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采后不同光照预处理对雾培马铃薯原原种中SGAs含量、绿变程度及发芽率的影响

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西北农业学报 2023年第9期32卷 1345-1355页

作者：张敏敏裴怀弟朱天地陈琛李守强甘肃省农业科学院生物技术研究所兰州730070 甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所兰州730070

为了提高雾培马铃薯原原种的贮藏品质,为优质种子的采后预处理提供科学指导,研究采后不同光照预贮处理对雾培马铃薯原原种中SGAs含量、叶绿素含量及发芽率的影响。探讨了通过种薯薯皮绿变程度判断SGAs含量并快速评价预处理效果的可行性... 详细信息

为了提高雾培马铃薯原原种的贮藏品质,为优质种子的采后预处理提供科学指导,研究采后不同光照预贮处理对雾培马铃薯原原种中SGAs含量、叶绿素含量及发芽率的影响。探讨了通过种薯薯皮绿变程度判断SGAs含量并快速评价预处理效果的可行性。在温度20℃,相对湿度75%±5%条件下,设定3个光照度:L1(1000 lx)、L6(6000 lx)、L12(12000 lx),同时设置D(黑暗预贮)、S(室温散射光预贮)2个对照,分析采后不同光照度预处理对雾培马铃薯原原种失重率、叶绿素含量、薯皮色度、SGAs含量及发芽率的影响。结果表明:随着预贮时间的延长,5个处理组的失重率、SGAs含量均呈现出增加趋势,且光照度越大,失重率和SGAs含量越大,预处理结束时,L12组的失重率达4.99%,SGAs含量达0.449 mg·g^(-1),分别比D组增长43.8%和95.2%。在预贮处理期间,黑暗处理组(D)中叶绿素含量无明显变化,而光照处理组中,直射光(L1、L6、L12)的影响大于散射光(S),且光照时间越长、光照度越大,叶绿素含量增长越快;a*值作为薯皮色度评价标准,其下降趋势跟叶绿素的增长趋势一致,即叶绿素含量越高,a*值越小,薯皮绿变程度越重;经不同光照度处理的种薯在休眠期结束后,所有处理组种薯的发芽率和芽长均随时间的增加呈上升趋势,L6组(6000 lx)光照处理最利于雾培马铃薯原原种的发芽,贮藏第9天,L6组的发芽率已达90.67%,贮藏第18天时,发芽率已接近100%,明显高于其他处理组。通过对各指标进行相关性分析,发现SGAs含量与发芽率呈现显著正相关,相关系数为0.845(P发芽率;同时,SGAs含量与叶绿素含量呈极显著正相关,与a*值呈显著负相关,因此在实际应用中,可以根据薯皮绿变情况判断种薯的预处理效果,以达到通过薯皮绿变程度快速判断种薯预处理完成情况的目的。

关键词：光照处理马铃薯原原种绿变生物碱发芽率

基于种子发芽率评估长芒苋在我国不同纬度地区的入侵风险

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植物保护 2022年第6期48卷 8-15页

作者：曹晶晶王瑞刘万学万方浩郭建英中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193

外来入侵植物长芒苋Amaranthus palmeri已经传入我国多个地区,定量评估其入侵风险对制定高效防控措施具有重要意义。外来植物入侵风险应该是由传入后能发芽并完成生活史的繁殖体如种子的量决定的,但已开展的适生区预测等风险评估通常忽... 详细信息

外来入侵植物长芒苋Amaranthus palmeri已经传入我国多个地区,定量评估其入侵风险对制定高效防控措施具有重要意义。外来植物入侵风险应该是由传入后能发芽并完成生活史的繁殖体如种子的量决定的,但已开展的适生区预测等风险评估通常忽略了该因素。基于此,本研究先通过同质园试验,比较了采自我国不同纬度的11个长芒苋种群与来自原产地美国种群的种子发芽率,分析了种群间发芽率的差异及其与纬度的相关性;然后,通过一年内连续多次在不同纬度地区的交互种植试验,分析了不同纬度种群间种子的发芽率和完成生活史的入侵窗口期差异,并判断是否发生了本地适应;最后,根据发芽率和入侵窗口期评估了长芒苋在我国不同纬度地区的入侵风险。同质园试验表明,种子发芽率与种群所处纬度显著正相关(P发芽率随纬度升高而增高。交互种植试验表明,不同种群发芽率的差异是由于本地适应导致的,长芒苋在我国的入侵窗口期随纬度升高而缩短。基于不同种群种子发芽率和入侵窗口期的纬度差异,我们判断长芒苋在我国中低纬度至中高纬度区域内入侵风险较高,应该重点防控。长芒苋在高纬度和低纬度地区的入侵风险相对较低。但长芒苋种子萌发的本地适应可能会增加其在高、低纬度地区的入侵风险。因此,亟须加强对已传入种群的监测预警与早期防控力度,抑制其繁殖增长和进一步的扩散蔓延。

关键词：发芽率长芒苋入侵风险纬度种群

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基于机器视觉的茄子种子发芽率预测方法

河北农业大学学报 2023年第6期46卷 103-108页

作者：海妍张君张东方李玉超刘景艳范晓飞索雪松河北农业大学机电工程学院河北保定071001 河北农业大学园艺学院河北保定071001

为了研究茄子种子的发芽能力,提出了1种基于机器视觉的快速无损预测茄子种子发芽率的研究方法。为了探索种子发芽能力与表型特征之间的关系,本研究选用具有五通道的多光谱相机对新鲜的茄子种子进行图像信息采集。本试验设计了2种机器学... 详细信息

为了研究茄子种子的发芽能力,提出了1种基于机器视觉的快速无损预测茄子种子发芽率的研究方法。为了探索种子发芽能力与表型特征之间的关系,本研究选用具有五通道的多光谱相机对新鲜的茄子种子进行图像信息采集。本试验设计了2种机器学习模型,含基于所提取表型数据的预测模型与基于五通道多光谱图像的深度学习预测模型,对茄子种子的发芽率进行预测。首先利用颜色空间转换、形态学处理等图像处理算法对种子表型特征数据进行提取,结合主成分分析以及连续投影算法对数据进行降维分析,建立了基于支持向量机的种子发芽率预测模型。同时建立了基于原始多光谱图像的卷积神经网络预测模型。通过2种模型的对比,基于多光谱成像技术的深度学习模型在对茄子种子的发芽率预测有着更高的准确率,其验证集准确率为84.3%。本研究对茄子种子图像代表性特征的选择和识别样本的简化使得分类系统更符合实际生产需要,在茄子种子发芽率的预测中有着积极的意义。

关键词：多光谱成像机器学习茄子种子发芽率

氮离子注入对金莲花种子发芽率及幼苗生理特性的影响

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核农学报 2023年第10期37卷 1912-1920页

作者：曹天光张新旭秦垒王慧耿金鹏河北工业大学生物物理研究所天津300401

为探究氮离子注入对药用植物金莲花(Trollius chinensis)生理特性的影响,本研究以金莲花种子为试验材料,利用离子注入诱变技术把不同剂量的氮离子注入金莲花种子,测定了金莲花的发芽率、可溶性蛋白含量、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、... 详细信息

为探究氮离子注入对药用植物金莲花(Trollius chinensis)生理特性的影响,本研究以金莲花种子为试验材料,利用离子注入诱变技术把不同剂量的氮离子注入金莲花种子,测定了金莲花的发芽率、可溶性蛋白含量、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢(H_(2)O_(2))含量、抗氧化酶活性和抗氧化酶相关基因表达量。结果表明,随着注入剂量的增加,金莲花种子的发芽率、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性均呈现“升-降-升-降”的“马鞍型”变化趋势,过氧化物酶(POD)活性呈现“升-降-升”的变化趋势。较低剂量氮离子注入时,金莲花MDA含量和H_(2)O_(2)含量低于较高剂量组。3.0×10^(15)ions·cm^(-2)的氮离子注入可上调金莲花幼苗抗氧化相关基因的表达。综合多项指标认为,较低剂量氮离子注入可提高金莲花种子的活力,促进幼苗的生长发育,增加幼苗抗氧化酶的活性,增强幼苗的抗逆性,其诱变的优选剂量为3.0×1015ions·cm^(-2)。本研究结果为进一步研究金莲花氮离子注入诱变育种提供了理论依据。

关键词：氮离子注入金莲花发芽率生理特性马鞍型曲线

不同成熟度正红431种子抗逆指标及发芽率变化研究

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四川农业大学学报 2022年第1期40卷 36-41页

作者：贺振曲比伍合蔡林柯永培余学杰丁天立石海春四川农业大学农学院成都611130 四川正红生物技术有限责任公司四川双流610213

【目的】明确在四川成都和西昌生产玉米品种正红431种子时适宜的收获期,为生产高质量种子提供技术支撑。【方法】通过2个基地不同成熟度正红431种子丙二醛(MDA)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性和淀粉、蛋白质、脂肪的含... 详细信息

【目的】明确在四川成都和西昌生产玉米品种正红431种子时适宜的收获期,为生产高质量种子提供技术支撑。【方法】通过2个基地不同成熟度正红431种子丙二醛(MDA)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性和淀粉、蛋白质、脂肪的含量以及种子发芽率的变化来综合判断。【结果】成都基地正红431种子MDA含量和POD活性分别在授粉后35和40 d趋于稳定,SOD活性在授粉后45 d时最高;淀粉、蛋白质和脂肪含量分别在授粉后35、40和35 d趋于稳定;发芽率在授粉后30 d可达到90%以上,45 d达到100%。西昌基地正红431种子MDA含量在授粉后40 d时含量趋于稳定状态,POD和SOD活性分别在45~60 d和55~60 d处于高水平状态;淀粉、蛋白质和脂肪含量分别在授粉后40、45和45 d趋于稳定;种子发芽率在授粉后25 d的可达94%,60 d达到100%。【结论】综合抗逆指标、贮藏物质和发芽率来看,在四川成都和西昌生产正红431种子,其适宜的收获期分别为授粉后45和60 d。

关键词：玉米种子生产酶活性贮藏物质发芽率收获期

8个水稻恢复系及其所配组合的种子发芽率和活力分析

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分子植物育种 2022年

作者：周萌周放姣唐文帮叶红兵易嘉杰张桐刘源邓化冰湖南农业大学农学院湖南农业大学水稻油菜抗病育种湖南省重点实验室

种子发芽率和种子活力是衡量种子质量的主要指标之一。为探明8个新选育水稻恢复系及其所配组合种子发芽率、种子活力及其配合力表现。以2个新选育的水稻两用核不育系与8个新选育的恢复系按不完全双列杂交配制的16个杂交组合及其恢复系... 详细信息

种子发芽率和种子活力是衡量种子质量的主要指标之一。为探明8个新选育水稻恢复系及其所配组合种子发芽率、种子活力及其配合力表现。以2个新选育的水稻两用核不育系与8个新选育的恢复系按不完全双列杂交配制的16个杂交组合及其恢复系为材料，分析恢复系及供试组合间种子发芽率和种子活力的差异，及收获时和贮藏6个月后种子发芽率和种子活力的变化，并对种子发芽率和种子活力这2个性状进行配合力研究。研究结果表明，除恢复系‘4W0802’外，其他7个恢复系的种子发芽率和种子活力均较高，其中恢复系‘R161’和‘R751’的耐贮藏能力最强；恢复系‘R751’的耐淹水能力最强。‘998S/4W0802’、‘998S/4WH0818’、‘998S/X5H008’和‘998S/R751’等4个组合的种子发芽率、种子活力、种子贮藏能力和耐淹能力较强。配合力分析结果表明，种子发芽率、种子活力、耐贮藏能力和耐淹能力主要受不育系基因加性效应和非加性效应的影响；不育系‘998S’的种子发芽率和种子活力一般配合力较高，有利于其所配组合种子发芽率、种子活力、耐贮藏能力和耐淹能力的提高；恢复系‘4W0802’、‘4WH0818’和‘X5H008’的种子发芽率和活力的一般配合力较高，有利于其所配组合种子发芽率和活力的提高。研究结果可为新选育的2个水稻两用核不育系、8个恢复系的应用和种子高活力水稻品种的选育提供依据和参考。

关键词：两系杂交稻恢复系发芽率种子活力配合力

基于光声光谱深度扫描的单粒玉米种子发芽率无损检测方法

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华南农业大学学报 2020年第6期41卷 119-125页

作者：王新宇牛鹏帅卢伟 DENG Yiming 南京农业大学人工智能学院/江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室江苏南京210031 密歇根州立大学工学院密歇根州东兰辛48824

【目的】针对目前玉米种子发芽率快速无损检测方法易受种子表皮颜色影响的问题,拟采用光声光谱深度扫描技术提高玉米种子发芽率的检测精度。【方法】选取3种不同颜色、6个品种的玉米样本,利用人工老化方法得到8种不同老化时间的玉米种子... 详细信息

【目的】针对目前玉米种子发芽率快速无损检测方法易受种子表皮颜色影响的问题,拟采用光声光谱深度扫描技术提高玉米种子发芽率的检测精度。【方法】选取3种不同颜色、6个品种的玉米样本,利用人工老化方法得到8种不同老化时间的玉米种子;通过调制光谱频率获得7种不同深度的光声光谱信息,并利用主成分分析分别得到最佳扫描频率和特征光谱,比较偏最小二乘法回归、BP神经网络、广义回归神经网络和支持向量回归等发芽率预测模型精度。【结果】光声光谱最佳扫描频率为500 Hz,支持向量回归的预测模型精度最高,相关系数均超过0.9800。6个品种玉米种子的发芽率预测相关系数分别为0.9838,0.9847,0.9836,0.9878,0.9833和0.9947,6个品种混合的玉米种子发芽率预测相关系数为0.9421。【结论】通过拓展光谱、声音和深度信息,光声光谱深度扫描技术适用于不同颜色的玉米发芽率高精度检测,具有较好的泛化能力。

关键词：光谱学光声光谱玉米种子发芽率支持向量回归

基于近红外光谱分析的高丹草种子发芽率检测研究

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光谱学与光谱分析 2022年第2期42卷 423-427页

作者：惠云婷王德成唐欣彭要奇王红达张海凤尤泳中国农业大学工学院北京100083 山东农业工程学院山东济南250100

高丹草中粗蛋白质以及碳水化合物的含量丰富,适合青贮处理。优质的高丹草种子是发展畜牧业十分重要的前提,发芽率是检验种子质量最常规的指标之一,播前种子发芽率检测与筛选十分必要。现阶段采用发芽试验法进行种子发芽率的检测,周期长... 详细信息

高丹草中粗蛋白质以及碳水化合物的含量丰富,适合青贮处理。优质的高丹草种子是发展畜牧业十分重要的前提,发芽率是检验种子质量最常规的指标之一,播前种子发芽率检测与筛选十分必要。现阶段采用发芽试验法进行种子发芽率的检测,周期长、成本高。基于此,提出利用近红外光谱对高丹草种子进行发芽率的快速、无损检测。选择适量的高丹草种子样品,采集近红外漫反射光谱,进行一阶导和二阶导预处理以及对比分析R_(c)^(2),R_(p)^(2),RESEC和RMSEP。采用支持向量机(SVM)建模,使用MATLAB中调用的LIBSVM软件包来实现SVM训练和检测过程,以检测不同发芽率的高丹草种子。对来自不同省份的100组高丹草种子先剔除种子内的杂物、破损以及不能满足试验条件的种子后,用人工气候培养箱进行种子发芽试验,获得100组种子样本的发芽率,其发芽率分布在41%~64%的范围。采用美国Unity Scientific 2600XT近红外光谱仪对样本进行光谱扫描。随机分成校正集70份和检验集30份。分别采用一阶导和二阶导进行了高丹草种子光谱的预处理,将预处理之后的数据采用支持向量机的方法建模,并对其参数进行了分析和讨论。结果表明,近红外光谱预测模型训练集相关系数(R_(c)^(2))和测试集相关系数(R_(p)^(2))分别为0.94和0.92,校正均方根误差(RMSEC)、预测均方根误差(RMSEP)分别为0.21和0.25,两个产地的高丹草种子数据采用一阶导预处理时模型最优。支持向量机的方法建模采用Rbf核函数,当支持向量机惩罚因子c=2896.3094和核函数g=0.5时,测试集种子发芽率的检测准确率为96.6667%(29/30)。该模型预测种子发芽率是可行的,可以作为初步检测高丹草种子发芽率快速无损检测的手段之一,能够有效的促进种子生产。

关键词：近红外光谱高丹草种子发芽率导数法支持向量机

基于连续偏振光谱技术与嵌入型灰色神经网络的稻种发芽率检测方法研究

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光学学报 2015年第12期35卷 286-294页

作者：程宇琼卢伟罗慧洪德林党晓景南京农业大学工学院江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室江苏南京210031 远程测控技术江苏省重点实验室江苏南京210096 南京农业大学农学院/作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095

针对稻种发芽率传统检测方法周期长,近红外光谱检测技术等无损检测方法受稻种自然颜色及含水量影响大的问题,通过连续偏振光谱结合嵌入型灰色神经网络(IGNN)的方法建立稻种发芽率预测模型。对检测连续偏振光谱运用经典模式分解(EMD)和... 详细信息

针对稻种发芽率传统检测方法周期长,近红外光谱检测技术等无损检测方法受稻种自然颜色及含水量影响大的问题,通过连续偏振光谱结合嵌入型灰色神经网络(IGNN)的方法建立稻种发芽率预测模型。对检测连续偏振光谱运用经典模式分解(EMD)和小波包变换进行去噪处理,根据去噪效果选择EMD去噪。利用主成分分析(PCA)提取去噪后的连续偏振光谱特征,结合偏最小二乘法回归(PLSR)、反向传播神经网络(BPNN)、径向基神经网络(RBFNN)和IGNN分别构建稻种发芽率预测模型,建模结果显示10 min检测时间点IGNN预测模型精度最高,预测集相关系数RP=0.985,预测集均方根误差(RMSEP)为0.771。研究结果表明基于连续偏振光谱技术结合嵌入型灰色神经网络的方法实现稻种发芽率快速无损检测是可行的且精度较高。

关键词：光谱学连续偏振光谱技术灰色神经网络稻种发芽率