LA-S全能型植物图像分析仪

阿拉尔垦区棉花叶面积指数监测模型与产量分析作者：张树艳王有武白铁成刘小文来源：《南方农业·下旬》2016年第08期（塔里木大学，新疆阿拉尔 843300）摘要棉花叶面积指数是衡量作物生物量的关键参数，为棉花叶面积指数的获取提供可靠、方便的估算模型，以阿拉尔垦区作为主要研究区域，利用光谱分析仪对从垦区获得棉花冠层光谱反射率和由此计算得到的植被指数进行分析，基于NDVI的回归模型确定性系数R2为0.92，进而确定了阿拉尔垦区棉花叶面积指数的最佳监测模型，为垦区棉花作物遥感监测和产量估算奠定了良好基础。

关键词棉花叶面积；指数监测模型；归一化植被指数中图分类号：S562 文献标志码：B DOI：10.19415/ki.1673-890x.2016.24.004叶面积指数LAI和叶片生物化学性质、冠层光谱及制备生态生理学特征具有较大关联，是生物作物产量估算和分析的重要参数。

诸多自然植物群落与作物冠层的叶面积指数研究表明，LAI自身的变化同叶片光学性质的改变比且关联，故LAI可被视为遥感监测技术对植被长势与产量估算过程中的重要结构参数[1]。

本文拟通过建立棉花叶面积指数与光谱植被指数间的回归模型，确定棉花叶面积指数的监测模型，为棉花长势的监测与产量估算提供依据。

1 阿拉尔垦区概述阿拉尔垦区位于塔里木盆地西北角，地理坐标为东经81°03′，北纬40°33′，属于典型的大陆性干旱荒漠气候，垦区降雨较少且大气干燥，年均相对湿度为51%，太阳辐射总量为年均6100MJ/m2左右，生长季太阳辐射量为1300MJ/m2左右，年均日照为2800～3000h，云雾天气较少，气象要素变化幅度较大，扬尘、浮沉和沙暴等天气较多。

2 研究方法2.1 试验区与试验样点选择据统计，阿拉尔垦区每年棉花种植面积约为10.6万hm2，是新疆地区的主要植棉区之一，棉田占新疆棉田总面积的25%，本文所选取的试验区为阿拉尔垦区的10团的棉花地，选择种植面积相对较大的新陆中67号、中棉35和新海14这3个品种的棉花作为主要试验品种。

[收稿日期]20210929[基金项目]湖北省教育厅科学研究计划资助项目 m i R N A 调控浙江楠多胚发生机制研究 (Q 20191309);湖北省科技支撑计划项目 湖北珍贵树种楠木种质资源收集评价与高效栽培研究 (2013B B B 24)㊂ [第一作者]贺心茹(1994),女,博士生,现主要从事园林植物方面的研究,1293446583@q q.c o m ㊂ [通信作者]杨玉洁(1983),博士,讲师,现主要从事园林植物遗传育种方面的研究,y j y a n g @y a n gt z e u .e d u .c n ㊂贺心茹,李英杰,曹祖荣,等.浙江楠多胚现象及其多胚苗生长发育初步研究[J ].长江大学学报(自然科学版),2023,20(4):102-107.H EX R ,L IYJ ,C A O Z R ,e ta l .P r e l i m i n a r y s t u d y o nt h e p o l y e m b r y o n i c p h e n o m e n o no f P h o e b ec h e k i a n ge n s i s a n di t ss e e d l i n g g r o w t ha n dd e v e l o p m e n t [J ].J o u r n a l o fY a n g t z eU n i v e r s i t y (Na t u r a l S c i e n c eE d i t i o n ),2022,20(4):102-107.浙江楠多胚现象及其多胚苗生长发育初步研究贺心茹1,李英杰1,曹祖荣2,徐耀文1,费永俊1,杨玉洁11.长江大学园艺园林学院,湖北荆州4340252.湖北省秭归县林业局,湖北秭归443600[摘要]通过对浙江楠(P h o e b e c h e k i a n g e n s i s C .B .S h a n g )种子的解剖,观察分析了多胚的形态和着生位置及多胚率;将种子播种获得幼苗,观察幼苗的生长发育状况,测量苗高㊁根长,并进行根系分析㊂结果表明:浙江楠存在多胚现象,但暂未发现四胚及以上胚型;浙江楠种子的单胚率为71.14%,多胚率为28.86%(双胚率为27.43%,三胚率为1.43%)㊂浙江楠单胚苗的生长发育状况最佳,单胚苗和多胚大苗与多胚小苗在苗高上存在显著差异(P <0.05)㊂对幼苗根系进行分析发现,单胚苗的根系长度㊁直径㊁表面积和体积比多胚苗大,其中单胚苗和多胚大苗与多胚小苗在根长上存在显著差异(P <0.05),单胚苗在体积上与多胚苗存在显著差异(P <0.05),多胚苗的根系节点数和根尖数比单胚苗多,其中多胚大苗的根系节点数和根尖数最多㊂[关键词]浙江楠(P h o e b e c h e k i a n ge n s i s C .B .S h a n g );多胚现象;胚着生位置;苗高;根系分析[中图分类号]Q 944.59;Q 949.747.5 [文献标志码]A [文章编号]16731409(2023)04010206P r e l i m i n a r y s t u d y o nt h e p o l y e m b r y o n i c p h e n o m e n o no f P h o e b ec h e k i a n g e n s i s a n d i t s s e e d l i n g g r o w t h a n d d e v e l o pm e n t H EX i n r u 1,L IY i n g j i e 1,C A OZ u r o n g 2,X U Y a o w e n 1,F E IY o n g j u n 1,Y A N G Y u ji e 11.C o l l e g e o fH o r t i c u l t u r e a n dG a r d e n i n g ,Y a n g t z eU n i v e r s i t y ,J i n gz h o u434025,H u b e i 2.F o r e s t r y B u r e a uo f Z i g u i C o u n t y o fH u b e i P r o v i n c e ,Z i gu i 443600,H u b e i A b s t r a c t :T h r o u g h t h e d i s s e c t i o n o f t h e s e e d s o f P h o e b e c h e k i a n ge n s i s ,t h em o r p h o l o g y a n d p o s i t i o nof t h e p o l y e m b r y o n s ,a n d t h e p o l y e m b r y o n i c r a t ew e r eo b t a i n e db y o b s e r v i ng .S o w i n g s e e d s ,th e g r o w t ha n dd e v e l o p m e n to f t h es o wi n gs e e d l i n g sw e r eo b s e r v e d ,a n dt h es e e d l i n g h e i g h ta n dr o o t l e n g t h w e r e m e a s u r e da n da n a l y z e d .T h er e s u l t s w e r e s h o w na s f o l l o w s :t h e r ew e r em u l t i p l e e m b r y o s i n P h o e b e c h e k i a n g e n s i s ,b u t f o u r o rm o r e e m b r y o sw e r e n o t f o u n d .T h e s i n g l ee m b r y or a t e w a s71.14%,a n dt h e m u l t i p l ee m b r y or a t e w a s28.86%(t h ed o u b l ee m b r yor a t e w a s 27.43%,t h e t h r e e e m b r y o r a t ew a s1.43%).T h e g r o w t ha n dd e v e l o p m e n t o f s i n g l ee m b r y os e e d l i n gso f P h o e b e c h e k i a n g e n s i s w a s t h eb e s t .T h e r ew a s s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e i ns e e d l i n g h e i g h t b e t w e e ns i n g l e e m b r y os e e d l i n g sa n d m u l t i e m b r y o s e e d l i n g s (P <0.05).A f t e r r o o t a n a l y s i s ,i tw a s f o u n d t h a t t h e r o o t l e n gt h ,d i a m e t e r ,s u r f a c e a r e a a n d v o l u m e o f s i n g l e e m b r y o s e e d l i n g sw e r e l a r g e r t h a n t h a t o fm u l t i e m b r y os e e d l i n g s .T h e r ew e r es i g n i f i c a n td i f f e r e n c e s i n r o o t l e n g t hb e t w e e ns i n g l ee m b r y os e e d l i n g sa n d m u l t ie m b r y os e e d l i n g s (P <0.05),a n dt h e r e w e r es i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s i nv o l u m eb e t w e e ns i n g l ee m b r y os e e d l i n g sa n d m u l t i e m b r y os e e d l i n gs (P <0.05),a n dt h en u m b e ro f r o o t n o d e s a n d r o o t t i p s o fm u l t i e m b r y o s e e d l i n g sw e r em o r e t h a n t h a t o f s i n g l e e m b r y o s e e d l i n g s ,a n d t h e n u m b e r o f r o o t n o d e s a n d r o o t t i p s o fm u l t i e m b r y o s e e d l i n g sw a s t h e g r e a t e s t i na l l k i n d s o f s e e d i n g s .K e yw o r d s :P h o e b e c h e k i a n g e n s i s ;p o l y e m b r y o n y ;e m b r y o n i c p o s i t i o n ;s e e d l i n g h e i g h t ;r o o t a n a l y s i s ㊃201㊃长江大学学报(自然科学版) 2023年第20卷第4期J o u r n a l o fY a n g t z eU n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n ) 2023,V o l .20N o .4Copyright ©博看网. All Rights Reserved.浙江楠(P h o e b e c h e k i a n g e n s i s C .B .S h a n g )为樟科(L a u r a c e a e )楠属大乔木,是我国著名植物分类学家向其柏教授20世纪60年代在浙江天目山㊁龙塘山发现的一个新物种,正式命名发表于1974年[1]㊂由于长期过度开发利用,浙江楠现已被国家环保总局定为渐危种,是国家二级珍稀濒危保护植物,为我国特有的珍贵用材树种,因其材质细密坚硬㊁不易腐朽㊁芳香有光泽而被誉为 四大名木 之首㊂浙江楠天然分布区在我国华东地区的浙江㊁福建㊁安徽和江西4省,浙江楠的垂直海拔多集中在300~700m [2]㊂浙江楠主干挺直,树形优美,树冠雄伟,是楠木中材质较佳的一种,具有很高的生态㊁观赏和观赏价值,是很好的园林绿化树种㊂因其特性优良,具有较高的经济价值,人类干扰盗伐现象严重,导致现存的自然资源已接近枯竭[3]㊂野生浙江楠对立地条件要求相对较高,而人工培育的浙江楠生长缓慢加上种质资源的缺乏,不能满足生产研究的需求[4]㊂目前对于浙江楠的研究,主要集中于资源状况及其地理分布[5]㊁种群生态学与生物多样性[6]㊁种子萌发与生理化研究[7-8]和容器育苗技术[9-10]等方面㊂植物在生长过程中,一般情况下,只产生一个胚囊并且只能发育成一个胚,然而有些植物种子能够产生两个或多个胚,即为多胚现象[11-12]㊂多胚的产生由许多因素共同控制,立地的水肥条件㊁气候㊁种子自身的条件等都能产生一定的影响[13]㊂对植物种子的多胚现象已经有部分报道[14-15],但对于浙江楠的多胚现象还未见报道㊂多胚现象作为一种特殊的生殖表现形式,对急需育种保护的浙江楠来说具有重要价值,因此,研究浙江楠多胚现象对浙江楠的育种具有重要意义㊂本研究主要观察了浙江楠多胚种子的形态特征及多胚苗的生长情况,以期为浙江楠种子多胚现象影响因素的探索及浙江楠多胚苗的培育达到省种㊁增产㊁优质的效益提供参考㊂1 材料与方法1.1 试验地概括试验地位于湖北省荆州市长江大学西校区(30ʎ21'18ᵡN ,112ʎ7'44ᵡE ),海拔23m ,属亚热带季风气候,年日照时数1800~2000h ,年平均气温15.9~16.6ħ,年无霜期242~263d ,多数年份降雨量在1100~1300mm 之间㊂1.2 试验材料试验所用的浙江楠种子于2019年11月下旬,在长江大学西校区植物园选择个体形态(胸径㊁树高㊁树冠面积和冠高)大小基本一致的10年生浙江楠进行采种,种子经浸泡腐化去除掉外种皮,冲洗干净后用湿沙储存备用㊂1.3 测定指标及计算方法1.3.1 浙江楠种子胚的位置、大小和数量对颗粒饱满㊁大小一致的350粒浙江楠种子在体式显微镜下进行解剖观察,拍照留存并观察统计胚的形态及其胚在种子中所处的位置㊁大小和数量,观察单胚种子和多胚种子的内部结构差异㊂1.3.2 浙江楠种子多胚率对颗粒饱满㊁大小一致的350粒浙江楠种子进行解剖观察,统计多胚种子数,计算多胚率:双(三/多)胚率=[出现双(三/多)种子数/种子总数]ˑ100%1.3.3 浙江楠幼苗生长性状取120粒大小一致㊁颗粒饱满的浙江楠种子,采用75%的乙醇浸泡10m i n ,再用高锰酸钾溶液浸泡30m i n ㊂将消毒后的种子播于育苗盘培养于光照培养箱内,培养条件为温度(25ʃ2)ħ,光照强度1600l x ,光暗周期16h /8h ,湿度75%㊂待浙江楠种子萌发,长出2片真叶后,将其移栽至基质为沙土㊁规格为上口内径20c m ㊁盆底内径15c m ㊁盆高18c m 的聚丙烯塑料营养钵中培养,随机挑选其中80株浙江楠小苗培养45d 后,测定小苗的苗高,比对多胚苗与单胚苗在生长状况上的差异,并采用全能型植物图像分析仪(万深L A -S 系列,中国)对幼苗的根系进行分析㊂㊃301㊃第20卷第4期贺心茹等:浙江楠多胚现象及其多胚苗生长发育初步研究Copyright ©博看网. All Rights Reserved.1.4 数据处理所有统计数据采用S P S S24.0软件进行W a l l e rD u n c a n 多重比较㊂2 结果与分析表1 浙江楠种子胚数的统计情况T a b l e 1 C o u n t o f e m b r yo s o f P h o e b e c h e k i a n g e n s i s s e e d s 项 目 单胚多胚双胚三胚合计数量249 947101比率/%71.1427.431.4328.86位置顶部 顶㊁中 顶㊁中大小大大㊁小 大㊁小2.1 浙江楠种子多胚现象观察结果350粒浙江楠种子解剖观察其胚数的统计结果见表1㊂由表1可知,单胚种子数为249粒,单胚率为71.14%,多胚种子数为101粒,多胚率为28.86%㊂多胚种子胚数有双胚㊁三胚,其中双胚出现的频率为27.43%,三胚率为1.43%㊂2.2 浙江楠种子胚的形态与着生位置通过对浙江楠种子进行解剖,共获得3种胚性,即单胚㊁双胚㊁三胚,其种子显微结构如图1所示㊂通过观察发现,浙江楠种子多胚的形态及其着生位置存在差异(见图2),单胚种子的胚着生在种子的底部(见图2(a)),多胚种子的胚出现在种子的底部㊁顶部㊁中部和中部的两侧;双胚有紧靠在一起的,也存在分开的㊂依照双胚在种子内的着生位置可以将双胚种子初步分为3类:①双胚紧靠种子底部着生(见图2(b )㊁(c )㊁(f ));②双胚紧靠种子中部两侧着生(见图2(g)㊁(h ));③双胚一胚在种子底部,一胚在种子中部或顶部分离着生(见图2(d )㊁(e ))㊂三胚种子一般分离着生,一胚位于种子底部,其他两胚着生于种子的中部㊂图1 浙江楠种子解剖图F i g.1 D i s s e c t i o no f P h o e b e c h e k i a n g e n s i s s e e d s 2.3 浙江楠幼苗的生长发育状况浙江楠种子在育苗盘里培养20d 后开始发芽,生长期间可见单胚苗和双胚苗,暂无三胚苗的出现㊂待发芽后随机将其中80株移栽到塑料盆中培养,经过45d 的生长发育后,单胚苗普遍叶片数为6片,且长势旺盛,生长良好;多胚苗在长势㊁个体大小㊁根㊁茎和叶等性状各异,多胚苗多为大㊁小株的情况,在多胚苗中其中长势良好的1株,叶片数目与单胚苗基本一致,另外1株根茎柔弱,叶片少,发育不良(见图3)㊂㊃401㊃长江大学学报(自然科学版)2023年7月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.注:(a )单胚正常胚位;(b )大胚在正常胚位,小胚位于顶部;(c )大胚位于正常胚位,小胚重叠;(d )㊁(e)大胚位于正常胚位,另一胚位于中部一侧;(f )双胚均位于正常胚位紧靠着;(g )㊁(h )两胚均位于中部两侧;(i )三胚均位于正常胚位;(j)大胚位于正常胚位,其余两胚位于中部㊂图2 浙江楠多胚形态与位置示意图F i g .2 S c h e m a t i c d i a g r a mo f t h em o r p h o l o g y a n d p o s i t i o no f p o l y e m b r yo s o f P h o e b e c h e k i a n g e n s is 图3 浙江楠小苗生长状况F i g .3G r o w t h c o n d i t i o no f P h o e b e c h e k i a n g e n s i s s e e d l i n gs表2 浙江楠幼苗苗高统计分析T a b l e 2 S t a t i s t i c a l a n a l y s i s o f s e e d l i n g h e i gh t o f P h o e b e c h e k i a n g e n s i s s e e d l i n gs 组别观测数总高度/c m 平均值/c m单胚苗67492.697.35a多胚大苗1387.336.69a多胚小苗1359.604.58b注:同列数据层不同字母表示差异显著性(P <0.05)㊂ 80株浙江楠小苗中单胚苗67株,多胚苗13株㊂经测量,单胚苗的平均苗高7.35c m ,多胚大苗的平均苗高为6.69c m ,多胚小苗的平均苗高为4.58c m ㊂如表2所示,单胚苗的平均苗高和多胚大苗差异较小,且均显著高于多胚小苗㊂2.4 浙江楠幼苗的根系分析该研究采用全能型植物图像分析仪对根系进行分析,得到小苗根系的平均根长㊁平均表面积㊁平均体积㊁平均直径㊁节点数等一系列数据(见表3)㊂㊃501㊃第20卷第4期贺心茹等:浙江楠多胚现象及其多胚苗生长发育初步研究Copyright ©博看网. All Rights Reserved.㊃601㊃长江大学学报(自然科学版)2023年7月由表3可知67株单胚苗的平均根长4.8533c m,平均直径0.2707mm,平均表面积0.4740c m2,平均体积0.0100c m3,均大于多胚苗,其中单胚苗和多胚大苗的平均根长上与多胚小苗存在显著差异(多胚大苗平均根长4.6905c m㊁多胚小苗平均根长3.4719c m)(P<0.05),单胚苗在平均体积上与多胚苗存在显著差异(多胚大苗平均根系体积0.0076c m3㊁多胚小苗平均根系体积0.0065c m3) (P<0.05)㊂但多胚苗的根系节点多㊁根尖数多(多胚大苗节点数为94.57㊁多胚小苗根尖数为84.75㊁多胚小苗节点数为89.73㊁多胚小苗的根尖数为80.50)㊂在多胚苗中,多胚大苗与多胚小苗相比根系长度长,节点多,根尖数多㊂浙江楠幼苗在节点数和根尖数上呈现出多胚大苗>多胚小苗>单胚苗的趋势㊂表3浙江楠幼苗根系参数分析T a b l e3R o o t s y s t e m p a r a m e t e r a n a l y s i s o f P h o e b e c h e k i a n g e n s i s s e e d l i n g s幼苗根长/c m表面积/c m2体积/c m3直径/mm节点数根尖数单胚苗4.8533a0.4740a0.0100a0.2707a84.89a76.25a多胚大苗4.6905a0.4387a0.0076b0.2556a94.57a84.75a多胚小苗3.4719b0.4377a0.0065b0.2581a89.73a80.50a注:同列数据层不同字母表示差异显著性(P<0.05)㊂3讨论与结论通过对浙江楠多胚现象的研究得出,浙江楠中存在多胚现象,在所测种子暂未发现四胚及其以上胚型,浙江楠种子中单胚率为71.14%,多胚率为28.86%,单胚率明显高于多胚率,其中双胚率高于三胚率,这与余道平等[16]对四川峨眉山桢楠(P h o e b ez h e n n a n)㊁黄宇[17]对福建万木林自然保护区闽楠(P h o e b e b o u r n e i)的多胚现象研究的结论一致,单胚种子在楠木种子中占主导地位㊂单胚种子的胚比多胚种子的胚大,且多胚种子的胚中只有一个较大㊂浙江楠单胚种子与多胚种子的胚着生位置也存在差异,单胚种子的胚一般着生在种子的底部,多胚种子的胚有可能出现在种子的底部㊁顶部㊁中部和中部的两侧㊂双胚种子的胚有紧靠在一起的,也存在分开的情况㊂总体来看,本研究中浙江楠单胚苗生长发育状况优于多胚苗,浙江楠幼苗中单胚苗在生长方面占优势,单胚苗的生长状况较多胚苗好,单胚苗和多胚大苗与多胚小苗苗高上存在显著差异(P<0.05)㊂根系分析数据表明,单胚苗的根系比多胚苗的根系健壮,这与宋光满[15]的研究结果一致,单胚苗和多胚大苗与多胚小苗在根长上存在显著差异(P<0.05),单胚苗在体积上与多胚苗存在显著差异(P<0.05)㊂在对浙江楠多胚幼苗观察中发现,同一多胚种子的幼苗存在竞争关系,导致多胚苗的根系生成更多的侧根,因此浙江楠幼苗在节点数和根尖数上呈现出多胚大苗>多胚小苗>单胚苗的趋势㊂但因营养不足的问题导致多胚苗生长发育状况不如单胚苗,这一现象在多胚小苗中更加明显㊂该现象与谭飞等[18]通过不同施肥水平对桢楠多胚苗生长的影响研究得出中度施肥水平能较快缩小双胚大苗与单胚苗生长指标间的差距,对双胚小苗生长也有一定的促进作用的结论,彼此相互印证㊂张群英[19]关于密度和施肥对楠木播种生长的影响探究,发现不同播种密度和苗期追肥对楠木苗的苗高有极显著的影响,表明施肥是提高苗木质量的有效措施,在未来的育苗工作中应增加多胚苗的养分供给,以减少单胚苗和多胚苗之间的生长发育差距㊂李冬林等[20]研究了光照对于浙江楠幼苗生长的影响,王旭艳[21]研究了不同基质㊁肥料及控根技术对浙江楠容器苗快速成型的影响等,也可供浙江楠育苗工作参考㊂就目前来说,关于浙江楠种子多胚的形成是否为无融合生殖现象㊁遗传基因和环境因素是否影响浙江楠种子的多胚率和如何促进浙江楠多胚种子幼苗的生长等均需要进一步研究㊂由于盗伐等原因的影响,浙江楠天然资源和生态环境遭受了严重的破坏,浙江楠种质资源越来越脆弱[22],因而研究浙江楠多胚现象对浙江楠的育种和育苗工作有着极其重要的意义㊂参考文献:[1]向其柏.桢楠属一新种 浙江楠[J].植物分类学报,1974,12(3):295-297.X I A N G QB.An e ws p e c i e s o f P h o e b eN e e s P h o e b e c h e k i a n g e n s i s[J].J o u r n a l o f S y s t e m a t i c s a n dE v o l u t i o n,1974,12(3):295-297.[2]谢春平,吴显坤,薛晓明,等.浙江楠适生区与气候环境关系的分析[J].四川农业大学学报,2020,38(3):264-271.Copyright©博看网. All Rights Reserved.X I ECP ,WU XK ,X U EX M ,e t a l .A n a l y s i s o nr e l a t i o n s h i p b e t w e e ns u i t a b l eh a b i t a t o f P h o e b e c h e k i a n g e n s i s a n dc l i m a t i c e n v i r o n m e n t a l f a c t o r s [J ].J o u r n a l o f S i c h u a nA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,2020,38(3):264-271.[3]彭兵,杨庭硕.我国楠木资源告罄的社会原因探析[J ].中国农史,2019,38(1):97-105.P E N GB ,Y A N G TS .A n a l y s i so f t h es o c i a l c a u s e so fn a n m ur e s o u r c e s e x t i n c t i o n i nC h i n a [J ].A g r i c u l t u r a lH i s t o r y ofC h i n a ,2019,38(1):97-105.[4]傅立国,金鉴明.中国植物红皮书稀有濒危植物[M ].北京:科学出版社,1991.F U LG ,J I NJM .R a r e a n de n d a n g e r e d p l a n t s i n t h e r e db o o ko fC h i n e s e p l a n t s [M ].B e i j i n g:S c i e n c eP r e s s ,1991.[5]吴显坤,南程慧,汤庚国,等.气候变化对浙江楠潜在分布范围及空间格局的影响[J ].南京林业大学学报(自然科学版),2016,40(6):85-91.WU X K ,N A N C H ,T A N G G G ,e ta l .l m p a c to fc l i m a t ec h a n g eo n p o t e n t i a ld i s t r i b u t i 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o l y e m b r y o n i c s e e d l i n g s [J ].J o u r n a l o f S i c h u a nF o r e s t r y S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,2015,36(1):35-37.[17]黄宇.闽楠种子萌发与多胚苗研究[J ].福建林业科技,2014,41(3):27-31.HU A N G Y .S t u d y o n t h e s e e d g e r m i n a t i o n a n dm u l t i -s e e d l i n g s i n P h o e b e b o u r n e i [J ].J o u r n a l o f F u j i a nF o r e s t r y S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,2014,41(3):27-31.[18]谭飞.桢楠多胚苗的生长特性及其对施肥的响应[D ].成都:四川农业大学,2017.T A NF .T h e g r o w t hc h a r a c t e r i s t i c so f P h o e b ez h e n n a n p o l y e m b r y o n i c s e e d l i n g a n d i t s r e s p o n s e t o f e r t i l i z a t i o n [D ].C h e n gd u :S i c h u a n A g r i c u l t u r a lU n i ve r s i t y,2017.[19]张群英.密度和施肥对楠木播种苗生长的影响[J ].福建林业科技,2011,38(2):81-83.Z H A N G Q Y .E f f e c t s o f d e n s i t y a n df e r t i l i z a t i o no n P h o e b eb o u r n e i s e e d l i n gg r o w t h [J ].J o u r n a l o fF u j i a nF o r e s t r y Sc i e n c ea nd Te c h n 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i t y i nN a n l i n g N a t i o n a lN a t u r e R e s e r v e ,G u a n g d o n g [J ].A c t aA g r i c u l t u r a eU n i v e r s i t a t i s J i a n gx i e n s i s ,2011,33(3):553-558.[编辑] 余文斌㊃701㊃第20卷第4期贺心茹等:浙江楠多胚现象及其多胚苗生长发育初步研究Copyright ©博看网. 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国家高新技术企业——杭州万深检测科技有限公司1、系统组成：双光源扫描成像仪及根盘附件、分析软件和电脑（电脑另配）。

2、用途：用于对洗净后的根系图像进行多参数、批量化的自动分析，广泛应用于全国各大农林业科研机构，用户逾600家。

3、主要性能指标：配光学分辨率4800×9600、A4加长的双光源彩色扫描仪。

根系反射稿幅面为355.6mm×215.9mm，透扫幅面为304.8mm×203.2mm，最小像素尺寸0.005mm ×0.0026 mm。

可分析测量：1）根总长；国家高新技术企业——杭州万深检测科技有限公司2）根平均直径；3）根总面积；4）根总体积；5）根尖计数；6）分叉计数；7）交叠计数；8）根直径等级分布参数；9）根尖段长分布，10）可不等间距地自定义分段直径，自动测量各直径段长度、投影面积、表面积、体积等，及其分布参数；11）能进行根系的颜色分析，确定出根系存活数量，输出不同颜色根系的直径、长度、投影面积、表面积、体积。

12）能进行根系的拓扑分析，自动确定根的连接数、关系角等，还能单独地自动分析主根或任意一支侧根的长度和分叉数等，可单独显示标记根系的任意直径段相应各参数（分档数、档直径范围任意可改，可不等间距地自定义），并能进行根的分叉裁剪、合并、连接等修正，修正操作能回退，以快速获得100%正确的结果。

13）能用盒维数法自动测根系分形维数。

可分析根瘤菌体积在根系中的占比，以客观确定根瘤菌体贡献量。

国家高新技术企业——杭州万深检测科技有限公司14）大批量的全自动根系分析，对各分析结果图可编辑修正。

15）能做根系生物量分布的大批量自动化估算。

16）能自动测量油菜、大豆等果荚的果柄、果身、果喙部分的粗细、长、弧长、弦长、弦高等参数。

能自动测量各种粒的芒长。

能测各类针叶的叶面积、长度、粗细。

17）各分析图像、分布图、结果数据可保存，分析结果输出至Excel表，可输出分析标记图。

国家高新技术企业——杭州万深检测科技有限公司以下是对LA-S根系分析仪-叶面积仪的介绍。

1、用途：用于植物根系分析、叶面积分析、病斑面积分析、虫损叶面积分析、叶片叶色分析、作物冠层分析等2、系统组成：成像装置、分析软件和电脑（电脑另配）。

3、技术指标：配光学分辨率9600×4800dpi、A4加长的双光源彩色扫描仪。

扫描叶面积、根系的反射稿为A4加长幅面（35.6 cm×21.6 cm），透扫幅面为30 cm×20 cm，最小像素尺寸0.0053mm ×0.0026 mm。

配500万像素彩色成像高拍仪；10000mAH的12V 移动电源的辅助背光源板，可野外辅助照明3小时。

该野外成像背景板最大测量面积A4幅面，具有自动图像校正与标定特性。

叶面积分析1)可一键化拍照测量野外活体叶面积；2)可全自动地大批量分析计算叶面积，并以叶片目标边缘标记来核对其正确性；国家高新技术企业——杭州万深检测科技有限公司3)可同时分析多张叶片面积，可分析小至1mm2的叶片，分析误差＜0.5%、测量中的分析时间＜2秒；4)可同时分析多片叶叶面积、病斑面积、虫损叶面积（含分析2/3以上叶片被严重虫损的虫损叶面积）；5)可测量植物的叶绿素相对含量或“绿色程度”，分析叶片叶色(具有按英国皇家园林协会RHS比色卡的比色特性)、作物冠层分析；6)可交互进行植物相关的各种尺寸、角度测量。

根系分析1)根总长；2)根平均直径；3)根总面积；4)根总体积；5)根尖计数；6)分叉计数；7)交叠计数；8)根直径等级分布参数；国家高新技术企业——杭州万深检测科技有限公司9)根尖段长分布；10）可不等间距地自定义分段直径，自动测量各直径段长度、投影面积、表面积、体积等，及其分布参数；11）能进行根系的颜色分析，确定出根系存活数量，输出不同颜色根系的直径、长度、投影面积、表面积、体积；12）能进行根系的拓扑分析，自动确定根的连接数、关系角等，还能单独地自动分析主根或任意一支侧根的长度和分叉数等，可单独显示标记根系的任意直径段相应各参数（分档数、档直径范围任意可改，可不等间距地自定义），并能进行根的分叉裁剪、合并、连接等修正，修正操作能回退，以快速获得100%正确的结果；13）能用盒维数法自动测根系分形维数。

㊃文献综述㊃Lenstar LS900的临床应用进展沈政伟1,薛林平1,2,莫　婷2,尹　禾1,姜　黎1作者单位:1(430070)中国湖北省武汉市,广州军区武汉总医院眼科医院眼科;2(430070)中国湖北省武汉市,湖北中医药大学临床医学院作者简介:沈政伟,男,主任医师,硕士研究生导师,研究方向:屈光学㊂通讯作者:薛林平,男,湖北中医药大学在读硕士研究生,研究方向:屈光学.Linping.235@收稿日期:2012-06-05 修回日期:2012-10-16 Research advances in clinical application of Lenstar LS900Zheng-Wei Shen1,Lin-Ping Xue1,2,Ting Mo2,He Yin1,Li Jiang11Department of Ophthalmology,Eye Hospital,Wuhan General Hospital of Guangzhou Military Command,Wuhan430070,Hubei Province,China;2Clinical Medical College,Hubei University of Traditional Chinese Medicine,Wuhan430070,Hubei Province,ChinaCorrespondence to:Lin-Ping Xue.Clinical Medical College, Hubei University of Traditional Chinese Medicine,Wuhan430070, Hubei Province,China.Linping.235@ Received:2012-06-05 Accepted:2012-10-16Abstract•There are many new instruments used to measure biometric measurements in recent years,such as intraocular len-master(IOL Master),ultrasound biomicroscope(UBM),Pentacam,optical coherence tomography(OCT),Orbscan,Lenstar LS900,Galilei, specular microscope,confocal microscope,and so on. Among these instruments mentioned above,the principle and clinical application are different.This article will review the principle,usage,clinical application of the Lenstar which is a new optical low coherence reflectometry device.•KEYWORDS:Lenstar;optical low coherence reflectometry;principle;biometric measurementsCitation:Shen ZW,Xue LP,Mo T,et al.Research advances in clinical application of Lenstar LS900.Guoji Yanke Zazhi(Int Eye Sci)2012;12(11):2123-2125摘要近年来,各种眼部生物参数测量仪不断改进和更新,如非接触式光学相干生物测量仪(intraocular len-master,IOL Master)㊁超声生物显微镜(ultrasound biomicroscope, UBM)㊁Pentacam眼前节综合分析系统(Pentacam)㊁光学相干断层成像术(optical coherence tomography,OCT)㊁Orbscan裂隙扫描角膜地形图(Orbscan)㊁Lenstar LS900光学生物测量仪(Lenstar LS900)㊁伽利略双通道Scheimpflug眼前节分析仪(Galilei)㊁角膜内皮显微镜(specular microscope)㊁共聚焦显微镜(confocal microscope)等,每一种测量仪的测量原理及临床应用范围各有不同㊂本文主要对新型的基于低相干光反射(optical low coherence reflectometry,OLCR)原理设计的非接触式的光学生物测量仪Lenstar LS900的测量原理㊁使用方法及临床应用进展进行综述㊂关键词:Lenstar;低相干光反射;原理;眼部生物参数DOI:10.3969/j.issn.1672-5123.2012.11.22引用:沈政伟,薛林平,莫婷,等.Lenstar LS900的临床应用进展.国际眼科杂志2012;12(11):2123⁃21250引言 测量眼部生物参数最常用的测量仪是超声(尤其是A超),随着超声测量仪的临床应用日益推广以及国内外的研究,超声测量仪的缺点及局限性被公认㊂在这样的背景下,临床医师和光学工程师开始寻求新的测量方法,先后出现了各种超声和光学测量仪㊂1999年上市的非接触式光学相干生物测量仪(IOL-Master)是目前被较为广泛地应用于测量眼部生物参数的测量仪之一㊂近几年上市的新型眼部生物测量仪 Lenstar LS900是由瑞士Haag-Streit公司和德围Wavelight公司联合研制的基于低相干光反射(optical low coherence reflectometry,OLCR)原理设计的非接触式的光学生物测量仪,可以一次测量角膜中央厚度(CCT)㊁前房深度(ACD)㊁晶状体厚度(LT)㊁眼轴长度(AL)㊁角膜曲率(K1㊁K2㊁AXIS)㊁角膜白到白的距离(W-W)㊁瞳孔直径(PO)㊁视网膜厚度(RT)等㊂本文主要对Lenstar LS900的测量原理㊁使用方法及临床应用进展进行综述㊂1测量原理 Lenstar LS900采用特殊的光学装置 迈克尔逊(Michelson)干涉仪,基于低相干光反射(optical low coherence reflectometry,OLCR)原理设计,采用820nm长的超辐射发光二极管(superluminescent diode,SLED)激光为光源,光谱宽度20~30nm,相干长度大约30μm,理论上具有良好的分辨率和精确性,这一特征使其优于其它光学测量技术[1]㊂眼部不同结构(角膜㊁晶状体和视网膜)的光反射与参考臂的光反射相干的叠加在一起,当患者注视测量光束,同时光束与反射界面垂直时,反射界面3212Int Eye Sci,Vol.12,No.11,Nov.2012　 Tel:029⁃82245172　82210956 Email:IJO.2000@就形成干涉信号㊂由于干涉波的时差分离,角膜厚度㊁前房深度(包括或不包括角膜厚度)㊁晶状体厚度及眼轴可以一次测出,不需要重新对视轴进行定位调整[2,3]㊂Lenstar LS900是一种双区自动角膜曲率计,它测量分析投射在角膜表面直径大约为1.65mm 和2.3mm 的两个圆环光学区内32个光点的反射,计算出扁平K 值㊁陡峭K 值和平均K 值(屈光指数1.3375)[4]㊂系统内置有计算人工晶状体度数的各种公式及A 常数,自动计算出人工晶状体度数供临床医师选择㊂此外,Lenstar LS900能够自动监测受检者的固视情况和眨眼睛,只有好的结果才会被分析,进一步确保了测量结果的可靠性及准确性㊂2测量方法 受检者下颌置于仪器的下颌托上㊂令受检者注视仪器中闪烁的光束,以确保所有数据来源于视轴,当仪器的探头离受检者大约6.8cm 时,检查者按电脑屏幕提示进行对焦,系统自动测出眼部生物参数㊂每次的测量由快速连续的16次扫捕组成,通常测量5~6次,取平均值㊂3临床应用 通常情况下,评估新的测量仪的准确性是通过比较新旧两种测量仪测量结果的一致性,如果新的测量仪与相对旧的测量仪之间的一致性好,那么旧的测量仪就可能被替代㊂而评价两种测量仪之间的一致性之前,需要评价每一种测量仪的可重复性[5]㊂Shammas 等[4]认为Lenstar 测量眼部生物参数的可重复性好㊂Ronˇc evic 等[1]通过Lenstar 测量22例32眼患者的CCT,ACD,LT,AL,RT,K(K1,K2,AXIS),W -W,PO 共8个眼部生物参数,认为W-W 和AXIS 可重复性差,其余参数不同检查者的检查结果非常接近,具有良好的重复性㊂3.1角膜厚度　角膜厚度的准确测量具有重要的临床意义,如角膜屈光手术患者的筛选㊁高眼压患者应行角膜厚度检查,以排除角膜厚度的影响㊂Koktekir 等[6]使用光学法(Lenstar)与超声法测量65例130眼正视眼角膜厚度认为两者之间的相关性好,Lenstar 的重复性也好㊂Gursoy 等[7]也有类似的报道㊂而Chehab 等[8]的研究认为Lenstar LS900测量的角膜厚度大于超声测量值,差异有统计学意义㊂此外,Odonnell 等[9]和Huang 等[10]认为Lenstar 与Pentacam 测量角膜厚度的一致性较好,两者测量角膜厚度值可以替代㊂因此,还需要进一步研究Lenstar LS900测量角膜厚度的准确性㊂3.2前房深度　前房深度的定量测量对白内障㊁青光眼和有晶状体眼人工晶状体植入手术术前方案的选择和术后效果的评估具有十分重要意义[11]㊂Lenstar LS900可以测量真实的前房深度,即角膜内皮至晶状体前表面的距离㊂Gursoy 等[7]对565例受试者研究认为Lenstar LS900与超声测量前房深度一致性好,这与Salouti 等[12]的研究结果相反㊂黄锦海等[11]认为Lenstar LS900与IOL Master 测量前房深度的一致性较好,而Mylonas 等[13]认为Lenstar LS900测量值较IOL Master 大㊂Odonnell 等[9]通过使用Lenstar LS900,Pentacam,Visante AS-OCT 测量27眼的前房深度认为Lenstar LS900与Pentacam 的一致性较好,Lenstar LS900与Visante 的一致性较差㊂而Huang 等[10]认为Pentacam 和Lenstar LS900测量的前房深度值可以相互替代㊂研究结果的差异可能与研究对象的调节状态㊁屈光状态及样本大小不同有关,因此需要更进一步大样本研究㊂3.3晶状体厚度　人工晶状体度数的计算公式Holladay 2需要晶状体厚度这一参数㊂Gursoy 等[7]认为Lenstar LS900与超声测量晶状体厚度的一致性差,与Buckhurst 等[3]的研究结果相反㊂这种差异性可能与研究对象的调节状态有关㊂3.4眼轴长度　眼轴长度主要应用于人工晶状体度数的计算,其测量准确性是影响白内障术后屈光状态的重要因素之一㊂Gursoy 等[7]认为Lenstar LS900与超声测量眼轴一致性差,不可以相互代替㊂Lenstar LS900与IOL Master 测量眼轴差异无统计学意义[13-15]㊂宋慧等[16]也有类似的报道㊂叶向或等[17]认为Lenstar LS900与IOLMaster㊁A 超三者测量眼轴之间差异无统计学意义,具有良好的相关性㊂研究结果的差异性可能与超声法和光学法测量距离不同有关㊂超声测量眼轴是角膜表面至视网膜前界膜的距离,光学法测量眼轴是泪膜前表面至视网膜色素上皮之间的距离,是真正意义上的视轴㊂3.5角膜曲率　Mylonas 等[13]使用IOL Master 和Lenstar LS900对51例51眼白内障患者测量角膜曲率,差异有统计学意义㊂黄锦海等[11]也有类似的报道㊂由于Lenstar LS900和IOL Master 测量角膜曲率的原理不同,选择的屈光指数也不同,因此两种测量仪器测量的角膜曲率不可以相互替代[15]㊂3.6视网膜厚度　Read 等[18]使用Lenstar LS900和SDOCT 测量20例年轻受试者的视网膜厚度,两种测量仪测量值高度相关,一致性也好㊂3.7剥脱综合征　Bosnar 使用Lenstar LS900测量白内障患者224眼眼部生物参数(其中并发假性剥脱综合征47眼,无明显并发症177眼),认为假性剥脱综合征组具有明显的前房浅㊁晶状体厚㊁瞳孔小,Lenstar LS900能够在白内障术前发现剥脱综合征患者的悬韧带薄弱㊁晶状体稳定性差[19]㊂4总结 作为一种新型的非接触式眼部生物测量仪,国外学者对其研究较多,而国内关于Lenstar LS900的临床应用报道相对较少㊂Lenstar LS900一次测量就可以提供较多的临床参数供医师参考,具有测量过程非接触㊁方便快捷㊁节约时间等优点,同时也提高了患者和检查者的舒适度,具有广泛的应用前景㊂然而,Lenstar LS900测量的整个过程所需时间是IOL Master 的两倍[14]㊂作为一种光学测量仪,存在固有的弊端,对于各种原因引起的屈光介质混浊明显者,Lenstar LS900无法进行测量㊂对于硅油眼A 超无法测量,Lenstar LS900可以顺利测量㊂在临床使用中,我们需要掌握每种生物测量仪的实用范围以及测量生物参数的准确性㊂参考文献1Ronˇc evic BM,Buˇs ic M,ˇCima I,et al .Intraobserver and interobserver repeatability of ocular components measurement in cataract eyes using a new optical low coherence reflectometer.Graefes Arch Clin ExpOphthalmol 2011;249(1):83-872Rohrer K,Frueh BE,Wälti R,et al .Comparison and Evaluation of4212国际眼科杂志　2012年11月　第12卷　第11期　电话:029⁃82245172 82210956 电子信箱:IJO.2000@Ocular Biometry Using a New Noncontact Optical Low-Coherence Reflectometer.Ophthalmology2009;116(11):2087-20923Bunkhurst PJ,Wolfsohn JS,Shah S,et al.A new optical low coherence reflectometry device for ocular biometiy in cataract patients. Br J Ophthalmol2009;93(7):949-9534Shammas HJ,Hoffer KJ.Repeatability and Reproducibility of Biometry and Keratometry Measurements Using a Noncontact Optical Low-Coherence Reflectometer and Keratometer.Am J Ophthalmol 2012;153(1):55-615Bland JM,Altman DG.Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical ncet1986;1(8476): 307-3106Koktekir BE,Gedik S,Bakbak parison of Central Corneal Thickness Measurements With Optical Low-Coherence Reflectometry and Ultrasound Pachymetry and Reproducibility of Both Devices.Cornea 2012;31(11):1278-12817Gursoy H,Sahin A,Basmak H,et al.Lenstar versus ultrasound for ocular biometry in a pediatric population.Optom Vis Sci2011;88(8): 912-9198El Chehab H,Giraud JM,Le Corre A,et parison between Lenstar LS900non-contact biometry and OcuScan RXP contact biometry for task delegation.J Fr Ophthalmol2011;34(3):175-180 9Odonnell C,Hartwig A,Radhakrishnan parison of Central Corneal Thickness and Anterior Chamber Depth Measured Using LenStar LS900,Pentacam,and Visante AS-OCT.Cornea2012;31(9):983-988 10Huang J,Pesudovs K,Wen D,et parison of anterior segment measurements with rotating Scheimpflug photography and partial coherence reflectometry.J Cataract Refract Surg2011;37(2):341-34811黄锦海,陈世豪,温岱宗,等.Biograph/Lenstar与IOL Master测量眼轴㊁角膜曲率及前房深度的比较.中华眼视光学与视觉科学杂志2011;13(2):126-13012Salouti R,Nowroozzadeh MH,Zamani M,et parison of the ultrasonographic method with2partial coherence interferometry methods for intraocular lens power calculation.Optometry2011;82(3):140-147 13Mylonas G,Sacu S,Buehl W,et al.Performance of three biometry devices in patients with different grades of age-related cataract.Acta Ophthalmol2011;89(3):237-24114Chen YA,Hirnschall N,Findl O.Evaluation of2new optical biometry devices and comparison with the current gold standard biometer.J Cataract Refract Surg2011;37(3):513-51715Kolodzieiczyk W,Galecki T,Lazicka-Galecka M,et al. Comparison of the biometric measurements obtained using noncontact optical biometers LenStar LS900and IOL Master V.5.Klin Oczna 2011;113(1-3):47-5116宋慧,刑晓杰,汤欣.两种生物测量仪对人工晶状体度数测量准确性的比较.中国实用眼科杂志2011;29(7):713-71517叶向或,张文斌,王乐,等.白内障术前测量人工晶状体屈光度不同方法的对比研究.中华眼外伤职业眼病杂志2011;33 (12):905-90818Read SA,Collins MJ,Alonso-Caneiro D.Validation of optical low coherence reflectometry retinal and choroidal biometry.Optom Vis Sci 2011;88(7):855-86319Bosnar D,Kuzmanovic EB,Busic M,et al.Optical low-coherence reflectometry enables preoperative detection of zonular weakness in pseudoexfoliation syndrome.Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol2012; 250(1):87-935212Int Eye Sci,Vol.12,No.11,Nov.2012　 Tel:029⁃82245172　82210956 Email:IJO.2000@。

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