基于判别局部保持投影的苹果叶部病害识别方法

通过维数约简实现特征提取是图像识别的一个重要步骤.由于同一种作物病害叶片和病斑图像的高度复杂性,在各种不同拍摄角度、位置和光照等条件下得到的图像之间差异较大,使得很多经典的维数约简和特征提取算法不能有效地用于作物叶部病害识别.本文在判别局部保持投影(Discriminant Locality Preserving Projections,DLPP)的基础上,提出一种基于DLPP的苹果叶部病害识别方法.首先利用GrabCut算法对采集的病害叶部图像进行背景分割,然后利用分水岭算法对去背景图像进行分割,得到病斑图像;再利用DLPP将病斑图像投影到低维判别空间,得到分类特征;最后利用K-最近邻分类器进行病害类别识别.在实际苹果病害叶片图像数据库上的实验结果表明,该方法是有效可行的.     

146份甘蓝型油菜种质芽期耐盐性筛选及评价

利用6份甘蓝型油菜种质筛选出油菜芽期耐盐性鉴定的适宜浓度为230mmol·L~(-1)。以该浓度对146份甘蓝型油菜品系进行芽期耐盐性鉴定,测定发芽势、发芽率、根长、芽长等指标,通过相关性、主成分、隶属函数以及聚类分析对油菜种质资源进行耐盐性综合评价。结果表明:盐胁迫下,油菜的发芽势、发芽率、根长、芽长、相对芽长、相对根长相互之间成极显著正相关,而与相对盐害率呈极显著负相关;主成分分析将7个耐盐相关指标分为2个主成分,累计贡献率达91.6%;结合隶属函数分析和耐盐性综合评价,将146份甘蓝型油菜耐盐性分为4个等级,其中耐盐材料6份、中度耐盐材料11份、低耐盐材料64份和敏盐材料65份。这些材料将为甘蓝型油菜种质耐盐性评价和筛选提供参考。     

地下水埋深与施氮水平对夏玉米生长及硝态氮量的影响

【目的】探讨华北地区夏玉米-冬小麦轮作体系下氮肥减施与地下水埋深的交互作用。【方法】借助大型地中渗透仪和Logistic作物生长模型,采用二因素完全随机区组设计:地下水埋深(G1:2.0 m、G2:3.0 m、G3:4.0 m),施氮量(N1:减氮20%、N2:常规施氮),以及不施氮不控水作为对照(WN),研究了华北地区地下水埋深和施氮水平组合对夏玉米生长、干物质量积累和硝态氮量的影响。【结果】所有处理夏玉米叶面积指数(LAI)在灌浆期最大,成熟期相同施氮水平,G1处理LAI显著高于G2、G3处理;N2水平下,G1处理玉米株高快速生长时间较G2、G3处理分别增加了3.99%、12.91%,但最大增长速率相对降低了9.69%、14.65%;N1水平下,G1处理籽粒干物质量显著高于G2和G3处理,N2水平下,G3处理籽粒干物质量显著高于G1和G2处理;N2水平下,G1处理硝态氮增量显著高于G2、G3处理,0~20 cm分别高出75.92%、90.03%,20~40 cm分别高出30.56%、130.95%。同一地下水埋深下,成熟期LAI表现为N2处理显著高于N1处理;0~20 cm与20~40 cm土层N2处理下硝态氮增量是N1处理的1.4~5.3倍和2.4~11.2倍;在G1水平下,N2处理株高快速生长期较N1处理增加了7.52%,而N1处理单株籽粒干物质量显著高于N2处理,高出9.13%;Person相关性分析表明,N2水平下,随着地下水埋深变化,0~40 cm土层硝态氮增量与产量显著负相关,R²为0.827~0.883。【结论】高氮与较浅地下水埋深组合促进了玉米营养生长,不利于玉米生殖生长和产量形成;低氮与浅地下水埋深组合有利于产量形成和减氮增效。     

基于无人机可见光影像的树种和树冠信息提取——以晋西黄土区蔡家川流域为例

为探究无人机遥感技术在黄土高原森林资源调查中的适用性,以晋西黄土区蔡家川流域为研究区,以无人机可见光影像为遥感数据源,基于面向对象最邻近分类法,识别并提取研究流域的树种和树冠信息,并与样方调查数据进行对比分析,评估无人机影像提取植被信息的精度及其适用性。结果表明:面向对象最邻近分类法对于郁闭度较低的林分和经济果木林的树种提取效果极好,但复杂植被类型会导致提取精度下降。在农地子流域和人工林子流域上,树种提取的分类混淆矩阵Kappa系数分别为0.898和0.728。面向对象最邻近分类法对人工林和经济果木林的树冠提取精度较高,与实测数据线性回归的决定系数(R²)在0.7以上,但对次生林的树冠提取效果相对较差,R²仅有0.422 3。将该方法拓展应用至流域尺度,识别结果显示,蔡家川流域内人工林子流域主要为刺槐、油松和侧柏混交林,经济作物主要为苹果,油松的林分密度为1 744株·hm^-2,平均冠幅为2.24 m,苹果的林分密度为382株·hm^-2,平均冠幅为4.26 m;农地子流域有苹果树912株,林分密度为439株·hm^-2,平均冠幅为3.84 m。结果表明,基于无人机遥感影像,利用面向对象最邻近分类法可以高效、准确地提取林木株数、郁闭度和平均冠幅,从而有效提高黄土区植被调查的效率。     

水溶有机肥对水稻促早熟的效果研究

为验证水溶有机肥促进水稻早熟的作用,减轻不利天气对水稻产量的影响,采用对比试验的方法,从水稻生育期、病害发生、茎蘖动态、产量性状和经济效益等方面,分析水溶有机肥对水稻生产的影响。试验结果显示,水溶有机肥能使水稻成熟期提早2 d,增强植株抗逆性,增产增效。     

黏虫UDP-葡萄糖基转移酶UGT33J12基因序列分析及对两种杀虫剂的响应

UDP-葡萄糖基转移酶是昆虫体内重要解毒代谢酶,对昆虫抗药性发挥重要作用.研究基于转录组测序获得一条黏虫UDP-葡萄糖基转移酶cDNA序列,经UGT国际命名委员会命名为UGT33J12(GenBank登录号:MT873954).该序列全长1798 bp,含有1个开放阅读框,长度为1557 bp,编码518个氨基酸组成的多肽,分子质量约为58.95 ku,等电点为8.62.UGT33J12基因编码氨基酸N端区域包含一个长度为20个氨基酸信号肽序列,以及起催化作用的组氨酸(H)和天冬氨酸(D);C端区域包含两个供体结合区和一个保守特征性基序;在供体结合区中鉴定得到8个关键氨基酸残基.高效氯氟氰菊酯LD10处理黏虫四龄幼虫12、24和48 h,LD30、LD50处理黏虫12和24 h,该基因表达量上调;氯虫苯甲酰胺LD10处理黏虫四龄幼虫24、48 h,LD30处理黏虫3、12、24和48 h,LD50处理黏虫3、24和48 h,基因表达量均上调.结果表明,该基因可能参与黏虫对高效氯氟氰菊酯和氯虫苯甲酰胺两种杀虫剂解毒代谢过程.     

不同发育阶段老山芹种子多组学联合分析

层积是解除老山芹种子休眠有效方法.为深入研究层积对老山芹种子休眠及萌发影响的分子机制,取未层积、子叶期胚及发芽种子作蛋白质组(TMT法)和代谢组(GC-TOF/MS法)测定与分析,比较筛选差异蛋白质和差异代谢物,运用生物信息学技术预测分析相关生物学功能并整合分析二者间关联性,Real-time PCR鉴定糖代谢相关通路关键酶基因表达谱.结果表明,与种子萌发相关差异蛋白包括HmBIP2、HmACT7、HmUDG4及HmACLB-2等;存在互作关系的差异蛋白多为核糖体蛋白;差异代谢物、存在关联关系的差异蛋白及差异代谢物显著富集于淀粉和蔗糖代谢、半乳糖代谢等糖代谢通路中;大多数糖代谢相关通路关键酶基因呈先降后升表达趋势.研究从差异蛋白质和差异代谢物功能角度进一步揭示老山芹种子后熟及萌发调控机制.     

番茄茎秆浸提液对番茄生长和风味品质的影响

为探究番茄茎秆资源化应用技术及效果,本研究利用番茄茎杆有氧发酵浸提液(EX1)和番茄茎杆厌氧发酵浸提液(EX2)水培番茄,以山崎营养液处理为对照(CK),对番茄植株的生长形态、果实营养品质和挥发性物质等相关指标进行分析。结果表明:1)EX1和EX2处理的株高、茎粗、叶面积和生物量等指标低于CK处理,但番茄果实可溶性固形物、糖酸比、可溶性蛋白和维生素C等指标均优于CK处理,并以EX2处理表现最佳;2)EX1、EX2和CK处理检测到挥发性物质数量依次是39、34和27种;3)EX1、EX2和CK处理的挥发性物质总含量依次是1 403.35、1 931.10和1 368.40μg/kg;4)EX1、EX2和CK处理的番茄特征挥发性物质总量依次是953.82、1 256.60和1 055.06μg/kg。说明单纯使用番茄茎杆浸提液水培番茄,虽然在生长上稍显弱势,但可显著改善果实营养和风味品质。本研究一定程度上使番茄茎秆得到了有效利用,也为其他蔬菜茎秆资源化技术提供理论参考,具有较为广阔的前景。     

环境低温对H9N2亚型禽流感病毒感染小鼠致病性的影响

旨在分析环境低温对H9N2亚型禽流感病毒感染小鼠致病性的影响。选用120只6~8周龄,雄性SPF BALB/c小鼠,随机分为4组:无感染常温组(PBS处理,(20±2)℃)、无感染低温组(PBS处理,(10±2)℃)、H9N2病毒感染常温组(H9N2处理,(20±2)℃)、H9N2病毒感染低温组(H9N2处理,(10±2)℃)。在感染后观察感染小鼠发病14 d内的临床症状、存活率,肺脏病变程度、肺部细胞因子含量的动态变化以及肺脏病毒载量。结果表明:1)与H9N2病毒感染常温组小鼠相比,环境低温处理的H9N2病毒感染小鼠临床症状明显加重,其中体重明显降低,但差异不显著(P>0.05),存活率由95%降为67%,肺水肿程度和肺组织病变程度更加严重;2)H9N2病毒感染低温组与H9N2病毒感染常温组相比,肺脏TNF-a和IL-1β含量无显著差异,但均显著高于2个无感染组(P<0.01);3)H9N2病毒感染低温组与H9N2病毒感染常温组相比,肺组织病毒载量显著增加(P<0.01)。综上,环境低温明显增加了H9N2亚型流感病毒对小鼠的致病性,为进一步揭示环境低温与流感病毒感染之间的关系,以及采取有效的预防措施提供数据基础。     

重金属铊胁迫下水稻（Oryza sativa L.）根系草酸含量与铊吸收的关系

铊（Tl）作为一种非必需、高毒性重金属元素,会干扰植物的正常发育,并在食物链中引起严重的毒性积累。根系分泌有机酸在抗重金属污染中起着重要作用。为研究铊胁迫下的植物根系有机酸分泌特征与重金属吸收的关系,利用水培法对Tl胁迫下水稻（Oryza sativa L.）植株草酸分泌和Tl分布特征进行检测和分析,研究不同抑制剂对水稻草酸含量及Tl含量的影响,并分析水稻内部草酸含量与Tl吸收及分布的相关性。结果显示,Tl胁迫浓度从10 μmol·L^-1提高到25 μmol·L^-1,水稻根系外分泌的草酸量呈上升趋势;但随着铊胁迫时间的延长,草酸分泌量又逐渐减少。阴离子通道抑制剂苯基乙二醛（PG）和尼氟酸（NIF）显著抑制根系外泌草酸含量,NIF的抑制作用强于PG。根比叶积累更多的Tl,其中根细胞质是储存Tl的主要部位。水稻根系内草酸含量与植株Tl含量呈极显著正相关（r=0.923,P<0.01),表明水稻根系内部草酸含量对水稻植株耐受Tl具有重要作用。