基于卷积神经网络的牧草种子图像识别

传统的灰度图像处理方式会降低数据集的复杂性,进而降低模型识别相似种子的准确率。因此,将卷积神经网络中传统的图像灰质化处理方法改进为归一化典型判别分析(nCDA)算法与卷积神经网络(CNN)相结合的方法(CNN-nCDA),该方法基于多光谱仪采集的种子图像信息,以深度学习框架TensorFlow为基础,利用卷积神经网络构建种子识别算法,可区分高相似度牧草种子。结果表明,仅依靠传统灰度图难以区分形态相似的种子(62.11%～72.5%),而采用CNN-nCDA策略对不同类别种子分类的准确率可达100.0%,优于单独使用nCDA (90.0%～100.0%)、线性判别分析(LDA)(97.3%～100.0%)、支持向量机(SVM)(92.4%～97.5%)的准确率。综上所述,多光谱成像技术中的nCDA算法与卷积神经网络相结合技术,具有较高的校准和验证能力,对现场快速筛选种子具有良好的应用前景。     

铕元素提高苜蓿老化种子活力的作用机制

EuCl3浸种对自然和人工老化苜蓿种子活力影响的研究结果表明,EuCl3处理能明显提高苜蓿老化种子的发芽率、发芽指数、活力指数,增强呼吸作用。其作用机制为EuCl3能使老化种子超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶等保护酶活性增强,能清除体内·O2-自由基和降低膜脂过氧化水平,修复因老化伤害的种子膜系统。EuCl3处理对自然老化苜蓿种子活力的提高较人工老化苜蓿种子明显。     

人工劣变处理对华北驼绒藜种子活力的影响

采用高温高湿(40℃,RH100%)人工老化法处理、20%甲醇人工老化法处理均可不同程度的降低驼绒藜种子活力,并可以较理想的模拟种子的劣变过程.种子人工老化过程中种子内呼吸酶活性下降,种子发芽率、发芽指数、活力指数降低.TTC含量与活力指数呈显著正相关,TTC法是检验华北驼绒藜种子活力的良好指标,而电导率、丙二醛含量与种子劣变的相关性不明显.     

燕麦种子活力测定方法

以不同年份收获的燕麦(Avena sativa)种子（Lot2004,Lot2007,Lot2008）为试验材料,采用标准发芽、快速发芽、电导率测定、甲醇劣变处理和人工老化处理方法,对燕麦种子活力进行测定。同时进行了田间种植出苗试验,测定不同储藏年限种子的田间出苗率及田间出苗时间,并分析各室内测定指标与田间出苗率及田间出苗时间的相关性。结果表明,甲醇劣变处理、人工老化处理、标准发芽测定与田间出苗率的相关性均不显著（P>0.05）,而平均发芽时间MJGT（胚根伸出种皮）和MGT（胚根至少2 mm）与田间出苗率显著相关（P<0.05）,可以较好预测种子批的田间出苗情况。     

外源油菜素内酯引发对老化燕麦种子萌发特性的影响

[目的]探讨外源油菜素内酯（brassinosteroids,BR）引发对老化燕麦（Avena sativa）种子活力的影响。[方法]以人工老化后的燕麦种子为试验材料,经不同浓度（0、0.01、0.10、0.50、1.00、10.00μmol/L）的BR溶液引发0(CK)、1、6、12、18、24 h,分析其发芽率、发芽指数、平均发芽时间和幼苗活力指数的变化规律。[结果]不同外源BR浓度、引发时间以及两者之间的交互作用对老化燕麦种子发芽率、发芽指数、平均发芽时间、幼苗活力指数均存在极显著（P<0.01）影响。BR浓度为0.01μmol/L引发24 h时,老化燕麦种子的发芽率、发芽指数和幼苗活力指数均最高,平均发芽时间最短;在BR浓度为10.00μmol/L时,1～24 h老化燕麦种子的发芽率、发芽指数、幼苗活力指数均低于其他浓度,而平均发芽时间显著（P<0.05）高于其他浓度。[结论]低浓度外源BR引发能够提高老化燕麦种子活力水平,而高浓度则降低其活力水平。该试验条件下,浓度为0.01μmol/L的油菜素内酯引发24 h是缓解燕麦种子老化的最佳处理。     

基于多光谱成像技术鉴别不同紫花苜蓿品种的种子

不同紫花苜蓿(Medicago sativa)品种种子的无损检测是一个极具潜力的研究方向，本研究利用多光谱成像(Multispectral imaging, MSI)技术对25个紫花苜蓿品种的种子进行检测，并对形态和光谱两种特征参数进行分析。结果显示，不同品种种子的形态和光谱特征参数均有区别。基于形态特征参数的k-means聚类分析，将不同苜蓿品种大致归为四类，其中三类偏向于国外品种，一类偏向于国内品种。再结合基于光谱特征参数的k-means聚类分析，根据聚类结果，可以大致区分25个品种的种子。此外，本研究尝试用多光谱数据来关联种子内物质含量，对种子抗坏血酸(Ascorbic acid, AsA)含量与形态、光谱特征参数的相关性进行分析，结果表明，种子AsA含量与形状参数a、形状参数b、长宽比以及紧实度圆等形态参数具有一定的相关性，相关系数分别为-0.59,-0.58,-0.67,-0.68。以上研究结果表明，利用多光谱成像技术检测不同紫花苜蓿品种具有可行性，种子内储存物质含量也与种子图像存在一定相关性。     

紫花苜蓿和黄花苜蓿种子萌发期对PEG模拟干旱胁迫的响应

为了探知紫花苜蓿和黄花苜蓿种子萌发期对逆境胁迫的适应能力,采用8个不同浓度的聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟干旱条件,研究了紫花苜蓿和黄花苜蓿种子萌发和幼苗生长对干旱的响应,评价了二者的抗旱性。结果表明,在非干旱和干旱条件下,紫花苜蓿的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、苗长均高于黄花苜蓿。轻度干旱(PEG 4%)可促进两种苜蓿的种子萌发;中度干旱(PEG 8%~12%)对两种苜蓿的种子萌发和幼苗生长产生显著抑制作用;重度干旱(PEG 16%~20%)抑制作用更强。黄花苜蓿受抑制程度大于紫花苜蓿。极端干旱条件(PEG 24%~32%)下,两种苜蓿的种子完全受到抑制,不能萌发,但种子活力依然存在。复水至水分条件适宜时,仍能萌发。参考隶属函数法采用多个相对指标的综合评价结果表明紫花苜蓿种子萌发期的抗旱性高于黄花苜蓿。     

人工劣变处理对华北驼绒藜种子活力的影响

采用高温高湿(40℃。RHl00％)人工老化法处理、20％甲醇人工老化法处理均可不同程度的降低驼绒藜种子活力。并可以较理想的模拟种子的劣变过程。种子人工老化过程中种子内呼吸酶活性下降。种子发芽率、发芽指数、活力指数降低。TIC含量与活力指数呈显著正相关。TTC法是检验华北驼绒藜种子活力的良好指标。而电导率、丙二醛含量与种子劣变的相关性不明显。     

不同地区苜蓿种子活力的探讨

采用培养皿滤纸发芽法,以公农1号紫花苜蓿和龙牧806苜蓿为试验材料,分别测定内蒙古（呼和浩特）和黑龙江（齐齐哈尔）2个地区苜蓿种子的发芽率、发芽指数和简化活力指数,比较分析不同生态环境下苜蓿种子质量差异。结果表明,在呼和浩特地区,公农1号紫花苜蓿种子发芽率（96．3％）和发芽指数（38．47）最高;龙牧806苜蓿种子简化活力指数（0．159）最大。呼和浩特地区苜蓿种子的发芽率、发芽指数及简化活力指数优于齐齐哈尔地区,不同生态环境对苜蓿种子质量影响较大。     

谷胱甘肽引发对老化燕麦种子发芽与幼苗生长特性的影响

为探讨谷胱甘肽(Glutathione, GSH)引发对老化燕麦(Avena sativa)种子活力的影响,以老化5 d种子为材料,研究了不同浓度(0.1,0.2,0.5和1.0 mmol·L^-1)GSH溶液引发不同时间(12 h, 24 h和36 h)下种子发芽及幼苗生长特性的变化规律。结果表明,老化后燕麦种子发芽率、发芽指数及活力指数显著下降(P<0.05),平均发芽时间显著增加(P<0.05),苗长、苗重、根长和根重均显著降低(P<0.05)。不同GSH引发浓度和引发时间处理后对老化燕麦种子发芽及幼苗生长各项指标的影响有所差异,其中0.2 mmol·L^-1 GSH引发24 h是缓解种子老化的最佳处理,显著缩短了老化种子平均发芽时间(P<0.05),显著提高了发芽率、发芽指数、活力指数、苗长、苗重和根长(P<0.05)。燕麦种子引发处理可以为保持种子活力提供有效改善措施。     

抗坏血酸和水杨酸丸衣对NaCl胁迫下紫花苜蓿种子发芽特性的影响

为探究抗坏血酸（AsA）和水杨酸（SA）丸衣对NaCl胁迫下紫花苜蓿种子萌发的缓解效应,以紫花苜蓿种子为试验材料,采用不同浓度的AsA（1、2、4、8 mmol·L^-1）和SA（1、5、10、20 mmol·L^-1）对紫花苜蓿种子拌种后进行丸衣处理（未丸衣种子为CK₁,不做拌种处理的丸衣种子记为CK₂）,分析丸衣种子在NaCl胁迫下发芽特性的变化,以期获得能有效缓解紫花苜蓿种子盐胁迫效应的种子丸衣配方。结果表明,1.25%和1.50%的NaCl胁迫显著（P<0.05）降低了紫花苜蓿未丸衣种子的发芽率、发芽势、种苗长和种苗重,延长了平均发芽时间。AsA在1.25%NaCl胁迫下缓解效果不明显,4 mmol·L^-1AsA拌种后丸衣处理,能提高1.50%NaCl胁迫下紫花苜蓿种子的发芽率、种苗长。1 mmol·L^-1SA拌种后丸衣处理,能提高1.50%NaCl胁迫下紫花苜蓿种子的发芽势、发芽率和种苗长,而20 mmol·L^-1SA拌种后丸衣处理降低了紫花苜蓿种子的发芽率。说明AsA和SA丸衣对NaCl胁迫的缓解作用与其拌种浓度和NaCl胁迫浓度有关。本试验筛选出4 mmol·L^-1AsA和1 mmol·L^-1SA拌种丸衣配方对NaCl胁迫的缓解作用最优,该结果为AsA和SA丸衣应用于紫花苜蓿种子缓解NaCl胁迫提供依据。     

苜蓿籽蜂越冬虫态对温度的敏感性

本研究将当年收获的苜蓿（Medicago sativa）种子储存于4个温度条件下,采用定期剖种的方法,调查苜蓿籽蜂（Bruchophagus roddi）的越冬虫态及其存活情况。结果表明,苜蓿籽蜂主要以3龄幼虫在苜蓿种子内滞育越冬。10月从田间将苜蓿种子收回,储存温度在18.0 ℃、平均湿度为27.2%（10―12月）时,越冬幼虫于当年12月下旬开始化蛹;储存温度在9.9 ℃,平均湿度为40.1%（10月―次年2月）时,越冬幼虫于次年2月下旬开始化蛹。不同温度和不同时间梯度处理苜蓿种子结果表明,在50 ℃、-30 ℃条件下处理1 d,籽蜂幼虫的死亡率均达100%,苜蓿种子的发芽率分别为93.33%和88.33%。     

PEG模拟干旱胁迫对3种豆科牧草种子萌发的影响

[目的] 探究聚乙二醇（polyethylene glycol,PEG）模拟干旱胁迫对达乌里胡枝子（Lespedeza davurica）、扁蓿豆（Medicago ruthenica）和多变小冠花（Coronilla varia）种子萌发的影响。[方法] 采用浓度为0、5%、10%、15%、20%和25%的PEG溶液对3种豆科牧草种子进行模拟干旱萌发,分析发芽率、发芽指数、平均发芽时间和幼苗活力指数,并进行抗旱性综合评价,以探究在干旱胁迫下的萌发特性。[结果] 随着干旱胁迫的加剧,达乌里胡枝子和扁蓿豆种子的发芽率、发芽指数和幼苗活力指数均呈显著（P<0.05）下降趋势,平均发芽时间则均呈显著（P<0.05）上升趋势,PEG浓度为25%时,达乌里胡枝子种子已失活。多变小冠花种子的发芽率、发芽指数和幼苗活力指数在PEG浓度为5%~10%时均显著（P<0.05）高于对照,之后随PEG浓度增加而呈下降趋势。采用隶属函数法综合评价发现,3种豆科牧草种子萌发期的抗旱性强弱排序为多变小冠花>扁蓿豆>达乌里胡枝子。[结论] PEG模拟干旱胁迫会抑制达乌里胡枝子和扁蓿豆种子的萌发,而低浓度（≤10%时）PEG模拟干旱胁迫会促进多变小冠花种子的萌发,高浓度（≥15%时）PEG模拟干旱胁迫则相反。多变小冠花种子的抗旱萌发能力要高于扁蓿豆和达乌里胡枝子。     

ABA浸种对混合苏打盐碱胁迫下苜蓿种子萌发受阻的缓解作用

本研究以WL343HQ和龙牧807苜蓿（Medicago sativa L.）品种种子为试验材料,对其种子进行20,25,30,35,40,45,50,55和60 mmol·L^-1苏打盐碱胁迫和25,50,75和100 μmol·L^-1脱落酸（Abscisic acid,ABA）缓解处理,测定了不同苏打盐碱浓度对苜蓿种子发芽率和ABA缓解苏打盐碱胁迫对苜蓿种子萌发指标的影响。结果表明：2种苜蓿种子发芽率均随苏打盐碱胁迫浓度增加呈下降趋势,ABA缓解WL343HQ和龙牧807苏打盐碱胁迫浓度分别为40 mmol·L^-1和35 mmol·L^-1,WL343HQ抗苏打盐碱能力高于龙牧807;随ABA浓度的增加,2种苜蓿种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和芽苗的胚芽长、胚根长、鲜重、干重均呈先升后降趋势。不同ABA浓度对苏打盐碱胁迫下的紫花苜蓿种子萌发均产生一定的缓解作用,特别是ABA浓度为75 μmol·L^-1时缓解作用最明显。本研究结果可为苏打盐渍化土壤苜蓿种植提供一定参考。     

11个审定苜蓿品种种子萌发期耐盐性评价

为确定苜蓿（Medicago sativa）种子萌发期耐盐性鉴定的质量分数标准,明确不同盐质量分数对苜蓿种子萌发的影响规律,从而科学、准确、快速地鉴定我国苜蓿品种的耐盐性,分析比较了不同NaCl质量分数下的11个苜蓿审定品种的发芽势、发芽率、苗高、根长等指标的差异。结果表明,在NaCl质量分数1.25%时各品种间的发芽势、发芽率、苗高、根长差异均极显著,且品种间各指标差异最大。聚类分析表明,1.25%可作为苜蓿种子萌发期耐盐性鉴定的最佳NaCl质量分数。NaCl质量分数为0.30%时促进苜蓿根的生长,质量分数为1.00%时促进作用消失,1.25%时则抑制苜蓿根的生长。     

入侵植物少花蒺藜草异型种子萌发策略及其幼苗生长特性

少花蒺藜草为科尔沁沙地的一种恶性入侵杂草，靠种子进行繁殖，其同一果实刺苞内多包含2粒种子，种子具有异型性（其中一粒相对较大、外形似芒果且有一小部分外露在刺苞中，称为M型种子；另一粒相对较小、外形似李子，称之为P型种子），野外调查发现少花蒺藜草通常以M型种子萌发为主。为探究少花蒺藜草刺苞果皮对异型种子的萌发是否产生影响、M型种子是否对P型种子的萌发产生抑制以及两异型种子的萌发在种群拓展中的作用，在实验室条件下测定少花疾藜草带刺苞（正常条件下）、去刺苞（将果皮解剖取出单独的M型、P型种子）、模拟刺苞（以纱布模拟刺苞果皮将取出的两异型种子进行再次包裹）4种处理下两种异型种子的萌发特征以及正常条件下的刺苞（只萌发M型）、单独的M型、P型及刺苞内P型种子（去除刺苞中已萌发的M型种子形成的幼苗）形成幼苗的生长特征。结果表明：1）刺苞果皮对两种异型种子的萌发均无显著影响；2）M型种子抑制P型种子的萌发，抑制率达到52.5%；3）刺苞内M型种子形成幼苗的地上生物量、地下生物量分别比刺苞内P型种子形成幼苗增加0.1298和0.1068 g·株^-1，M型种子形成幼苗的叶面积、根冠比分别比P型种子形成幼苗显著增加84.3%和356.3%。上述研究表明：刺苞内M型种子比P型种子具有更强的发芽能力，M型种子形成的幼苗具有更好的存活策略，P型种子作为备用种子当年或翌年补充种群数量。     

脱颖处理对禾本科牧草种子萌发的影响

禾本科牧草具有很高的营养和经济价值,提高其萌发率对禾草地建植具有重要意义。脱颖是一种简单、快速、安全的物理方法,且不会对环境造成污染,目前国内外脱颖处理对不同禾本科牧草萌发的影响研究较少。研究选取21种典型的禾本科牧草种子进行脱颖处理并对其发芽率、发芽势、根长进行对比分析。结果表明：脱颖处理能明显提高早熟禾（百思特、百胜）、鸭茅（楷模）和高羊茅（易凯）4种禾本科牧草种子的发芽势,早熟禾（百思特、百胜）2个品种的发芽率,以及高丹草PACF8421、黑麦草（首相）、饲用高粱、多年生黑麦草4个草种的根长。去颖后种子的萌发率、发芽势与种子的大小、颖壳的薄厚程度、种子和颖壳结合程度无显著相关性。根据结果建议早熟禾百胜和百思特在快速建植时应进行脱颖处理,鸭茅（楷模）、高羊茅（易凯）根据实际情况决定是否脱颖,这对于禾本科牧草地的建植具有重要的实际指导意义。     

苜蓿种子生物学研究概况

综述了苜蓿种子的形态特点,营养组成,影响其生理变化的因素及种子产量与其他性状的关系。苜蓿为优良牧草,其种子营养价值丰富、均衡,具有很高的食用价值。苜蓿种子在贮藏中的活力与贮藏温度、种子含水量及种子携带真菌的严重程度呈负相关。产量与每株花序数、每花序小花数,每生殖枝荚果数、每荚种子数和千粒质量呈正相关。浓度分别为0．03％的稀土、0．05％的多效唑处理能有效提高种子产量。Cd^2＋,Zn^2＋,Cu^2＋,La^3＋,Al^3＋等重金属离子在较低浓度下能促进种子萌发,浓度较大时就产生严重的胁迫,离子间的交互作用明显。苜蓿种子的耐盐半致死浓度为0．6％～1．0％,阿魏酸等化感物质对种子萌发有显著的抑制效应。     

紫花苜蓿根瘤菌种子处理剂的研究

研究不同拌种处理对紫花苜蓿(Medicago sativa)的影响,结果表明:室内与室外盆栽发芽结果基本一致,发芽率都没有明显提高;在苜蓿分枝期拌种处理的结瘤数和鲜重都有不同程度的增加,根瘤数量提高21.7%-232%,鲜重增加了3.7%-25.4%,光合速率和蒸腾速率略低于对照;苜蓿种子处理剂活菌量(CFUml^-1)跟踪监测结果表明,S型最适合活菌保存,在常温保存条件(20-30℃)优于4℃保存。