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小麦种子吸胀萌发过程的核磁共振检测研究

农业机械学报 2015年第11期46卷 266-274页

作者：要世瑾牟红梅杜光源冯浩白江平何建强西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院陕西杨凌712100 西北农林科技大学理学院陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 甘肃农业大学甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室兰州730070

将核磁共振成像和T2弛豫检测相结合，对处于萌发过程的小麦种子进行了连续72h检测。小麦种子核磁成像显示，吸胀阶段（0～6h）种子皮层、胚和珠心突起的水分含量明显增加；萌动阶段（6～22h）珠心突起的水分向胚乳扩散；萌发阶段（22～... 详细信息

将核磁共振成像和T2弛豫检测相结合，对处于萌发过程的小麦种子进行了连续72h检测。小麦种子核磁成像显示，吸胀阶段（0～6h）种子皮层、胚和珠心突起的水分含量明显增加；萌动阶段（6～22h）珠心突起的水分向胚乳扩散；萌发阶段（22～72h），胚根和胚芽鞘陆续长出，吸水率增大，胚乳含水量升高并逐渐活化。T2弛豫检测显示，小麦种子吸水率存在快速吸水、平稳吸水及振荡吸水3个阶段，与成像显示的萌发3阶段相对应，体现了种子萌发对水分需求的动态过程。核磁共振技术能够直观且连续地反映小麦种子内部水分的变化和分布，为科学揭示小麦种子萌发过程、合理调控萌发过程土壤水分状况提供了新的试验方法和理论依据。

关键词：小麦种子萌发吸水率核磁共振成像T2弛豫谱

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小麦灌浆过程籽粒水分变化的核磁共振检测

农业工程学报 2016年第8期32卷 98-104页

作者：牟红梅何建强邢建军要世瑾唐燕汪自庆杜光源西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院杨凌712100 西北农林科技大学理学院杨凌712100 西北农林科技大学生命科学学院杨凌712100

花期至成熟期是小麦产量形成的关键时期,在这一时期麦穗的水分状态随着干物质的积累而呈现出独特的变化特征。为了揭示活体冬小麦灌浆过程的水分变化规律,利用核磁共振技术的无损检测特性,结合核磁共振质子密度加权成像和核磁共振T2弛... 详细信息

花期至成熟期是小麦产量形成的关键时期,在这一时期麦穗的水分状态随着干物质的积累而呈现出独特的变化特征。为了揭示活体冬小麦灌浆过程的水分变化规律,利用核磁共振技术的无损检测特性,结合核磁共振质子密度加权成像和核磁共振T2弛豫谱分析,对小麦麦穗进行了连续活体检测。核磁共振质子密度加权成像结果表明,灌浆前期籽粒的水分不断增加,至花后15 d籽粒的水分含量达到最大值,此后小麦籽粒的水分逐渐减少。在此过程中,灌浆物质在籽粒中积累的顺序是由外向内、自上而下的。经核磁共振T2弛豫谱分析,麦穗中的水分可分为结合水、半结合水和自由水三种相态。从籽粒形成至完熟期麦穗不同相态的水分都表现为先增大后减小的特点,但涨落步调不尽相同,其中结合水含量的增长期最长,至蜡熟期结束时(花后33 d)才达到最大值。籽粒形成后麦穗总水分含量维持在较高水平,即使在籽粒干质量快增期(花后15 d至花后27 d),籽粒中干物质的迅速积累也并未导致水分含量的明显减小,单穗的总水分含量与最大水分含量相比仅仅减少了十分之一。花后30 d之后,随着颖片及穗轴逐渐变黄衰老和籽粒的脱水成熟,麦穗水分含量才急剧减小。小麦灌浆中期麦穗维持较高水分含量,说明水分在同化物积累过程中的重要作用。除了灌浆中期较高的水分含量,蜡熟期的快速脱水亦有利于营养物质的贮存并减少呼吸消耗,对于小麦产量的形成和稳定亦具有重要意义。

关键词：水分核磁共振成像作物冬小麦灌浆核磁共振T2弛豫谱

核磁共振技术在土壤-植物-大气连续体研究中的应用

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应用生态学报 2016年第1期27卷 315-326页

作者：要世瑾杜光源牟红梅冯浩白江平何建强西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院陕西杨凌712100 西北农林科技大学理学院陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 甘肃农业大学甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室兰州730070

植物体内的水分状态与传输过程是土壤-植物-大气连续体(SPAC)水分传输理论的核心内容,也是研究植物水分利用与调控的基础.植物体内水分的传输过程受外界环境影响较大,植物需要通过对体内水分状态的适当调整来适应环境变化和维持自身的... 详细信息

植物体内的水分状态与传输过程是土壤-植物-大气连续体(SPAC)水分传输理论的核心内容,也是研究植物水分利用与调控的基础.植物体内水分的传输过程受外界环境影响较大,植物需要通过对体内水分状态的适当调整来适应环境变化和维持自身的生长发育.由于蒸发通量、压力室、高压流速仪、热脉冲等传统检测方法往往会对植株造成破坏和损伤,因此难以准确反映和定量描述植物体内水分传输的真实过程.核磁共振技术(NMR)由于其无损、非侵入的特点,在植物水分分布和传输相关研究中日益得到关注.本文概述了NMR在检测植物体内水分分布、传输以及含量测定等方面的研究进展,还分析了目前NMR技术在SPAC系统研究中存在的问题及可能的解决方法,并指出NMR技术将来可能在植物水分生理、植物与环境互作以及水分代谢等相关研究领域的应用.NMR技术在SPAC系统研究中的应用在我国仍处于初级阶段,开发户外便携式、开放式检测仪器是NMR技术在SPAC研究领域进一步应用和推广的关键所在.

关键词：土壤-植物-大气连续体核磁共振植物水分状态水分传输

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不同播量对开麦1502产量的影响

农业科技通讯 2022年第7期 23-25页

作者：杨丹丹孔欣欣赵国建赵鹏飞金建猛要世瑾赵国轩苏亚中牛洪壮开封市农林科学研究院河南开封475004

开麦1502是开封市农林科学研究院自主选育的小麦新品种,目前在豫东地区被广泛种植。小麦的精良播种是小麦增产的关键技术,为了探索小麦新品种开麦1502的最佳播量,进一步达到示范推广的作用,为小麦安全生产提供科学依据,安排了6个播量水... 详细信息

开麦1502是开封市农林科学研究院自主选育的小麦新品种,目前在豫东地区被广泛种植。小麦的精良播种是小麦增产的关键技术,为了探索小麦新品种开麦1502的最佳播量,进一步达到示范推广的作用,为小麦安全生产提供科学依据,安排了6个播量水平,分别为7.5 kg/亩、10.0 kg/亩、12.5 kg/亩、15.0 kg/亩、17.5 kg/亩、20.0 kg/亩,开展不同播量对开麦1502的产量影响试验。结果表明,开麦1502在6个播量条件下,出苗期与播量没有直接关系;产量及产量构成各因素间有很大差异,随着播量增加田间基本苗不断增加,群体随着播种量的增加而增加,亩穗数也随之增加,但由于小麦成熟时群体偏大,导致穗粒数和千粒重下降,产量降低,因此产量与播种量不呈正相关。当播量分别为10.0 kg/亩和12.5 kg/亩时,由于播量适宜、密度适中,产量较高,亩产量分别达到696.67 kg和683.20 kg。

关键词：开麦1502 播量群体产量

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小麦新品种开麦1502优良特性分析及应用

农业科技通讯 2022年第6期 154-156页

作者：金建猛赵国建赵鹏飞赵国轩杨丹丹要世瑾孔欣欣苏亚中牛洪壮开封市农林科学研究院河南开封475004

为充分了解开麦1502的高产潜力和生产利用价值,以2017-2019年河南省小麦区域试验和生产试验结果为依据,通过产量、变异系数、适应度对该品种的丰产性、稳产性和品质等优良特性进行分析。结果表明,开麦1502具有较好的丰产性、稳产性和广... 详细信息

为充分了解开麦1502的高产潜力和生产利用价值,以2017-2019年河南省小麦区域试验和生产试验结果为依据,通过产量、变异系数、适应度对该品种的丰产性、稳产性和品质等优良特性进行分析。结果表明,开麦1502具有较好的丰产性、稳产性和广适性;产量三要素协调,高产潜力大;矮秆大穗,茎秆粗壮,抗倒性好;蜡质厚,抗逆性强,广泛适于河南、安徽、江苏各小麦生产区种植,具有良好的推广应用前景。

关键词：开麦1502 小麦新品种优良特性应用

基于核磁共振技术检测小麦植株水分分布和变化规律

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农业工程学报 2014年第24期30卷 177-186页

作者：要世瑾杜光源牟红梅栾翔宇马鸿雁刘嘉男刘梦达齐笑何建强西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院杨凌712100 西北农林科技大学理学院杨凌712100

为研究活体冬小麦植株水分的分布状况和连续变化过程,该研究利用核磁共振无损、非侵入的技术优势,分析了小麦各器官T2弛豫谱特征及其反映的代谢特性,分别推求出小麦叶片、茎秆和穗的信号幅值与被检测器官纯水含量以及鲜质量的回归函数关... 详细信息

为研究活体冬小麦植株水分的分布状况和连续变化过程,该研究利用核磁共振无损、非侵入的技术优势,分析了小麦各器官T2弛豫谱特征及其反映的代谢特性,分别推求出小麦叶片、茎秆和穗的信号幅值与被检测器官纯水含量以及鲜质量的回归函数关系,在此基础上建立了测量活体冬小麦植株各器官湿基含水率的检测方法。对活体植株各器官湿基含水率核磁共振检测方法的可靠性验证表明,由核磁共振法和烘干法测定的小麦叶片、茎秆和穗的湿基含水率均方根误差分别为:5.3%、3.5%、3.3%。然后将该检测方法用于监测同一株冬小麦各器官湿基含水率的长期变化和日变化过程,结果显示,乳熟期至成熟期,小麦各个器官的湿基含水率均逐渐减小,而叶片湿基含水率的日变化则呈现先减小后增大的趋势。乳熟期叶片的湿基含水率由8:00逐渐减少,且在14:00-16:00达到最低值后开始恢复,于20:00恢复至当日初始水平。成熟期叶片湿基含水率由8:00逐渐减少,但在20:00不能恢复至日内的初始水平。由于这套基于核磁共振技术的小麦湿基含水率检测方法能够对同一植株进行活体无损连续监测,因此该研究的结果能够更直接更准确地揭示冬小麦植株体内水分的连续变化规律和植株衰老过程,从而为研究冬小麦健康生长耗水规律和制定合理的灌溉制度提供理论基础。

关键词：作物水分核磁共振冬小麦 T2弛豫谱幅度

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基于深度学习的耳部穴区自动分割方法

生物医学工程学杂志 2024年第1期41卷 114-120页

作者：高枕岳贾世瑾李青峰芦东昕张森肖文栋北京科技大学自动化学院北京100083 北京科技大学北京市工业波普成像工程技术研究中心北京100083 北京科技大学顺德创新学院广东顺德528399 杭州师范大学移动健康管理系统教育部工程研究中心杭州311121

耳部穴区的自动分割是实现智能化耳穴疗法的基础。然而,由于耳部穴区较多,且缺乏清晰的边界特征,现有方案在自动分割耳穴时面临着挑战。因此,需要一种快速准确的耳部穴区自动分割方法。本研究提出了一种基于深度学习的耳部穴区自动分割... 详细信息

耳部穴区的自动分割是实现智能化耳穴疗法的基础。然而,由于耳部穴区较多,且缺乏清晰的边界特征,现有方案在自动分割耳穴时面临着挑战。因此,需要一种快速准确的耳部穴区自动分割方法。本研究提出了一种基于深度学习的耳部穴区自动分割方法,主要包含耳部轮廓检测、解剖部位分割及关键点估计和图像后处理三个阶段。本文还提出了K-YOLACT以提升解剖部位分割及关键点定位的运行效率。实验结果表明,所提出的方法实现了对耳部正面图像内66个穴区的自动分割,分割效果优于现有方案。同时K-YOLACT方法的解剖部位分割的平均精度均值(mAP)为83.2%,关键点定位平均精度均值为98.1%,且运行效率明显提升。该方法的提出为耳穴图像的精确分割提供了可靠的解决方案,也为中医疗法的现代化发展提供了强有力的技术支持。

关键词：深度学习耳穴疗法区域分割图像处理中医