基于机器视觉的马铃薯晚疫病快速识别

晚疫病是马铃薯的一种严重病害,可造成减产甚至绝收。因此马铃薯晚疫病的识别与控制对提高其产量有非常重要的意义。该文基于机器视觉技术对马铃薯叶部晚疫病进行检测,根据马铃薯叶片上晚疫病斑的颜色、纹理和形状特征参数的不同,提取叶片表面的特征参数,并建立数学模型对病害程度做出评价。在RGB、HSV颜色空间中,根据马铃薯叶片在患病早期叶片颜色发生变化且与健康叶片不同,利用颜色特征,建立马铃薯晚疫病的无病和患病模型,该模型对马铃薯患病早期的识别率为67.5%。利用灰度共生矩阵,采用纹理统计参数进行病害等级评价,用熵值和能量值描述晚疫病的严重程度,纹理特征对患病程度的识别率比较稳定,对患病中期与后期的识别率分别为72.5%与80%。利用形状特征的相对特征,根据病斑面积比进行晚疫病诊断,该方法对马铃薯叶片晚疫病患病后期的诊断取得较好效果,识别率为90%,但由于叶片患病早期的病斑面积小且分散,识别难度大,识别率仅为50%。针对颜色、纹理及形状特征在识别马铃薯叶片晚疫病时的优势与局限性,提出颜色纹理形状特征结合的识别方法,对患病中期与后期的识别率分别为90%和92.5%。通常马铃薯晚疫病的理化值检测法耗时数天,但利用机器视觉识别马铃薯晚疫病患病情况非常快速,根据颜色特征进行病害识别的时间约为4 s,纹理特征识别的时间为7 s,形状特征特征识别的时间为3 s,综合颜色纹理形状特征的识别由于计算量较大,识别时间为9 s。该研究可为基于机器视觉的马铃薯晚疫病的快速检测提供理论依据。     

夏堇离体快速繁殖技术研究

为了寻求一种最佳的夏堇离体快速扩繁体系,以夏堇盆栽苗叶片为外植体,比较了几种叶片愈伤组织及不定芽分化诱导、不定芽增殖、幼苗生根的培养基,结果表明1/2MS+NAA 0.1mg/L+BA 1.0mg/L、1/2MS+IBA 0.2mg/L、1/2MS+IBA 0.5mg/L分别为诱芽、增殖及生根的最佳培养基。     

基于农林特色的“化工原理”课程教学改革

在农林高校的大环境中,制药工程专业作为工学学科,其课程的讲授既要遵循专业的培养方案,又要注重与农学知识相结合。"化工原理"作为制药工程专业的核心专业基础课,使学生从大学基础理论课顺利过渡到工程专业课,起到承前启后、举足轻重的作用。笔者多年从事"化工原理"的教学工作并致力于理论与实验教学的改革探索。提出了"化工原理"课程教学改革的新思路和新方法,即通过多元化的教学方式,大量列举实例以及逻辑化的思维方式等手段使农林背景下的工科课程变得既有用又有趣。     

离子阱液质联用仪应用于植物叶片游离氨基酸快速分析方法的建立

建立一种液相色谱-离子阱串联质谱(LC-MS-MS)同时分析植物组织中23种游离氨基酸的方法。植物样品经盐酸-乙醇法一步提取后直接进样,无需进行衍生和固相萃取等其他前处理步骤。液相色谱采用Intertsil OSD-4C18(250mm×3.0mm)色谱柱,采用甲醇-甲酸体系进行洗脱,对23种氨基酸获得比较理想的分离效果。结果表明,该方法通用性良好、样品制备简单(一步提取,无需衍生)、灵敏度高、检出范围宽、高效快速,可以在30min内完成整个分析过程。     

低聚木糖的制备及其对益生菌体外增殖的作用

针对玉米芯微波消解-内切木聚糖酶水解制备低聚木糖的工艺,以低聚木糖的得率为主体评价指标,通过单因素实验时影响低聚木糖得率的微波消解过程和内切木聚糖酶水解过程的因素与水平进行研究,并考察获得的低聚木糖对益生菌的体外增殖作用.结果表明:玉米芯酶法制备低聚木糖的最佳工艺条件为微波处理压力1.6 MPa,微波处理时间5 min,内切木聚糖酶用量140 U·g-1,酶解时间6 h;在最适条件下,玉米芯酶解液中低聚木糖的得率为82.5%,质量浓度为11.02 g·L-1;低聚木糖对益生菌的体外增殖实验表明,低聚木糖添加量在0.2%和0.4%时,分别可以对乳酸杆菌和枯草芽孢杆菌起到最好的增殖作用,分别达到311%和183%,添加量进一步提高反而会抑制这2种菌的生长.     

茄链格孢菌侵染马铃薯叶片过程的细胞学观察

采用光学显微镜和电镜技术系统研究了茄链格孢菌对马铃薯叶片的侵染过程及超微结构特征。结果表明：接种2 h后,分生孢子开始萌发,分生孢子各个位置都可萌发产生芽管|接种6 h后,菌丝顶端出现附着孢|接种8 h后,菌丝从细胞间凹陷处直接侵入感病品种东农303叶片表皮细胞内|接种24 h后,受侵染寄主细胞中的菌丝向相邻细胞扩展蔓延,感病品种细胞内含物及各类细胞器基本完全消解。在抗病品种克新1号上,茄链格孢菌的侵染情况与感病品种基本一致,但发生时间明显较感病品种推迟,寄主细胞内的菌丝数量明显少于感病品种|并且在接种24 h后出现细胞壁加厚的防卫反应,在感病品种上没有观察到防卫反应现象。说明抗病品种对茄链格孢菌具有一定的抗侵入和抗扩展能力。     

油樟油细胞和粘液细胞发育的超微结构

利用超薄切片法和透射电镜研究油樟油细胞和粘液细胞发育过程。依据油细胞3层细胞壁的发育将其分为4个阶段。阶段1：仅有初生纤维素壁层，又可分为原始细胞和细胞液泡化二时期。质体内具白色小泡和黑色嗜饿滴，细胞质中有黑色或灰色的嗜饿物质，以及嗜饿物质与液泡的融合。阶段2：栓质化壁层的形成。片层状的栓质叠加在初生纤维素壁内侧。阶段3：内纤维素壁层的形成。较厚而结构松散的内纤维素壁层逐步形成，并叠加在栓质化壁层的内侧，大液泡成为充满嗜饿油脂的油囊。阶段4：油细胞成熟及细胞质解体。杯形构造由内纤维素壁层向细胞腔内突起形成，油囊由液泡包被连接到杯形构造中。解体的细胞质变得电子不透明或呈杂乱状态。粘液细胞发育方式有两种：一种是由内纤维素形成以后的油细胞发育而来，其细胞质中不断产生以同心圆或螺旋线方式排列的多膜结构，并充满整个细胞腔，最后多膜结构解体而成为丝状或颗粒状的粘液；另一种是由已完全成熟的油细胞发育而来，其油囊中的油呈不均匀的状态，并产生局部降解点，逐步扩大，最后油完全降解成颗粒成或丝状的粘液。     

短期高温脉冲对瓜型棉蚜的抑制作用及其在防治中的应用

模拟北方冬暖式大棚内的日变温模式,试验了日最高温分别为33、35和37℃的高温脉冲对1～5日龄瓜型棉蚜即瓜蚜(Aphis gossypii Glover)繁殖和寿命的影响。与日最高温33℃和35℃的高温脉冲相比,日最高温37℃的高温脉冲能显著降低成蚜的寿命和终身生殖量,高日龄瓜蚜经历高温后的终身生殖量和寿命明显降低。在43℃和45℃下1～6 h的短期高温对1～5日龄瓜蚜存活率影响的试验结果表明,45℃高温下处理3 h,瓜蚜的平均存活率可降到70％以下;43℃高温下处理4 h,除低日龄瓜蚜有较低的存活率外,高日龄的全部死亡。表明高温闷棚防治温室瓜蚜在生产实践中可考虑适当降低温度、延长高温持续的时间,也能达到抑制瓜蚜种群增长目的。     

10个小麦品种（材料）对麦长管蚜的室内苗期抗蚜性*

［目的］ 明确不同小麦品种对麦长管蚜(Sitobion avenae)的室内苗期抗性。［方法］ 在温室内采用每株小麦接种1头蚜虫的方法,测定了麦长管蚜在来源于3个国家的10个小麦品种上的发育历期（DD）、相对日均体重增长量（MRGR）和成虫日均产仔数（Rm）,以此来确定不同小麦品种（材料）的抗蚜性。［结果］ 应用多元方差分析,多目标综合判别及聚类分析等方法分析表明,麦长管蚜在‘Ww2730’、‘98 10 30’、‘Astron’上的适应性最差,这几个品种对其抗性最好,是可以利用的抗性品种（材料）;‘98 10 35’、‘98 10 32’次之;‘Batis’对麦长管蚜的适应性最好,抗性最差;‘186Tm’,‘Xanthus’,‘Amigo’对麦长管蚜适应性较好,与作为对照的‘小偃 22’一样,抗性处在中间水平。［结论］ 研究结果可以为进一步的抗蚜育种提供依据。     

小麦品系中梁93444的抗条锈性遗传分析与分子作图

为明确抗锈品种中梁93444抗条锈基因及遗传特点,用CYR30、CYR31、CYR32对该品种、铭贤169及杂交组合进行遗传分析,用SSR技术对分离家系F_3-3进行PCR扩增和电泳分析。结果显示,中梁93444对CYR30、CYR31的抗病性均由1对显性和1对隐性基因控制,对CYR32由2对显性互补基因控制;F_3-3分离家系对CYR32的抗病性由1对显性基因控制,该基因暂命名为Yr93444。对F_3-3分离群体进行SSR标记,建立了与该基因连锁的8个标记Xgwm122、Xwmc702、Xwmc644、Xwmc794、Xgwm328、Xwmc455、Xgwm372、Xwmc819,遗传距离分别为38.1、30.7、22.9、15.6、10.0、6.9、3.5和2.8 cM。 应用SSR标记、中国春及缺四体将Yr93444定位于2AL上。系谱分析和SSR分子标记检测表明,该基因是来自中间偃麦草的新抗条锈基因。用与该基因紧密连锁的SSR标记Xgwm372和Xwmc819检测中梁品种和黄淮麦区主栽品种,发现89%中梁品种含该抗病基因,而86%黄淮麦区主栽品种不含该抗病基因,表明该基因应用潜力很大。