基于多列空洞卷积神经网络的麦穗计数方法研究

田间麦穗计数因主要依靠人工而存在耗时长、成本高等问题,为提高麦穗计数的效率和准确性,提出基于人群计数卷积神经网络的麦穗计数方法,在图像基础上进行麦穗数量自动化计数.试验改进了现有人群计数模型中的多列卷积神经网络MCNN和空洞卷积神经网络CSRNet,并对MCNN和CSRNet进行融合,建立了多列卷积神经网络MCSRNet.测试结果表明:MCSRNet网络对麦穗的预测准确率可以达到92.4％,较MC-NN和CSRNet分别提高1.0％和4.0％,且训练迭代次数分别减少39次和5次.另基于独立数据集进行了测试,MCSRNet网络平均准确率为81.9％,较MCNN和CSRNet分别提高了0.4％和0.7％.MCSRNet的麦穗计数结果R2为0.80,优于MCNN和CSRNet.以上研究结果表明,MCSRNet网络有较高的麦穗计数准确率,同时有较快的训练速度,可为后续基于图像的小麦产量预测提供技术方法.     

全南监理交警联手整治“黑车非驾”

全南县是地处江西省最南端的边远山区小县，为了加强农用车及拖拉机的管理，全南县农机安全监理部门得到县交警帮门的大力支持，他们主动派出警员配合农机监理部门自10月中旬开始深人边远山区特别是撤乡并镇地区展开了为期半个月的农用运输车辆“黑车非驾”专项整治工作，     

两种施肥环境下冬小麦京411及其衍生系产量和生理性状的遗传分析

明确高产广适性与肥料高效利用相关性状的遗传特性对培育优良新品种具有重要意义。本研究以京411及其衍生后代共15个品种(系)为材料,在4个正常施肥和1个常年不施肥环境下研究品种(系)的产量构成因素和生理性状,结合90K SNP芯片,解析骨干亲本携带的产量和生理性状等位基因信息,探讨优异基因对高产品种的贡献。结果表明,正常施肥环境下,京411衍生后代的产量和收获指数均随世代增加呈逐渐上升趋势,其中收获指数增加较为显著(P0.05)。冠层温度对籽粒产量有重要贡献(P0.05),而叶面积指数和光合速率对收获指数有显著贡献(P0.05)。两种施肥条件下中麦175具有较高且稳定的产量和生物学产量,主要与其较高的肥料吸收效率有关。控制产量和生理性状的遗传区段主要分布在A和B基因组上,2B、3A和5A染色体分别携带控制穗粒数、叶面积指数和光合速率的位点。京411携带31个对产量和生理性状为正向效应的等位基因,衍生品种CA0958和中麦175携带的正向效应区段最多,分别占正向效应位点总数的53.85%和51.35%。中麦175的高产潜力和广适应性可能与其携带较多有利等位基因有关。     

基于高光谱遥感和集成学习方法的冬小麦产量估测研究

【目的】利用2种灌溉处理下不同发育阶段的冬小麦冠层高光谱信息,通过机器学习方法对小麦籽粒产量进行估测精度研究,明确产量最佳估测模型,对于育种工作有着重要应用价值。【方法】以黄淮麦区207个主栽小麦品种为材料,于2018—2019和2019—2020年度连续2个生长季在河南省新乡基地的正常灌溉和节水处理下种植,并调查开花期、灌浆前期和灌浆中期的冠层高光谱数据,分别以6种机器学习方法和集成方法建立光谱指数产量估测模型。【结果】2种灌溉处理下,3个生育期各光谱指数均与产量呈极显著相关（P<0.0001）,且表现出较高的遗传力（0.61-0.85）,主要受遗传因素控制。在正常灌溉处理下,与传统机器学习方法表现最佳的模型相比,集成学习方法在3个生育期的平均决定系数(R²) 分别由0.610、0.611和0.640提高至0.649、0.612和0.675,平均均方根误差 (RMSE) 分别降低至0.607、0.612和0.593 t·hm^-2;节水处理下,3个生育期的平均R²分别由0.461、0.408和0.452提高至0.467、0.433和0.498,平均RMSE分别降低至0.519、0.559和0.504 t·hm^-2。【结论】利用集成方法将不同模型估测结果进行结合,能够有效地提高产量估测精度,2种灌溉处理下均在灌浆中期估测精度最佳,可为冬小麦育种工作中产量估测提供参考。     

两种新型苗圃机械的试验

为了满足苗圃作业机械化发展的要求,带岭林业实验局中心苗圃本着自力更生、勤俭节约的原则,博采众家之长,研制成功了2MS-200型深松犁和2PQ-5型多用喷洒车。现将这两种新型苗圃机械的试验情况简报如下。1 2MS-200型深松犁1.1 结构特点和主要参数2MS-200型深松犁是由机架、刀架、犁刀及悬挂部分组成(见图1)。机架系槽钢焊接而成的平面方柜式机架;刀架是由角钢焊接而成;犁刀采用钢轨锻打成型,与水平成45度角,入土性能好;悬挂装置由角钢焊接而成。深松犁通过悬挂装     

玉米圆斑病在通化县发生严重

玉米圆斑病（ＨｅｌｍｉｎｔｈｏｓｐｏｒｉｕｍｃａｒｂｏｎｕｍＵｌｓｔｒｕｐｐ）是吉林省补充植物检疫对象。通化县７０年代曾有轻微发生,１９９８年在我县大川乡玉米制种田突然暴发,一般地块发病率１０％,严重地块病株率达１００％。据调查,玉米圆斑病主要侵害果...     

北方冬麦区新育成优质品种的面包和馒头品质性状

本研究旨在了解近年北方冬麦区育成优质小麦品种的品质状况, 为优质小麦新品种选育和推广提供重要信息。2013—2014和2014—2015年度将52份国内及6份国外代表性优质品种种植于河北高邑和山东济宁, 测定粉质仪和拉伸仪参数及面包和馒头品质性状, 并分析蛋白质组分含量对面团流变学特性及面包和馒头成品品质的影响。结果表明, 大部分参试品种的粉质仪稳定时间在7 min以上, 品种间面筋强度、面包和馒头成品品质均存在显著差异。CA0493、师栾02-1、12品404、新麦26和Karl 5个品种面包品质好, 其中师栾02-1和Karl的馒头品质也较好, 可以作为兼用型品种在品质育种中应用。拉伸仪品质特性是反映强筋品种面包品质的重要指标, 建议在进行面包品质改良时, 重视拉伸特性。不溶性谷蛋白聚合体含量与面筋强度和面包品质呈显著正相关, 可作为品质育种的选种指标。     

中国鲜面条耐煮特性及评价指标

以我国北部和黄淮冬麦区的46份主栽小麦品种和育成品系为材料, 分析了品质性状与煮熟面条冲洗水中总有机物含量(TOM)、干物质蒸煮损失率、面条吸水性和黏性等面条耐煮性指标的关系。结果表明, 小麦品种的磨粉品质、面团流变学特性、淀粉品质及TOM值、蒸煮损失率和黏性等面条耐煮性指标存在较大变异。拉伸面积和最大抗延阻力与TOM值呈显著负相关, 相关系数分别为-0.66 (P<0.01)和-0.56 (P <0.01); 稳定时间、拉伸面积和最大抗延阻力与面条煮6 min和10 min后鲜重的相关系数为-0.55~ -0.63 (P <0.01), 耐揉指数与二者的相关系数分别为0.67 (P<0.01)和0.69 (P<0.01); 糊化温度与面条煮10 min后鲜重呈极显著正相关(r = 0.60, P<0.01), 说明提高小麦面粉的蛋白质含量、面筋强度可以显著改善面条耐煮特性, 蛋白质特性是影响面条耐煮性的主要品质因子, 淀粉糊化参数对面条耐煮性也有一定影响。TOM值与面条煮6 min和10 min后鲜重呈显著正相关, 相关系数分别为0.66 (P<0.01)和0.69 (P<0.01); 面条煮6 min与煮10 min后鲜重也呈高度正相关(r = 0.86, P<0.01)。建议将10 g鲜面条煮10 min后的鲜重≤21.0 g作为优质鲜面条耐煮性的主要评价指标。     

小麦重要品质性状的QTL定位

【目的】发掘重要性状的QTL及其分子标记进行小麦品质分子改良。【方法】采用PH82-2/内乡188杂交后代240个F5:6家系,按照Latinized α-lattice设计,2004～2005年度分别种植在河南焦作、安阳和山东泰安。对籽粒蛋白质含量、Zeleny沉降值、和面时间、8分钟带宽、峰值粘度和稀懈值进行测定,利用188个SSR标记和4个蛋白标记构建遗传连锁图谱,采用复合区间作图法（CIM）对上述6个品质性状进行QTL定位。【结果】 籽粒蛋白质含量检测出3个QTL,分布在3A、3B染色体上。在1B、1D和3B染色体上检测到3个控制Zeleny沉降值的QTL,其中位于1B和1D染色体上的QTL在3个地点均检测到,可解释5.5％～17.6％表型变异。发现3个控制和面时间的QTL,分布在1B和1D染色体上,在3个地点均能检测到,贡献率为7.9％～55.3％;检测出8分钟带宽的QTL 5个,其中1B和1D染色体上的QTL在3种环境下均能检测到,贡献率为11.7%～33.9%。发现峰值粘度QTL 4个,分布在1A、1B、3A和7B染色体上;检测出稀懈值QTL 5个,位于1B、4A、5B、6B和7A染色体上。1B染色体上存在同时控制Zeleny沉降值、和面时间、8分钟带宽、峰值粘度和稀懈值的QTL,与最近标记Glu-B3j连锁距离为0.1～0.8cM,说明1BL/1RS易位对这些性状有重要影响;1D染色体上存在同时控制Zeleny沉降值、和面时间和8分钟带宽的QTL,与最近的标记Dx5+Dy10连锁距离为2.5～3.3cM,表明Dx5+Dy10高分子量谷蛋白亚基对这3个性状影响很大。和面时间和8分钟带宽位于1B和1D染色体的QTL以及稀懈值位于1B染色体上的QTL在3个地点均能检测到,具有环境稳定性。【结论】本研究定位的品质性状的标记可作为小麦品质分子育种的工具。     

小麦Glu-1位点变异和1B/1R易位对谷蛋白亚基表达量和面包加工品质的影响

选用北方冬麦区近年来育成的优质强筋品种及山东省主栽品种共42份, 采用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)和凝胶色谱法(SE-HPLC)对小麦贮藏蛋白组分进行量化, 分析了不同高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成对其表达量、面团流变学特性和面包加工品质的影响。结果表明, Glu-D1位点对谷蛋白亚基含量和加工品质的加性效应最大, 达5%显著水平, 贡献率为28.5%~71.3%。在Glu-A1和Glu-D1位点, 单个亚基对谷蛋白亚基含量和加工品质的贡献分别为1>2*>N和5+10>2+12>4+12, 而在Glu-B1位点, 则表现为差异不显著。不同亚基组合的HMW–GS表达量差异达5%显著水平, 相同亚基组合的品种间贮藏蛋白组分表达量的变异较大, 亚基表达量的差异可能是导致品种间品质差异的重要原因。1B/1R易位显著降低LMW-GS、谷蛋白总量和%UPP, 导致加工品质变劣。选择具有优质亚基组合, 且谷蛋白亚基表达量高的类型, 是有效改良面筋强度, 进一步提高优质新品种选育的有效途径。