Морфометрический анализ листовой ампелографической информации
Проведение исследования основной методики считывания листовой ампелографической информации с живых и гербарных образцов. Осуществление биометрического анализа для установления уровня морфотипичности растительных особей виноградообразных генотипов.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.04.2017 |
| Размер файла | 634,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МОРФОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЛИСТОВОЙ АМПЕЛОГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Современная наука классификации, систематизации и описания виноградовых генотипов по фенотипу вышла на третий, новейший уровень ампелографии - интерактивной ампелографии, при которой используются самые последние достижения мультимедийной техники и вычислительных средств обработки и анализа собранной информации. Поскольку выросшему (взрослому) листу как неотъемлемому фрагменту «паспорта» сорта придается самое главное значение среди множества описательных характеристик, нами для снятия цифровой информации листьев предложено использовать разработку фирмы SIAMS, в частности, анализатор SIAMS MesoPlant [18].
SIAMS Mesoplant имеет модульную структуру и состоит из цифровой фотолаборатории SIAMS Photolab (инструментальная платформа) и набора готовых решений [19]. В данном случае используется решение «Параметры листьев растений».
Полученная по 20 линейным и угловым параметрам листа информация, согласно кодам дескриптора Международной организации винограда и вина [12], заносится в таблицы Excel и подвергается биометрическим методам анализа [2, 14-15, 20-21].
Как известно, прикладная часть биологической науки ботаники - ампелография, 350-летие которой отмечается виноградарями мира в текущем году, подразделяется на два раздела [4, 6, 11, 20]:
- общая с задачами изучения систематики семейства виноградовых Vitaceae (Lindley) Juss., исследования проблем происхождения, наследственности и распространения его составляющих, установления закономерностей изменчивости признаков и свойств представителей родов, подродов, видов, подвидов, эколого-географических групп и подгрупп, популяций, сортов, клонов и форм винограда под влиянием биотических, абиотических и антропогенных факторов среды; разработок методик и способов ампелографических исследований;
- частная с задачами осуществления ботанического описания генотипов - сортов, клонов и форм винограда, их ампелологической, фенологической, агробиологической, увологической, биохимической, физиологической, технологической и хозяйственной характеристик.
Ученые выделили и третий раздел ампелографии - ампелометрический, включающий специальные измерения количественных показателей изучаемых частей виноградного растения и/или его сортовых признаков с определением степени их варьирования на основе применения методов биометрии [16]. Причем, с появлением цифровой фотолаборатории SIAMS Photolab [19] устраняются трудности сбора, считывания и анализа ампелографической информации.
Так, при распознавании интересующего генотипа сканируются листья, изображения вносятся в ПК, затем автоматически измеряются их линейные и угловые параметры (площадь и периметр листа, длина черешка, длина и ширина листовой пластинки, углы альфа, бета, гамма и другие признаки). Полученные данные записываются в электронную таблицу (например, Microsoft Excel или Openoffice Calc), обрабатываются биометрическими методами анализа и сопоставляются с ранее введенными в ПК данными эталонов или синтипов.
Интерактивная ампелография (англ. interactive -- взаимодействующие друг с другом) - новое перспективное направление ампелометрии, предложенное автором, в котором за счет системного эффекта, возникающего в Internet-системе из-за нелокального взаимодействия экспертов, оснащенных необходимым инструментарием, и пользователей, имеющих информацию о фенотипических и генотипических признаках образцов винограда, осуществляется идентификация этих образцов и установление их истинных названий. Предлагается создать международное Internet-сообщество экспертов, исследователей и пользователей интерактивной ампелографией, для этого планируемый сентябрьский симпозиум считать его учредителем, а участникам стать активными сотрудниками. На начальном этапе развития этого сообщества предполагается off-line общение между его участниками посредством различных служб интернета (электронная почта, ICQ, Skype, web-форум или социальная сеть и пр.). В перспективе планируется создание интеллектуального ампелографического портала с базами знаний общего доступа и основанной на них международной автоматизированной on-line консалтинговой ампелографической службой, создаваемой, поддерживаемой и развиваемой экспертами, разработчиками и исследователями международного Internet-сообщества ампелографов. Предполагается, что информация, полученная от экспертов и пользователей, будет обрабатываться в реальном времени, степень ее формализации и готовности к использованию будет возрастать до уровня знаний, в том числе новых, ранее неизвестных науке. В результате интерактивная система обеспечит явные преимущества как в развитии ампелографии, так и в ее использовании практиками, повысит оперативность и обоснованность принимаемых ими решений.
Возможности использования ресурсов международного Internet-сообщества экспертов, исследователей и пользователей интерактивной ампелографией создаст и активизирует качественно новые условия и в учебном процессе при обучении студентов, бакалавров и магистрантов, аспирантов и докторантов, подготовке новых высококвалифицированных кадров исследователей, теоретиков и практиков в области ампелографии.
Материал и методы
Материалом исследований служат растительные особи виноградообразных генотипов, по фенотипу относимых к различным таксонам семейства Vitaceae Juss. [11].
Несмотря на разработанность систематики семейства Виноградовых с помощью молекулярно-генетических методов, остается до конца не исследованной область морфометрии листьев, весьма удобной для практического использования распознанных образцов и относимых к тем или иным синтипам и таксонам.
Для этого в первую очередь привлекается всем хорошо известный дескриптор OIV [12].
В данной работе снятие информации посредством сканера с выросших, то есть взрослых, листьев проведено по нижеприведенным 20 дескрипторным признакам, закодированным под шифрами 065-1, 065-2, 093, 601-619 (рис. 1-2) [3, 12-13 с нашими дополнениями], и согласно программе SIAMS Photolab [19] занесенными в Excel-таблицы.
Рис. 1. Лист виноградной лозы:
Рис. 2. Линейные и угловые параметры выросшего листа [13, с нашими дополнениями]:
Н - длина листовой пластинки (по дескриптору OIV код 065-1), W - ширина листовой пластинки (код 065-2), длина черешка (код 092), L - длина срединной жилки (код 601),
L1 - длина верхней боковой жилки (код 602), L2 - длина нижней боковой жилки (код 603), L3 - длина от пересечения нижней боковой жилки до ее нижнего края (код 604), L4 - ширина от пересечения нижней боковой жилки до нижнего края (код 611), L5 - длина от точки прикрепления черешка к листовой пластинке до крайней точки нижнего зубца L3 (код 619), верхнее добухтовое расстояние (код 605), нижнее добухтовое расстояние (код 606), a^ - угол альфа (код 607), b^ - угол бета (код 608), c^ - угол дзета (код 609), t^ - угол гамма (код 610), ld2 - длина правого крайнего зубца (код 612), ad2 - ширина правого крайнего зубца (код 613), ad4 - ширина правого нижнего зубца (код 614), ld4 - длина правого нижнего зубца (код 615), d - расстояние между нижними лопастями (код 618).
При этом SIAMS Photolab - это цифровая фотолаборатория, разработанная компанией СИАМС - с наличием электронных таблиц для работы с изображениями планшетного сканера. Продукт предназначен для обработки изображений при помощи создаваемых пользователем цепочек операций, решения задач из области обработки и анализа изображений. Содержит инструменты для визуализации и захвата изображений, калибровки системы ввода, инструменты для интерактивных измерений линейных размеров и планиметрических характеристик объектов, создание панорамы смежных полей зрения, получение сфокусированного изображения по серии несфокусированных, создание атласов изображений, пакетная обработка изображений, а также инструментальные шаблоны для разработки пользователем собственных методик анализа [19].
SIAMS Photolab включает ряд основных модулей, часть из которых приводим здесь:
- модуль "Рабочая таблица" позволяет создавать собственные цепочки операций обработки изображений,
- с помощью модуля "Измерение объектов" измеряем параметры избранных объектов, расположенных на изображениях,
- а на основе модуля "Измерение углов и длин" проводим измерения углов и длин ломаных линий на изображении.
К цифровой фотолаборатории прилагается инструкция пользователя.
Из нашей задачи: по данным результатов измерений ампелографических количественных признаков листьев дикорастущих лиан Даманка-1, Даманка-2 и Даманка-3 (далее - и других северо-кавказских [9]), издавна разбросанно произрастающих вокруг поселка Даманка Крымского района Краснодарского края, выясняется их морфологическая идентичность с установлением морфотипичности ssp. Vitis vinifera silvestris Gmel. (рис. 3, табл. 1). листовой ампелографический морфотипичность виноградообразный
Рис. 3. Местоположение пос. Даманка Крымского района Краснодарского края [17].
Биометрический анализ данных измерений осуществлялся по созданной О.В. Адибековым программе Data Pilot, русская версия которой находится в интернете на сайте [14], английская - по адресу [15] (рис. 4-9).
Рис. 4. Листья лианы Даманка-1.
Рис. 5. Лиана Даманка-2.
Результаты исследований
Результаты биометрического анализа данных интерактивных измерений листьев трех лиан Крымского района Даманка-1, Даманка-2 и Даманка-3 представлены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2. - Вариационный анализ данных интерактивных измерений листьев трех даманских лиан, 2009 г.
|
Параметры и статистики |
Признаки |
||||||||||
|
65-1 |
65-2 |
092 |
601 |
602 |
603 |
604 |
605 |
606 |
607 |
||
|
Даманка-1 |
|||||||||||
|
Среднее |
10,24 |
10,51 |
5,23 |
8,94 |
8,57 |
5,72 |
2,91 |
6,08 |
5,25 |
37,02 |
|
|
Стандартная ошибка средней |
0,62 |
0,55 |
0,40 |
0,56 |
0,44 |
0,29 |
0,21 |
0,34 |
0,35 |
1,35 |
|
|
Интервал |
14,22 |
12,76 |
7,83 |
12,60 |
11,58 |
6,65 |
4,49 |
7,69 |
9,42 |
26,61 |
|
|
Минимум |
4,84 |
6,44 |
1,87 |
3,95 |
3,98 |
3,59 |
1,48 |
3,83 |
2,96 |
28,29 |
|
|
Максимум |
19,06 |
19,20 |
9,70 |
16,55 |
15,55 |
10,24 |
5,97 |
11,52 |
12,37 |
54,90 |
|
|
CV |
32,2 |
27,5 |
40,5 |
32,9 |
27,3 |
26,5 |
37,8 |
29,7 |
35,7 |
19,4 |
|
|
d - разность 1 - 2 |
0,97 |
2,26 |
0,73 |
1,26 |
0,95 |
1,50 |
0,61 |
1,51 |
1,65 |
3,58 |
|
|
t - критерий Стьюдента |
1,31 |
3,40 |
1,59 |
1,92 |
1,66 |
4,36 |
2,66 |
3,59 |
4,20 |
1,96 |
|
|
Даманка-2 |
|||||||||||
|
Среднее |
9,27 |
8,24 |
4,49 |
7,68 |
7,62 |
4,22 |
2,30 |
4,56 |
3,60 |
40,61 |
|
|
Стандартная ошибка средней |
0,39 |
0,38 |
0,23 |
0,36 |
0,36 |
0,19 |
0,10 |
0,25 |
0,17 |
1,22 |
|
|
Интервал |
11,98 |
9,44 |
5,92 |
9,55 |
9,60 |
5,14 |
2,67 |
7,55 |
5,35 |
36,53 |
|
|
Минимум |
3,38 |
4,40 |
1,67 |
2,96 |
3,90 |
2,01 |
1,12 |
0,85 |
0,83 |
24,67 |
|
|
Максимум |
15,36 |
13,84 |
7,60 |
12,51 |
13,50 |
7,14 |
3,79 |
8,41 |
6,18 |
61,20 |
|
|
CV |
27,8 |
30,4 |
34,0 |
30,4 |
31,2 |
30,0 |
28,6 |
35,6 |
30,7 |
19,8 |
|
|
d - разность 2 - 3 |
0,56 |
0,89 |
0,80 |
0,18 |
0,42 |
0,55 |
0,45 |
1,35 |
0,73 |
0,19 |
|
|
t - критерий Стьюдента |
1,18 |
1,82 |
2,83 |
0,44 |
1,00 |
2,24 |
3,05 |
4,26 |
3,17 |
0,13 |
|
|
Даманка-3 |
|||||||||||
|
Среднее |
9,83 |
9,14 |
5,30 |
7,86 |
8,04 |
4,77 |
2,75 |
5,92 |
4,32 |
40,8 |
|
|
Стандартная ошибка средней |
0,26 |
0,31 |
0,16 |
0,23 |
0,21 |
0,15 |
0,11 |
0,20 |
0,16 |
0,75 |
|
|
Интервал |
6,24 |
7,53 |
4,32 |
5,22 |
4,96 |
3,40 |
2,62 |
4,28 |
3,38 |
20,93 |
|
|
Минимум |
6,88 |
5,37 |
2,91 |
5,26 |
5,41 |
3,10 |
1,43 |
3,68 |
2,66 |
32,03 |
|
|
Максимум |
13,12 |
12,90 |
7,22 |
10,48 |
10,36 |
6,50 |
4,05 |
7,95 |
6,04 |
52,97 |
|
|
CV |
15,6 |
20,2 |
18,4 |
17,2 |
16,0 |
19,1 |
23,9 |
20,0 |
21,6 |
11,0 |
|
|
d - разность 1 - 3 |
0,41 |
1,37 |
0,17 |
1,08 |
0,53 |
0,96 |
0,16 |
0,16 |
0,92 |
3,77 |
|
|
t - критерий Стьюдента |
0,61 |
2,19 |
0,15 |
1,80 |
1,08 |
2,95 |
0,68 |
0,41 |
2,38 |
2,44 |
|
|
Параметры и статистики |
Признаки |
||||||||||
|
608 |
609 |
610 |
611 |
612 |
613 |
614 |
615 |
618 |
619 |
||
|
Даманка-1 |
|||||||||||
|
Среднее |
40,96 |
40,85 |
39,14 |
1,85 |
0,67 |
0,80 |
0,57 |
0,86 |
4,82 |
3,88 |
|
|
Стандартная ошибка средней |
1,33 |
1,28 |
1,76 |
0,15 |
0,03 |
0,04 |
0,03 |
0,04 |
0,32 |
0,23 |
|
|
Интервал |
27,30 |
27,89 |
33,80 |
3,45 |
0,70 |
0,88 |
0,66 |
1,09 |
7,91 |
5,16 |
|
|
Минимум |
30,12 |
28,43 |
25,97 |
0,30 |
0,28 |
0,49 |
0,28 |
0,45 |
0,82 |
2,20 |
|
|
Максимум |
57,42 |
56,33 |
59,77 |
3,75 |
0,98 |
1,37 |
0,94 |
1,54 |
8,73 |
7,36 |
|
|
CV |
17,2 |
16,6 |
23,8 |
42,2 |
23,1 |
28,5 |
26,4 |
26,6 |
35,6 |
31,5 |
|
|
d - разность 1 - 2 |
7,39 |
1,49 |
12,31 |
0,38 |
0,03 |
0,00 |
0,08 |
0,16 |
2,36 |
0,89 |
|
|
t - критерий Стьюдента |
4,18 |
0,89 |
4,35 |
2,24 |
0,71 |
0,05 |
2,12 |
2,99 |
6,23 |
3,47 |
|
|
Даманка-2 |
|||||||||||
|
Среднее |
48,35 |
42,34 |
51,45 |
1,48 |
0,64 |
0,81 |
0,49 |
0,71 |
2,45 |
2,99 |
|
|
Стандартная ошибка средней |
1,16 |
1,09 |
2,21 |
0,08 |
0,04 |
0,04 |
0,02 |
0,03 |
0,20 |
0,11 |
|
|
Интервал |
41,86 |
30,87 |
63,98 |
2,89 |
1,34 |
1,27 |
0,65 |
0,81 |
6,15 |
3,06 |
|
|
Минимум |
21,74 |
28,87 |
26,6 |
0,31 |
0,19 |
0,37 |
0,15 |
0,27 |
0,34 |
1,66 |
|
|
Максимум |
63,60 |
59,74 |
90,58 |
3,20 |
1,53 |
1,65 |
0,80 |
1,08 |
6,49 |
4,72 |
|
|
CV |
15,8 |
16,8 |
28,2 |
36,0 |
36,2 |
34,3 |
29,1 |
25,4 |
53,0 |
25,1 |
|
|
d - разность 2 - 3 |
0,44 |
2,45 |
6,28 |
1,28 |
0,04 |
0,00 |
0,03 |
0,00 |
0,33 |
0,46 |
|
|
t - критерий Стьюдента |
0,24 |
1,31 |
2,13 |
0,54 |
0,94 |
0,08 |
0,97 |
0,26 |
1,19 |
2,7 |
|
|
Даманка-3 |
|||||||||||
|
Среднее |
47,92 |
39,89 |
57,73 |
1,54 |
0,60 |
0,81 |
0,53 |
0,70 |
2,78 |
3,45 |
|
|
Стандартная ошибка средней |
1,35 |
1,52 |
1,94 |
0,07 |
0,03 |
0,04 |
0,02 |
0,03 |
0,19 |
0,13 |
|
|
Интервал |
30,44 |
41,27 |
48,65 |
1,91 |
0,70 |
0,80 |
0,49 |
0,54 |
4,60 |
2,65 |
|
|
Минимум |
33,35 |
24,01 |
40,97 |
0,62 |
0,30 |
0,46 |
0,30 |
0,47 |
0,30 |
2,09 |
|
|
Максимум |
63,79 |
65,28 |
89,62 |
2,53 |
1,00 |
1,27 |
0,79 |
1,01 |
4,90 |
4,74 |
|
|
CV |
16,8 |
22,9 |
20,2 |
28,7 |
29,8 |
26,8 |
27,3 |
23,2 |
41,2 |
21,9 |
|
|
d - разность 1 - 3 |
6,95 |
0,96 |
18,59 |
0,32 |
0,08 |
0,00 |
0,05 |
0,16 |
2,04 |
0,44 |
|
|
t - критерий Стьюдента |
3,67 |
0,48 |
7,10 |
1,93 |
1,81 |
0,14 |
1,21 |
3,19 |
5,42 |
1,66 |
По представленным данным:
- коэффициенты вариации признаков превышают пороговые - свидетельство отсутствия их нормальности распределения [2],
- три сравниваемые даманские лианы характеризовались соответственно 10 (Даманка-1 и Даманка-2), 5 (Даманка-1 и Даманка-3) и 5 (Даманка-2 и Даманка-3) признаковыми отличиями из 20 измеренных;
- это побуждает использование современного непараметрического бутстреп-метода анализа (табл. 3) [1, 5, 8, 10].
Таблица 3. - Бутстреповая оценка различий даманских лиан по 20 морфологическим признакам листьев, 2009 г.
|
Лианы |
Признаки |
||||||||||
|
065-1 |
065-2 |
092 |
601 |
602 |
|||||||
|
Д2* |
Д3* |
Д2 |
Д3 |
Д2 |
Д3 |
Д2 |
Д3 |
Д2 |
Д3 |
||
|
Даманка-1 |
0,91 |
0,73 |
1,00 |
0,99 |
0,95 |
0,43 |
0,98 |
0,97 |
0,95 |
0,86 |
|
|
Даманка-2 |
0,12 |
0,03 |
0,00 |
0,32 |
0,16 |
||||||
|
603 |
604 |
605 |
606 |
607 |
|||||||
|
Д2 |
Д3 |
Д2 |
Д3 |
Д2 |
Д3 |
Д2 |
Д3 |
Д2 |
Д3 |
||
|
Даманка-1 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
0,75 |
1,00 |
0,65 |
1,00 |
1,00 |
0,03 |
0,01 |
|
|
Даманка-2 |
0,01 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,44 |
||||||
|
608 |
609 |
610 |
611 |
612 |
|||||||
|
Д2 |
Д3 |
Д2 |
Д3 |
Д2 |
Д3 |
Д2 |
Д3 |
Д2 |
Д3 |
||
|
Даманка-1 |
0,00 |
0,00 |
0,18 |
0,69 |
0,00 |
0,00 |
0,99 |
0,98 |
0,77 |
0,97 |
|
|
Даманка-2 |
0,60 |
0,91 |
0,02 |
0,29 |
0,83 |
||||||
|
613 |
614 |
615 |
618 |
619 |
|||||||
|
Д2 |
Д3 |
Д2 |
Д3 |
Д2 |
Д3 |
Д2 |
Д3 |
Д2 |
Д3 |
||
|
Даманка-1 |
0,48 |
0,44 |
0,99 |
0,89 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
0,96 |
|
|
Даманка-2 |
0,46 |
0,16 |
0,60 |
0,11 |
0,00 |
Д2* - Даманка-2, Д3* - Даманка-3
Сравнение результатов измерений 20 признаков показывает на отсутствие различий средних арифметических только по 24 случаям из 60: 60% случаев наличия разностей их средних значений - путь к привлечению многомерных методов анализа.
Для установления морфологической схожести листьев изучаемых лиан дикорастущего винограда используется метод d0 [7, 16]. В нижепредставленной таблице 4 частично отражены количественные характеристики листьев по их средним арифметическим 10 параметров первого блока признаков: от линейного признака 065-1 до углового 608. Результаты сравнений осредненных данных по 10 листовым параметрам 46 северо-кавказских лиан с эталонными 60 гербарными листьями приведены в таблице 5.
Таблица 4. - Характеристика изучаемых северо-кавказских лиан по 10 линейным и угловым признакам листьев.
|
Лианы |
Число листьев |
Признаки |
||||||||||
|
065-1 |
065-2 |
092 |
601 |
602 |
603 |
605 |
606 |
607 |
608 |
|||
|
1 |
10 |
9,11 |
10,02 |
4,94 |
8,15 |
7,13 |
5,11 |
5,04 |
4,87 |
40,70 |
43,44 |
|
|
2 |
18 |
8,34 |
7,84 |
3,37 |
6,44 |
5,79 |
3,85 |
4,55 |
3,43 |
43,79 |
53,04 |
|
|
3 |
14 |
9,37 |
8,55 |
3,68 |
7,23 |
6,13 |
4,34 |
5,24 |
3,97 |
49,15 |
49,98 |
|
|
4 |
28 |
10,24 |
10,51 |
5,23 |
8,94 |
8,57 |
5,72 |
6,08 |
5,25 |
37,02 |
40,96 |
|
|
5 |
43 |
9,27 |
8,24 |
4,49 |
7,68 |
7,62 |
4,22 |
4,56 |
3,60 |
40,61 |
48,35 |
|
|
6 |
36 |
9,83 |
9,14 |
5,30 |
7,86 |
8,04 |
4,77 |
5,92 |
4,32 |
40,80 |
47,92 |
|
|
7 |
24 |
8,11 |
7,73 |
3,20 |
7,18 |
5,05 |
4,66 |
4,01 |
3,53 |
36,02 |
45,90 |
|
|
8 |
47 |
12,45 |
10,87 |
5,01 |
10,86 |
9,60 |
6,00 |
7,27 |
5,40 |
29,26 |
39,64 |
|
|
9 |
37 |
12,62 |
11,47 |
6,11 |
10,34 |
9,91 |
6,09 |
7,16 |
5,45 |
34,45 |
45,81 |
|
|
10 |
40 |
9,78 |
9,14 |
5,60 |
8,29 |
7,63 |
4,75 |
4,74 |
4,22 |
36,40 |
43,95 |
|
|
11 |
36 |
13,26 |
11,33 |
6,00 |
11,29 |
10,05 |
6,06 |
7,49 |
5,46 |
30,09 |
39,49 |
|
|
12 |
35 |
15,35 |
12,19 |
5,99 |
12,16 |
11,10 |
6,14 |
7,30 |
5,50 |
38,31 |
53,25 |
|
|
13 |
4 |
16,81 |
14,93 |
7,41 |
12,95 |
13,47 |
7,87 |
8,74 |
6,79 |
31,85 |
53,65 |
|
|
14 |
36 |
13,19 |
10,73 |
5,08 |
10,82 |
9,86 |
5,58 |
5,51 |
4,52 |
34,92 |
49,46 |
|
|
15 |
20 |
12,40 |
11,73 |
6,11 |
10,48 |
9,00 |
6,17 |
7,52 |
5,74 |
35,51 |
40,31 |
|
|
16 |
24 |
9,42 |
8,33 |
5,00 |
7,89 |
6,10 |
4,35 |
5,39 |
4,01 |
35,62 |
47,45 |
|
|
17 |
37 |
12,44 |
11,58 |
10,24 |
10,56 |
8,57 |
6,23 |
7,30 |
5,59 |
34,02 |
43,43 |
|
|
18 |
20 |
11,81 |
11,20 |
7,46 |
10,24 |
9,05 |
6,16 |
7,35 |
5,79 |
33,11 |
38,84 |
|
|
19 |
26 |
9,00 |
8,68 |
4,67 |
7,49 |
6,73 |
4,72 |
5,34 |
4,20 |
30,75 |
42,33 |
|
|
20 |
30 |
12,80 |
10,69 |
6,01 |
10,10 |
8,63 |
5,62 |
6,88 |
5,12 |
38,77 |
54,55 |
|
|
21 |
22 |
14,91 |
13,15 |
10,94 |
12,26 |
9,96 |
6,87 |
8,04 |
6,26 |
35,58 |
45,44 |
|
|
22 |
42 |
9,27 |
8,34 |
4,19 |
7,54 |
6,12 |
4,32 |
4,70 |
3,81 |
41,68 |
51,26 |
|
|
23 |
40 |
9,32 |
9,69 |
5,01 |
8,38 |
7,44 |
5,10 |
5,80 |
4,51 |
35,01 |
40,71 |
|
|
24 |
5 |
19,40 |
17,05 |
9,81 |
16,07 |
13,19 |
8,63 |
10,67 |
7,55 |
44,76 |
56,67 |
|
|
25 |
15 |
9,59 |
9,30 |
4,61 |
7,84 |
6,71 |
4,66 |
5,24 |
4,24 |
42,93 |
46,87 |
|
|
26 |
14 |
7,50 |
7,77 |
3,79 |
5,85 |
5,67 |
4,30 |
4,51 |
3,48 |
43,25 |
50,18 |
|
|
27 |
40 |
7,16 |
7,16 |
4,29 |
5,91 |
5,57 |
3,61 |
4,61 |
3,44 |
41,46 |
48,99 |
|
|
28 |
45 |
5,93 |
5,37 |
1,05 |
4,12 |
5,79 |
1,24 |
8,22 |
7,91 |
40,37 |
47,76 |
|
|
29 |
36 |
7,68 |
7,20 |
3,61 |
6,02 |
5,36 |
3,52 |
4,79 |
3,41 |
44,65 |
48,27 |
|
|
30 |
26 |
7,74 |
7,14 |
4,34 |
5,82 |
5,36 |
3,74 |
4,09 |
3,27 |
45,37 |
52,05 |
|
|
31 |
36 |
9,60 |
8,34 |
4,90 |
7,05 |
6,55 |
4,43 |
4,91 |
3,84 |
47,14 |
54,31 |
|
|
32 |
34 |
9,70 |
8,73 |
4,42 |
7,43 |
6,43 |
4,44 |
4,80 |
4,09 |
46,12 |
46,59 |
|
|
33 |
15 |
9,01 |
9,74 |
4,47 |
7,84 |
7,22 |
5,06 |
6,32 |
4,68 |
37,12 |
42,85 |
|
|
34 |
15 |
6,72 |
7,01 |
3,67 |
5,58 |
5,39 |
3,73 |
4,67 |
3,44 |
38,56 |
47,10 |
|
|
35 |
31 |
7,94 |
8,40 |
3,82 |
6,76 |
5,85 |
4,44 |
5,15 |
4,12 |
39,20 |
46,14 |
|
|
36 |
15 |
6,72 |
7,01 |
3,67 |
5,58 |
5,39 |
3,73 |
4,67 |
3,44 |
38,56 |
47,10 |
|
|
37 |
15 |
8,22 |
8,56 |
3,60 |
6,95 |
6,31 |
4,50 |
5,25 |
4,09 |
38,56 |
45,17 |
|
|
38 |
31 |
7,94 |
8,40 |
3,82 |
6,76 |
5,85 |
4,44 |
5,15 |
4,12 |
39,20 |
46,14 |
|
|
39 |
15 |
9,01 |
9,74 |
4,47 |
7,84 |
7,22 |
5,06 |
6,32 |
4,68 |
37,12 |
42,85 |
|
|
40 |
30 |
9,11 |
9,67 |
4,81 |
7,96 |
7,25 |
5,10 |
6,48 |
4,75 |
37,12 |
42,85 |
|
|
41 |
20 |
13,81 |
12,54 |
7,29 |
11,58 |
10,01 |
6,69 |
7,63 |
6,12 |
39,04 |
43,90 |
|
|
42 |
40 |
12,78 |
12,02 |
7,60 |
10,55 |
10,55 |
6,10 |
7,47 |
5,42 |
38,26 |
47,37 |
|
|
43 |
21 |
8,07 |
7,54 |
4,22 |
6,68 |
5,97 |
3,93 |
3,50 |
3,46 |
38,35 |
45,24 |
|
|
44 |
21 |
10,69 |
9,61 |
4,09 |
8,48 |
7,74 |
5,05 |
5,73 |
4,72 |
43,41 |
50,85 |
|
|
45 |
15 |
8,51 |
8,60 |
3,67 |
6,71 |
6,40 |
4,30 |
4,60 |
4,12 |
43,50 |
45,11 |
|
|
46 |
31 |
9,44 |
8,73 |
3,88 |
7,47 |
6,23 |
4,41 |
5,22 |
4,18 |
40,92 |
51,38 |
|
|
эталон |
60 |
8,17 |
7,68 |
5,12 |
6,46 |
5,62 |
3,72 |
3,26 |
2,94 |
40,99 |
47,71 |
Примечание: лиана 1 - Даманка-1, 2008; лиана 2 - Даманка-2, 2008; лиана 3 - Даманка-3, 2008; лиана 4 - Даманка-4, 2009; лиана 5 - Даманка-5, 2009; лиана 6 - Даманка-6, 2009; лиана 7 - Абинская-0, 2008; лиана 8 - Абинская-1, 2009; лиана 9 - Абинская-2, 2009; лиана 10 - Абинская-3, 2009; лиана 11 - Абинская-4, 2009; лиана 12 - Абинская-5, 2009; лиана 13 - Абинская-6, 2009; лиана 14 - Абинская-7, 2009; лиана 15 - Абинская-8, 2010; лиана 16 - Абинская-9, 2010; лиана 17 - Абинская-10, 2010; лиана 18 - Абинская-11, 2010; лиана 19 - Абинская-12, 2010; лиана 20 - Абинская-13, 2010; лиана 21 - Абинская-14, 2010; лиана 22 - Абинская-15, 2010; лиана 23 - Абинская-16, 2010; лиана 24 - Майкоп-1, 2005; лиана 25 - Майкоп-2, 2005; лиана 26 - Майкоп-3, 2006; лиана 27 - Майкоп-4, 2009; лиана 28 - Майкоп-5, 2009; лиана 29 - Майкоп-6, 2009; лиана 30 - Майкоп-7, 2009; лиана 31 - Майкоп-8, 2009; лиана 32 - Майкоп-9, 2009; лиана 33 - Майкоп-10, 2010; лиана 34 - Майкоп-11, 2010; лиана 35 - Майкоп-12, 2010; лиана 36 - Майкоп-13, 2010; лиана 37 - Майкоп-14, 2010; лиана 38 - Майкоп-15, 2010; лиана 39 - Майкоп-16, 2010; лиана 40 - Майкоп-17, 2010; лиана 41 - Горячий Ключ-0, 2006; лиана 42 - Горячий Ключ-1, 2009; лиана 43 - Хоста-1, 2005; лиана 44 - Хоста-2, 2005; лиана 45 - Хоста-3, 2005; лиана 46 - Дагестан-А, 2006; в качестве эталонных ssp. Vitis vinifera silvestris Gmel. взято 60 листьев из трех государственных гербариев: 21 лист Главного ботанического сада (И.Т.Васильченко и др.), 21 лист Государственного Никитского ботанического сада (В.Н.Голубев, В.Косых и др.) и 18 листьев Кубанского государственного аграрного университета (И.С.Косенко, С.С.Чукуриди и др.).
Таблица 5. - Дифференциация лиан винограда по комплексу первого блока 10 морфологических признаков.
|
Ранжированные расстояния |
|
|
43 10 25 2 45 46 22 29 |
|
|
19 16 23 27 32 14 37 30 |
|
|
21 35 38 5 12 34 36 33 |
|
|
39 42 9 1 15 17 40 6 |
|
|
3 20 31 11 26 44 41 18 |
|
|
4 8 13 7 24 28 |
|
|
Показатель типичности d0 |
|
|
1.021 1.113 1.133 1.218 1.249 1.344 1.412 1.430 |
|
|
1.439 1.446 1.463 1.482 1.498 1.499 1.531 1.536 |
|
|
1.552 1.587 1.587 1.648 1.649 1.668 1.668 1.671 |
|
|
1.671 1.671 1.682 1.690 1.725 1.742 1.814 1.827 |
|
|
1.862 1.883 1.909 1.915 1.920 1.935 1.980 2.044 |
|
|
2.091 2.248 2.313 2.370 2.521 2.692 |
Согласно результатам вычислений показателя типичности d0 (табл. 5), наиболее высокую схожесть с 60 эталонными гербарными листьями Vitis vinifera silvestris Gmel. по первому блоку 10 морфологических признаков (065-1, 065-2, 092, 601, 602, 603, 605, 606, 607 и 608) показали лианы 43 (Хоста-1, d0 = 1,021), 10 (Абинская-3, d0 = 1,113), 25 (Майкоп-2, d0 = 1,133), 02 (Даманка-2, d0 = 1,218), 45 (Хоста-3, d0 = 1,249), 46 (Дагестан-А, d0 = 1,344) и самыми нетипичными - лианы 28 (Майкоп-5, d0 = 2,692), 24 (Майкоп-1, d0 = 2,521), 07 (Абинская-0, d0 = 2,370), 13 (Абинская-6, d0 = 2,313), 08 (Абинская-1, d0 = 2,248), 04 (Даманка-4, d0 = 2,091) и т.д. Причем, по первому блоку признаков названные последние лианы более чем в два с лишним раза превосходят показатели типичности первых.
Вычисления показателя типичности d0 по второму блоку морфометрических признаков приведены в таблице 6.
Таблица 6. - Дифференциация лиан винограда по комплексу второго блока 10 морфологических признаков.
|
Ранжированные расстояния |
|
|
31 42 25 32 30 29 27 9 |
|
|
5 6 10 1 16 20 18 26 |
|
|
3 45 22 41 23 4 12 33 |
|
|
39 8 21 15 35 38 19 43 |
|
|
44 40 11 34 36 46 37 2 |
|
|
17 13 14 7 24 28 |
|
|
Показатель типичности d0 |
|
|
0.800 1.181 1.209 1.217 1.221 1.246 1.280 1.321 |
|
|
1.333 1.380 1.386 1.391 1.410 1.469 1.527 1.533 |
|
|
1.537 1.540 1.596 1.632 1.634 1.652 1.666 1.668 |
|
|
1.668 1.696 1.706 1.711 1.712 1.712 1.713 1.769 |
|
|
1.772 1.798 1.811 1.865 1.865 1.883 1.905 1.922 |
|
|
1.941 2.244 2.266 2.392 2.463 2.550 |
При сравнении результатов интерактивных измерений листьев этих же лиан по второму блоку десяти (604, 609-615, 618-619) признаков (табл. 6) удается установить, что наиболее идентичными с гербарными образцами листьев оказались лианы 31 (Майкоп-8, d0 = 0,800), 42 (Горячий Ключ-1, d0 = 1,181), 25 (Майкоп-2, d0 = 1,209), 32 (Майкоп-9, d0 = 1,217) и другие, в меньшей мере похожими - лианы 28 (Майкоп-5, d0 = 2,550), 24 (Майкоп-1, d0 = 2,463), 07 (Абинская-0, d0 = 2,392), 14 (Абинская-7, d0 = 2,266), 13 (Абинская-6, d0 = 2,244), 17 (Абинская-10, d0 = 1,941) и т.д. Отсюда, по второму блоку следующих 10 признаков показатель типичности d0 последних лиан превосходит первые в три раза.
Выводы и рекомендации
Выборки листьев ручного и интерактивного способов измерений между собой существенно не различались: для выяснения ботанического вопроса о принадлежности лиан к одному эко- или биотипу их следует объединять.
Четких различий по морфометрическим признакам листьев между тремя даманскими лианами, как в 2008, так и в 2009 году, не обнаружено.
Решение ботанического вопроса об отнесении даманских лиан, как и других изучаемых, к ампелографическому таксону ssp. Vitis vinifera silvestris Gmel. проведено при использовании многомерного метода анализа d0. В результате самыми близкими к трехгербарным эталонным листьям по комплексу 20 морфометрических признаков оказались лианы 25 (Майкоп-2) и 29 (Майкоп-6), менее идентичными - лианы 28 (Майкоп-5), 24 (Майкоп-1), 07 (Абинская-0) и 13 (Абинская-6).
Список использованной литературы
1. Адибеков О.В., Трошин Л.П. Определение значимости статистических критериев от двух и более переменных методом тасования // Мат. обеспечение и компьютерный сервис в селекции растений. - Тверь, 1991. - С. 3.
2. Голодрига П.Я., Трошин Л.П., Петров А.П. О связи уровня паратипической изменчивости с величиной среднего значения некоторых признаков у винограда // Цитология и генетика. - 1974. - № 3. - С. 248-252.
3. Лазаревский М.А. Методы ботанического описания и агробиологического изучения сортов винограда // Ампелография СССР. - М.: Пищепромиздат, 1946. - Т. 1. - С. 347-400.
4. Раджабов А.К., Трошин Л.П. Ампелография // Виноградарство. - М.: Изд-во МСХА, 1998. - [Разд. IV]. - С. 492-506.
5. Трошин Л.П., Адибеков О.В., Федоров Ю.К. Применение ЭВМ в ампелографии и селекции винограда // Перспективы генетики и селекции винограда на иммунитет / АН УССР. УОГиС им. Н.И.Вавилова. ВНИИВиПП "Магарач". - Киев, 1988. - С. 53-61.
6. Трошин Л.П. Ампелография и селекция винограда. - Краснодар: РИЦ «Вольные мастера», 1999. - 138 с.: цв. вкладка.
7. Трошин Л.П., Животовский Л.А. Методические рекомендации по клоновой селекции винограда на продуктивность / ВНИИВиПП "Магарач". Ин-т общей генетики им. Н.И.Вавилова. - Ялта, 1987. - 36 с.
8. Трошин Л.П. Оценка и отбор селекционного материала винограда. - Ялта, 1990. - 160 с.
9. Федоров Ю.К., Трошин Л.П., Адибеков О.В. Програмное обеспечение ЭВМ для анализа селекционной информации // Методы отбора по комплексам признаков в селекции растений. - Ялта, 1989. - С.123.
10. Энциклопедия виноградарства. - Кишинёв: МСЭ,1986-1987. - Т. 1-3.
Аннотация
МОРФОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЛИСТОВОЙ АМПЕЛОГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Трошин Леонид Петрович д. б. н., профессор
Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия
Современная ампелография вышла на новейший уровень использования самых последних достижений мультимедийной техники и вычислительных средств обработки и анализа собранной информации. Поскольку взрослому листу как «паспорту» сорта придается самое главное значение среди множества описательных характеристик, нами для снятия цифровой информации листьев предложено использовать разработку фирмы SIAMS, в частности анализатора SIAMS MesoPlant. В этой статье приводится методика считывания (снятия) листовой ампелографической информации с живых и гербарных образцов и биометрический анализ для установления уровня морфотипичности объектов исследований
Ключевые слова: АМПЕЛОГРАФИЯ, ВИНОГРАД, ПОПУЛЯЦИЯ, ЛИСТЬЯ,
МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
MORPHOMETRIC ANALYSIS OF LEAF AMPELOGRAPHIC Troshin Leonid Petrovich
Dr.Sci.Biol., professor
Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia
Modern ampelography has reached the newest level of usage of the latest achievements of multimedia techniques and computing means of handling and analysis of assembled information. An adult leaf is a sort of "passport" of the breed, and the most important significance among set of descriptive characteristics is attached to it. For decrypting of the numeral information of leaves, it is offered to use SIAMS company toolkit, in particular - the SIAMS MesoPlant analyzer. In this article, the technique of reading (decrypting) of a leaf ampelographical information from alive and dry samples and the biometric analysis for level of morphotypical establishment of objects of researches is resulted
INFORMATION
Keywords: AMPELOGRAPHY, GRAPE, POPULATION, LEAVES, MORPHOMETRIC MEASUREMENTS
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Бурая ржавчина – наиболее вредоносная болезнь мягкой пшеницы. Использование генофонда диких сородичей для селекционного улучшения культуры. Распознавание интрогрессивных линий на наличие молекулярных маркеров к генам устойчивости к листовой ржавчине.
курсовая работа [194,2 K], добавлен 17.02.2015Планирование однофакторного полевого опыта для условий конкретного колхоза или другого сельскохозяйственного предприятия. Определение схемы дисперсионного анализа для получения в опыте урожайности и цифровой информации. Методика взятия образцов почвы.
контрольная работа [27,2 K], добавлен 20.12.2010Биологические особенности риса. Влияние регуляторов роста на: полевую всхожесть семян, накопление надземной биомассы, индекс листовой поверхности, урожайность. Анализ условий труда при технологии возделывании риса. Потенциальные опасности и вредности.
дипломная работа [183,2 K], добавлен 09.10.2013Анализ работы отдела производственного контроля Микояновского мясокомбината. Знакомство с основными принципами экспертизы мяса и мясных продуктов. Бактериологическое исследование, методы отбора образцов. Проведение анализа методом посева в жидкие среды.
отчет по практике [35,2 K], добавлен 24.10.2009Характеристика условий произрастания и фенологии развития сахарной свеклы. Особенности защиты культуры от свекловичной листовой тли. Обзор инсектицидов, фунгицидов и гербицидов, рекомендованных для ее защиты: "Кемифос", "Сэмпай", "Бенорад", "Страйк".
курсовая работа [237,3 K], добавлен 07.04.2010Биологические особенности кукурузы, определяющие ее конкурентные отношения с сорняками. Площадь листовой поверхности и содержание хлорофилла как факторы продуктивности данной культуры. Защита кукурузы от сорняков как условие реализации ее потенциала.
курсовая работа [101,2 K], добавлен 13.12.2013Планирование однофакторного полевого опыта для условий конкретного сельскохозяйственного предприятия. Схема дисперсионного анализа для получения в опыте урожайности и другой цифровой информации. Оценка вариантов по урожайности, определение лучшего из них.
контрольная работа [2,6 M], добавлен 25.10.2010Общие понятия и роль листового опада, влияние его количества и состава на почвообразовательный процесс, формирование лесной почвы, Круговорот опада, зависимость от погодных условий, воздействия листоядных насекомых. Химический состав опада хвои и листьев.
реферат [18,7 K], добавлен 02.11.2009Ботаническая характеристика сои, ее народно-хозяйственное значение. Местоположение хозяйства Института агроэкологии. Экономическая эффективность применения почвенных и листовых гербицидов на сое в лесостепи Южного Урала, их влияние на урожайность сои.
дипломная работа [108,9 K], добавлен 14.07.2010Краткая характеристика голштинских коров. Структура и полиморфизм гена BoLA DRB3 и гена каппа-казеина. Проведение полимеразной цепной реакции. Анализ полиморфизма длин фрагментов рестрикции. Частоты встречаемости аллелей и генотипов по гену BoLA-DRB3.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 17.05.2016История осуществление землемерных действий. Понятие землеустройства, основания для его проведения. Изучение состояния земель в целях получения информации об их количественном и качественном состоянии. Основные стадии землеустроительного процесса.
контрольная работа [50,4 K], добавлен 03.01.2011Анализ организационной структуры предприятия. Дублирование работы руководителей и специалистов организаций по землеустройству. Проведение межевания земель. Автоматизированная обработка землеустроительной информации. Эффективное использование земель.
отчет по практике [51,6 K], добавлен 23.10.2013Трудовые ресурсы как основной элемент анализа хозяйственной деятельности предприятия. Показатели использования трудовых ресурсов. Методика анализа трудовых ресурсов. Анализ использования рабочего времени. Система стимулирования труда.
курсовая работа [192,1 K], добавлен 29.05.2004Таксономия, этапы репродукции вируса ринотрахеита кошек. Основной путь заражения. Особенности культивирования в различных живых системах. Клинические признаки заболевания. Принципы диагностики герпес-вирусной инфекции методом полимеразной цепной реакции.
реферат [1,6 M], добавлен 02.06.2015Органические вещества в почве. Органические вещества растительных остатков. Гумус почв и его свойства. Гумификация растительных остатков в почве. Происхождение и состав плодородного слоя почвы. Химический состав почв. Количество коллоидов в почве.
реферат [216,1 K], добавлен 25.04.2012Характеристика предприятия ЗАО "Рязанский конный завод". Проведение вирусологических исследований вне хозяйства (в областной лаборатории). Устройство вирусологической лаборатории. Правила взятия и пересылки материала для вирусологического исследования.
отчет по практике [62,1 K], добавлен 23.07.2012Физические основы ультразвука. Получение ультразвуковых колебаний и принципиальное устройство аппаратов. Основные признаки ультразвукового исследования органов. Методики исследования органов у животных разных видов. Диагностическая информативность метода.
курсовая работа [25,1 K], добавлен 22.05.2012Озимая пшеница, ее биологические и ботанические особенности, агротехника выращивания. Виды люпина, их характеристика и приемы возделывания. Посевы качества семян. Особенности отбора и анализа средних образцов. Технология подготовки тепличных грунтов.
контрольная работа [221,2 K], добавлен 11.10.2013Молоко как полноценный и калорийный продукт питания, особенности развития молочного скотоводства. Анализ деятельности и финансового состояния СХПК "Урюм" Канашского района Чувашской Республики. Рассмотрение методики проведения маржинального анализа.
курсовая работа [663,0 K], добавлен 11.09.2012Критерии взаимовлияния леса и почвы. Влияние различных параметров почвы и почвообразующей породы на лесопригодность и другие условия местности. Анализ современной почвенной ситуации в Российской Федерации и методики повышения уровня ее лесопригодности.
реферат [44,8 K], добавлен 02.09.2009
