電腦視覺技術(shù)可控制植物生長基因

電腦視覺技術(shù)通常是指如何使機(jī)器“看”的科學(xué)，就是用攝像鏡頭和電腦代替人的眼睛和大腦，對特殊目標(biāo)和鏡像進(jìn)行觀察、測量和分析。如采用延時(shí)攝影技術(shù)可以獲取不同于普通攝影拍攝到的影像，這一技術(shù)經(jīng)常被用于科幻電影和觀察日出日落與花開花落等現(xiàn)象。而現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)已被賦予更大的科研職能，在研究控制植物生長發(fā)育的基因性狀方面發(fā)揮著作用。

在美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校植物生理學(xué)家埃德加·斯波爾丁的植物實(shí)驗(yàn)室里，一些攝像頭正對著許多籠罩在紅色光線下的培養(yǎng)皿，這些器皿中種植著玉米的種子，在最理想的紅色光線下生長。這只是過去5年中斯波爾丁教授所拍攝的眾多鏡頭之一，這組鏡頭是為拍攝農(nóng)作物是如何在最理想狀態(tài)下發(fā)育和茁壯成長的。

斯波爾丁利用可進(jìn)行特殊控制的照相機(jī)對植物根部每30秒拍攝一張圖片，此外，他還利用一個(gè)6英尺高的機(jī)器人攝像機(jī)同時(shí)對多個(gè)植物根部進(jìn)行拍攝。“如果我們對植物的特性不了解，就難以對其進(jìn)行改良?！彼共柖〗淌谶x擇的方法是通過觀察植物生長發(fā)育的過程，來了解構(gòu)成植物DNA的基因性狀。他解釋說：“一種有效途徑是采集植物圖像，并通過檢測這些植物不同的生長和發(fā)育情況，推斷出那些導(dǎo)致這些變化的基因。”

研究人員已經(jīng)培育出許多具有不同遺傳性狀的玉米。“我們針對不同植物研制出了許多拍攝方法。”斯波爾丁解釋說。通過延時(shí)拍攝技術(shù)得到的影像信息被輸入電腦之后，植物根部細(xì)胞生長率以及根尖部的角度和彎曲度等都可以根據(jù)一定的運(yùn)算法則得到精確計(jì)算和描述。

斯波爾丁認(rèn)為，通過使用這種電腦視覺和機(jī)器視覺技術(shù)來跟蹤植物生長和發(fā)育過程，可以使人們清楚地觀察到控制植物根部發(fā)育的基因。這些數(shù)據(jù)對于進(jìn)一步研究植物生長發(fā)育的規(guī)律和改良作物品種具有非常重要的意義。

（科技日報(bào)）

日本選育出對鎘等重金屬吸收量極少的越光水稻新品種

日本農(nóng)業(yè)環(huán)境技術(shù)研究所和東京大學(xué)、日本原子力研究開發(fā)機(jī)構(gòu)共同研究，選育出對水田中鎘吸收量極少的越光水稻新品種。

聯(lián)合研究小組采用離子束照射越光水稻種子，選取引起其DNA變異的3000份種子，種植在鎘含量較高的水田中，收獲后通過鎘含量測定，選育出鎘吸收量極低的3個(gè)品種類型。經(jīng)測定，選育出的品種收獲后鎘含量僅為0.03PPM，是對比試驗(yàn)品種的1／30左右，同時(shí)大大低于0.4PPM的日本農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。而且其生育狀況、產(chǎn)量和味道沒有變化。

另外，該研究通過實(shí)驗(yàn)鎖定了變異的DNA特定標(biāo)識，對于高效培育鎘吸收量小的其他品種提供了重要參考。

（科技部網(wǎng)）

日本利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)首次培育出藍(lán)色百合

自然界的百合有白、粉、黃等顏色，但沒有藍(lán)色。日本新潟縣農(nóng)業(yè)綜合研究所日前宣布，他們與三得利控股有限公司合作，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)首次培育出藍(lán)色百合。

由于百合缺乏一種基因，不能合成藍(lán)色色素飛燕草素所必需的類黃酮3′，5′羥基化酶，自然條件下不存在開藍(lán)花的百合。新潟縣是百合栽培大縣，縣農(nóng)業(yè)綜合研究所從2006年開始就與三得利合作共同研發(fā)藍(lán)色百合。

最終，研究小組在粉紅色百合中植入桔?？骑L(fēng)鈴草的藍(lán)色基因，成功培育了能夠產(chǎn)生飛燕草素的藍(lán)色百合。研究小組曾嘗試向百合植入三色堇、薰衣草等8種植物的藍(lán)色基因，只有風(fēng)鈴草基因最終獲得成功。

不過，這種藍(lán)色百合正式實(shí)現(xiàn)商品化栽培還要到2018年以后。今后，研究人員將繼續(xù)研究以使藍(lán)百合的藍(lán)色更深。

（新華社）