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果树成花转变途径与调控研究进展

植物科学学报 2022年第2期40卷 281-290页

作者：楚乐乐刘海强盛星星郑玮璇龚赞胡春根张金智华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室武汉430070

植物成花转变是营养生长向生殖生长转变的过程,木本果树过长的童期严重制约了育种的进程。相对于模式植物,目前对果树成花转变与调控的研究相对较少。因此,了解并掌握果树成花转变的途径及调控方法,对于缩短果树童期、调控开花,加速果... 详细信息

植物成花转变是营养生长向生殖生长转变的过程,木本果树过长的童期严重制约了育种的进程。相对于模式植物,目前对果树成花转变与调控的研究相对较少。因此,了解并掌握果树成花转变的途径及调控方法,对于缩短果树童期、调控开花,加速果树育种具有重要意义。基于近年来国内外相关研究,本文系统总结了果树的成花途径,阐述了果树栽培措施、植物生长调节剂等成花调控方法,以及果树中成花调控的相关基因及网络机制。最后,本文还对以修饰组学为主的多组学以及嫁接和植物生长调节剂在果树成花调控中的研究前景进行了展望。

关键词：果树童期成花转变成花调控

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基于深度学习分类模型的4种果树物候期识别

中国农机化学报 2023年第11期44卷 148-154页

作者：钟丹李宗南王思黄平邱霞蒋怡四川省农业科学院遥感与数字农业研究所(成都农业遥感分中心) 成都市610066

为实现数字果园的机器视觉系统快速准确识别果树关键物候期,采集四川地区苹果、杧果、石榴、柑橘4种果树4个物候期的图像15 000幅,按6∶2∶2的比例随机划分训练、验证和测试数据集,训练VGG16、ResNet50、MobileNetV2及Swin Transformer ... 详细信息

为实现数字果园的机器视觉系统快速准确识别果树关键物候期,采集四川地区苹果、杧果、石榴、柑橘4种果树4个物候期的图像15 000幅,按6∶2∶2的比例随机划分训练、验证和测试数据集,训练VGG16、ResNet50、MobileNetV2及Swin Transformer 4个深度学习图像分类模型,评测不同模型的精度和性能。结果表明,各模型识别物候期精度分别为98.9%、99.3%、99.7%、99.8%,其中杧果成熟期的识别误差较大,精度分别为96.7%、98.2%、99.0%、99.5%;模型识别测试集图像的计算量(GFLOPs)分别为15.50、4.12、0.32、15.14,识别单张图像耗时分别为3.00 ms、2.33 ms、3.00 ms、4.67 ms。该结果可为果园嵌入式设备、服务器端的机器视觉系统选择模型提供参考。

关键词：果树物候期深度学习图像分类注意力机制

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基于神经网络算法的果树需水预测研究

灌溉排水学报 2022年第1期41卷 19-24页

作者：何淑林刘慧敏金立强刘勇黑龙江大学哈尔滨150000 黑龙江东部节水设备有限公司哈尔滨150000

【目的】准确预测果树需水量。【方法】对采集地果园环境数据进行主成分分析,筛选出影响果树蒸腾量的关键因子。建立以长短时记忆(LSTM)神经网络为基础的预测模型来预测果树蒸腾量。为提高预测的精度,在LSTM神经网络的基础上加入了注意... 详细信息

【目的】准确预测果树需水量。【方法】对采集地果园环境数据进行主成分分析,筛选出影响果树蒸腾量的关键因子。建立以长短时记忆(LSTM)神经网络为基础的预测模型来预测果树蒸腾量。为提高预测的精度,在LSTM神经网络的基础上加入了注意力(Attention)机制,形成Attention-LSTM预测模型。【结果】将改进的模型与其他模型的预测精度进行对比,仿真试验表明,该模型的预测精度最高,RMSE和MSE分别为0.487和0.062。【结论】该预测模型可以准确预测果树蒸腾量,从而实现果园精准灌溉并提高水果产量,具有一定的实际意义。

关键词：蒸腾量预测 LSTM神经网络主成分分析注意力机制果树

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果树农药残留消解特性与数学模型研究进展

江苏农业科学 2023年第2期51卷 28-35页

作者：王增磊宋健赵俊芳翟长远北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 中国地质大学(北京)数理学院北京100083

农药残留消解研究的关键是消解特性及数学模型。综述果树农药残留消解特性研究的现状,阐述农药喷施剂量、农药喷施次数、果实套袋处理对农药沉积及农药残留的影响情况,分析多种环境因素对农药残留的影响机制,归纳果树不同部位及不同试... 详细信息

农药残留消解研究的关键是消解特性及数学模型。综述果树农药残留消解特性研究的现状,阐述农药喷施剂量、农药喷施次数、果实套袋处理对农药沉积及农药残留的影响情况,分析多种环境因素对农药残留的影响机制,归纳果树不同部位及不同试验地域果树农药残留消解的差异。同时,还分析了农药残留预测的一级动力学及改进动力学模型、多项式回归模型、多元回归模型、Rayleigh模型、灰色预测模型及偏最小二乘回归模型的优缺点,归纳了不同数学模型的适用场景,指出建模方法应结合农药残留检测技术对农药残留的消解规律,从而进行更加科学地拟合,进而实现对农药残留变化值的合理预测。对果树农药残留消解特性与数学模型研究提出了3条建议:(1)加强对农药残留多影响因素综合作用机制的研究;(2)提高农药残留消解特性研究设计的综合性和合理性;(3)建模方法适应农药残留检测技术的快速发展。

关键词：农药残留消解特性数学建模果树

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果树多倍化育种研究进展

山西农业大学学报（自然科学版） 2022年第3期42卷 14-24页

作者：王利虎卢彦琦苏行张琼赵志军陈敬谊丁保朋河北工程大学园林与生态工程学院河北邯郸056038 山东省果树研究所山东泰安271000 山西农业大学林学院山西晋中030801 山西农业大学园艺学院山西晋中030801

多倍体在生物界广泛存在,常见于高等植物中,亦是植物多倍化研究的热点。多倍化是新物种形成的驱动力之一,在物种进化、环境适应中发挥重要作用;同时,其在克服远缘杂交种不育性,创制不亲和材料中间亲本及加速培育新种质中存在诸多潜在应... 详细信息

多倍体在生物界广泛存在,常见于高等植物中,亦是植物多倍化研究的热点。多倍化是新物种形成的驱动力之一,在物种进化、环境适应中发挥重要作用;同时,其在克服远缘杂交种不育性,创制不亲和材料中间亲本及加速培育新种质中存在诸多潜在应用价值。多倍体植株在茎粗、叶大、花大、果实大等生物学特性中表现一定优势,鉴于多倍化育种技术可在短时间内创制新种质材料,其在果树育种中发挥重要作用,笔者从以下几个方面进行综述:多倍体的进化及应用上的意义;多倍体产生途径,包括果树自然和人工诱变果树多倍体;多倍体鉴定方法,包括形态学鉴定、染色体计数鉴定、流式细胞术法鉴定及分子标记技术鉴定;多倍体对果树的影响,包括多倍化对果树表型、抗逆性、育性及组学水平的影响,同时探讨果树倍性研究中普遍存在的嵌合体现象和诱变剂的毒害问题,并对未来研究进行展望,以期为果树的多倍化育种研究提供一定的借鉴和参考。

关键词：多倍体果树倍性鉴定表型抗逆性

CRISPR/Cas基因组编辑技术在果树育种中的应用

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农业生物技术学报 2023年第8期31卷 1730-1746页

作者：倪海枝王引王平程玉芳颜帮国陈方永浙江省柑橘研究所

CRISPR/Cas系统的出现使植物基因组编辑进入了基因精准编辑的新时代。CRISPR/Cas系统已成功应用于多个果树物种。育种研究统计发现，研究者利用CRISPR/Cas基因组编辑技术编辑了大约45个果树基因，主要用于增强抗病性、延长货架期、提早... 详细信息

CRISPR/Cas系统的出现使植物基因组编辑进入了基因精准编辑的新时代。CRISPR/Cas系统已成功应用于多个果树物种。育种研究统计发现，研究者利用CRISPR/Cas基因组编辑技术编辑了大约45个果树基因，主要用于增强抗病性、延长货架期、提早开花、树形矮化体和增加分枝数等方面的研究。目前，果树基因组编辑大多为CRISPR/Cas9系统产生的插入/缺失突变，导入方式主要为农杆菌(Agrobacterium)介导的稳定转化方式，外源基因的瞬时转化体系少有研究，主要是因为大多数果树中转化效率低限制了其应用。本文概述CRISPR/Cas系统及其相关技术，介绍CRISPR/Cas表达载体系统进入植物基因组中的导入方法，并综述CRISPR/Cas系统在果树研究中的应用情况，分析了存在的问题并对其应用前景进行了展望。本文为果树基因功能研究及分子育种研究工作提供参考。

关键词：基因组编辑 CRISPR/Cas系统果树遗传改良

果树“5416”测土配方施肥技术的研究与应用

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中国果树 2022年第2期 1-6页

作者：王海波王孝娣李莉史祥宾王小龙宣景宏王莹莹刘凤之中国农业科学院果树研究所农业农村部园艺作物种质资源利用重点实验室辽宁省落叶果树矿质营养与肥料高效利用重点实验室辽宁兴城125100 全国农业技术推广服务中心辽宁省绿色农业技术中心

果树"5416"测土配方施肥技术是基于果树的年需求规律研发提出的,为果树养分的精准供应和专用肥的研发提供了有力工具,为果树按需和精准施肥的实现提供了技术支撑。介绍了果树"5416"测土配方施肥技术的研发依据,详细阐述了果树"5416"测... 详细信息

果树"5416"测土配方施肥技术是基于果树的年需求规律研发提出的,为果树养分的精准供应和专用肥的研发提供了有力工具,为果树按需和精准施肥的实现提供了技术支撑。介绍了果树"5416"测土配方施肥技术的研发依据,详细阐述了果树"5416"测土配方施肥技术的概念、创新点和实施以及营养诊断标准的制定,最后简述了果树"5416"测土配方施肥技术的应用。

关键词：果树 “5416” 测土配方施肥

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中国果树新品种保护与DUS测试研究进展

江苏农业学报 2022年第3期38卷 849-864页

作者：王燕田泰马艳杨佳铭陈隆隆廖翊雯罗雪文周小杰王小蓉四川农业大学园艺学院四川成都611130 四川农业大学果蔬研究所四川成都611130

中国是世界第一果品生产大国,2020年果树栽培面积超过1.26×10^(7) hm^(2),总产量达2.87×10^(8) t。果树新品种保护是知识产权战略的重要组成部分,也是激励育种创新和发展现代果业的基本保障。本文对2000-2020年中国果树新品种保护现... 详细信息

中国是世界第一果品生产大国,2020年果树栽培面积超过1.26×10^(7) hm^(2),总产量达2.87×10^(8) t。果树新品种保护是知识产权战略的重要组成部分,也是激励育种创新和发展现代果业的基本保障。本文对2000-2020年中国果树新品种保护现状以及品种特异性、一致性和稳定性测试发展进行了综述。中国进入植物新品种保护名录且已有品种权申请记录的果树包括仁果类、核果类和浆果类等。2000-2020年,国内外共有2522个果树品种(包括少量观赏和砧木品种)提交品种权申请,1108个果树品种获得授权。蓝莓申请数量最多,为217件,其次为苹果、猕猴桃、樱花、葡萄、草莓、梨、桃、柑橘等。猕猴桃授权数量最多,为95件,其次为蓝莓、葡萄、梨和苹果。国内主体和国外主体的申请数量分别为2048件和474件,授权数量分别为960件和148件。国内申请主体中科研主体的申请数量和授权数量最多,分别达1021件和541件,表明其已成为中国果树新品种选育和种质资源创新的主体。中国各省(市、自治区)在果树新品种培育及保护意识上存在很大差异,东部和中部地区走在前列,西部地区较为落后。国外品种权申请以美国、日本和韩国为主,其中企业是最主要的申请主体。国内、国外品种权申请年限分别为2.22年和5.64年。中国果树新品种权转让实施不多,猕猴桃、苹果等走在前列。中国已颁布了45个果树特异性、一致性和稳定性(DUS)测试指南,并在数量性状分级、已知品种数据库构建以及DNA分子标记辅助DUS测试等方面取得了一些进展。建议进一步扩大果树品种保护名录范围,加强中国果树新品种申请国际植物新品种权的力度,采用多核苷酸多态性(MNP)等新型分子标记辅助DUS测试,提升果树新品种DUS测试效率。

关键词：果树新品种保护 DUS测试测试指南分子标记

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果树栽植机光电定株距装置的设计与试验

农机化研究 2022年第5期44卷 63-67页

作者：董晓高光明宫玉敏周慧陈金利王维蒋博淄博市农业机械研究所山东淄博255086

针对果树栽植过程中株距难以控制的问题,考虑到现有的果树栽植机定株距存在结构复杂、制造成本高及受土壤滑移率影响较大等问题,设计了一种光电定株距装置,可以避免土壤滑移率对株距的影响,保证栽植果树株距的一致性,且可实现株距连续可... 详细信息

针对果树栽植过程中株距难以控制的问题,考虑到现有的果树栽植机定株距存在结构复杂、制造成本高及受土壤滑移率影响较大等问题,设计了一种光电定株距装置,可以避免土壤滑移率对株距的影响,保证栽植果树株距的一致性,且可实现株距连续可调,满足不同果树栽植时对株距选择的要求。针对试验中出现的部分株距较设计值有所偏差的问题,分析了原因并提出了优化方案。试验结果表明:果树栽植机光电定株距装置栽植合格率92.5%,平均栽植深度合格率为92.9%,在1.7m栽植株距下,株距变异系数为5.9%,满足现代标准果园机械化生产要求。

关键词：果树栽植定株距光电感应