目标和镜像进行观察、测量和分析。如采用延时摄影技术可以获取不同于普通摄影拍摄到的影像,这一技术经常被用于科幻电影和观察日出日落与花开花落等现象。而现在这项技术已被赋予更大的科研职能,在研究控制植物生长发育的基因性状方面发挥着作用。

在美国威斯康星大学麦迪逊分校植物生理学家埃德加·斯波尔丁的植物实验室里,一些摄像头正对着许多笼罩在红色光线下的培养皿,这些器皿中种植着玉米的种子,在最理想的红色光线下生长。这只是过去5年中斯波尔丁教授所拍摄的众多镜头之一,这组镜头是为拍摄农作物是如何在最理想状态下发育和茁壮成长的。

斯波尔丁利用可进行特殊控制的照相机对植物根部每30秒拍摄一张图片,此外,他还利用一个6英尺高的机器人摄像机同时对多个植物根部进行拍摄。“如果我们对植物的特性不了解,就难以对其进行改良。”斯波尔丁教授选择的方法是通过观察植物生长发育的过程,来了解构成植物DNA的基因性状。他解释说:“一种有效途径是采集植物图像,并通过检测这些植物不同的生长和发育情况,推断出那些导致这些变化的基因。”

研究人员已经培育出许多具有不同遗传性状的玉米。“我们针对不同植物研制出了许多拍摄方法。”斯波尔丁解释说。通过延时拍摄技术得到的影像信息被输入电脑之后,植物根部细胞生长率以及根尖部的角度和弯曲度等都可以根据一定的运算法则得到精确计算和描述。

斯波尔丁认为,通过使用这种电脑视觉和机器视觉技术来跟踪植物生长和发育过程,可以使人们清楚地观察到控制植物根部发育的基因。这些数据对于进一步研究植物生长发育的规律和改良作物品种具有非常重要的意义。

(科技日报)

日本选育出对镉等重金属吸收量极少的越光水稻新品种

日本农业环境技术研究所和东京大学、日本原子力研究开发机构共同研究,选育出对水田中镉吸收量极少的越光水稻新品种。

联合研究小组采用离子束照射越光水稻种子,选取引起其DNA变异的3000份种子,种植在镉含量较高的水田中,收获后通过镉含量测定,选育出镉吸收量极低的3个品种类型。经测定,选育出的品种收获后镉含量仅为0.03PPM,是对比试验品种的1/30左右,同时大大低于0.4PPM的日本农作物产品质量标准。而且其生育状况、产量和味道没有变化。

另外,该研究通过实验锁定了变异的DNA特定标识,对于高效培育镉吸收量小的其他品种提供了重要参考。

(科技部网)

日本利用转基因技术首次培育出蓝色百合

自然界的百合有白、粉、黄等颜色,但没有蓝色。日本新潟县农业综合研究所日前宣布,他们与三得利控股有限公司合作,利用转基因技术首次培育出蓝色百合。

由于百合缺乏一种基因,不能合成蓝色色素飞燕草素所必需的类黄酮3′,5′羟基化酶,自然条件下不存在开蓝花的百合。新潟县是百合栽培大县,县农业综合研究所从2006年开始就与三得利合作共同研发蓝色百合。

最终,研究小组在粉红色百合中植入桔梗科风铃草的蓝色基因,成功培育了能够产生飞燕草素的蓝色百合。研究小组曾尝试向百合植入三色堇、薰衣草等8种植物的蓝色基因,只有风铃草基因最终获得成功。

不过,这种蓝色百合正式实现商品化栽培还要到2018年以后。今后,研究人员将继续研究以使蓝百合的蓝色更深。

(新华社)

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