应用统计学与实验数据分析.docx
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应用统计学与实验数据分析
贵州大学生命科学学院
硕士学位研究生作业（论文）专用封面
作业（论文）题目：
浅谈应用统计学在杜仲研究中的运用
课程名称：
应用统计学与实验数据分析
任课教师姓名：
何腊平教授
研究生姓名：
胡昌亮
学号：
2016021226
年级：
2016级
专业：
生物化学与分子生物学
导师：
周英教授
任课教师评分：
评阅意见：
任课教师签名：
年月日
浅谈应用统计学在杜仲研究中的运用
胡昌亮贵州大学生命科学学院生物学2016021226
摘要：
统计学是把数学的语言引入具体的科学研究领域，将所研究的问题抽象为数学问题的进程，是搜集、分析和说明数据的一门科学。
应用统计学是数理统计在应用研究中的应用，它是用数理统计的原理和方式来分析和说明应用界各类现象和实验调查资料的一门学科，属于应用统计学的一个分支。
随着应用统计学的不断进展，应用统计学的应用愈来愈普遍。
本次实验用组织培育技术通过SPSS正交实验设计研究不同浓度的NAA（0mg/L,0.5mg/L,5mg/L,50mg/L），光照强度（光培或暗培）和不同的切口方式（不切割,单端切割，两头切割，正中切割）对杜仲种子萌生后的下胚轴及根的生长的阻碍。
关键词：
应用统计学、杜仲、运用
IntroductiontoAppliedstatisticsinthestudyofEucommiaulmoides’Application
Summary:
Statisticsisthemathematicallanguagetointroducespecificscientificresearchfield,anditwillstudytheproblemoftheabstractfortheprocessofmathematicalproblem,what’smoreitistocollect,analyzeandinterpretdataofascience.Appliedstatisticsistheapplicationofmathematicalstatisticstostudytheapplication,soitistousetheprincipleandmethodofmathematicalstatisticstoanalyzeandexplaintheapplicationofvariousphenomenaandtheexperimentaldataofadiscipline,belongingtoabranchofappliedstatistics.Withthecontinuousdevelopmentofappliedstatistics,appliedstatisticsapplicationbecomesmoreandmorewidely.
TissueculturetechniqueusedinthetestbySPSSorthogonaldesignofexperimentresearchofdifferentconcentrationsofNAA（0mg/L,0.5mg/L,5mg/L,50mg/L）,lightintensity（lightordarkcultureculture）,anddifferentwaysofincision（don'tcut,cut,cutatbothends,inthemiddleofcut）ofeucommiaulmoidesseedgerminationafterthehypocotylandrootgrowth,Inordertogetthemostsuitablehypocotylandrootgrowthofphysiologicalconditions.
Keywords:
AppliedstatisticsEucommiaulmoidesApplication
本文参照《NAA浓度对杜仲种子萌生下胚轴和根生长的阻碍》中数据进一步运用应用统计数方式对实验数据进行分析，为以后实验数据处置打下坚实的基础。
1实验方式
1.1SPSS正交优化实验
本次实验通过SPSSStatistics（版本22.0）正交优化实验设计，将多因素条件输入SPSS软件，自动生成正交实验组合，组合如下
表格正交优化实验组合
组别
浓度（mg/L）
切割方式
光照条件
1
0
正中切割
光培
2
50
正中切割
光培
3
5
不切割
暗培
4
0
单端切割
暗培
5
5
两端切割
光培
6
5
单端切割
光培
7
5
正中切割
暗培
8
0
不切割
光培
9
两端切割
光培
10
单端切割
光培
11
50
单端切割
暗培
12
50
不切割
光培
13
正中切割
暗培
14
50
两端切割
暗培
15
0
两端切割
暗培
16
不切割
暗培
培育基的配制灭菌
配制1LMS培育基，将配好的培育基母液除大量元素取100ml外，其他别离取10ml倒入烧杯中混匀，加入30g蔗糖溶解。
定容至1L。
利用pH计或精准的pH试纸调剂pH值至5.8~6.0。
加入12g（依照琼脂粉质量决定）琼脂粉加热溶解。
将溶解完琼脂粉的培育基分装进三角锥瓶中。
121℃高压灭菌锅灭菌20分钟。
倒板
（1）依如实验设计的NAA浓度，在灭好菌的培育基中（每瓶200ml）加入激素母液（0mg/L不加母液；0.5mg/L加入50µl激素母液；5mg/L加入500µl激素母液；50mg/L加入5ml激素母液）。
（2）依照SPSS正交优化实验导出的实验组合表，按编号顺序从1~16标记好16个培育皿，在相应编号的培育皿内倒入相应浓度的培育基。
种子的预处置
用蒸馏水浸泡杜仲种子12小时。
在超净工作台上先利用75%酒精消毒30秒。
用无菌水清洗3~5次。
再用1%（m/v）的高锰酸钾溶液浸泡30分钟进行消毒。
最后用无菌水清洗4~5次。
种子处置
在超净台上依照正交优化实验导出表，对预处置好的种子进行切割，将不同切割方式的种子放入对应的编号培育皿内。
接完种子的培育皿放入恒温培育室进行培育15天。
需要暗培的培育皿放入恒温培育箱进行培育。
污染的处置
培育基的污染要紧分为两种类型：
真菌感染和细菌感染。
（1）真菌感染的处置方式：
改换培育基，在无菌操作台上，将还未污染的种子改换到新的培育基上。
（2）细菌感染的处置方式：
局部污染轻微能够处置被污染的局部，在无菌操作台上，利用手术刀将轻微污染的局部切掉。
结果测定
种子培育15天后，进行下胚轴及根的测量。
测量指标：
下胚轴的长度、下胚轴的直径（最大直径+最小直径/2）、根的长度。
测量方式：
由于下胚轴及根的生长弯曲不定，用细绳弯曲替代其生长趋势，而后用直尺测量细绳的拉直长度；下胚轴的最大直径和最小直径直接用游标卡尺进行精准测量。
分析处置数据
所有实验中所得的实验数据均采纳分析软件SPSSStatistics（版本22.0）来进行分析处置。
2结果与分析
各组数的杜仲种子生长情形
2.1.1各组数的杜仲下胚轴生长情形
图2-1各组数杜仲下胚轴的生长长度
图2-1-1第2组生长情形图2-1-2第13组生长情形
（1）通过上图能够看到第13组（NAA浓度，正中切割，暗培）的下胚轴生长长度最大，另外NAA浓度皆为的第9，10，16组的生长也好；第4，7，15组的下胚轴生长尽管专门好，但和这些组同浓度NAA的其余组数的下胚轴生长那么相对差一些。
由此初步取得最适宜下胚轴生长的NAA浓度为。
（2）同时能够看到第2，11，12，14组生长的都很短，这些组数都是NAA浓度为50mg/L的组数，明显这些组中的NAA由于浓度太高致使了下胚轴的生长受到抑制。
（3）NAA浓度为0mg/L的组数下胚轴生长只比NAA浓度为0.5mg/L的组数略差，是因为NAA浓度略大，对下胚轴的增进不明显。
2各组数的杜仲根生长情形
图3-2各组数杜仲根的生长长度
（1）从上图能够看到第13组（NAA浓度，正中切割，暗培）的杜仲根生长长度最大，另外NAA浓度皆为的第9，10，16组的生长也好；第1，4，8，15组的根生长的也专门好，这些组数是NAA浓度为零的组数，只比NAA浓度为的组数略差。
由此能够初步判定NAA的浓度设置的不够精细，在NAA为的时候起到的增进作用不是很明显。
（2）同时能够看到在NAA浓度为5mg/L和50mg/L的组数中，杜仲的根永生长明显开始受到抑制，浓度为50mg/L的2，11，12，14组中的根几乎没有生长
2各组数的杜仲种子发芽率
图2-3各组数杜仲种子的发芽率
图2-3-1第13组种子发芽情形图2-3-2第3组种子发芽情形
（1）上图中第3，8，12组的杜仲种子的发芽很低只有百分之三十左右，而这些组数的杜仲种子都是没有受过切割处置的杜仲种子，其余的组数除第16组外都是通过切割处置的组数，发芽率都能达到百分之五十以上，由此初步得出切割方式对杜仲种子的发芽有专门大阻碍。
（2）第16组的杜仲种子没有通过切割处置，但种子发芽率也有百分之五十八，近来有研究说明必然NAA浓度对种子发芽有必然阻碍，能够增进种子萌生。
2.2不同切割方式在不同浓度下对杜仲生长的阻碍
2不同切割方式在不同浓度下对杜仲下胚轴生长的阻碍
图2-4不同浓度中不同切割方式下杜仲下胚轴的生长长度
（1）从上图的数据中能够看到在浓度为中采纳正中切割的杜仲下胚轴生长的最好。
（2）在无切割和正中切割的时候，NAA浓度在时，对下胚轴起增进作用；在单端切割和两头切割的处置中，NAA有抑制现象。
2不同切割方式在不同浓度下对根生长的阻碍
图2-5不同浓度中不同切割方式下杜仲根的生长长度
（1）由上图能够看到在NAA为0mg/L无切割和0.5mg/L正中切割的时候根生长的都不错，但实验中采纳无切割的杜仲种子发芽率很低，只有百分之二十到三十；因此粗布判定最适宜根生长的条件是NAA为0.5mg/L正中切割。
（2）在NAA浓度大于后，对杜仲根的生长起到抑制作用。
2不同切割方式在不同浓度下对下胚轴直径生长的阻碍
图3-6不同浓度中不同切割方式下杜仲下胚轴直径的生长长度
（1）上图中，直径的转变幅度不是专门大，整体来看，能够看到在NAA浓度为5mg/L时，无切割和两头切割的处置中杜仲直径生长最大。
考虑到种子发芽率的问题，无切割的杜仲种子发芽率很低，因此两头切割的处置最正确。
（2）在0~5mg/L的NAA浓度中，对杜仲直径的生长是增进作用；在NAA浓度大于5mg/L后才开始有抑制现象。
2光照条件对杜仲种子生长的阻碍
实验中所有的处置，不论是在什么浓度，什么切割方式下的杜仲种子，最适宜下胚轴生长的条件，都是采纳的暗培育。
在此实验中光照对下胚轴的阻碍专门大，暗培的下胚轴明显都比光培的生长的要好，这是因为在暗培的时候，杜仲的下胚轴本身会产生BR，增进下胚轴的生长。
2.3正交实验结果与分析
2培育15天后杜仲种子下胚轴生长正交实验结果
表2.3.1正交实验优化下胚轴生长实验结果及极差分析表
试验号
ANAA浓度
B光照
C切割方式
实验结果
1
1
1
2
2
4
1
2
3
3
2
1
4
1
2
3
5
3
1
4
6
3
1
3
7
3
2
2
8
1
1
1
9
2
1
4
10
2
1
3
11
4
2
3
12
4
1
1
13
2
2
2
14
4
2
4
15
1
2
4
16
2
2
1
K1
K2
K3
K4
R
主次顺序
NAA浓度＞
光照条件＞
切割方式
优水平
A2
B2
C2
优组合
A2B2C2
（表注：
A因素中1、2、3、4别离表示NAA浓度为0、、5、50mg/L；B因素中1、2别离表示光培和暗培；因素C中1、2、3、4别离表示为不切割、正中切割割、单端切割、两头切割）
表3.3.2正交实验方差分析
因素
偏差平方和
自由度
F比
F临界值
显著性
NAA浓度
3
*
切割方式
3
光照条件
1
*
误差
由正交优化实验通过数据处置所取得的结果能够得出以下结论：
通过对K值（均值）的比较和方差计算，和极差的大小对照：
NAA浓度和光照条件对杜仲下胚轴有显著阻碍，且NAA浓度的阻碍最大；其中的NAA浓度是最正确浓度，正中切割是最正确切割方式，与初步取得的结论相符。
培育15天后杜仲种子下胚轴直径生长正交实验结果
表2正交实验优化直径生长实验结果及极差分析表
试验号
ANAA浓度
B光照
C切割方式
实验结果
1
1
1
2
2
4
1
2
3
3
2
1
4
1
2
3
5
3
1
4
6
3
1
3
7
3
2
2
8
1
1
1
9
2
1
4
10
2
1
3
11
4
2
3
12
4
1
1
13
2
2
2
14
4
2
4
15
1
2
4
16
2
2
1
K1
K2
K3
K4
R
主次顺序
NAA浓度＞
切割方式＞
光照条件
优水平
A3
B2
C4
优组合
A3B2C4
表3.3.4正交实验方差分析
因素
偏差平方和
自由度
F比
F临界值
显著性
NAA浓度
3
*
切割方式
3
光照条件
1
误差
由正交优化实验通过数据处置所取得的结果能够得出以下结论：
通过对K值（均值）的比较和方差计算，和极差的大小对照：
关于杜仲下胚轴直径的生长来讲，只有NAA浓度对杜仲下胚轴直径的生长有显著阻碍，切割方式和光照条件关于杜仲下胚轴直径生长的阻碍不大，在暗培，两头切割处置下较好。
培育15天后杜仲种子根永生长正交实验结果
表2.3.3正交实验优化根生长实验结果及极差分析表
试验号
ANAA浓度
B光照
C切割方式
实验结果
1
1
1
2
2
4
1
2
3
3
2
1
4
1
2
3
5
3
1
4
6
3
1
3
7
3
2
2
8
1
1
1
9
2
1
4
10
2
1
3
11
4
2
3
12
4
1
1
13
2
2
2
14
4
2
4
15
1
2
4
16
2
2
1
K1
K2
K3
K4
R
主次顺序
NAA浓度＞
切割方式＞
光照条件
优水平
A2
B2
C2
优组合
A2B2C4
表3.3.6正交实验方差分析
因素
偏差平方和
自由度
F比
F临界值
显著性
NAA浓度
3
*
切割方式
3
*
光照条件
1
误差
由正交优化实验通过数据处置所取得的结果能够得出以下结论：
通过对K值（均值）的比较和方差计算，和极差的大小对照：
NAA浓度和切割方式对杜仲根的生长有显著阻碍，NAA浓度的阻碍最大。
一样是的NAA浓度是最正确浓度，与初步取得的结论相符,但最正确的切割方式与下胚轴不同，是两头切割最正确。
3讨论与总结
从生长条形图里能够看到在NAA浓度为0~0.5mg/L之间的时候对下胚轴和根的生长起到了增进生长的作用；当NAA浓度在以上时，对所有处置方式的杜仲下胚轴和根的生长都有明显的抑制生长现象。
但关于下胚轴的生长来讲，在低浓度0~0.5mg/L的NAA浓度中，采纳单端切割和两头切割处置的杜仲种子下胚轴反有一点被抑制生长的现象，这和经典理论不符，可能是这两种切割方式的处置使得杜仲种子接触到的NAA较多，最大的阻碍是NAA浓度的设置不精细，浓度跨度略大，在NAA浓度为0.5mg/L的时候，已经超过了增进成效最正确的浓度；而下胚轴直径在NAA浓度为5mg/L的时候生长的最粗，对NAA浓度要求较高，但现在下胚轴的长度较短，且根生长很短，不是最正确条件；具体的实验结果如下：
（1）最适宜杜仲下胚轴生长的条件：
在NAA浓度为0.5mg/L，正中切割，暗培育十五天后的杜仲下胚轴平均生长为2.28cm，是所有处置中生长的最长的，且该种处置下的种子发芽率很高，抵达95%以上。
（2）最适宜杜仲根生长的条件：
在NAA浓度为0.5mg/L，两头切割，暗培育十五天后的杜仲种子平均生长根长为3.48cm。
在NAA浓度为0mg/L，无切割，暗培育十五天后的杜仲平均生长根长也为3.1cm左右，但无切割这种处置方式下培育的杜仲种子发芽率低，只有百分之二十到四十；因此最适宜杜仲根生长发育的条件是NAA浓度为0.5mg/L，两头切割，暗培育。
（3）最适宜杜仲下胚轴直径生长的条件：
在NAA浓度为5mg/L，两头切割，暗培育十五天后的杜仲种子直径平均生长长度为1.37mm。
与根长和下胚轴长的阻碍不同，在NAA浓度较大的时候对直径的阻碍更大。
本次实验研究不同浓度的NAA，切割方式和光照强度对杜仲下胚轴和根生长的阻碍，初步得出在NAA为，暗培，正中切割的条件下杜仲下胚轴生长的最好；但由于本人体会不足，文献查阅不够，通过实验结果分析，发觉NAA浓度的设计不够认真，浓度跨度略大，能够从头设计一组NAA浓度进行培育对照；找到更佳的培育条件。
参考文献
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[12]孟庆洪.α-萘乙酸原料药药学研究[D].青岛科技大学,2007.
致谢
本课程是在何腊平教授认真的讲解下完成，何腊平教授对应用统计学具有很强的教学体会，在他耐心的讲解下，让我收成颇多，期间何教授不断将科研中的实例融入课程中，让咱们深刻体会到统计学在科研中的重要意义，何教授严谨的科研态度，让我在以后的科研中深受感染，并非断想他学习。
感激何腊平教授辛勤付出！
附录：
原始数据
组数
根长/cm
下胚轴长/cm
下胚轴直径（最大）/mm
下胚轴直径（最小）/mm
下胚轴平均直径/mm
根分数
1组
1
1
3
1
4
1
5
1
1
6
1
1
7
1
8
1
9
1
11
1
平均值
1
组数
根长/cm
下胚轴长/cm
下胚轴直径（最大）/mm
下胚轴直径（最小）/mm
下胚轴平均直径/mm
根分数
8组
1
4
2
1
2
3
1
3
2
1
4
1
平均值
1
组数
根长/cm
下胚轴长/cm
下胚轴直径（最大）/mm
下胚轴直径（最小）/mm
下胚轴平均直径/mm
根分数
4组
1
1
3
1
4
1
6
3
1
7
2
1
8
1
1
11
1
13
1
1
15
1
16
1
3
1
17
2
21
1
22
1
平均值
2
1
组数
根长/cm
下
升级会员 