陕西省教育厅科研计划项目(09JK667) 作品数:10 被引量:51 H指数:6 相关作者: 习岗 刘锴 张晓辉 李少华 余宁梅 更多>> 相关机构: 西安理工大学 陕西师范大学 西安指挥学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 陕西省教育厅科研计划项目 国家大学生创新性实验计划项目 更多>> 相关领域: 生物学 农业科学 电子电信 自动化与计算机技术 更多>>
三种植物叶片电信号的特征分析 被引量:3 2011年 采集玉米(Zea mays L)、芦荟(Aloe vera L)和吊兰(Chlorophytum comosum)三种植物叶片的表面电信号,通过小波变换对采集到的电信号进行降噪和重构,对降噪后的电信号进行功率谱分析。结果表明,玉米、芦荟和吊兰三种植物叶片电信号是幅值为μV级、频率分布在2 Hz以下的低频电信号。玉米叶片电信号的频率分布主要集中在0~0.4 Hz,芦荟叶片电信号频率分布主要集中在0~0.6 Hz,吊兰叶片电信号的频率分布主要集中在0~0.8 Hz。 孟晓丽 习岗 张晓辉 刘锴关键词:植物 电信号 小波 功率谱 渗透胁迫诱导的玉米叶片电信号功率谱的变化 被引量:2 2011年 为了定量描述植物电信号功率谱特征及其变化,定义了植物电信号边缘频率(SEF)、重心频率(SCF)、功率指数(PI)和功率谱熵(PSE)并给出了计算方法,研究了渗透胁迫下玉米叶片电信号功率谱的变化.结果表明,正常生长的玉米叶片电信号的SEF约为0.2Hz,SCF约为0.1Hz,叶片电信号主要为0~0.1Hz的慢波;在渗透胁迫2h时,玉米叶片电信号的SEF和SCF向高频段移动,0.1~0.2Hz的快波比重升高,细胞活动受到激发,与此同时,PSE急剧增加,讨论了渗透胁迫诱导的叶片电信号SCF和PSE升高的原因.研究还发现,在渗透胁迫过程中,PSE与SCF的变化之间有很强的关联性,认为植物电信号功率谱PSE或SCF的变化可以作为渗透胁迫下叶片细胞开始对水分亏缺实施调控的灵敏信号,通过对PSE或SCF的测量可以实现对植物需水状况的早期预警和诊断. 张晓辉 余宁梅 习岗 孟晓丽关键词:功率谱分析 渗透胁迫 玉米 基于小波消噪的植物电信号频谱特征分析 被引量:12 2011年 利用小波软阈值消噪法和快速傅里叶变换研究不同温度条件下芦荟叶片电信号的基本特征及变化规律。通过植物电信号谱边缘频率(SEF)、谱重心频率(SGF)和功率谱熵(PSE)研究不同温度下芦荟(Aloe vera L.)叶片电信号功率谱的变化。结果表明,芦荟的电信号是一种强度为mV数量级、频率分布在5 Hz以下的低频信号;随着温度的升高,电信号的SEF和SGF向高频段移动,细胞活动受到激发,PSE急剧增加;在升温过程中SEF、SGF和PSE三者的变化趋势趋于一致,PSE与SGF的变化之间有很强的关联性,因而植物电信号PSE或SGF的变化可以作为叶片细胞响应外界环境变化的灵敏指标,而对植物生长发育的生理生化过程实施科学调控。 张晓辉 余宁梅 习岗 孟晓丽关键词:小波分析 功率谱 温度 芦荟 H_2O_2胁迫下菠菜叶片延迟发光动力学过程的分析 被引量:7 2010年 从生物延迟发光的机理出发,建立了生物延迟发光动力学方程,发现菠菜叶片的延迟发光随时间按双指数规律衰减,表明菠菜叶片延迟发光来源于快项和慢项两个发光系统,其动力学行为可以通过发光动力学参数积分强度、初始光子数和衰变时间定量描述。用体积分数为10%的H2O2溶液处理菠菜叶片,随着处理时间的延长,延迟发光积分强度和初始光子数快速降低,积分强度和初始光子数的变化呈正相关,表征快相和慢相发光特征的两个衰变时间表现出逐渐减小的趋势。积分强度和初始光子数的变化代表了叶片的光合能力和代谢强度的下降,衰变时间的变化暗示H2O2可能对叶片PSⅡ中D1和D2两条多肽造成了破坏。 习岗 李少华 张艳关键词:延迟发光 菠菜 H2O2 胁迫 极低频高压脉冲电场对萌发玉米种子超弱发光的影响 被引量:4 2013年 生物超弱发光是来自细胞的电磁信号,在揭示电磁生物学效应的机理研究中具有重要作用.为了研究极低频脉冲电场生物学效应及其机理,采用基于玉米细胞电位波动频率的1Hz极低频高压脉冲电场处理萌发玉米种子,结果发现玉米种子的萌发过程明显加快,根长和芽长均有显著增长.对萌发种子的自发发光和延迟发光的测量结果显示,1Hz极低频高压脉冲电场对萌发过程中玉米种子的自发发光和延迟发光积分强度都有明显的促进作用,表明1Hz极低频高压脉冲电场加速了玉米种子萌发过程中的DNA合成和细胞代谢. 习岗 刘锴 杨运经 高宇关键词:超弱发光 脉冲电场 渗透胁迫下萌发小麦种子超弱光子辐射的变化及意义 被引量:13 2011年 为了将生物超弱光子技术应用于萌发过程中小麦种子的抗旱性评价,采用聚乙二醇处理萌发的小麦种子,跟踪测量了正常和渗透胁迫下小麦种子萌发过程中的超弱光子辐射,得到了小麦种子萌发过程中超弱光子辐射的自发发光和延迟发光信号.通过建立延迟发光动力学方程和数学拟合获得了种子萌发过程中延迟发光初始光强I(0)、衰减参量β、相干时间τ和延迟发光积分强度I(T),根据延迟发光积分强度和自发发光的生物学意义构建了用于描述细胞状态及其有序性的状态参量和序参量.实验结果发现:小麦种子萌发过程中,自发发光和延迟发光积分强度呈现阶跃式增长,细胞系统的状态参量和序参量也呈现阶跃式的增长,渗透胁迫抑制了这种增长,提示基于光子辐射的细胞系统的状态参量和序参量有可能作为种子抗旱性评价的物理指标. 李少华 习岗 樊琳琳 刘锴关键词:超弱光子辐射 渗透胁迫 小麦萌发 序参量 基于光子技术的UV-B辐射对植物细胞伤害评价方法 被引量:2 2011年 用50μW/cm2UV-B连续辐射大豆愈伤组织16 h,发现大豆愈伤组织的自发发光强度逐渐增长,延迟发光呈现衰减的趋势。通过对延迟发光动力学过程的分析,得到了UV-B辐射下大豆愈伤组织延迟发光的特征参数积分强度I(T)、初始光子数I0、相干时间τ和衰减参数β的变化规律。结果表明,大豆愈伤组织延迟发光初始光子数I0、相干时间τ和衰减参数β随着UV-B辐射时间的延长逐渐减小,延迟发光积分强度I(T)与初始光子数I0成极好的正相关。根据生物超弱光子辐射的意义定义了描述细胞生命状态有序程度的序参量,发现在50μW/cm2UV-B连续辐射下,大豆愈伤组织序参量逐渐减小,大豆愈伤组织序参量的变化很好地反映了UV-B辐射对组织细胞的伤害。 习岗 张晓辉 刘锴 李少华关键词:超弱光子辐射 UV-B辐射 序参量 生物超弱光子辐射在禽蛋新鲜度评价中的应用 被引量:8 2012年 为了探索生物超弱光子辐射在禽蛋新鲜度评价和检测方面的应用,研究了25℃和40℃储存温度下鸡蛋超弱光子辐射中自发发光和延迟发光的基本规律。结果表明,在25℃的储存温度下,随着储存时间的延长鸡蛋的自发发光缓慢增长,延迟发光初始光强缓慢降低;在40℃高温下自发发光迅速增长,而延迟发光初始光强迅速下降,鸡蛋的延迟发光服从双曲线弛豫。由延迟发光积分强度和单位时间内的自发发光构建鸡蛋的状态参量,研究发现,在25℃和40℃储存温度下鸡蛋状态参量的变化与哈夫单位的变化呈现良好的线性关系,表明鸡蛋状态参量可以作为鸡蛋新鲜度评价的定量指标。 习岗 刘锴 徐永奎 胡海龙 许俊关键词:光子 发光 鸡蛋 新鲜度 UV-B诱导的大豆愈伤组织超弱光子辐射的动力学分析 被引量:14 2010年 为了研究细胞超弱光子辐射的动力学特征及其所揭示的生物学意义,用20μW/cm2UV-B辐射大豆愈伤组织2h,测定停止辐射后4d内大豆愈伤组织在LED光诱导下的延迟发光.通过建立延迟发光动力学方程和数学拟合得到了大豆愈伤组织超弱光子辐射中的延迟发光积分强度、初始光子数、衰减参数和自发发光,讨论了这些发光动力学参数的生物学意义.研究结果表明,在停止UV-B辐射后的4d内,大豆愈伤组织的光诱导延迟发光服从双曲线弛豫.动力学分析发现,延迟发光积分强度和初始光子数随处理后时间的进行呈现波动变化,停止UV-B辐射后,自发发光和丙二醛(MDA)含量均呈现升高的趋势,在辐射后2d附近达到峰值,此后同步下降.用延迟发光积分强度和自发发光的比值定义细胞的状态参量Q和序参量R,发现UV-B辐射后大豆愈伤组织细胞Q值或R值的变化反映了UV-B辐射对大豆愈伤组织细胞的损伤以及细胞的恢复过程. 习岗 刘锴 张晓辉 李少华关键词:超弱光子辐射 UV-B辐射 基于LED的生物延迟发光检测系统 被引量:9 2010年 生物系统的超弱光子辐射分为自发发光和外界光激发下的延迟发光,对生物超弱光子辐射的研究是近年来多学科交叉研究的热点。然而,目前缺乏检测生物延迟发光的专用设备。设计了一种把激发光源和光探测器合为一体、能够连续调整激发光源光照强度的用于生物超微弱发光的专用测量系统,系统的激发光源由单颗高亮度大功率LED及光学系统构成,用可调恒流源调整LED光照强度,通过电子快门精确控制光探测器的采集时间。同时设计了温度控制系统,使系统样品室达到恒温状态,有效降低了采集误差。经过实验证明,该系统测量精度高、重复性好,取得了良好的测量结果。 张晓辉 余宁梅 刘锴关键词:延迟发光