基于机器视觉的小贯小绿叶蝉智能识别的研究与应用

深度学习已经在农作物害虫实时监测的智能识别过程中广泛应用。以小贯小绿叶蝉（Empoasca onukii）识别模型为基础,研究深度学习在诱虫板上叶蝉识别中的应用,旨在提高小贯小绿叶蝉田间种群调查的准确性。本研究设计了一种茶园小贯小绿叶蝉的识别、计数方法,首先采用黄色诱虫板诱集小贯小绿叶蝉,利用相机对诱虫板进行图像采集并上传至服务器,然后通过服务器部署的目标检测算法,对图像中叶蝉进行识别与计数。通过算法筛选,确定YOLOv3作为识别算法,用改进后的Soft-NMS代替原来的NMS,用K-means聚类方法计算新的先验框的尺寸,提升YOLOv3对目标识别的速度和准确率。通过田间试验对比诱虫板上叶蝉的真实数量,结果显示优化后识别算法的准确率可达到95.35%以上。本研究验证了诱虫板诱集、目标识别算法和物联网技术相结合,能够为小贯小绿叶蝉田间种群的实时监测提供技术支持,可为其他具有颜色偏爱性昆虫的实时监测和茶园害虫综合治理提供参考。     

不同浓度印楝素对小贯小绿叶蝉防治效果研究

小贯小绿叶蝉是我国茶园主要害虫,广泛分布于全国各茶区,发生量较大,目前生产上主要以化学药剂防治为主。为探索虫口密度较高情况下高浓度生物药剂对小贯小绿叶蝉的防治效果,采用不同浓度0.3%印楝素乳油对小贯小绿叶蝉的田间防治效果进行了研究。结果表明,不同浓度0.3%印楝素乳油对小贯小绿叶蝉均有一定的控制效果,其50倍液喷雾后1 d或150倍、75倍、50倍液喷雾后3 d,小贯小绿叶蝉虫口减退率极显著高于对照组,0.3%印楝素乳油50倍液喷雾后1 d和3 d的最高防效分别达到67.07%和57.54%。但是,在小贯小绿叶蝉虫口密度较高情况下,高浓度印楝素乳油对其防治效果仍然不理想,不建议作为化学药剂替代产品使用。     

小贯小绿叶蝉半胱氨酸蛋白酶基因的克隆与表达

半胱氨酸蛋白酶是植食性昆虫体不可或缺的重要水解蛋白酶之一。本文从小贯小绿叶蝉的转录组数据库中获得半胱氨酸蛋白酶基因Eocyp的基因片段的转录本序列,利用RACE技术得到其cDNA全长序列,利用生物信息学技术对Eocyp所编码的理论氨基酸序列进行分析,使用qRT-PCR技术检测Eocyp在小贯小绿叶蝉不同发育阶段,雌、雄成虫不同部位以及不同温度和光周期下的表达量。结果表明,小贯小绿叶蝉Eocyp的全长cDNA序列包含一个1β656βbp的开放阅读框,编码551个氨基酸,并具有由24个氨基酸残基组成的信号肽。推测其相对分子量为62.09βkD,预测其分子式为C₂₇₈₂H₄₁₆₃N₇₃₇O₈₃₅S₂₅;理论等电点为6.02,不稳定系数为36.10。Eocyp具有半胱氨酸蛋白酶基因的典型特征,即催化三联体Cys³⁵⁷-His⁴⁹⁹-Asn⁵¹⁹,同时具有ERFNIN,GNFD和GCDGG簇等保守结构域。Eocyp编码氨基酸序列与茶翅蝽CYP基因编码序列相似度最高。表达特征分析结果表明,Eocyp在小贯小绿叶蝉的各个生长时期均有表达,在5龄若虫时期达到最高;Eocyp在小贯小绿叶蝉雌、雄成虫的腹部均有较高的表达量;然而,Eocyp的表达量对于高、低温和不同光周期均无响应。这些结果为进一步研究Eocyp功能提供了理论依据。     

入侵植物胜红蓟精油对小贯小绿叶蝉的忌避和熏蒸活性研究

本文研究了入侵植物胜红蓟(Ageratum conyzoides L.)精油对小贯小绿叶蝉(Empoasca onukii Matsuda)的生物活性。分别使用植株选择着落法、Y形嗅觉仪和改良熏蒸法,检测不同浓度的胜红蓟精油对小贯小绿叶蝉的忌避和熏蒸活性。并且采用气质联用仪(GC-MS)分析了胜红蓟精油的化学成分,初步探讨了化学成分与活性的关系。研究结果表明:不同浓度的胜红蓟精油对小贯小绿叶蝉均具有忌避和熏蒸活性,浓度越高,效果越佳。精油含量为200μL·mL~(-1),忌避率达到100.00%;精油含量为100μL·mL~(-1)和50μL·mL~(-1)时,处理小贯小绿叶蝉5 min,忌避率分别为91.67%±1.67%和76.67%±1.67%;精油含量为5μL·mL~(-1)时熏蒸小贯小绿叶蝉12 h,死亡率为100%。并且胜红蓟精油中检测出24种化合物,其主要成分是β-石竹烯(61.53%)、早熟素I(11.09%)和早熟素II(7.79%)。胜红蓟精油对小贯小绿叶蝉的忌避和熏蒸活性可能与其主要成分的协同作用有关。研究结果证明,胜红蓟精油对小贯小绿叶蝉有明显的生物活性,具有开发成防治小贯小绿叶蝉植物源农药的潜力。     

“张冠李戴”话茶小绿叶蝉

茶小绿叶蝉是茶园最主要的害虫之一。长期以来,茶小绿叶蝉种名一直存在争议。本文介绍了茶小绿叶蝉种名的形成历史过程,明确了茶小绿叶蝉的种名为小贯小绿叶蝉。同时,叙述了茶小绿叶蝉的形态特征和发生特点,提出了茶小绿叶蝉防控技术措施,为茶小绿叶蝉的识别和防控提供了基础。     

茶园三种间作模式对小贯小绿叶蝉及其天敌功能团群落的影响

为探讨茶园间作对茶园小贯小绿叶蝉(Empoasca onukii Matsuda)的生态调控作用,本研究开展樱花(Cerasus sp.)、圆叶决明(Chamaecrista rotundifolia)、油菜(Brassica napus L.)间作茶园中小贯小绿叶蝉种群时序动态,及其天敌功能团组成结构、种群数量时序变...     

交尾致雌雄叶蝉搜寻叶片和色彩行为差异的视频轨迹分析

使用基于Etho Vision XT11.5软件的视频轨迹分析仪检测了交尾和未交尾的雌、雄小贯小绿叶蝉成虫对茶鲜叶和黄、白、绿色卡的搜寻行为,结果发现:(1)未交尾雌成虫从释放点缓慢地搜寻到叶片,大多时间在叶片之外区域活动;交尾雌成虫从释放点较快地搜寻到叶片,较多时间在叶片上活动;(2)未交尾雄成虫从释放点较快地搜寻到叶片,大多时间在叶片上搜寻,轨迹长而复杂且速度快;交尾雄成虫较多时间在叶片之外区域搜寻,速度稍慢;(3)受到刺激时试虫就会展翅,致体翅面积增大,大于正常体翅面积60%、20%~60%、20%以下的运动状态分别称为狂躁、活跃和静止行为,交尾后雌、雄成虫狂躁历时均显著长于交尾前;(4)交尾前或交尾后,在黄色卡上雌成虫搜寻历时长于雄成虫,而在绿色卡上雄成虫搜寻历时长于雌成虫;(5)交尾之后,雌虫在黄卡区域出现频率和搜寻时间皆略有增加,在绿卡区域出现频率和搜寻时间皆明显减少;相应地,雄虫在黄卡、绿卡区域出现频率和停留时间皆略有减少。分析认为:交尾前,雄虫对茶叶的趋性强于雌虫;交尾后,雌虫对于叶片气味定向性增加,而雄虫对叶片气味的偏好性稍减弱;雄虫稍嗜好绿色,雌虫稍嗜好黄色;交尾稍增强了雌虫对黄色的嗜好,略降低了雄虫对于绿色的嗜好。     

茶小绿叶蝉优势种的归属

通过观察浙江、福建、安徽、湖北、湖南、贵州、广东、海南等省茶园的茶小绿叶蝉标本 ,得出结论 :这些茶区的茶小绿叶蝉优势种均为假眼小绿叶蝉 ,归属小绿叶蝉属Empoasca ,学名为Empoasca (Empoasca)vitis (G the)。     

双丙环虫酯对小贯小绿叶蝉的防治效果及残留评价

双丙环虫酯是一种由天然产物衍生而成的新型生物源杀虫剂,为明确其在茶园小贯小绿叶蝉防治中的应用效果,通过多地的药效试验和示范试验,综合分析了双丙环虫酯可分散液剂对小贯小绿叶蝉的防治效果和在茶叶中的残留情况。两个地区的药效试验结果表明,在有效成分用量为15.00 g·hm^-2和22.50 g·hm^-2剂量下,50 g·L^-1双丙环虫酯可分散液剂药后1 d的防治效果为88.6%~93.4%,药后14 d为75.5%~85.5%,防治效果优于小贯小绿叶蝉的主要防治药剂虫螨腈,具有较好的速效性和持效性。在有效成分用量为18.75 g·hm^-2剂量下,7个地区的示范试验结果显示,药后3 d的防治效果为88.9%~100.0%,药后14 d为60.2%~100.0%,防治效果优于当地常用防治药剂;药后7 d绿茶中双丙环虫酯的残留量在0.17~0.64 mg·kg^-1,泡茶过程中双丙环虫酯从干茶到茶汤的浸出率为17.1%~19.1%;茶叶中双丙环虫酯残留的风险熵值远小于1,通过饮茶摄入双丙环虫酯引起的健康风险极低。因此,双丙环虫酯具有有效成分用量低、防治效果好、健康风险低等优点,适用于茶园小贯小绿叶蝉的抗性管理和综合治理。     

小贯小绿叶蝉取食诱导抗、感茶树品种挥发物的释放

为研究不同抗性水平茶树应对小贯小绿叶蝉取食诱导的挥发物释放及相关代谢机制,以抗虫茶树品种举岩（JY）和感虫茶树品种恩标（EB）为试验材料,利用动态顶空收集法结合GC-MS技术检测茶树在小贯小绿叶蝉取食不同时间（6、12、24、36、48、72βh）释放的主要挥发物组分,并结合转录组数据分析主要挥发物合成途径上的相关基因的表达水平及其调控趋势。结果表明,在健康状态下,茶树释放的挥发性物质较少;在虫害后不同时间段的茶样中检测到顺-β-罗勒烯（β-Ocimene）、(E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯[(E)-4,8-dimethyl-1,3,7-nonatriene,DMNT]、芳樟醇（Linalool）、法尼烯（Farnesene）等10种主要挥发物。其中,单萜类物质在虫害诱导的感虫品种茶树上含量高,倍半萜类物质在虫害诱导的抗虫品种茶树中含量高。转录组数据显示,小贯小绿叶蝉取食诱导抗、感茶树品种中调控萜类合成的关键基因均被明显激活。调控单萜类物质合成的相关基因在感虫茶树品种中的表达量相对较高,而调控倍半萜类物质合成的相关基因在抗虫品种中的表达量与感虫品种差异不显著。本研究结果为茶树抗虫机制和小贯小绿叶蝉绿色防控提供一定的理论依据。     

4种胡椒产品水煮后对滋味影响的电子舌分析

采用电子舌技术和多变量统计学方法相结合的手段,评价了4种胡椒样品(白胡椒粉、鲜果直接冷冻干燥制备的绿胡椒、热烫后日晒3 d制备的黑胡椒、鲜果直接日晒干燥5 d制备的黑胡椒)水煮后对基本滋味的影响。4种胡椒样品进行直接水煮、盐水煮、水煮后添加谷氨酸钠等处理,通过电子舌测试发现,鲜味和咸味是胡椒的主要味觉指标,4种样品在鲜味和咸味方面存在很大的差异,且2种味道趋势一致,其中2号胡椒咸鲜味均最大,其次是3、4号样品,1号样品的咸鲜味最小。盐水煮样品间的差异则主要表现在鲜味上,煮后加谷氨酸钠样品间差异则主要表现在咸味上。     

中国茶叶感官审评术语基元语素研究与风味轮构建

通过基元语素的提取、整理、分类和定义,设定组合术语的构词规则,是完善感官术语的关键工作。本文在GB/T14487—2017《茶叶感官审评术语》基础上共提炼出137个基元语素,包括外形、叶底48个,色泽17个,香气46个,滋味13个,程度13个,并对这些基元语素进行了英文和日文释义。基于对基元语素术语构成及语义的分析,结合茶叶感官审评实际经验,绘制完成中国茶叶颜色轮、滋味轮、香气轮及风味轮。     

不同鲜叶摊放处理对夏秋茶香气品质的影响

对夏秋绿茶鲜叶（单芽、一芽二三叶、单片及对夹叶）采用3种不同的鲜叶处理过程,对加工得到的毛茶进行感官审评比较,并采用顶空微萃取结合GC-MS对毛茶香气成分进行分析比较。结果表明,经3种处理的夏秋茶鲜叶加工而成的毛茶香气品质都得到明显的改善。处理后的单芽茶中酯类的数量及种类明显增多,形成具有强烈而令人愉快的花香;一芽二三叶毛茶的香气成分种类和数量都大大高于对照组;单片及对夹叶的毛茶经处理后,粗老味减弱,青气消失,花香显现。通过增加调温调湿摊放、摇青、晒青/摇青等处理过程,可以明显改善夏秋茶的香气品质。