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基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 234-240页

作者：李赫王玉范凯毛艺霖丁仕波宋大鹏王梦琪丁兆堂山东省农业科学院茶叶研究所山东济南250108 青岛农业大学茶叶研究所山东青岛266109 日照市农业科学研究院茶叶研究所山东日照276827

茶树冻害鉴定是评价茶树抗逆性、指导茶园越冬管理的基础。茶树冻害鉴定的传统方法主要通过人工观察茶树叶片的冻害数量和冻害程度,存在准确率低,效率低,主观性强等缺点。提出一种基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估... 详细信息

茶树冻害鉴定是评价茶树抗逆性、指导茶园越冬管理的基础。茶树冻害鉴定的传统方法主要通过人工观察茶树叶片的冻害数量和冻害程度,存在准确率低,效率低,主观性强等缺点。提出一种基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估框架。首先,采集了1 000张茶树受冻后的树冠图像,并且按照4∶1分为训练集和测试集,并对训练集图像的冻害叶片进行标注。其次,采用Faster R-CNN网络对茶树的冻害叶片进行识别提取,并且分别选择了AlexNet、 VGG19和ResNet50三种特征提取器,选择鲁棒性最高的特征提取器作为主干网络。然后,将提取到的茶树冻害叶片图像进行小波变换增强处理,从而得到了一张低频率和三张高频率的图像。将小波变换处理后的图像和未经小波变换处理的图像分别输入到VGG16、 SVM、 AlexNet、 ResNet50等网络对冻害叶片进行分级,比较四种网络的分类性能。根据冻害叶片的数量、冻害叶片的程度,不同冻害程度叶片的权重系数,对茶树受冻程度打分,从而对茶树整体的冻害程度进行评估。结果表明:(1)基于ResNet50的Faster R-CNN模型提取茶树冻害叶片的性能最好,其查准率为93.33%,查全率为92.57%,高于VGG19和AlexNet作为主干网络的识别性能,可以确保大多数的冻害叶片都能被提取出来,并为叶片的冻害程度进一步分级提供基础。(2)VGG16模型分类不同冻害程度的叶片的整体准确率为89%,高于其他模型(SVM、 AlexNet、 ResNet50)的整体分类准确率,表明VGG16模型具有较高的鲁棒性。(3)小波变换处理后的冻害叶片图像与未经小波变换处理后的冻害叶片相比较,能提升模型的整体分类准确率2%~6%。说明小波变换增强技术可以提高网络的准确率。因此,本实验框架可以准确和高效地将茶树冻害叶片进行分级,对于茶园冻害程度的评估具有重要价值,为北方茶园的越冬防护提供技术支撑。

关键词：茶树冻害叶片 Faster R-CNN VGG16 小波变换

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龙燕1号燕麦新品种的选育

黑龙江畜牧兽医 2024年第12期 89-93,100页

作者：王建丽庄煦牟林林韩微波张冬梅尤佳邸桂俐王晓龙申忠宝黑龙江省农业科学院草业研究所哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院经济作物研究所哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院齐齐哈尔161005

为了选育高产、优质、适应东北三省及内蒙古地区种植的燕麦新品种,试验于2015年采用母本边锋和父本牧乐思进行种间杂交,并通过系统衍生法进行选育,对选育得到的燕麦新品种进行品种比较试验、区域试验及生产试验。结果表明:经选育得到龙... 详细信息

为了选育高产、优质、适应东北三省及内蒙古地区种植的燕麦新品种,试验于2015年采用母本边锋和父本牧乐思进行种间杂交,并通过系统衍生法进行选育,对选育得到的燕麦新品种进行品种比较试验、区域试验及生产试验。结果表明:经选育得到龙燕1号燕麦,其2019—2020年两年平均干草产量及种子产量分别为15 100.0 kg/hm^(2)、4 760.3 kg/hm^(2),较对照牧乐思、白燕7号分别增产16.84%、11.71%和14.96%、11.11%,差异显著(P省均可种植。

关键词：龙燕1号燕麦新品种选育生产试验品种比较试验区域试验

辽宁中部平原稻区香型粳稻品种产量及品质评价

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作物杂志 2024年

作者：杨铁鑫董立强马亮冯莹莹李志强辽宁省水稻研究所辽宁省农业科学院

为提高辽宁中部平原稻区在高端稻米市场竞争力和满足市场对优质香稻的日益需求，本研究对13个香型粳稻品种在本地区同一管理模式下的产量、品质及2-乙酰-1-吡咯啉（2AP）含量进行分析，并对各指标进行综合评价。结果表明：辽粳香1号等6... 详细信息

为提高辽宁中部平原稻区在高端稻米市场竞争力和满足市场对优质香稻的日益需求，本研究对13个香型粳稻品种在本地区同一管理模式下的产量、品质及2-乙酰-1-吡咯啉（2AP）含量进行分析，并对各指标进行综合评价。结果表明：辽粳香1号等6个品种产量上可超过9000 kg/hm2，不同品种取得高产的因素有差异；直链淀粉含量、整精米率、垩白度、食味值是限制各品种优质米等级的主要因素；香气主要活性物质2AP在辽粳香1号、盐粳476、盐粳935、盐粳939和华香粳1中有较高水平，且显著高于其他品种；主成分分析累积方差贡献率在80%以上的主成分有4个，综合排名前5的品种依次为铁粳香1号、隆粳香6号、盐粳476、辽粳香1号和吉源香1号。综合产量、品质及2AP含量，本研究中辽粳香1号可作为辽宁中部平原稻区优质香型粳稻生产供选品种。

关键词：香稻粳稻香气产量品质

两种常用适配体的纳米金比色法快速检测牛奶中黄曲霉毒素M_(1)的评价研究

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食品工业科技 2024年第8期45卷 284-292页

作者：苏柳贺伟华张干陈爱亮章钢刚赖晓翠邓省亮江西省科学院微生物研究所江西南昌330096 中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所北京100081

目的:建立基于不同序列长度适配体的纳米金(Gold nanoparticles,AuNPs)比色传感法快速定量检测牛奶中的黄曲霉毒素M_(1)(Aflatoxin M_(1),AFM_(1)),并评价目前文献报道中常用的21(A21)和72个碱基(A72)长度的AFM1适配体在实际样品中的检... 详细信息

目的:建立基于不同序列长度适配体的纳米金(Gold nanoparticles,AuNPs)比色传感法快速定量检测牛奶中的黄曲霉毒素M_(1)(Aflatoxin M_(1),AFM_(1)),并评价目前文献报道中常用的21(A21)和72个碱基(A72)长度的AFM1适配体在实际样品中的检测性能。方法:采用柠檬酸钠还原法制备AuNPs溶液,加入AFM1适配体及AFM1标准品后,适配体与AFM1特异性结合形成特殊三维结构,随着NaCl溶液加入,AuNPs溶液的稳定性被破坏而发生聚集,导致溶液颜色变化,通过测定AuNPs溶液的吸光值和吸收光谱定量检测AFM1。结果:通过优化适配体浓度、NaCl浓度、反应温度及pH等实验条件,基于适配体A21和A72的AuNPs比色传感法检测AFM_(1)的检测限分别为25.26和5.77μg/L,线性范围均为10~800μg/L,且均具有良好的选择性及特异性,在牛奶中的加标回收率分别为95.7%~103.6%、94.3%~98.2%。结论:A72检测牛奶中AFM1的效果优于A21,可能与适配体长度、构型及亲和性相关。基于适配体A72建立的比色传感法简单、快速、灵敏、特异性强且可视化,为AFM1适配体在乳制品中的应用提供数据参考。

关键词：纳米金黄曲霉毒素M_(1) 适配体比色法

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不同除草剂喷施方案对谷子生长及土壤微生物的影响

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作物杂志 2024年

作者：董扬闫锋赵富阳侯晓敏李清泉李青超刘悦兰英杨慧莹王冰雪徐妍黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院

为探究黑龙江省西部半干旱地区种植谷子的除草方法及其安全性，本研究以抗烯禾啶谷子品种嫩选22为实验材料，设置了不同播后苗前及苗后除草剂组合方案，针对不同除草处理，调查药害、杂草防除效果、谷子生长情况及土壤微生物的变化。结... 详细信息

为探究黑龙江省西部半干旱地区种植谷子的除草方法及其安全性，本研究以抗烯禾啶谷子品种嫩选22为实验材料，设置了不同播后苗前及苗后除草剂组合方案，针对不同除草处理，调查药害、杂草防除效果、谷子生长情况及土壤微生物的变化。结果显示：所试验的各除草剂方案均具有安全性；喷施除草剂试验地块土壤里的细菌量呈现“抑制―促进―逐渐恢复”的过程，真菌量呈现“抑制-恢复”的过程，放线菌量呈现“抑制―缓慢恢复”的过程，在谷子收获后，三个微生物量均与未喷施除草剂地块差异不显著；只喷施苗后茎叶除草剂的杂草防除效果显著好于只喷施播后苗前土壤封闭除草剂，同时喷施封闭除草剂和苗后除草剂的杂草防除效果显著好于只喷施一种除草剂；单嘧磺隆封闭除草的鲜重防效和株防效显著好于扑草净。综合比较得出除草方案T5（“单嘧磺隆”作为封闭土壤除草剂，“烯禾啶+氯氟吡氧乙酸异辛酯作为茎叶除草剂）的处理表现最好，在15d时株防效可达到92.5%，鲜重防效可达到92.8%，在30d时株防效为84%，鲜重防效为83.3%，高于或显著高于其他处理。在谷子的叶绿素含量、光合作用、生长和产量上除草方案T5处理也具有明显优势，其产量排序第一为4217.0 kg/hm2，高于或显著高于其他除草处理及对照。

关键词：谷子除草剂农艺性状产量土壤微生物

西瓜坐果区域夜间增温对果实细胞发育及糖分积累的影响

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北方园艺 2024年第14期 27-33页

作者：杨年福吴绍军孟佳丽沈虹余翔江苏省农业科学院宿迁农科所江苏宿迁223800

以“迁丽4号”西瓜为试材,通过观察果实细胞发育、分析糖含量及蔗糖代谢相关酶的动态变化,以及调查成熟期产量和品质等指标,解析坐果区域夜间温度调控对西瓜果实细胞发育及糖分积累的影响,以期为设施西瓜的温度管理提供参考依据。结果表... 详细信息

以“迁丽4号”西瓜为试材,通过观察果实细胞发育、分析糖含量及蔗糖代谢相关酶的动态变化,以及调查成熟期产量和品质等指标,解析坐果区域夜间温度调控对西瓜果实细胞发育及糖分积累的影响,以期为设施西瓜的温度管理提供参考依据。结果表明:坐果区域夜间增温处理对果实细胞尺寸、糖分积累和品质形成具有显著影响。坐果前中期,夜间增温处理显著增加了果肉细胞尺寸,增幅为18%。在坐果前期,夜间增温显著提高了西瓜果实中葡萄糖含量,增幅为12%。在坐果中后期,夜间增温显著提高了果实中的果糖和蔗糖含量,增幅分别为4%和8%。该研究还发现夜间增温使中心果肉的蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性分别提高了24%和14%,使近皮果肉的酸性转化酶(AI)活性降低了8%。成熟期,夜间增温处理的纵径、横径、边糖含量、单瓜质量及667 m^(2)产量均大于未增温处理,但差异并不显著,增温处理显著增加了果实的中心糖含量。综合来看,西瓜坐果区域夜间增温可以有效缓解低温胁迫,对西瓜品质和产量的提升均有益处。

关键词：西瓜坐果期夜间增温细胞发育糖分积累

糯玉米棒三叶性状与产量、糖度的配合力和相关性分析

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福建农业学报 2024年

作者：崔阳宋俏姮刘俊峰张垚孔亮亮四川省农业科学院水稻高粱研究所

【目的】研究糯玉米棒三叶产量和糖度的遗传规律，分析棒三叶性状与产量、糖度的相关性，评价棒三叶性状对鲜籽粒糖度的贡献，为探究棒三叶性状对品质性状的影响机制和高糖度鲜食玉米选育与提供参考。【方法】以6个自交系为测验种，以1... 详细信息

【目的】研究糯玉米棒三叶产量和糖度的遗传规律，分析棒三叶性状与产量、糖度的相关性，评价棒三叶性状对鲜籽粒糖度的贡献，为探究棒三叶性状对品质性状的影响机制和高糖度鲜食玉米选育与提供参考。【方法】以6个自交系为测验种，以15份糯玉米骨干自交系为被测种进行不完全双列杂交（NCII设计），测定杂交组合在采收期（授粉后21 d）果穗产量、籽粒可溶性糖含量（糖度），棒三叶的叶长、叶宽、叶面积，以及其他10个穗部和植株相关性状。其中穗重和糖度是主要关注的产量和品质性状，用以评价棒三叶对产量和品质的贡献；其他性状作为参考性状，用以衡量棒三叶对产量和品质的重要性。分析果穗产量、糖度的一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA），研究棒三叶性状与产量品质性状的关系。【结果】棒三叶性状中叶片长度与果穗产量呈极显著正相关；而叶宽与糖度呈显著正相关；叶长和果穗产量狭义遗传力占比较低，以特殊配合力为主，其中穗下叶长与穗重SCA相关性强；叶宽和糖度性状狭义遗传力占比高，以一般配合力为主，而穗上叶宽的与糖度GCA相关性强。【结论】棒三叶，尤其穗上叶宽可以作为选择糯玉米自交系和组配优质杂交种的依据；而叶长性状不宜作为选择高产杂交种的依据。

关键词：糯玉米产量糖度配合力相关性分析

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拮抗两种辣椒病害的菌株鉴定及生防潜力评价

微生物学通报 2024年第7期51卷 2450-2462页

作者：秦菁菁曹璐付威王吐虹邓稳桥宋志强程毅李魏湖南农业大学植物保护学院湖南长沙410128 湖南农业大学园艺学院湖南长沙410128 中国农业科学院麻类研究所湖南长沙410205 岳阳县植保植检站湖南岳阳414100 长沙市农业科学院湖南长沙410003

【背景】由齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)引起的辣椒白绢病和辣椒疫霉(Phytophthora capsici)引起的辣椒疫病,严重影响了辣椒的产量及品质。【目的】获得两种辣椒病害的高效拮抗生防细菌,为生防菌剂开发提供理论基础。【方法】从前期... 详细信息

【背景】由齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)引起的辣椒白绢病和辣椒疫霉(Phytophthora capsici)引起的辣椒疫病,严重影响了辣椒的产量及品质。【目的】获得两种辣椒病害的高效拮抗生防细菌,为生防菌剂开发提供理论基础。【方法】从前期保存的微生物资源库中筛选到一株对两种病原菌均有良好抑制效果的菌株SEC-197。对菌株进行形态、生理生化和分子鉴定,分析其产胞外酶和植物促生特性,通过PCR扩增检测抑菌促生相关基因,并进一步通过盆栽试验评价该菌株的生防效果和促生作用。【结果】菌株SEC-197对齐整小核菌和辣椒疫霉的平板抑制率分别为76.59%±0.59%和74.85%±0.35%。经鉴定菌株SEC-197为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),该菌株可以形成生物膜,并且具有分泌蛋白酶、纤维素酶、溶解有机磷和无机磷、产铁载体以及固氮的能力,经测定菌株具有srfAB、fenB和ysnE等抑菌促生基因,盆栽试验显示该菌株对辣椒白绢病和辣椒疫病的防效分别达72.08%和70.42%,且该菌株发酵液能显著提高辣椒植株的茎宽、鲜重和干重等生长指标。【结论】菌株SEC-197对辣椒白绢病和辣椒疫病均具有显著的拮抗活性且促生效果良好。该研究结果为辣椒的生产应用提供了理论依据与试验基础。

关键词：贝莱斯芽孢杆菌辣椒白绢病辣椒疫病抑菌活性生防效果

南瓜白粉病拮抗内生细菌Bacillus cereus B4-2的分离鉴定及生防效果

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中国瓜菜 2024年第8期37卷 51-56页

作者：李亚莉齐立本甘肃省农业科学院蔬菜研究所兰州730070

从高抗白粉病的南瓜植株内分离筛选出对南瓜白粉病有较好防治效果的内生拮抗细菌菌株,为南瓜白粉病的生物防治提供新途径。采用孢子萌发抑制法、叶盘漂浮法和温室盆栽试验筛选出有较好防效的内生细菌,用形态观察、生理生化测定和分子生... 详细信息

从高抗白粉病的南瓜植株内分离筛选出对南瓜白粉病有较好防治效果的内生拮抗细菌菌株,为南瓜白粉病的生物防治提供新途径。采用孢子萌发抑制法、叶盘漂浮法和温室盆栽试验筛选出有较好防效的内生细菌,用形态观察、生理生化测定和分子生物学方法进行鉴定。结果表明,从高抗白粉病的南瓜自交系22G3植株内分离获得29株内生拮抗细菌菌株,5个菌株对南瓜白粉菌的孢子萌发抑制率在50%以上,其中菌株B4-2对白粉菌的孢子萌发抑制率最高,为88.65%。叶盘和室内盆栽试验结果均表明,菌株B4-2对南瓜白粉病的防治效果最好,防治效果分别达79.58%和83.21%。不同稀释倍数的B4-2发酵液对南瓜白粉病均有一定的防治效果,随着稀释倍数的增大,防治效果降低,其中菌株B4-2发酵液原液对南瓜白粉病的防治效果最好,达82.14%。通过形态特征、生理生化特征及基因序列分析,鉴定菌株B4-2为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。综上所述,蜡样芽孢杆菌B4-2能较好地防治南瓜白粉病,有一定的开发潜力。

关键词：南瓜白粉病蜡样芽孢杆菌生物防治防治效果

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