本申请公开了一种基于几何测量确定梓属叶片形状的方法，通过采集梓属叶片或图像，并对叶片或图像进行处理，通过对叶片中的夹角大小的测量表征叶片形态，即将形态的图像值转换为数据信息，获得了准确的几何形态统计分析结果。本发明专利技术所提供的方法，操作简单，重复性强，检测效率高，检测结果准确度高；能够对梓属叶片几何形态进行全面准确的鉴别，规避了不同的叶基形态的影响，对于梓属植物的快速鉴别与分类、种质叶片形状观测等研究有重要意义。种质叶片形状观测等研究有重要意义。种质叶片形状观测等研究有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
一种基于几何测量确定梓属叶片形状的方法
[0001]本申请涉及植物学
，具体而言，涉及一种基于几何测量确定梓属叶片形状的方法。
技术介绍
[0002]叶片是植物最重要的器官之一，植物的叶形是传统识别植物的重要和常用形态特征。其形态特征相对稳定，因此，在植物分类学中，叶的形态特征包括叶形、叶基等性状，常用于植物快速识别。叶形在种、属或科等水平上具有十分重要的分类学意义，可利用其生态特征进行种、属间的系统与演化研究，如针叶树与阔叶树、七叶树、鹅掌楸、银杏、旱地金莲等就是由叶形而定种的典型代表。近年来，由于林木种质资源的研究不断深入，发现叶形在同一种内也存在较大的变异，虽然这种差别不如种间差异大，但也十分明显，尤其是叶形与光合生产力、抗性等存在明显的相关关系，因此，越来越受到育种工作者的关注。
[0003]在现实研究工作中，对叶形的辨识或调查都是通过视觉观察来实现，没有视觉观察就没有植物叶形的描述。近期，美国加州大学伯克利分校的Zixuan Wang等(Zixuan Wang,Yuki Murai and David Whitney.Idiosyncratic perception:a link between acuity,perceived position and apparent size[J].Proceedings of the Royal Society B:Biological Sciences,2020,doi:10.1098/rspb.2020.0825)的研究表明“我们每个人都有不同的视力特征，不同人之间存在视觉误差”。在我们的研究过程中，也发现不同人员对形状的感知具有明显差异，因此不同科研人员对同一形状的判断或界定存在一定的差异，导致对形状的描述存在人为的明显误差，显著降低了研究结果的可靠性。
[0004]在梓属树种中，叶形是分辨不同分类群的重要特征，也是受遗传控制较强的特征，存在较大的差异，梓属树种的叶形包括窄卵形、卵形、阔卵形、三角状卵形和卵圆形(
①
中国植物志，第69卷，13页；
②“
植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南梓树属”(LY/T 2286
‑
2022))。目前对于梓属物种的叶片形状描述表征还是通过视觉观察。通过不同人员对梓属种质资源的叶形视觉观察发现，如窄卵形和卵形、卵圆形和阔卵形、阔卵形和三角状卵形等差异或变化较小的叶形，不同人员观察界定结果并不一致，且现有的叶形表征数值为叶长、叶宽、叶长宽比，表达的形态信息有限，且受到不同的叶基形态(楔形、平截形、心形)影响也无法准确鉴别叶形。，由此对梓属不同类群的叶形界定、种质资源的叶形差异研究等均带来了较大的影响。因此，亟需提供一种方便快捷、重复性强且精度高的梓属叶片形态鉴别的方法，以全面准确地表征梓属叶片形状，避免因观测人员的变化而产生分歧或误差。
技术实现思路
[0005]为了克服上述问题，本专利技术设计出一种梓属叶片形态鉴别的方法，包括如下步骤：
[0006](1)收集梓属叶片；
[0007](2)获取梓属叶片的几何测量值：
[0008]以叶底端切线中点为基点，量取基点至叶尖的长度；
[0009]对叶长从叶尖至基点进行四等分，过四等分点对应画出叶底端切线的三条平行线，平行线由下至上分别命名为第1平行线、第2平行线、第3平行线；
[0010]平行线与叶片边缘相交；第1平行线与叶片边缘的相交点和基点的连线与第1平行线形成夹角1；第2平行线与叶片边缘的相交点和基点的连线与第2平行线形成夹角2，测量夹角1和2的大小；
[0011](3)根据夹角1和2的数值界定范围完成梓属叶片形态的表征：
[0012]∠1＞40
°
时，为窄卵形；
[0013]30＜∠1≦40
°
、∠2≦55
°
时，叶片为卵圆形；
[0014]30
°
＜∠1≦40
°
、∠2＞55
°
时，叶片为卵形；
[0015]∠1≦30
°
、∠2≦50
°
时，叶片为阔卵形；
[0016]∠1≦30
°
、∠2＞50
°
时，叶片为三角状卵形。
[0017]具体的，所述步骤(1)中，直接利用叶片或获取叶片图像用于步骤(2)的测量。
[0018]所述步骤(2)中，叶底端切线是与叶片主脉垂直、且与叶底部两端边缘相切的直线段。针对平截形叶基的叶片，叶底端切线取与叶片主脉垂直、且与叶基相切的直线段；针对心形叶基的叶片，叶底端切线取与叶片主脉垂直、且与叶底部边缘相切的直线段；针对楔形叶基的叶片，叶底端切线忽略叶基，取与叶片主脉垂直、且与叶底部边缘相切的直线段。
[0019]叶底端切线的中点是叶底端切线与叶片主脉或主脉延长线的交点。
[0020]本专利技术的有益效果包括：
[0021]本专利技术通过采集梓属叶片或图像，并对叶片或图像进行处理，通过对叶片中的线段夹角大小的测量表征叶片形态，即将形态的图像值转换为数据信息，获得了准确的几何形态统计分析结果。
[0022]本专利技术所提供的方法，操作简单，重复性强，检测效率高，检测结果准确度高；能够对梓属叶片几何形态进行全面准确的鉴别，规避了不同的叶基形态的影响，对于梓属植物的快速鉴别与分类、种质叶片形状观测等研究有重要意义。
附图说明
[0023]图1为梓属不同叶形的几何模拟；
[0024]图2为甘肃天水种质资源库采集的6个梓属叶片测量示例；
[0025]图3为北京采集的6个梓属叶片测量示例；
[0026]图4为河南南阳种质资源库采集8个梓属叶片测量示例。
具体实施方式
[0027]下面结合实施例对本专利技术进行进一步说明和描述，但所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术和实施例中，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他专利技术和实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0029]下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0030]实施例1、一种基于几何测量确定梓属叶片形状的方法
[0031]包括如下步骤：
[0032](1)收集梓属叶片，可直接利用或获取叶片图像；
[0033](2)获取梓属叶片的几何测量值：
[0034]以叶底端切线的中点为基点，量取基点至叶尖的长度；其中，叶底端切线是与叶片主脉垂直、且与叶底部两端边缘相切的直线段。叶底端切线的中点是叶底端切线与叶片主脉或主脉延长线的交点。具体的，针对平截形叶基的叶片，叶底端切线取与叶片主脉垂直、且与叶基相切的直线段；针对心形叶基的叶片，叶底端切线取与叶片主脉垂直、且与叶底部边缘相切的直线段；针对楔形叶基的叶片本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于几何测量确定梓属叶片形状的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)收集梓属叶片；(2)获取梓属叶片的几何测量值：以叶底端切线中点为基点，量取基点至叶尖的长度；对叶长从叶尖至基点进行四等分，过四等分点对应画出叶底端切线的三条平行线，平行线由下至上分别命名为第1平行线、第2平行线、第3平行线；平行线与叶片边缘相交；第1平行线与叶片边缘的相交点和基点的连线与第1平行线形成夹角1；第2平行线与叶片边缘的相交点和基点的连线与第2平行线形成夹角2，测量夹角1和2的大小；(3)根据夹角1和2的数值界定范围完成梓属叶片形态的表征：∠1＞40
°
时，为窄卵形；30＜∠1≦40
°
、∠2≦55
°
时，叶片为卵圆形；30...
【专利技术属性】
技术研发人员：麻文俊，刘莹，王军辉，胡盼，王正德，于晓池，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林业研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。