基于CNN的小麦籽粒完整性图像检测系统

为了快速、准确识别小麦籽粒的完整粒和破损粒,设计了基于卷积神经网络(CNN)的小麦籽粒完整性图像检测系统,并成功应用于实际检测中。采集完整粒和破损粒两类小麦籽粒图像,对图像进行分割、滤波等处理后,建立单粒小麦的图像数据库和形态特征数据库。采用LeNet-5、AlexNet、VGG-16和ResNet-34等4种典型卷积神经网络建立小麦籽粒完整性识别模型,并与SVM和BP神经网络所建模型进行对比。结果表明,SVM和BP神经网络所建模型的验证集识别准确率最高为92. 25%; 4种卷积神经网络模型明显优于两种传统模型,其中,识别性能最佳的AlexNet的测试集识别准确率为98. 02%,识别速率为0. 827 ms/粒。基于AlexNet模型设计了小麦籽粒完整性图像检测系统,检测结果显示,100粒小麦的检测时间为26. 3 s,其中,图像采集过程平均用时21. 2 s,图像处理与识别过程平均用时为5. 1 s,平均识别准确率为96. 67%。     

NaCl胁迫对甜瓜生理指标及相关基因表达的影响

以薄皮甜瓜(IVF05、IVF89)和厚皮甜瓜(IVF117、IVF303)为试材,研究Na Cl(150 mmol·L~(-1))处理对4个甜瓜品种发芽、幼苗生长及相关基因表达的影响。结果表明,在Na Cl胁迫下,薄皮甜瓜IVF89的生长指标受到的抑制作用最大,其发芽率、发芽指数、胚根长度和胚轴长度分别下降23百分点、76.24%、46.71%和39.27%;厚皮甜瓜IVF303的生长指标受到的抑制作用最小,其发芽率下降不明显,发芽指数、胚根长度和胚轴长度分别下降46.52%、34.86%和23.08%;Na Cl胁迫提高了甜瓜幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,增加了游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白的含量;4个甜瓜品种幼苗的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和SPAD值均显著降低,IVF05、IVF89、IVF117和IVF303的Pn分别下降了64.44%、69.62%、61.23%、60.00%;4个甜瓜品种的卡尔文循环(Calvin)关键酶基因1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶基因(CmRubisco)、3-磷酸甘油酸激酶基因(CmPGK)和叶绿体型果糖-1,6-二磷酸酶基因(Cm FBPase)表达均显著下调,核酮糖-5-磷酸激酶基因(Cm PRK)表达大多上调;甜瓜耐盐相关基因质膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因(Cm SOS1)、液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因(CmNHX1)、高亲和力K~+转运体基因(CmHKT1)和N-乙酰氨基葡萄糖基转移酶基因(CmGnT)的表达均上调,其中IVF303的基因表达上调幅度最大。通过主成分分析、相关分析和聚类分析等综合分析方法,将4个甜瓜品种分为3类,IVF05和IVF89为盐敏感类型,IVF117为中耐盐类型,IVF303为强耐盐类型。     

我国国家公园与自然保护地法律制度衔接研究

我国既有的各类自然保护地存在空间交叉重叠、权责模糊、多头管理等突出问题，成为制约我国生态文明建设的体制难题。建立以国家公园为主体的自然保护地体系，正是国家破解这一难题的制度举措。文中在介绍国家公园与自然保护地概念、分析我国自然保护地现有法律制度存在主要问题的基础上，提出了国家公园与自然保护地法律制度衔接的设想。在国家公园体制建设的过程中，理顺国家公园与既有自然保护地之间的关系，加强国家公园与自然保护地法律制度的衔接显得尤为重要。具体思路为:在宏观政策法律层面，从国家统一立法、提升立法协调性、扩大公众参与等方面提出国家公园体制法律建构的整体设想；在微观制度保障层面，吸纳保护原则、差异原则及衔接原则，建立国家统一自然保护地管理制度。建议以《国家公园法》的制定为契机，统筹考量制定符合我国国情的统领自然空间保护的基本法——《自然保护地法》。     

Comparative analysis of genetic effects of wheat‐Dasypyrum villosum translocations T6V#2S·6AL and T6V#4S·6DL

Wheat‐Dasypyrum villosum translocations T6V#2S·6AL and T6V#4S·6DL, carriers of Pm21 and PmV, respectively, confer high resistance to wheat powdery mildew. For better understanding of the difference in genetic effect between them, a RIL population was constructed based on the cross between “Yangmai 18” carrying T6V#2S·6AL and “Yangmai 22” carrying T6V#4S·6DL. Analysis of distribution of the translocations showed that T6V#2S·6AL is much more transmittable than T6V#4S·6DL. By comparing their effects on main agronomic traits, we firstly found that T6V#2S·6AL contributes greatly to top spikelet fecundity, but causes a decrease of 6.7%–10.5% of spike number. No stable effects of T6V#4S·6DL on agronomic traits were found, except for positive effect on plant height. Excitingly, a new recombinant, T6V#4S‐6V#2S·6AL carrying PmV, was screened and proved to have a higher transmission rate than the original translocation T6V#4S·6DL, which will greatly promote the utilization of PmV. The above conclusions of this research will provide important guidance for utilization of Pm21 and PmV more effectively, in wheat powdery mildew resistance breeding.     

4个核桃类树种苗木应对持续干旱的生理响应

采用自然干旱法，对引种栽培的美国黑核桃‘北加州黑核桃’和美国山核桃‘波尼’以及乡土核桃树种（漾濞大泡核桃和旺核2号）的2年生苗木进行干旱胁迫处理，测定其生理生化指标，对比分析其抗旱性。结果表明：(1) 4个树种的根系活力、叶片相对含水量、叶片水势和超氧化物歧化酶均随干旱胁迫的增强而呈下降的趋势，叶片相对电导率呈上升的趋势，叶片丙二醛含量呈先增加后下降最后上升的趋势，可溶性糖含量呈先增后减的趋势。（2）叶片可溶性糖含量在第14天时发生显著变化；根系活力在第17天时发生显著变化；叶片相对含水量和丙二醛含量以及超氧化物歧化酶活性在第19天时开始发生显著变化；叶片相对电导率、叶片水势均在第23天时发生显著变化。 (3) 4个树种的抗旱隶属值排序为：‘北加州黑核桃’>‘波尼’>‘旺核2号’>漾濞大泡核桃，说明引进种对干旱的适应性要高于乡土树种。     

不同氮效率油菜种质苗期氮吸收转运与利用差异研究

氮效率研究是油菜营养性状遗传改良的前提,为探究不同氮效率油菜种质苗期氮吸收、转运和利用的异同,以2个氮效率差异油菜种质H6（氮高效）和L18（氮低效）为供试材料,利用水培营养液设置正常氮（CK）和低氮（LN）2个氮浓度处理,培养14d后检测植株氮含量,计算氮累积量、氮转运系数和氮利用效率。结果显示,不同氮浓度处理对油菜苗期氮的吸收、转运和利用效率影响的差异达到极显著水平（P＜0.01）。与CK相比,LN处理的油菜生物量、氮含量和氮累积量均显著降低,而氮利用效率和根冠比显著提高;氮高效油菜种质H6的生物量、氮累积量、氮转运系数和氮生理利用效率均显著大于氮低效种质L18,分别为L18的2.07、1.42、3.23和1.56倍。从氮的吸收、转运和利用3个方面探讨了低氮胁迫处理下油菜种质苗期氮效率差异的原因,对深入开展油菜氮高效机理研究及油菜品种氮效率改良具有一定的指导意义。     

牡丹籽粕提取液对连作土壤特性及小麦全蚀病防治研究

为充分利用牡丹籽粕中杀虫抑菌等作用成分,确定不同浓度牡丹籽粕提取液对连作土壤性质的影响。本研究通过结合单因素和正交实验、土壤化学性质分析方法及小麦全蚀病室内生物活性测定方法,确定了牡丹籽粕中有效成分最优提取条件为60%乙醇浓度、120 W超声功率、50℃提取温度;发现牡丹籽粕提取液在一定浓度范围内可降低连作土壤pH、改善土壤碱性,对土壤养分中有机质含量、全氮、碳氮比、全磷、灰分均表现出低浓度促进作用,高浓度抑制作用“低促高抑”作用,并有益于真菌、放线菌数量及纤维素酶和脲酶活性的增加;此外,牡丹籽粕提取液浓度为0.8 mg/mL (T4)时,其对小麦全蚀病治疗作用防效达63.42%。本研究结果可为牡丹籽粕废弃物的资源化利用及植物源环保型杀菌剂的开发奠定基础。     

断奶对仔猪肠道屏障的影响及营养调控

在集约化养殖中,3~4周龄早期断奶是仔猪生命周期中一个非常紧张的时期,此时仔猪胃肠道还未发育成熟。肠道屏障由上皮、免疫和肠神经系统组成,这些系统控制上皮屏障的完整性以及肠道功能,包括肠腔营养物质、水和电解质的运输。早期断奶导致肠道通透性增加,出现胃肠功能紊乱的情况,可能对猪只一生产生长期的影响。因此,仔猪断奶饲粮需要正确水平的营养素、营养源和高质量的添加剂,鼓励仔猪快速进食,减轻或消除断奶应激综合症,降低死亡率和发病率。养猪就是养"肠道",合理使用功能性氨基酸、植物化学物质和有机酸等添加剂,能够修复由于断奶应激综合症导致的肠道屏障功能障碍。     

New Polyketides from the Antarctic Fungus Pseudogymnoascus sp. HSX2#-11

The species Pseudogymnoascus is known as a psychrophilic pathogenic fungus with a ubiquitous distribution in Antarctica. Meanwhile, the study of its secondary metabolites is infrequent. Systematic research of the metabolites of the fungus Pseudogymnoascus sp. HSX2#-11, guided by the method of molecular networking, led to the isolation of one novel polyketide, pseudophenone A (1), along with six known analogs (2–7). The structure of the new compound was elucidated by extensive spectroscopic investigation and single-crystal X-ray diffraction. Pseudophenone A (1) is a dimer of diphenyl ketone and diphenyl ether, and there is only one analog of 1 to the best of our knowledge. Compounds 1 and 2 exhibited antibacterial activities against a panel of strains. This is the first time to use molecular networking to study the metabolic profiles of Antarctica fungi.     

贮运条件对草莓主要色素成分稳定性的影响

草莓在贮藏和运输期间会产生褪色现象,花青素含量逐渐减少。为研究光照时间、温度、pH、金属离子对草莓花青素的影响,探索合适的加工与贮运条件,在花青素含量保持一致的情况下设置4种反应条件,探讨光照时间、温度、pH、金属离子对草莓花青素的影响。草莓花青素在自然光下照射8 h,吸光度值下降25%,温度高于60℃后,吸光度值下降67%。当pH>7时,吸光度值下降85%,添加Na⁺、Mg²⁺后的色素提取液反应2 h后所测吸光度值分别保持在0.070和0.050左右,而添加Fe³⁺后测得的吸光度值下降87%。实验结果表明,草莓在贮运过程中应避光、低温、保持酸性条件,且避免与铁制品接触。