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基于改进YOLOv8s的玫瑰鲜切花分级方法

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智慧农业（中英文） 2024年第2期6卷 118-127页

作者：张玉玉邴树营纪元浩严蓓蓓许金普青岛农业大学动漫与传媒学院山东青岛266109

[目的/意义]针对当前玫瑰鲜切花分级仍依赖人工进行简单分级,造成效率低、准确率低等问题,提出一种新的模型Flower-YOLOv8s来实现玫瑰鲜切花的分级检测。[方法]以单一背景下单支玫瑰花的花头作为检测目标,将鲜切花分为A、B、C、D四个等... 详细信息

[目的/意义]针对当前玫瑰鲜切花分级仍依赖人工进行简单分级,造成效率低、准确率低等问题,提出一种新的模型Flower-YOLOv8s来实现玫瑰鲜切花的分级检测。[方法]以单一背景下单支玫瑰花的花头作为检测目标,将鲜切花分为A、B、C、D四个等级,对YOLOv8s(You Only Look Once version 8 small)模型进行了优化改进。首先,构建了一个全新的玫瑰鲜切花分级检测数据集。其次,在YOLOv8s的骨干网络分别添加CBAM(Con⁃volutional Block Attention Module)和SAM(Spatial Attion Module)两个注意力机制模块进行对比实验;选择SAM模块并对其进一步优化,针对模型轻量化需求,再结合深度可分离卷积模块一起添加到C2f结构中,形成Flower-YOLOv8s模型。[结果和讨论]从实验结果来看YOLOv8s添加SAM的模型具有更高的检测精度,mAP@0.5达到86.4%。Flower-YOLOv8s相较于基线模型精确率提高了2.1%,达到97.4%,平均精度均值(mAP)提高了0.7%,同时降低了模型参数和计算量,分别降低2.26 M和4.45 MB;最后使用相同的数据集和预处理方法与Fast-RCNN、Faster-RCNN、SSD、YOLOv3、YOLOv5s和YOLOv8s进行对比实验,证明所提出的实验方法综合强于其他经典YOLO模型。[结论]提出的基于改进YOLOv8s的玫瑰鲜切花分级方法研究能有效提升玫瑰鲜切花分级检测的精准度,为玫瑰鲜切花分级检测技术提供一定的参考价值。

关键词： YOLOv8s 玫瑰鲜切花分级检测深度学习 SAM 注意力机制

饲粮赖氨酸水平对产蛋期五龙鹅产蛋性能、蛋品质和血清生化指标的影响

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动物营养学报 2024年

作者：韩兴状张贝贝张名爱凡文磊巩宇王小龙王宝维李文立青岛农业大学动物科技学院

本试验旨在研究饲粮赖氨酸水平对五龙鹅产蛋性能、蛋品质和血清生化指标的影响,以筛选产蛋期五龙鹅饲粮中适宜赖氨酸水平。试验挑选120只体况相近的34周龄五龙鹅,随机分成6组,每组4个重复,每个重复5只鹅(1公4母)。各组分别饲喂赖氨酸水... 详细信息

本试验旨在研究饲粮赖氨酸水平对五龙鹅产蛋性能、蛋品质和血清生化指标的影响,以筛选产蛋期五龙鹅饲粮中适宜赖氨酸水平。试验挑选120只体况相近的34周龄五龙鹅,随机分成6组,每组4个重复,每个重复5只鹅(1公4母)。各组分别饲喂赖氨酸水平为0.53%、0.62%、0.73%、0.83%、0.92%和1.03%的饲粮。试验期为17周。结果表明:1)0.83%组的料蛋比显著低于0.53%、1.03%组(P<0.05)。2)0.83%组的蛋黄颜色显著高于0.53%、0.62%、1.03%组(P<0.05)。3)0.83%组的血清总蛋白含量显著高于0.53%、0.62%、1.03%组(P<0.05),0.83%组的血清尿酸含量显著低于0.53%、0.62%、1.03%组(P<0.05),0.83%组的血清甘油三酯含量显著低于0.53%、0.62%、0.92%、1.03%组(P<0.05),0.83%组的血清总胆固醇含量显著低于0.53%、1.03%组(P<0.05)。4)通过饲粮赖氨酸水平拟合料蛋比、产蛋率、平均蛋重及血清总蛋白、尿酸和总胆固醇含量等指标,得到五龙鹅饲粮中适宜赖氨酸水平为0.79%～0.83%。由此可见,综合考虑各指标,产蛋期五龙鹅饲粮中赖氨酸适宜水平为0.81%。

关键词：赖氨酸五龙鹅产蛋性能蛋品质血清生化指标

饲粮添加糖萜素和植物乳杆菌对肉鹅免疫功能、肠道形态和肠道菌群结构的影响

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动物营养学报 2024年第5期36卷 3024-3034页

作者：钱旺王宝维张名爱凡文磊孔敏代林谭绍兴王秉翰青岛农业大学动物科技学院青岛266109 青岛农业大学食品科学与工程学院青岛266109 青岛慧和生物科技有限公司青岛266109

本试验旨在研究饲粮添加糖萜素和植物乳杆菌对肉鹅免疫功能、肠道形态和肠道菌群结构的影响,以探讨糖萜素和植物乳杆菌协同关系与功能。选取96只体重为(0.135±0.020) kg的1日龄五龙鹅,随机分成4组,每组4个重复,每重复6只鹅。对照组(CON... 详细信息

本试验旨在研究饲粮添加糖萜素和植物乳杆菌对肉鹅免疫功能、肠道形态和肠道菌群结构的影响,以探讨糖萜素和植物乳杆菌协同关系与功能。选取96只体重为(0.135±0.020) kg的1日龄五龙鹅,随机分成4组,每组4个重复,每重复6只鹅。对照组(CON组)饲喂基础饲粮,糖萜素组(SP组)饲喂基础饲粮+0.1%糖萜素,植物乳杆菌组(LP组)饲喂基础饲粮+0.4%植物乳杆菌,糖萜素+植物乳杆菌组(SP+LP组)饲喂基础饲粮+0.1%糖萜素+0.4%植物乳杆菌。试验期70 d。结果表明:1)与CON组相比,SP组的血清免疫球蛋白M(IgM)含量显著提高(P<0.05),LP组的血清免疫球蛋白G(IgG)含量显著提高(P<0.05),SP+LP组的血清IgM和干扰素-γ(IFN-γ)含量显著提高(P<0.05)。2)与CON组相比,SP组、LP组和SP+LP组的空肠白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-2 (IL-2)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量显著降低(P <0.05),空肠白细胞介素-4(IL-4)和分泌型免疫球蛋白A(sIgA)含量显著提高(P<0.05)。3)与CON组相比,SP组、LP组和SP+LP组的空肠绒毛高度显著提高(P<0.05);LP组和SP+LP组的空肠隐窝深度显著降低(P<0.05),空肠绒毛高度/隐窝深度显著提高(P<0.05)。与CON组相比,LP组和SP+LP组的回肠绒毛高度显著提高(P<0.05);SP组、LP组和SP+LP组的回肠隐窝深度显著降低(P<0.05),回肠绒毛高度/隐窝深度显著提高(P<0.05)。4)在门水平上,与对照组相比,LP组和SP+LP组的盲肠拟杆菌门相对丰度显著提高(P<0.05),SP组、LP组和SP+LP组的盲肠弯曲菌门相对丰度显著降低(P<0.05)。在属水平上,与对照组相比,LP组的盲肠拟杆菌属相对丰度显著提高(P<0.05),LP组和SP+LP组的盲肠巴恩斯氏菌属相对丰度显著提高(P<0.05),SP+LP组的盲肠普氏栖粪杆菌属相对丰度显著提高(P<0.05)。综上所述,饲粮中联合添加糖萜素和植物乳杆菌可以增强五龙鹅的免疫功能,促进肠道形态发育,改善肠道优势菌群结构。

关键词：五龙鹅糖萜素植物乳杆菌免疫细胞因子肠道形态肠道菌群

miR-137靶向MITF调控山羊黑色素细胞生成黑色素的机制研究

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畜牧兽医学报 2024年

作者：于凤姣刘开东宋伟杰柳楠李和刚赵金山高霄霄贺建宁青岛农业大学动物科技学院

旨在探讨miR-137在黑山羊被毛颜色形成中的调控作用，为研究黑色素生成的分子机制提供新的视角。本研究选取4日龄黑山羊肩后约5 cm处皮肤组织分离黑色素细胞，通过免疫组化和免疫荧光试验对黑色素细胞定位，采用多巴染色和免疫荧光的方... 详细信息

旨在探讨miR-137在黑山羊被毛颜色形成中的调控作用，为研究黑色素生成的分子机制提供新的视角。本研究选取4日龄黑山羊肩后约5 cm处皮肤组织分离黑色素细胞，通过免疫组化和免疫荧光试验对黑色素细胞定位，采用多巴染色和免疫荧光的方法鉴定山羊黑色素细胞，裂解黑色素细胞测定黑色素的含量，通过细胞转染、实时荧光定量PCR、Western Blot等方法探究miR-137通过靶向黑素细胞诱导转录因子（melanocyte inducing transcription factor，MITF）对黑色素细胞生成黑色素的调控机制。结果显示，在毛乳头上方及外毛根鞘处有黑色素细胞的存在，黑色素细胞呈两极或三极状，多巴染色鉴定黑色素细胞呈棕黑色阳性，免疫荧光鉴定毛色生成有关的标记基因表达阳性。转染过表达载体后的山羊黑色素细胞与NC组相比，黑色素含量降低（P<0.05），同时，inhibitor组趋势相反（P<0.05）。通过RT-qPCR与Western Blot对黑色素细胞生成相关基因的表达水平进行分析，结果显示，过表达或抑制miR-137对靶基因MITF的mRNA的表达水平影响并不显著（P＞0.05）。而过表达miR-137后，对黑色素细胞生成的标志基因TYR、TYRP-1、TYRP-2的mRNA的表达起抑制作用（P＜0.05），同时，inhibitor组趋势相反（P<0.05）。MITF的蛋白质表达水平mimic组显著低于mimic NC组（P＜0.05），inhibitor组的蛋白质表达水平显著高于inhibitor NC组（P＜0.05），mimic组黑色素细胞生成的标志基因TYR、TYRP-1、TYRP-2的蛋白质表达水平显著低于mimic NC组（P＜0.05），inhibitor组高于inhibitor NC组（P＜0.05）。本研究发现，miR-137不影响MITF的mRNA表达量，而是通过靶向MITF间接抑制山羊黑色素细胞黑色素的生成，这为研究miR-137在山羊肤色和毛色的形成提供了理论依据。

关键词： miR-137 MITF 黑色素细胞黑色素生成山羊

基于卷积神经网络的苹果叶部病害图像识别研究

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中国农机化学报 2024年第5期45卷 239-245页

作者：郭宏杰马睿王佳赵威马德新青岛农业大学动漫与传媒学院青岛市266109

为解决苹果叶部病害识别效率低、精度低的问题,展开苹果叶片病害识别模型的研究。通过收集并整理网络公共数据集,获取苹果黑腐病、苹果黑星病、苹果锈病和苹果健康叶部四类图像,随机选取1 200张图像建立数据集,采用数据增强的手段对数... 详细信息

为解决苹果叶部病害识别效率低、精度低的问题,展开苹果叶片病害识别模型的研究。通过收集并整理网络公共数据集,获取苹果黑腐病、苹果黑星病、苹果锈病和苹果健康叶部四类图像,随机选取1 200张图像建立数据集,采用数据增强的手段对数据进行预处理,提高模型的鲁棒性,降低其他因素对模型识别的影响。将迁移学习与卷积神经网络相结合,在InceptionV3、Xception、NasNetmobile、Inception-ResNetV2这4种预训练模型的基础上,弃用全连接层,通过全局平均池化层来完成特征整合工作,同时对模型采取微调,对比各模型的识别效果。通过微调前后8种模型训练对比结果表明,微调后的Inception-ResNetV2模型在测试集上能达到98.83%的准确率,可以准确、快速地识别出病害类型,为相关病害识别提供参考。

关键词：苹果叶部病害迁移学习卷积神经网络图像识别

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基于改进CBAM注意力机制的MobileNetV2玉米种子品种识别研究

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中国粮油学报 2024年第3期39卷 159-165页

作者：牛思琪马睿许晓琳梁敖穆春华许金普马德新青岛农业大学动漫与传媒学院青岛266109 青岛农业大学智慧农业研究院青岛266109 山东省农业科学院玉米研究所济南250100

玉米是我国主要粮食作物,有较高的营养价值和经济价值。不同的地域环境适宜种植的玉米品种不同,但由于玉米种子在外形方面存在的差异较小,所以仅凭肉眼很难对其进行快速准确的识别。为实现玉米种子品种的准确识别,研究采集了9种玉米种... 详细信息

玉米是我国主要粮食作物,有较高的营养价值和经济价值。不同的地域环境适宜种植的玉米品种不同,但由于玉米种子在外形方面存在的差异较小,所以仅凭肉眼很难对其进行快速准确的识别。为实现玉米种子品种的准确识别,研究采集了9种玉米种子图像共2792张建立数据集,并按照7∶2∶1的比例随机划分训练集、验证集和测试集。将注意力机制CBAM引入轻量化模型MobileNetV2,对CBAM的串行方式进行改进,构建一个新型注意力模块E_CBAM,并通过对比不同的压缩比,选出效果最佳的压缩比为4,提出了E_CBAM_MobileNetV2模型。实验表明E_CBAM_MobileNetV2的准确率为98.18%,相较于MobileNetV2提高了5.45%。

关键词：图像分类玉米种子 MobileNetV2 CBAM

基于转录组数据挖掘外源褪黑激素影响水貂卵巢发育的分子机制

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畜牧兽医学报 2024年第2期55卷 607-618页

作者：高娅薇彭弟孙朝阳晏子越崔凯马泽芳青岛农业大学动物科技学院青岛266109

旨在探究外源褪黑激素(melatonin,MLT)影响水貂卵巢发育的分子机制。本研究随机选取相同饲养条件下、体重相似的200只3月龄健康白色雌性水貂,均分为试验组和对照组。试验组埋植1粒含MLT 18 mg·粒-1的埋植剂,对照组埋植1粒不含MLT的空粒... 详细信息

旨在探究外源褪黑激素(melatonin,MLT)影响水貂卵巢发育的分子机制。本研究随机选取相同饲养条件下、体重相似的200只3月龄健康白色雌性水貂,均分为试验组和对照组。试验组埋植1粒含MLT 18 mg·粒-1的埋植剂,对照组埋植1粒不含MLT的空粒,当水貂处于准备配种期时随机采集试验组和对照组各4只水貂的卵巢,然后采用Trizol法进行总RNA提取,构建cDNA文库,并利用Illumina平台测序后进行生物信息学分析,对差异表达基因进行GO功能分类和KEGG通路注释,寻找MLT调控卵巢发育的相关候选基因和代谢通路。为进一步验证测序数据的可靠性,随机选取6个差异表达基因进行qPCR验证。转录组结果显示,试验组和对照组的SNPs位点均在120000个以上,且均主要出现在基因区,两组的SNP突变类型均为转换型多于颠换型和杂合型;试验组与对照组相比,差异表达基因发生SE事件的数量最多;本试验共获得9631个新基因,其中有1323个、1317个新基因分别注释到TrEMBL和NR数据库,注释比例明显高于其他数据。试验组与对照组相比共发现206个差异表达基因(其中有36个未被注释的基因),69个为上调基因,137个为下调基因;GO功能富集显示,共计7个差异表达基因富集于生殖过程;KEGG通路富集结果显示,共计7个差异表达基因富集于5条与繁殖相关的通路。综合GO功能分类和KEGG通路注释结果分析,共筛选得到4个与MLT影响卵巢发育相关的候选基因,均为上调基因,分别是KRT19、GSTT1、ALAS 1和NR 4A1。本研究通过对MLT埋植和未埋植MLT的准备配种期水貂卵巢进行转录组学分析,挖掘出MLT可能通过调节KRT19、GSTT1、ALAS1、NR 4A1等基因促进卵巢发育,研究结果对水貂的育种工作提供了理论基础。

关键词：水貂褪黑激素转录组卵巢发育差异表达基因

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基于阈值识别的温室黄瓜整体自动落蔓装置研究

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中国农机化学报 2024年第6期45卷 106-112页

作者：郎秀丹史宇亮李天华陈明东青岛农业大学机电工程学院青岛市266109 青岛农业大学园艺学院青岛市266109 山东农业大学机械与电子工程学院山东泰安271018

针对长季节黄瓜作物人工落蔓强度大、成本高和效率低等问题,设计一种基于冠层高度阈值识别的温室黄瓜整体自动落蔓装置。为保证黄瓜冠层特征提取的正确率,对8:00、12:00和18:00实时采集的黄瓜冠层图像进行预处理,基于Otsu算法获得平滑... 详细信息

针对长季节黄瓜作物人工落蔓强度大、成本高和效率低等问题,设计一种基于冠层高度阈值识别的温室黄瓜整体自动落蔓装置。为保证黄瓜冠层特征提取的正确率,对8:00、12:00和18:00实时采集的黄瓜冠层图像进行预处理,基于Otsu算法获得平滑黄瓜冠层二值图像。采用霍夫变换算法识别黄瓜冠层顶端绳束,并利用统计学方法归纳出感兴趣区域中HSV色彩空间绿色部分各分量取值范围,研究感兴趣区域中绿色像素点占总像素点的比值变化规律。为防止黄瓜卷须缠绕秧蔓冠层顶端水平绳束,以黄瓜植株高度184~185 cm为落蔓控制目标,确定感兴趣区域绿色像素占比的平均值0.162~0.182为整体落蔓装置的落蔓阈值范围。结果表明,植株高度184~185 cm和高于185 cm落蔓次数占总试验次数比例分别为90%和10%。高于185 cm落蔓组中,最高植株距离顶端绳束(195 cm)的距离为9.2 cm,无黄瓜卷须缠绕黄瓜秧蔓冠层顶端水平绳束现象,采用感兴趣区域绿色像素点占比确定黄瓜落蔓阈值方法,能够满足黄瓜生产实际要求。

关键词：落蔓图像处理黄瓜秧蔓冠层霍夫变换 HSV色彩空间

植物乳杆菌及其后生元对育成期母貂生长性能、免疫功能及肠道健康的影响

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畜牧兽医学报 2024年第6期55卷 2530-2539页

作者：李亚霖甄士博曹林孙逢雪王利华青岛农业大学动物科技学院青岛266109

旨在研究植物乳杆菌及其后生元对育成期母貂生长性能、免疫功能及肠道健康的影响。试验采用2×2试验设计,选取40只12周龄的灰色母貂分成4组,每组10个重复。4组分别为对照组、0.1%植物乳杆菌(活菌数>10^(6) CFU·mL^(-1))添加组、0.3%植... 详细信息

旨在研究植物乳杆菌及其后生元对育成期母貂生长性能、免疫功能及肠道健康的影响。试验采用2×2试验设计,选取40只12周龄的灰色母貂分成4组,每组10个重复。4组分别为对照组、0.1%植物乳杆菌(活菌数>10^(6) CFU·mL^(-1))添加组、0.3%植物乳杆菌后生元添加组、0.1%植物乳杆菌+0.3%植物乳杆菌后生元添加组。预试期1周,正试期8周。试验期间记录体重和采食量用于测定生长性能,试验结束时采集血液、空肠组织和内容物检测血清免疫、黏膜免疫和肠道菌群等指标,结果发现:1)植物乳杆菌显著增加了水貂4周和8周的体重(P0.05)。在属水平上,植物乳杆菌组的Sporosarcina、Aminobacter、Agathobacter的相对丰度显著低于未添加植物乳杆菌组(P<0.05),Fastidiosipila的相对丰度显著高于未添加植物乳杆菌组(P<0.05);植物乳杆菌后生元组Kocuria、Plesiomonas、unclassified_f_Lachnospiraceae、Sanguibacter、Microbacterium、Glutamicibacter和Paracoccus的相对丰度显著低于未添加后生元组(P<0.05),Staphylococcus、Weissella、Brevibacterium、Dietzia、Brachybacterium、Carnobacterium、Aerococcus和Sphingomonas的相对丰度显著高于未添加后生元组(P<0.05)。4)植物乳杆菌益生菌及后生元对育成期母貂血清中IgA、IgM含量和黏膜中IL-2、IL-10、IL-8、TNF-α含量影响互作效应显著(P<0.05)。综上所述,饲粮中添加植物乳杆菌益生菌可提高母貂的生长性能。植物乳杆菌益生菌及后生元均能够改善水貂的免疫功能,提高肠道有益菌属的相对丰度。

关键词：植物乳杆菌植物乳杆菌后生元水貂生长性能免疫功能肠道健康

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