中国樱桃S-RNase基因PCR扩增技术体系的建立

通过对TaqDNA聚合酶、Mg2+、dNTP、通用引物、模板DNA浓度等反应参数的系统研究,建立了中国樱桃S-RNase基因特异PCR扩增体系。该体系反应的总体积25μL,其中Taq酶1.25U,MgCl22.5mmol/L,dNTP0.15mmol/L,通用引物0.25μmol/L,模板DNA 50 ng。反应程序为:94℃预变性3 min;33个循环的94℃变性1 min,56℃退火45 s,72℃延伸1.5 min;最后72℃延伸10 min。利用优化的扩增体系在中国樱桃的不同品种中获得有效扩增,进一步证明了该体系具有良好的稳定性和重复性。     

甜樱桃果实果肉Ca~(2+)质量浓度变化规律及其与裂果的关系

通过对拉宾斯(Lapins),滨库(Bing)和红丰(Hongfeng)3个抗裂性不同的甜樱桃(Prunus avium L.)品种进行果实发育期外源补钙处理,研究了甜樱桃果实整个发育过程中果肉Ca2+质量浓度变化规律,及其对甜樱桃裂果的影响。结果表明,1)拉宾斯果实在成熟后期果肉Ca2+质量浓度呈稳定的上升趋势,而滨库和红丰在果实成熟期果肉Ca2+质量浓度则呈下降趋势。2)外源补钙处理可明显提高果实中的钙含量,所有处理的果实在整个发育过程中果肉Ca2+质量浓度都明显高于对照,其中拉宾斯比对照高12%、比滨库高13%、比红丰高40%。3)在裂果试验中,高抗裂品种拉宾斯对于外源补钙不敏感,叶面补钙处理后裂果率由7%降为4%;而抗裂性较差的滨库和红丰则非常敏感,裂果率滨库由49%降为28%、红丰由92%降为60%,证明果肉Ca2+质量浓度的提高可明显降低果实裂果率。     

酸雨和降尘对植物产量及汞含量的研究

采用盆栽试验,研究了模拟重庆现实酸雨（ｐＨ４．０）和降尘（３３．５ｔ／月ｋｍ２）对番茄产量和植株汞浓度分布的影响。结果表明,酸雨处理使钙质紫色土上的番茄增产２１．６％,并促进叶汞积累。降尘处理使酸性紫色土上的番茄增产１９．２％,并增加了根汞含量。酸雨和降尘复合处理较对照、酸雨和降尘处理分别减产３．０％～１６．１％,３．８％～３１．０％和１５．８％～１８．７％,叶汞浓度分别增加１２．８％～２５．４％,９．８％～１５．５％和１８．０％～２５．８％,但均未对果实汞积累产生影响。这不仅与酸雨促进降尘溶出汞,增加植物叶片细胞质膜透性有关,而且与土壤肥力和作物长势相关。     

樱桃砧木的抗旱性研究

以山樱桃、莱阳矮樱桃、中国樱桃和考特砧木的2年生盆栽极佳甜樱桃为试材,进行干旱处理,测定干旱胁迫下叶片的相对含水量(RWC)、超氧化物酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用率(WUE)的变化,比较供试砧木的抗旱性。结果表明,山樱桃抗旱性最强,其次是考特,中国樱桃和莱阳矮樱桃抗旱性较差。     

山东省樱桃主产区果蝇的调查与鉴定

为了解山东省樱桃主产区果蝇的发生情况,本研究选择了山东省主要樱桃产区的7个地点进行调查,并通过形态学特征和分子鉴定法对果蝇的种类进行鉴定。结果发现,山东省樱桃主产区有4种果蝇,通过形态特征与分子鉴定法最终确定4种果蝇,分别为斑翅果蝇Drosophila suzukii、黑腹果蝇D.melanogaster、海德果蝇D.hydei和伊米果蝇D.immigrans。这4种果蝇对樱桃的为害程度与种植地区、果实腐烂程度和樱桃的品种均有关系;莱芜和泰安地区果蝇分别有4种和3种;烟台和威海地区则只有斑翅果蝇和黑腹果蝇2种。烟台地区果蝇为害率最高,且数量最多,其中烟台丁家夼村樱桃为害率高达45.16%,在第2次采集中烟台薛家村每100粒樱桃中斑翅果蝇和黑腹果蝇的数量最多。美早和先锋2个品种樱桃对果蝇的吸引力较强;采摘后期腐烂的果实可吸引大量的果蝇产卵。因此,应对烟台地区进行重点预防、早期防治,并减少美早和先锋品种樱桃在山东省的种植。     

甜樱桃品种SSR指纹检索系统的开发及遗传多样性分析

用SSR技术开发了甜樱桃( Prunus avium ) 指纹检索系统并进行遗传多样性分析。18对樱桃、桃和杏的引物在19份甜樱桃及2份草原樱桃( P. fruticosa) 品种中共扩增出83个等位位点, 每个 SSR位点的等位位点数2 ～8 个, 平均416 个, 多态性信息量( PIC) 变化范围为0.38 ～0.80, 平均为 0.64。7个甜樱桃品种具有特殊位点或特殊带型。利用UDP98-414、UDP98-406、UDP96-001及PMS40等4 对引物开发的指纹检索系统, 可以区分18个甜樱桃品种。根据遗传距离进行聚类分析, 19个甜樱桃品种 分成2组, 甜樱桃品种间的聚类结果基本反映了供试材料之间的亲缘关系。     

基于改进Harris角点检测的虚拟樱桃叶片重建方法

为了分析樱桃树叶片的形态结构,为樱桃树冠层光照分布及樱桃果树整形修剪提供理论基础,提出了一种基于改进Harris角点检测及NURBS曲线的樱桃树叶片重建方法。利用中值滤波法及经典边缘检测算法对获得的原始樱桃树叶片图像进行预处理,得到树叶轮廓。针对传统NUBRS曲线原理重构轮廓时无法构成闭合曲面,特征点之间相互干扰等问题,提出了一种新的算法来重构轮廓。该算法首先将特征点分为左右两部分,分别重建左右两侧轮廓,再将两者连接得到完整的轮廓;其次运用改进的Harris角点检测法提取角点来作为特征点;再次,通过检测窗口中心点灰度与其周围n邻域内其他像素点灰度的相似程度,计算灰度之差来设定一个阈值,并根据该阈值范围提取角点;最后,根据虚拟轮廓构建虚拟叶片。实验结果表明,改进后的算法大大减少了计算量,平均消耗时间由4.61s减少到2.30s。本文方法较真实地重构了樱桃树叶片边缘形状,为樱桃树冠层光照分布计算提供了技术支持。     

基于三维点云的群体樱桃树冠层去噪和配准方法

樱桃树的栽培密度影响其冠层的光照分布,通过研究群体樱桃树的三维结构,可分析不同栽植密度下温室甜樱桃树冠层光照分布规律,指导樱桃树的科学种植,进而提高甜樱桃产量和品质。高质量的点云数据是构建群体樱桃树三维结构的基础,而点云去噪和点云配准是点云数据预处理的关键环节。本文提出一种基于三维点云的群体樱桃树去噪和配准方法,搭建群体樱桃树三维信息采集平台,使用2台固定的DK深度相机获取群体樱桃树彩色点云数据;提出基于颜色区域生长的二分类方法,设置颜色阈值分割点云并进行二分类处理,可有效去除彩色点云数据中的异常无效点,并设置点云离散度和RGB值,作为点云去噪评价标准;结合人工标记法和双相机位姿矩阵,提出基于颜色特征改进的ICP方法,解决传统ICP配准算法多依赖初始位姿且配准速度较慢的问题。该方法通过对点云粗配准,得到较好的初始位姿,使用SIFT算法提取颜色特征点,将颜色特征与ICP算法结合进行点云精配准,然后使用PCL中随机采样一致性算法,去除错误匹配点,有效减少配准时间,提高配准精度。以夏季和冬季的群体樱桃树20组点云数据为实验对象,对比分析ICP算法、NDT算法、SAC-IA算法和本文配准方法的配准精度和配准时间,结果表明,本文配准方法平均耗时分别为5.01、4.30s,均方根误差分别为2.316、2.100cm,有效减少了配准时间和配准误差,验证了本文算法的有效性和普适性。     

催化式红外辐照改善樱桃番茄去皮效果及品质

为了探寻一种去皮效果好、产品品质破坏低和环境友好型的樱桃番茄去皮方法,该文采用催化式红外技术对樱桃番茄进行处理,研究了不同催化式红外条件对樱桃番茄去皮效果的影响,并与传统的去皮方式(热水和碱液去皮)和超声波去皮方式进行对比,比较其去皮效果、番茄红素含量、果肉色泽和质构等指标变化。结果表明:催化式红外在照射距离30cm和照射时间3min的条件下,樱桃番茄的去皮效果最佳;与传统的去皮方式相比,催化式红外的去皮效果显著提升(P0.05);并且经催化式红外去皮方法所得樱桃番茄的皮肉质量比仅为7.68%,显著降低了樱桃番茄的果肉损失(P0.05)。此外,催化式红外去皮很好地保持了去皮后番茄果肉形状的完整度,是一种去皮效果良好的环境友好型樱桃番茄去皮方式。     

设施番茄不同授粉方式的经济与生态效益

设施番茄是目前中国番茄生产的主要形式,为农民增收起到了关键作用。授粉问题是影响设施番茄生产的主要因素,2016-2017年两年间,通过实地考察、用户填表和座谈会3种方式调查了山西省晋中市祁县设施番茄不同授粉方式的生产成本与产出效益,结合文献分析,针对设施番茄的不同授粉方式进行了优缺点比较,提出不同授粉方式的应用建议,供科研工作者与各类农业经营主体借鉴与参考。