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1.
当前,能够实现作物表型参数高效、准确的测量和作物生育期表型参数的动态量化研究是表型研究和育种中亟待解决的问题之一。本研究以棉花为研究对象,采用三维激光扫描LiDAR技术获取棉花植株的多时序点云数据,针对棉花植株主干的几何特性,利用随机抽样一致算法(RANSAC)结合直线模型完成主干提取,并对剩余的点云进行区域增长聚类,实现各叶片的分割;在此基础上,完成植株体积、株高、叶长、叶宽等性状参数的估计。针对多时序棉花激光点云数据,采用匈牙利算法完成相邻时序作物点云数据的对齐、叶片器官对应关系的建立。同时,对各植株表型参数动态变化过程进行了量化。本研究针对3株棉花的4个生长点的点云数据,分别完成了主干提取、叶片分割,以及表型参数测量和动态量化。试验结果表明,本研究所采用的主干提取及叶片分割方法能够实现棉花的枝干和叶片分割。提取的株高、叶长、叶宽等表型参数与人工测量值的决定系数均趋近于1.0;同时,本研究实现了棉花表型参数的动态量化过程,为三维表型技术的实现提供了一种有效的方法。  相似文献   
2.
郑伟  师筝  龙美  廖允成 《中国农业科学》2021,54(21):4539-4551
【目的】叶色突变体是研究叶绿素合成、叶绿体发育和光合作用的理想材料,探索小麦黄绿叶突变体的光合生理特性,旨在阐明其光合作用调控机理,为小麦黄绿叶突变体的进一步利用奠定基础。【方法】以野生型冀麦5265和突变体冀麦5265yg为试验材料,对叶色表型进行观察,采用分光光度计和试剂盒法测定色素含量和酶活性,并利用Li-6400便携式光合仪和PAM100叶绿素荧光仪进行光合气体交换参数和叶绿素荧光参数测定。【结果】表型观察和色素含量结果表明,突变体苗期叶片表现为黄绿色,抽穗后叶片逐渐转变为淡绿色。遮阴处理可以使叶片颜色部分复绿,但比野生型略浅,属于光诱导转绿型突变体。突变体叶绿素a和叶绿素b含量显著低于野生型,叶绿素a/b的比值升高,为典型的叶绿素缺乏型突变体;光响应曲线和CO2响应曲线显示,突变体的表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)、最大净光合速率(Pn-max)、光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)、羧化效率(CE)和饱和CO2浓度(I-sat)显著高于野生型,说明突变体叶片的光合机构稳定,强光下光合速率更高;光合气体交换参数和叶绿素荧光动力学参数表明,突变体的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光化学量子效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)和光化学淬灭系数(qP)显著高于野生型,说明其具有较强的光能转化和CO2固定能力;突变体的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均高于野生型,丙二醛(MDA)含量下降,可溶性糖和可溶性蛋白含量升高,说明抗氧化酶系统通过清除氧自由基降低了氧化损伤,突变体叶片细胞膜损害减轻,抗逆性增强;突变体的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)活性显著低于野生型,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性显著高于野生型,推测C4 途径光合酶PEPC活性的升高可能是突变体具有较高净光合速率的原因之一。花后遮阴以及外源喷施抗坏血酸AsA和二硫苏糖醇DTT处理表明,突变体对光强变化更敏感、叶片内AsA含量及叶黄素循环效率更高。【结论】黄绿叶突变体冀麦5265yg叶片气孔导度明显改善、热耗散降低、C4途径光合酶活性升高,是其光合速率提高的主要原因。该结果为小麦叶色突变体高光合特性的分子调控机制研究奠定基础。  相似文献   
3.
【目的】研究南疆戈壁日光温室内不同叶背补光模式对番茄果实品质的影响,以获得适合该地区设施番茄生产的经济最适补光模式。【方法】 以NS3389番茄作为材料,LED为补光光源,于08:00~22:00期间内,以无补光处理为空白对照(CK),并设置3种叶背补光模式:T1,100 μmol/(m2·s)持续补光;T2,揭帘之前与盖帘之后200 μmol/(m2·s)间歇补光;T3,揭帘后室内光强低于150 μmol/(m2·s)时按照100 μmol/(m2·s)自动补光。【结果】 T2和T3下番茄果实的可溶性固形物含量、总酸含量以及糖酸比均高于其他处理;T2处理下番茄果实中可溶性蛋白、抗坏血酸(VC)、番茄红素和挥发性物质含量最高。【结论】 揭帘前后的适度高光强补光模式(T2处理)较适合南疆地区戈壁温室高品质番茄生产。  相似文献   
4.
以含有水稻白叶枯病抗性基因Xa21Xa23的材料为供体,以课题组选育不含Xa21Xa23基因的材料为受体,通过杂交、复交等方法,并采用分子标记辅助选择(molecular marker-assisted selection,MAS)世代选择,将含有Xa21Xa23基因的材料、含与不含Xa21Xa23基因的姊妹系接种7种广泛使用的白叶枯病菌种生理小种,分析了这些材料白叶枯病的抗性。研究表明含有抗性基因Xa21的水稻材料抗性累计(HR、R、MR)所占比例依次为菌株HNA1-4、PXO86(84.62%)>YN24(82.14%)>GD1358(73.08)>PXO99(67.86%)>GDA2(63.33%)>FuJ(6.67%),表明含Xa21基因材料对菌株FuJ所诱发的白叶枯病基本无抗病能力,但对于其他菌株,仍有36.67%~15.38%的材料易感病;含Xa23基因的材料在所有诱发菌株中抗性累计(HR、R、MR)均在76%以上,仍有23.02%~15.52%的材料对7种诱发菌株没有抗性。通过对菌斑长度变异系数大小的分析,表明含有Xa21Xa23基因的材料对不同菌株抗病能力或对同一菌株的抗病能力不同材料有较大的变化。通过对诱发白叶枯病菌株间菌斑长度的相关性分析,表明含有Xa21的材料菌株GDA2或HNA1-4与对应的其他6菌株之间达到了显著或极显著正相关,含有Xa23基因的材料菌株YN24、GD1358、PXO86与对应的其他6种菌株间呈极显著正相关,含此2类基因材料抗性鉴定选取对应菌系可以提高选育效率。通过对姊妹系的分析表明,Xa21Xa23基因的白叶枯病抗性与选育材料的背景有关。相关性分析表明,Xa21基因的材料抗性与亲本材料呈极显著正相关(R=0.5725**),Xa23基因材料抗性与亲本材料呈显著正相关(R=0.2212*)。  相似文献   
5.
本文主要通过研究烤烟-丹参轮作的种植模式,发现烟药轮作可以改善土壤结构,降低烟草土传病害的发生率和病情指数,从而增加烤烟亩产量和亩产值,增加上等烟比例,同时烟药轮作还可以提高烟叶的内在质量,促进烟草高质量发展。  相似文献   
6.
基于迁移学习的葡萄叶片病害识别及移动端应用   总被引:7,自引:6,他引:1  
苏仕芳  乔焰  饶元 《农业工程学报》2021,37(10):127-134
为解决已有的卷积神经网络在小样本葡萄病害叶片识别的问题中出现的收敛速度慢,易产生过拟合现象等问题,提出了一种葡萄叶片病害识别模型(Grape-VGG-16,GV),并针对该模型提出基于迁移学习的模型训练方式。将VGG-16网络在ImageNet图像数据集上学习的知识迁移到本模型中,并设计全新的全连接层。对收集到的葡萄叶片图像使用数据增强技术扩充数据集。基于扩充前后的数据集,对全新学习、训练全连接层的迁移学习、训练最后一个卷积层和全连接层的迁移学习3种学习方式进行了试验。试验结果表明,1)迁移学习的2种训练方式相比于全新学习准确率增加了10~13个百分点,并在仅训练25轮达到收敛,该方法有效提升了模型分类性能,缩短模型的收敛时间;2)数据扩充有助于增加数据的多样性,并随着训练次数的增加,训练与测试准确率同步上升,有效缓解了过拟合现象。在迁移学习结合数据扩充的方式下,所构建的葡萄叶片病害识别模型(GV)对葡萄叶片病害的识别准确率能达到96.48%,对健康叶、褐斑病、轮斑病和黑腐病的识别准确率分别达到98.04%、98.04%、95.83%和94.00%。最后,将最终的研究模型部署到移动端,实现了田间葡萄叶片病害的智能检测,为葡萄病害的智能诊断提供参考。  相似文献   
7.
为探究不同种植密度对雪茄烟叶生理生化特性和品质的影响,确定四川雪茄烟适宜的种植密度,以德雪一号为供试材料,测定了成熟期田间微气候、烟叶膜脂过氧化程度、抗氧化酶活性和烟叶产质量等指标。结果表明,随着种植密度的增大,烟田温湿度增大,烟叶所受光照强度降低。成熟期温度与烟叶膜脂过氧化程度呈显著正相关关系,相关系数在0.52~0.85之间。同一时期内烟叶丙二醛(MDA)含量随种植密度增大呈先降后升趋势,抗氧化酶活性呈先升后降趋势。种植密度为21 000株/hm2时抗氧化酶活性最高,过氧化物酶和过氧化氢酶活性在打顶后28d达到最高,分别为61.6U/(gFW·min)和123.0U/(mg·min),超氧化物歧化酶活性在打顶后21d达到最高,为755.8U/g,打顶后35d MDA含量为25.3mmol/g,膜脂过氧化程度最低。调制后烟叶总糖含量增至1.86%,烟碱含量为3.02%,钾氯比高达9.21,化学成分较为协调,感官评吸得分最高,烟叶产值与茄衣烟比例较常规种植密度24 000株/hm2分别提升了0.9万元/hm2和7%。综上所述,21 000株/hm2为四川省雪茄烟适宜的种植密度。  相似文献   
8.
9.
Sunflower (Helianthus annuus L.) is an important oilseed crop in China and is grown in rotation with potato in the northern parts of China, including Inner Mongolia, Hebei, Shaanxi, Shanxi, Gansu, Jilin, Liaoning and Heilongjiang provinces. In 2014, diseased samples of sunflower (variety 3638C) with black sunken lesions on bracts and stems of sunflower were collected in Wuchuan, Hohhot (41°05′ N, 111°27′ E) and Chahaeryouyihouqi, Wulanchabu (41°52′ N, 113°0′ E), Inner Mongolia, China. We used morphological and molecular techniques to identify the causal agent of Alternaria leaf blight. Phylogenetic analysis based on a combined phylogenetic dataset using the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (gpd) and Alternaria major allergen gene (Alt a1) was done to support the morphological identification. In addition, PCR was performed with specific primers targeted on Alt a1 and calmodulin genes of A. solani and A. tomatophila. The results showed that HaAs7 gave an amplicon of the expected size (164 bp) with A. solani-specific primers, however, no band was observed with the A. tomatophila-specific primers. The opposite pattern of PCR result (483 bp) was obtained with DNA of HaAt4 as template, indicating that HaAs7 is A. solani and HaAt4 is A. tomatophila. Furthermore, evaluation the pathogenicity of the recovered Alternaria isolates and their potential as causal agents of Alternaria leaf blight of sunflower was done. Pathogenicity tests showed that A. solani and A. tomatophila tested could be capable of causing Alternaria leaf blight of sunflower. Till now, nine species of Alternaria have been reported causing Alternaria leaf blight of sunflower, this is the first report that A. solani and A. tomatophila as causal pathogens for Alternaria leaf blight on sunflower.  相似文献   
10.
为分析冬春季连阴雨寡日照对大棚草莓产量和品质的定量化影响,探究其影响规律,促进草莓生产减灾增收,实验筛选3个连阴雨寡日照天气发生较重的典型受灾年份,将未发生该灾害的相近年份同时段作为对照,对比分析草莓棚内气象要素、果实产量和品质相关指标,根据上述年度数据差异进一步分析了受灾最重年份逐月果实产量品质指标,以探究连阴雨寡日照天气对大棚草莓果实生长、果实产量、品质等相关指标的影响。结果显示,连阴雨寡日照年份与对照年份的棚内各小气候要素差异较明显,与对照年份相比,发生连阴雨寡日照时段的日均温平均偏低2.5 ℃,相对湿度平均偏高13.5%,太阳辐射平均偏低61.4%;连阴雨寡日照年份较对照年份年产量平均减产11.6%,连阴雨导致果实生长迟滞,果实横纵径均较对照年份偏小,果实畸形和病害影响加重,畸、烂果明显比正常年份偏多;连阴雨寡日照年份逐月产量受影响较重,且有滞后发灾特点,该灾害发生时段对可溶性固形物抑制作用较明显,当灾害结束、天气转好后,该指标能在较短时间内反弹。本研究可为下一步开展大棚草莓连阴雨寡日照灾害防御技术研究奠定基础。  相似文献   
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