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比较转录组分析质体在烟叶产量和品质形成过程中的作用

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分子植物育种 2024年第15期22卷 4946-4956页

作者：肖钦之邓斌胡日生李洋洋王凯歌周立秦凌崔国贤刘永昌湖南农业大学农学院长沙410128 永州市烟草公司烟叶生产技术中心永州425000 湖南省烟草公司烟草科学研究所长沙410000 湖南科技学院化学与生物工程学院永州425199

为了研究烟草产量和品质的形成机理,本研究对栽培品种‘K326’和突变材料EMSZ-18的性状进行调查,并对苗期(M)、旺长期(W)和成熟期(Z)进行了比较转录组分析。分析表明,‘K326’和EMSZ-18在农艺性状和经济性状上都有明显差异,‘K326’茎... 详细信息

为了研究烟草产量和品质的形成机理,本研究对栽培品种‘K326’和突变材料EMSZ-18的性状进行调查,并对苗期(M)、旺长期(W)和成熟期(Z)进行了比较转录组分析。分析表明,‘K326’和EMSZ-18在农艺性状和经济性状上都有明显差异,‘K326’茎围、节距、叶长、叶宽、上等烟比例和上中等烟比例高于EMSZ-18,株高、有效叶数、产量低于EMSZ-18。转录组分析结果表明,拼接以后,共获得114 635个unigene,其中unigene最短长度为4 847 bp,最长长度为85 255 bp,平均长度为13 892 bp。114 635个unigene注释到NR、Swiss-Prot、TREMBL、CDD、Pfam和KOG数据库中,注释率达到100%。差异基因分析结果显示,在‘K326’中,上调基因数为900,下调基因数为381。在EMSZ-18中,上调基因数为1 043,下调基因数为383。Go和KEEG分析结果表明,多数差异基因参与细胞生长发育、能量代谢、氨基酸代谢、碳水化合物代谢等生物学过程,其中差异基因富集比较明显的有脂代谢、糖酵解和光合系统3个通路,如ko00460、ko00500和ko00630。本研究丰富了烟草转录组信息数据,为烟草功能基因挖掘、分子育种及品质改良等提供理论依据和资源。

关键词：转录组烟草质体物质代谢

基于气候变量的苎麻产量SSA-BP预测模型

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中国农业科技导报 2024年第1期26卷 110-118页

作者：王辉付虹雨岳云开崔国贤佘玮湖南三一工业职业技术学院长沙410100 湖南农业大学农学院长沙410128

苎麻产量与生长期间的气候因子具有极高相关性,基于气候变量构建的苎麻产量预测模型能够有效精准预测最终产量。BP(back propagation)神经网络具有强大的数据分析能力,在作物产量预测建模中得到广泛应用,然而传统BP神经网络存在精度低... 详细信息

苎麻产量与生长期间的气候因子具有极高相关性,基于气候变量构建的苎麻产量预测模型能够有效精准预测最终产量。BP(back propagation)神经网络具有强大的数据分析能力,在作物产量预测建模中得到广泛应用,然而传统BP神经网络存在精度低、鲁棒性差等问题,可采用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)对BP神经网络模型进行优化。基于2010—2019年苎麻长期定位试验采集的纤维产量、鲜皮产量和气候数据,分析气候因子在10年内的变化趋势及其对多年生苎麻产量的影响,对比构建的BP神经网络模型及优化后的SSA-BP神经网络模型预测苎麻产量的性能,确定最佳的苎麻产量预测模型。结果表明,苎麻产量与季平均气温、季极端最高气温均值、季极端最低气温均值、季日照时数均值4项气候因子具有极显著相关关系。SSA算法能有效优化BP神经网络,基于SSA-BP的苎麻纤维产量预测模型和鲜皮产量预测模型的R^(2)分别为0.5913和0.6791,高于BP神经网络的苎麻纤维产量预测模型(R^(2)=0.4057)和鲜皮产量预测模型(R^(2)=0.5518)。因此,SSA-BP模型能够更加科学、合理地预测苎麻产量,对于苎麻生产的田间管理及统筹规划具有重要指导意义。

关键词：产量预测气候因子麻雀搜索算法 BP神经网络

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基于无人机航拍的苎麻倒伏信息解译研究

中国农业科技导报 2024年第3期26卷 91-97页

作者：王薇付虹雨卢建宁岳云开杨瑞芳崔国贤佘玮湖南农业大学苎麻研究所长沙410128

茎杆倒伏是苎麻三麻培育中最常见的灾害,传统的监测方法具有耗时耗力、不及时等局限性。提出了一种基于无人机航拍获取苎麻倒伏信息的方法,首先利用Pix4D Mapper软件生成苎麻的冠层正射影像和数字表面模型(digital surface model,DSM),... 详细信息

茎杆倒伏是苎麻三麻培育中最常见的灾害,传统的监测方法具有耗时耗力、不及时等局限性。提出了一种基于无人机航拍获取苎麻倒伏信息的方法,首先利用Pix4D Mapper软件生成苎麻的冠层正射影像和数字表面模型(digital surface model,DSM),基于正射影像提取苎麻光谱、纹理及形状特征,基于DSM提取苎麻株高指标,最后结合3种机器学习算法构建正常/倒伏苎麻分类模型。结果表明,基于DSM提取的株高信息可以有效代替大田实测株高,模型R2为0.899。倒伏和正常苎麻在光谱、纹理、形状及株高特征上具有差异。在3种机器学习算法中,支持向量机和决策树模型的性能最好,准确率达到99%,能够高效地识别苎麻倒伏地块。以上研究结果为准确、快速评估作物倒伏情况提供了技术支撑。

关键词：苎麻倒伏无人机可见光相机数字表面模型

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苎麻不同基因型钾营养特性的研究

农业现代化研究 1997年第3期18卷 181-184页

作者：崔国贤李宗道湖南农业大学苎麻研究所

苎麻不同基因型在钾吸收、累积、分配、利用等方面存在明显差异。苎麻不同基因型单株平均的干重变幅为１０．４０ｇ—３４．５８ｇ，钾含量变幅为１．６７０％—２．６９０％，吸钾量变幅为０．２５３ｇ—０．７４１ｇＫ，钾利用效率变... 详细信息

苎麻不同基因型在钾吸收、累积、分配、利用等方面存在明显差异。苎麻不同基因型单株平均的干重变幅为１０．４０ｇ—３４．５８ｇ，钾含量变幅为１．６７０％—２．６９０％，吸钾量变幅为０．２５３ｇ—０．７４１ｇＫ，钾利用效率变幅为３７．１８ｇ—５９．８８ｇ（ＤＭ）／ｇＫ，钾收获指数变幅为０．１７７—０．

关键词：苎麻基因型钾营养

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高光谱结合主成分分析的苎麻品种识别

光谱学与光谱分析 2019年第6期39卷 1905-1908页

作者：曹晓兰邓梦洁崔国贤湖南农业大学信息科学技术学院湖南长沙410128 湖南农业大学苎麻研究所湖南长沙410128

苎麻(Boehmeiria nivea L)是我国的特产,作为一种传统的纤维作物,一直有着较高的经济地位。开发一种基于高光谱的、新型高效的苎麻品种识别方法,有利于苎麻栽种、种质资源开发利用,为实现苎麻高产优质及麻田精准管理提供关键技术支撑,... 详细信息

苎麻(Boehmeiria nivea L)是我国的特产,作为一种传统的纤维作物,一直有着较高的经济地位。开发一种基于高光谱的、新型高效的苎麻品种识别方法,有利于苎麻栽种、种质资源开发利用,为实现苎麻高产优质及麻田精准管理提供关键技术支撑,对提高苎麻产量和品质有重要意义。为了将高光谱技术应用于苎麻品种识别,采集了9个不同基因型苎麻品种,利用地物光谱仪测定苎麻叶片高光谱反射率,共1 458个叶片高光谱数据,利用主成分分析(PCA)对高光谱数据进行降维,探讨PCA最佳主因子个数的确定方法,比较不同主因子个数与不同判别分析(DA)方法——即线性判别分析(LDA)、二次判别分析(QDA)和马氏距离判别分析(MD-DA)组合,在建立基于叶片高光谱的苎麻品种识别模型中效果。对全波段的数据样本进行主成分分析之后,以2~20个主成分作为特征变量,分别建立LDA,QDA和MD-DA三种品种判别模型进行预测,以预测集正确率为评价标准,比较各种组合的效果。结果表明,若以累积贡献率≥85%为标准,选择2个主成分时,LDA,QDA和MD-DA三种判别模型预测集正确率分别为32.92%,38.48%和33.54%;以特征值≥1为标准,选择11个主成分时,三种判别模型预测集正确率分别为68.72%,87.04%和83.54%;若以预测集正确率为优先考虑标准,将主成分个数增加至20个时,三种判别模型正确率有较大提高,分别为84.98%,95.68%和95.27%。由此,得到如下结论:①利用PCA组合DA方法建立基于苎麻叶片高光谱的品种识别模型是可行的,但因子数不同、DA判别标准不同、组合方法不同效果差异非常大;②主因子个数对识别结果的影响较为明显,适当增加主成分个数可以显著提高模型判别正确率,因此不应局限于PCA特征值和方差累积贡献率的选择方法;③主因子个数相同时,三种判别标准中,QDA效果最好,LDA效果最差;④最佳组合是20个主成分+QDA方法,其数据维度大大降低(由全波段的2 031维降低20维),而预测集正确率为95.68%。

关键词：苎麻高光谱主成分分析判别分析

苎麻不同基因型的吸钾能力及其与根系参数的关系

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农业现代化研究 2000年第6期21卷 371-375页

作者：崔国贤李宗道湖南农业大学苎麻研究所湖南长沙410128

根据大田微区试验初步结果 ,采用土培及液培试验进一步探寻不同苎麻基因型的吸钾能力及其与苎麻根系形态、根系生理等的关系 ,揭示苎麻钾营养基因型差异的机制。结果表明 :吸钾能力强的基因型具有的特点是根量多 ,特别是细根多 ;根系总... 详细信息

根据大田微区试验初步结果 ,采用土培及液培试验进一步探寻不同苎麻基因型的吸钾能力及其与苎麻根系形态、根系生理等的关系 ,揭示苎麻钾营养基因型差异的机制。结果表明 :吸钾能力强的基因型具有的特点是根量多 ,特别是细根多 ;根系总吸收面积及活跃吸收面积大 ;根系的吸收容量阳离子交换量 CEC较高 ;钾吸收动力学最大吸钾速率 Vmax较高 ,而米氏常数

关键词：苎麻基因型根系参数吸钾能力钾营养

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高光谱参数和逐步判别的苎麻品种识别

光谱学与光谱分析 2018年第5期38卷 1547-1551页

作者：曹晓兰陈星明张帅崔国贤湖南农业大学苎麻研究所湖南长沙410128 湖南农业大学信息科学技术学院湖南长沙410128

为了探讨基于高光谱的苎麻品种识别和分类的方法,在大田栽培条件下,采集了4个不同基因型苎麻品种共927个叶片高光谱数据。根据苎麻叶片高光谱反射曲线,选择了2组特征参数:基于高光谱波形峰谷反射率和位置参数(V1组)、基于偏度和峰度参数... 详细信息

为了探讨基于高光谱的苎麻品种识别和分类的方法,在大田栽培条件下,采集了4个不同基因型苎麻品种共927个叶片高光谱数据。根据苎麻叶片高光谱反射曲线,选择了2组特征参数:基于高光谱波形峰谷反射率和位置参数(V1组)、基于偏度和峰度参数(V2组)。运用逐步判别的方法,通过设置不同F值筛选不同个数的变量,分别建立基于2组特征参数的多个Fisher线性判别函数,并从计算量、正确率和稳定性三方面对所建立的判别函数进行分析比较。结论:(1)所有组合的判别函数总体平均正确率为91.1%,标准差总体均值为1.2%;(2)综合权衡,在所有组合中,V2组且14≥变量个数n≥8判别效果最好——计算量中等,正确率和稳定性均高于平均值,其中,13个变量的Fisher判定函数平均正确率最高有94.2%,标准差最低为0%;(3)若优先考虑正确率,V1组且22≥变量个数≥15正确率最高,平均正确率最大有95.5%,但计算量比较大,稳定性中等,标准差最低为0.9%。研究表明,利用高光谱参数结合逐步判别方法识别苎麻品种是可行的。

关键词：苎麻高光谱逐步判别分析品种识别

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锌、铁缺失对苎麻吸收及转运重金属镉的影响

农业环境科学学报 2014年第2期33卷 283-287页

作者：佘玮崔国贤赵丹博肖呈祥湖南农业大学苎麻研究所长沙410128

通过连续两季盆栽试验,研究锌、铁对2个苎麻品种中苎一号和湘苎三号吸收及转运重金属镉的影响。结果表明,2个苎麻品种在镉胁迫(5 mg·kg-1)下表现不同。锌、铁能促进苎麻的生长,无锌、铁供应时,镉胁迫下的2个苎麻品种与对照相比,株高下... 详细信息

通过连续两季盆栽试验,研究锌、铁对2个苎麻品种中苎一号和湘苎三号吸收及转运重金属镉的影响。结果表明,2个苎麻品种在镉胁迫(5 mg·kg-1)下表现不同。锌、铁能促进苎麻的生长,无锌、铁供应时,镉胁迫下的2个苎麻品种与对照相比,株高下降10.24%~21.64%,茎叶干重下降1.02%~6%,根干重下降2.04%~12.24%。苎麻各部位镉含量大小依次是根>茎>叶。锌、铁显著影响苎麻镉含量,锌、铁缺失促使苎麻吸收更多的镉。无锌和无铁供应显著增加了苎麻体内镉积累量,无锌供应时镉积累量达最大值。锌、铁对苎麻转运镉产生抑制效应,与对照相比,无锌和无铁供应时苎麻根-叶和根-茎的转运系数增加了4%~24%,锌、铁缺失加剧镉从苎麻地下部向地上部转运。

关键词：苎麻镉吸收锌铁转运

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全生育期模拟覆盖旱作水稻的生理反应

湖南农业大学学报（自然科学版） 2003年第1期29卷 1-6,44页

作者：崔国贤沈其荣范晓荣南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095

为寻求合理调控旱作栽培水稻生长发育的理论依据,采用土培试验研究比较了覆盖旱作水稻与传统淹水栽培水稻生理变化的差异.结果表明,水稻旱作后苗期根系活跃,吸收面积增加,叶片叶绿素a,b含量及其总量均显著增加,但两者比值不变,根系和叶... 详细信息

为寻求合理调控旱作栽培水稻生长发育的理论依据,采用土培试验研究比较了覆盖旱作水稻与传统淹水栽培水稻生理变化的差异.结果表明,水稻旱作后苗期根系活跃,吸收面积增加,叶片叶绿素a,b含量及其总量均显著增加,但两者比值不变,根系和叶片硝酸还原酶及硝态氮明显增加,光合速率显著降低.进入抽穗期后,旱作水稻叶片叶绿素a,b含量及其总量仍显著高于淹水处理,且两者比值比淹水处理低0.12,根系和叶片硝酸还原酶及硝态氮仍高于相应淹水处理,特别是旱作水稻根系累积大量硝态氮,光合速率接近.水稻旱作后内源激素变化显著,与淹水处理比较,旱作水稻孕穗期叶片ABA,根系ABA和根系GA1/3显著增加,叶片GA1/3,叶片iPA和根系iPA显著减少,叶片IAA略有增加,而汕优63根系IAA显著增加,85-15根系IAA显著减少.进入乳熟期,叶片IAA,根系iPA和叶片GA1/3显著增加,叶片ABA和根系ABA均不同程度减少,根系GA1/3,根系IAA,叶片iPA的变化因品种不同而明显不同.

关键词：水稻覆盖旱作全生育期生理变化