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热损伤玉米种子的高光谱无损检测

光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1165-1170页

作者：张伏禹煌熊瑛张方圆王新月吕庆丰武一戈张亚坤付三玲河南科技大学农业装备工程学院河南洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心河南洛阳471003 河南科技大学农学院/牡丹学院河南洛阳471023 河南平安种业有限公司河南焦作454881 河南科技大学物理工程学院河南洛阳471023

玉米是世界主要粮食作物之一,使用不符合国家标准的劣质种子将严重影响玉米作物产量,如何快速准确高效鉴别劣质玉米种子亟待解决。采用高光谱图像系统获取900粒“豫安三号”玉米种子的900~1700 nm光谱曲线,其中训练集和测试集比例为3∶2... 详细信息

玉米是世界主要粮食作物之一,使用不符合国家标准的劣质种子将严重影响玉米作物产量,如何快速准确高效鉴别劣质玉米种子亟待解决。采用高光谱图像系统获取900粒“豫安三号”玉米种子的900~1700 nm光谱曲线,其中训练集和测试集比例为3∶2,分别为540粒和360粒。利用电鼓风式烘干箱对种子损伤处理,获得不同损伤程度的玉米种子样本,采集光谱后完成发芽试验,以此判别种子活力。为提高信噪比,截取963.27~1698.75 nm范围内的玉米种子光谱波段作为有效波段;采用标准正态变换(SNV)、多元散射校正(MSC)两种预处理方式对原始光谱数据预处理,并采用连续投影算法(SPA)、竞争性自适应重加权算法(CARS)两种特征波段提取算法对预处理后的光谱数据提取特征波段,波长反射率作为输入矩阵X,预设样本类别作为输出矩阵Y;最后采用支持向量机(SVM)模型建模分析,研究结果表明:MSC-CARS-SVM模型为最佳模型,模型识别成功率为98.33%,其Kappa系数为0.985。在此基础上,采用遗传算法(GA)对SVM中惩罚系数c和核函数参数g寻优,模型准确率提升至100%,可实现对热损伤劣质玉米种子的鉴别。该研究为劣质玉米种子及其他作物种子快速鉴别提供了新思路和方法。

关键词：高光谱成像技术玉米种子热损伤支持向量机

基于UPLC-ABTS-Q-TOF-MS的艾草不同部位抗氧化活性成分比较研究

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中国中药杂志 2024年第9期49卷 2468-2477页

作者：王苗苗王宇卿李淑娇庄果杨媛媛河南大学药学院河南开封475004 南阳医学高等专科学校河南省中药效应物质与质量控制研究中医药重点实验室南阳道地药材(艾草)研究院河南南阳473061

为了对中药艾Artemisia argyi不同部位(根、茎、叶、籽)中化学成分进行表征与鉴定,筛选具有抗氧化活性的化合物,该研究采用超高效液相色谱-2,2′-联氨-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺盐-串联四极杆飞行时间质谱(UPLC-ABTS-Q-TOF-MS)... 详细信息

为了对中药艾Artemisia argyi不同部位(根、茎、叶、籽)中化学成分进行表征与鉴定,筛选具有抗氧化活性的化合物,该研究采用超高效液相色谱-2,2′-联氨-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺盐-串联四极杆飞行时间质谱(UPLC-ABTS-Q-TOF-MS)在线联用技术,以Poroshell 120 SB-Aq(3.0 mm×150 mm,2.7μm)为色谱柱,乙腈(A)-0.2%的甲酸水(B)为流动相,进行梯度洗脱,在正、负离子模式下分别扫描,运用MassLynx软件,结合对照品及相关文献,对艾草不同部位进行化学成分鉴定并比较不同部位化学成分的差异,采用抗氧化活性成分在线检测体系,对抗氧化活性成分进行检测,并以清除效率为指标对艾草不同部位活性成分的抗氧化活性进行比较评价。结果从艾草不同部位提取物中共鉴定出87个化合物,根、茎、叶、籽分别鉴定出38、72、85、33个成分;共筛选出具有22个抗氧化活性的化合物,根、茎、叶、籽分别鉴定出14、17、20、11个具有抗氧化活性的化合物。研究表明艾草不同部位化学成分和抗氧化成分均存在一定差异,为艾草的资源利用和进一步研究开发提供数据支持。

关键词：艾草在线筛选抗氧化活性 UPLC-ABTS-Q-TOF-MS 2,2′-联氨-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺盐

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虚拟现实场景下的精准化采摘机器人作业研究

农机化研究 2024年第6期46卷 210-213页

作者：张沛朋李俊雅济源职业技术学院河南济源459000

利用虚拟现实场景仿真技术,对葡萄采摘机器人的精准作业控制过程进行分析,通过构建虚拟现实环境下葡萄采摘机器人作业场景模型,以机器人采摘运动柔顺、无碰撞和不损伤采摘对象为目标,对采摘作业过程的夹紧、托举以及剪切动作进行虚拟仿... 详细信息

利用虚拟现实场景仿真技术,对葡萄采摘机器人的精准作业控制过程进行分析,通过构建虚拟现实环境下葡萄采摘机器人作业场景模型,以机器人采摘运动柔顺、无碰撞和不损伤采摘对象为目标,对采摘作业过程的夹紧、托举以及剪切动作进行虚拟仿真。虚拟现实场景下20次采摘动作仿真结果中,有3次采摘发生碰撞、17次采摘成功。这表明,在设计阶段利用虚拟现实场景进行精准化作业仿真和控制算法测试,能够有效缩短采摘机器人研制过程中的调试和优化时间。

关键词：采摘机器人精准化作业虚拟现实场景控制算法

高光谱成像结合PSO-SVM的银杏果种类鉴别

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 859-864页

作者：张伏张方圆崔夏华王新月曹炜桦张亚坤付三玲河南科技大学农业装备工程学院河南洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心河南洛阳471003 河南科技大学物理工程学院河南洛阳471023

银杏果富含维生素、银杏萜内酯和银杏黄酮等成分,具有抗氧化、抗肿瘤、预防心血管疾病等功能,可药食两用。由于银杏果品种不同,其主要成分含量和品质各异。另外,银杏果某些成分含量对其贮藏和加工工艺影响较大。为实现银杏果品种高效无... 详细信息

银杏果富含维生素、银杏萜内酯和银杏黄酮等成分,具有抗氧化、抗肿瘤、预防心血管疾病等功能,可药食两用。由于银杏果品种不同,其主要成分含量和品质各异。另外,银杏果某些成分含量对其贮藏和加工工艺影响较大。为实现银杏果品种高效无损鉴别,提出一种基于高光谱成像技术的支持向量机(SVM)分类模型,并利用遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)优化模型参数提高种类鉴别正确率。以3个品种630个银杏果为研究对象,按2∶1划分为训练集和测试集,分别为420个和210个。利用高光谱图像采集系统获取900~1700 nm范围内的银杏果图像,黑白校正后选取质心位置25×25 pixel感兴趣区域(ROI),提取该区域内平均光谱作为原始光谱数据。因原始光谱两端噪声较大,信噪比低且有效信息较少,截取945.98~1698.75 nm范围内的光谱波段作为有效波段,并对去噪后光谱波段信息做标准正态变量变换(SNV)预处理,预处理后采用连续投影算法(SPA)和竞争性自适应重加权算法(CARS)提取特征波长,将其波长反射率作为输入矩阵X,预设样本类别1、2、3作为输出矩阵Y,分别建立SNV-SPA/CARS-(GA/PSO)-SVM六种银杏果品种鉴别模型。试验结果表明:SNV-CARS-PSO-SVM模型鉴别效果最佳,分类准确率96.67%,说明CARS提取特征波长变量能代表所有波长信息,且PSO-SVM模型具有较好种类鉴别效果,可实现银杏果鉴别,为银杏果种类高效无损鉴别提供新思路。

关键词：高光谱成像技术银杏果种类鉴别粒子群算法支持向量机

假禾谷镰孢动力蛋白GTPase FpSey1的鉴定及功能研究

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植物病理学报 2024年

作者：王利民康建刚李海洋陈琳琳邢小萍丁胜利李洪连河南农业大学植物保护学院/小麦玉米作物学国家重点实验室/河南粮食作物协同创新中心

假禾谷镰孢(Fusarium pseudograminearum)引起的小麦茎基腐病在我国发生日益严重，已对我国小麦的产量和品质造成了严重影响。Sey1属于RHD3(Root hair defective 3)家族，其编码的类动力蛋白GTPase参与内质网的融合，而内质网参与多种... 详细信息

假禾谷镰孢(Fusarium pseudograminearum)引起的小麦茎基腐病在我国发生日益严重，已对我国小麦的产量和品质造成了严重影响。Sey1属于RHD3(Root hair defective 3)家族，其编码的类动力蛋白GTPase参与内质网的融合，而内质网参与多种病原真菌脱氧雪腐镰刀菌醇(DON)的合成，但在假禾谷镰孢中还没有相关报道。本研究对假禾谷镰孢Sey1蛋白(FpSey1)进行了亚细胞定位，发现FpSey1定位于内质网上。通过PEG介导原生质体转化和Southern杂交筛选获得了FpSEY1基因敲除突变体ΔFp Sey1及其回补菌株。同野生型菌株相比，敲除突变体ΔFpSey1的菌丝生长速率、分生孢子产量以及DON合成相关基因(TRI1、TRI5、TRI10)的表达量均显著下降，在小麦胚芽鞘和大麦叶片上形成的病斑明显变小，且ΔFpSey1突变体对盐胁迫和过氧化氢(H2O2)敏感，但对二硫苏糖醇(DTT)耐受。上述结果表明，FpSey1参与菌丝生长、产孢和致病力形成，在假禾谷镰孢生长和侵染阶段发挥着重要作用。

关键词：小麦茎基腐病假禾谷镰孢动力蛋白GTPase 致病性

刈割方式对豫西北地区小黑麦草产量和营养品质的影响

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草地学报 2024年第7期32卷 2297-2304页

作者：岳竞之孙迷平陈丽张庆社牛小沛张月玲杜文华肖兴中蔡友敏济源市农业科学院河南济源459000 甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/中美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

为明确豫西北地区小黑麦(Triticosecale Wittmack)最佳刈割方式,以‘甘农2号’等6个品种为试验材料,通过设置抽穗期刈割1次(HD)、开花期刈割1次(FLW)、乳熟期刈割1次(MLK)、拔节后刈割2次(TWC)和3次(TRC)共5个处理,研究刈割方式对草产... 详细信息

为明确豫西北地区小黑麦(Triticosecale Wittmack)最佳刈割方式,以‘甘农2号’等6个品种为试验材料,通过设置抽穗期刈割1次(HD)、开花期刈割1次(FLW)、乳熟期刈割1次(MLK)、拔节后刈割2次(TWC)和3次(TRC)共5个处理,研究刈割方式对草产量和营养品质的影响。结果表明:刈割方式对小黑麦草产量影响显著(PTWC>FLW>TRC>MLK,干草总产量MLK>FLW>HD>TWC>TRC;拔节后1~2次刈割,再生株枝条数、株高、草产量均显著降低(P<0.05);随生育时期推进,鲜干比和营养品质均显著下降(P<0.05),与抽穗期相比,乳熟期粗蛋白含量、相对饲用价值分别降低32.7%,28.0%,酸性、中性洗涤纤维含量分别提高14.6%,26.9%;株高与鲜、干草产量极显著正相关(P<0.01),鲜干比与粗蛋白含量、相对饲用价值极显著正相关(P<0.01),与酸性、中性洗涤纤维含量极显著负相关(P<0.01)。综上,豫西北小黑麦最佳刈割方式为抽穗期刈割1次,此时鲜草产量最高,营养品质较高;乳熟期刈割一次干草产量最高。

关键词：小黑麦刈割方式草产量营养品质再生性能

球形双曲色散超材料腔的多重窄带回音廊模式及透明显示应用

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物理学报 2024年第2期73卷 59-68页

作者：李艳任思萌褚博燕汝江于群星孙辉邵立钟发成郑州航空工业管理学院材料学院郑州450046

本文提出并设计了一种用于提高彩色透明显示性能的球形双曲色散超材料(HMM)腔.该腔由介质/银层交替包裹银核组成,具有深度亚波长性质,并支持和银层数目相同的同阶回音廊模式.这些模式能够将电磁波能量高度局域在不同介质壳层内,从而降... 详细信息

本文提出并设计了一种用于提高彩色透明显示性能的球形双曲色散超材料(HMM)腔.该腔由介质/银层交替包裹银核组成,具有深度亚波长性质,并支持和银层数目相同的同阶回音廊模式.这些模式能够将电磁波能量高度局域在不同介质壳层内,从而降低欧姆损耗,减小共振线宽.针对5层银/介质交替包裹形成的HMM腔,详细分析了结构参数对回音廊模式的调谐作用.发现仅改变最外层介质或银层厚度,几乎不影响TM1,2和TM1,3模式的共振位置,但对TM1,1模式的共振位置及3个模式的强度产生明显调谐.通过优化HMM腔,在红绿蓝波段实现三重窄带共振,且在三重共振位置均具有偶极辐射特点,能够将散射光限制在和入射光夹角为-45°—+45°范围内.该HMM腔不仅支持红绿蓝三重窄带共振,并具有宽的散射角,可应用于实现高透明度、高亮度和宽视角的全彩透明显示.

关键词：双曲色散超材料腔米氏散射回音廊模式透明显示器

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激光熔覆功率对FeCrNiCoMoBSi高熵合金涂层电化学腐蚀性能的影响

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功能材料 2024年第4期55卷 4029-4036页

作者：解芳翟长生荣海松郑红星周宏胭武冰冰张欣张拯恺南阳理工学院河南省增材制造航空材料工程研究中心河南南阳473004 南阳理工学院南阳市增材制造技术与装备重点实验室河南南阳473004 岩柏增材智造(徐州)科技有限公司江苏徐州221116

探讨了FeCrNiCoMoBSi高熵合金(HEA)激光熔覆涂层的微观结构以及激光功率对涂层物相和电化学腐蚀性能的影响。研究结果显示,HEA涂层由底部的柱状晶带、顶部的等轴晶带以及中间混晶带(由柱状晶和等轴晶混合组成)构成。采用3 000W功率制备... 详细信息

探讨了FeCrNiCoMoBSi高熵合金(HEA)激光熔覆涂层的微观结构以及激光功率对涂层物相和电化学腐蚀性能的影响。研究结果显示,HEA涂层由底部的柱状晶带、顶部的等轴晶带以及中间混晶带(由柱状晶和等轴晶混合组成)构成。采用3 000W功率制备的HEA涂层表现出最低的自腐蚀电流密度(0.425μA/cm^(2))、最高的自腐蚀电位(-0.16852V)以及最大的极化阻抗(69 616Ω),其阻抗模值■为1 143Ω·cm^(2),分别是1 800,2 500和4 500 W功率激光熔覆涂层的8.65倍、4.91倍和7.14倍,且其最大相位角为76.23°,均高于其它三种涂层。综合评估显示,采用3 000 W功率制备的HEA涂层具有出色的电化学腐蚀性能。这是由于其单一的FCC晶体结构、抗腐蚀的铁镍合金相和单质铬相、良好的晶体结晶度、细化的晶粒尺寸以及卓越的钝化效应,使其电化学腐蚀性能显著优于其他功率制备的涂层。

关键词：高熵合金涂层增材制造激光熔覆微观组织电化学腐蚀

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杂粮粉对面团特性及烤饼品质的影响

河南工业大学学报（自然科学版） 2024年第1期45卷 90-99页

作者：王岸娜李胜强吴立根河南工业大学粮油食品学院河南郑州450001 河南工业大学小麦和玉米深加工国家工程研究中心河南郑州450001

为了探究不同杂粮粉对面团特性和产品品质的影响,将谷子、玉米、白芸豆3种杂粮粉按不同比例添加到面粉中,研究其对面团粉质-拉伸特性及烤饼质构、色差、感官评价、活性物质含量及抗氧化活性的影响。结果表明:3种杂粮粉的添加使面团的吸... 详细信息

为了探究不同杂粮粉对面团特性和产品品质的影响,将谷子、玉米、白芸豆3种杂粮粉按不同比例添加到面粉中,研究其对面团粉质-拉伸特性及烤饼质构、色差、感官评价、活性物质含量及抗氧化活性的影响。结果表明:3种杂粮粉的添加使面团的吸水率和粉质指数下降,面团强度降低;饼的硬度、胶黏性、咀嚼性上升。谷子粉的添加使饼的L(亮度)显著下降,玉米粉的添加使饼的b(黄蓝色度)显著升高,白芸豆粉的添加对饼的色差影响不大。随着3种杂粮粉的添加,饼的感官评分先上升后下降;饼的多酚、黄酮含量逐渐增加;DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率、铁离子还原能力均逐渐增加,玉米饼的DPPH自由基清除率、羟自由基清除率和铁离子还原能力均较高,谷子饼的ABTS自由基清除率最高;随着白芸豆粉的添加,饼的羟自由基清除率下降。相关性分析表明,杂粮粉添加量与烤饼多酚、黄酮含量和抗氧化能力之间存在良好的线性关系(P<0.05)。3种杂粮粉的添加有利于提高烤饼的品质。

关键词：玉米谷子白芸豆杂粮饼感官评价抗氧化活性