科研产出
基于改进YOLOv7的杂交大豆苗期胚轴颜色检测模型
《中国农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为构建田间杂交大豆胚轴颜色检测模型，以大田场景下的大豆植株为研究对象，利用自走式大豆表型信息采集平台获取图像数据并构建杂交大豆胚轴颜色数据集，使用不同目标检测模型（SSD、Faster R-CNN、YOLOv3、YOLOv4、YOLOv5、YOLOX和YOLOv7）对杂交大豆胚轴颜色数据集进行检测，将模型分数（F1）、平均精度均值（mAP）及检测速度3个指标用于评估不同模型在杂交大豆胚轴颜色检测中的性能。在YOLOv7网络中添加CARAFE特征上采样算子、SE注意力机制模块和WIoU位置损失函数，建立杂交大豆胚轴颜色检测模型YOLOv7-CSW，并利用改进模型对杂交大豆胚轴颜色数据集进行消融试验。结果表明：1)YOLOv7模型的F1（0.92）与mAP（94.3%）均显著高于其他模型；2)YOLOv7模型的检测速度为58帧/s，低于YOLOv5和YOLOX，检测速度可以满足田间实时检测任务需求；3)YOLOv7-CSW模型比YOLOv7模型的F1和mAP分别升高0.04和2.6%;4)YOLOv7-CSW模型比YOLOv7模型检测速度升高了5帧/s，可以实现杂交大豆胚轴颜色实时检测。综上，YOLOv7-CSW模型可以更好地获取胚轴颜色特征并准确地检测出目标位置，提高了复杂农田环境下的目标检测性能，能够实现田间杂交大豆胚轴颜色快速准确检测。
关键词： 大豆 杂种优势 胚轴颜色检测 YOLOv7网络 目标检测
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吉林省大豆品种(系)遗传多样性分析
《中国农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确吉林省2003-2022年育成的大豆品种(系)的遗传距离和亲缘关系,选取2003-2022年育成的299份大豆品种(系)为试验材料,利用覆盖大豆基因组的SNP标记对其进行遗传多样性和群体结构分析.结果表明:1)3 240个SNP标记在参试材料中共检测出A/A、A/G、A/T等16种基因型,分子标记多态信息量(PIC)范围为0.009 9~0.556 1,平均值0.318 4;使用Powermarker vision 3.25软件,得到样本群体等位基因频率为0.688 3、平均PIC为0.318 5.2)参试材料间遗传相似系数在44.86%~95.46%,平均为63.40%;其中,遗传相似系数在60%~70%的材料最多,样本数为170份,占参试材料的56.86%.3)根据遗传距离将参试材料划分为4个类群,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类群分别含有8、3、115、173份品种(系);来源于同一育种单位的品种(系)一般划分到同一类群.4)进一步利用STRUCTURE进行遗传结构预测,结果显示K=4,表明参试的299份品种(系)可被划分成4组独立的遗传结构类群;第1、2、3、4遗传结构类群分别含有24、18、105、152份品种(系),第1遗传结构类群含祖先遗传物质最多,第2、3、4遗传结构类群中外引遗传物质占比逐渐增多,第4遗传结构类群中外引遗传物质占比为46.80%.综上,参试大豆品种群体总的遗传背景相对狭窄,但随着外引遗传物质的引入,第4遗传结构类群(152份)的遗传多样性显著高于总体水平.
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采用3种方法比较分析稻瘟病菌的致病力
《植物病理学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：明确稻瘟病菌的致病力是筛选抗瘟资源、培育抗瘟品种和指导品种布局的前提和基础.本研究用东北粳稻区吉林省的166份水稻稻瘟病菌单孢分离物分别与7个中国稻瘟病菌生理小种鉴别寄主品种(Chinese differential varieties,CDVs)和源于粳稻丽江新团黑谷(LTH)的23个抗稻瘟病单基因品种(monogenetic differential varieties,MDVs)在温室内人工接种,分析稻瘟病菌的致病力情况.稻瘟病菌的致病力按与CDVs互作表型可划分为7个群、44个生理小种,其中ZA为优势菌群,出现频率为45.18%,ZA17(19.28%)、ZG1(9.64%)等为优势生理小种;与MDVs互作亲和表型按U-i-k-z-ta模式命名生理小种,优势生理小种不突出,但子群致病型较明显,出现比例较高的子群分别为U73(47.0%)、i5(31.9%)、i7(31.9%)等;利用与单基因品种互作明确的稻瘟病菌无毒基因频率展现病原菌的致病力,频率较高的分别为Avr-Pi12(74.69%)、Avr-Pi9(72.28%)、Avr-Pi19(68.67%)、Avr-Pi20(68.07%)等,表明 Pi12(t)、Pi9(t)、Pi19(t)、Pi20(t)等为吉林省抗稻瘟病广谱基因型.采用优势无毒基因频率显示稻瘟菌致病性,能够明确反映出广谱抗瘟基因型,可作为抗稻瘟病育种目标.
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巴克夏猪、藏猪和巴藏杂交猪的胴体性能及肉品质分析
《中国畜牧杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本实验旨在比较巴克夏猪、藏猪及巴藏杂交猪同体重下的胴体性能及肉品质,以确定杂交对藏猪的改良效果.选用初始体重在 30 kg左右的巴克夏猪、藏猪、巴藏杂交猪各 16 头,公母各半,在同等饲养条件下,对率先达到 110 kg左右的巴克夏猪进行屠宰,待巴藏杂交猪和藏猪达到 110 kg左右时再分别进行屠宰,测定胴体性能以及肉品质指标.结果表明:巴藏杂交猪瘦肉率高于藏猪(P<0.01),巴克夏屠宰率和眼肌面积高于藏猪(P<0.05);整体来看巴克夏猪与巴藏杂交猪和藏猪均没有出现PSE肉和DFD肉,测定的全部指标处在正常优质猪肉品质范围;巴克夏猪肉的必需氨基酸中赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸含量低于巴藏杂交猪(P<0.05);巴克夏猪肉中亚油酸含量高于巴藏杂交猪和藏猪(P<0.01),藏猪猪肉中油酸含量高于巴克夏和巴藏杂交猪(P<0.01).由此可见,巴克夏猪、藏猪、巴藏杂交猪均属于优质猪肉.巴克夏猪在杂交改良中是优秀的父本,是拥有着高瘦肉率眼肌面积以及高亚油酸的优质猪肉品种,而藏猪肉质肥美营养丰富,培育出的巴藏杂交猪进一步改善了肉品质,但仍有待进一步选育.
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抽穗期高温胁迫对不同水稻品种产量构成和品质的影响
《作物杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为系统研究抽穗期高温胁迫对水稻产量构成以及稻米品质的影响，以江西省普遍推广种植的8个水稻品种为材料，测定各水稻品种在抽穗期高温胁迫下（38℃/32℃，昼/夜）抽穗期、穗部性状、产量构成和稻米品质的差异。结果表明，抽穗期高温胁迫下，水稻抽穗期缩短，穗部发育受到抑制，穗长和穗重显著下降。高温胁迫导致各品种产量下降了27.44%～40.33%，产量构成中以千粒重的下降幅度较大。高温胁迫导致籽粒淀粉和蔗糖含量、糙米率、精米率和整精米率下降，葡萄糖和果糖含量、垩白粒率及垩白度升高。黄华占和湘两优900在抽穗期高温胁迫下的产量损失较小，与对照处理相比，有较高的穗长、穗重和穗粒数，以及较小的籽粒淀粉和蔗糖含量下降幅度。产量损失较大的品种为粤王丝苗和湘两优2号。高温胁迫下水稻品种各指标的综合抗逆系数与产量损失高度一致。综上，抽穗期高温胁迫对水稻产量形成和稻米品质的影响具有一致性，产量损失较大的品种其稻米品质受影响也较大。
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苹果植株对盐碱胁迫响应机制研究进展
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：苹果是世界重要果树作物之一，其生产易受外界不利环境因素影响，特别是土壤盐碱化严重制约了苹果产业的发展。了解苹果植株生长对盐碱胁迫的响应和防御机制，将为苹果耐盐碱栽培技术的研究、耐盐碱品种的选育奠定理论基础。本研究从苹果植株生长、光合以及叶片显微结构等三个方面阐述了盐碱胁迫对苹果植株生长的影响；重点从离子调节机制、渗透调节机制、保护酶系统和有机酸合成四个方面阐述了苹果植株对盐碱胁迫的生理响应机制；总结了苹果植株响应盐碱胁迫的功能基因、相关转录因子和MicroRNA，并介绍了分子标记在苹果耐盐碱研究中的应用，研究发现苹果响应盐碱胁迫的功能基因主要有渗透调节物质合成基因、编码抗逆蛋白相关基因、离子转运和重建离子平衡相关基因等三大类，响应苹果盐碱胁迫的转录因子主要有WRKY、MYB、NAC、AP2/ERF、bZIP、bHLH以及SPL等，并对存在的问题以及未来的研究重点进行展望，以期为今后的苹果耐盐碱研究及生产应用提供参考。
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玉米核雄性不育系7024不育性遗传分析及不育基因初步定位
《玉米科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以玉米核雄性不育系7024为研究对象，通过田间可育株/不育株雄花育性鉴定和花药I2-KI染色、品红染色鉴定败育时期，分析不同发育时期花药的生理生化特性。利用自交系Mo17 Ht、B73和17-703与不育株杂交构建3个F2群体和2个BC1F1群体进行遗传分析，利用BSA法对不育基因进行初步定位。结果表明，该雄性不育材料是无花粉型雄性不育，败育时期初步判定为减数分裂期；不育株花药不同发育阶段超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性均低于可育株，不育株花药CAT活性在时期3、时期4显著低于可育株，表明抗氧化酶系统的破坏可能导致花粉败育。F2分离群体中可育株数与不育株数的分离比为3∶1,BC1F1群体分离比为1∶1，表明该雄性不育性状应由单隐性细胞核基因控制。
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典型黑土区不同保护性耕作方式对玉米生长发育及产量形成的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：实施保护性耕作对保护东北黑土和保障国家粮食安全具有重要意义。为明确东北典型黑土区保护性耕作对玉米产量的影响及其关键因素,开展了连续3年大田定位试验,设常规垄作秸秆不还田（CK）、免耕秸秆全量粉碎覆盖（T1）、免耕留高茬全量秸秆覆盖（T2）、少耕秸秆全量条带覆盖（T3）共4个处理,分析了不同处理对土壤理化特性及玉米生长发育、产量及其构成因素的影响。结果表明,与CK相比,保护性耕作处理（T1、T2和T3） 0～20cm耕层土壤有机质含量呈增加趋势;保护性耕作显著提高了播种至出苗期耕层土壤含水量, T1、T2和T3处理分别提高7.8%～30.4%、9.0%～18.7%和17.3%～20.0%,但显著降低土壤温度,分别降低2.56～3.11℃、2.02～2.27℃、0.94～1.93℃;分别延迟玉米出苗时间5～7 d、4～6 d和2 d; T3处理3年平均出苗率较CK增加3.2%, T1和T2处理出苗率分别降低4.3%和4.7%; T1、T2和T3处理均降低了苗期株高整齐度和植株干物质积累,但T3处理降低幅度明显小于T1和T2处理, 6叶期之后干物质积累降低幅度逐渐减小; T1和T2处理显著降低玉米产量,降幅分别为7.5%～15.6%和5.5%～12.9%, T3处理产量与CK差异不显著。结构方程模型（SEM）揭示,保护性耕作通过调节土壤含水量和温度,间接影响玉米出苗时间、出苗率、穗数和百粒重,进而影响产量,也可通过直接影响出苗质量和产量构成因素进而影响产量。在东北典型黑土区,少耕秸秆全量条带覆盖（T3）不仅有利于提高土壤有机质含量,而且还有利于平衡土壤水分和温度矛盾,缩短出苗时间、提高出苗质量、高产稳产,是该区域适宜的保护性耕作方式。
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绿色木霉对甜瓜立枯病防治效果及其生理机制初探
《中国生物防治学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：研究了一株绿色木霉菌Trichoderma virideTv286对立枯丝核菌Rizoctonia solani(Rs)侵染引起的甜瓜立枯病的防治效果，并测定了Tv286对甜瓜幼苗生长、生理特性的影响。结果显示，Tv286处理对甜瓜枯萎病的盆栽防效超过85%，能显著促进甜瓜幼苗的生长，提高幼苗的生理活性。其中以土壤施入10～6cfu/g Tv286菌剂的处理对甜瓜立枯病的防效最高，对幼苗的生长和生理活性的促进作用最强。与病菌对照处理相比，其幼苗株高、茎粗、叶面积、全株鲜重、全株干重、根冠比和壮苗指数分别提高了51.64%、39.93%、44.49%、36.99%、119.18%、79.45%和122.73%；叶片总叶绿素含量、根系活力、硝态氮含量、硝酸还原酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量分别提高了40.02%、43.64%、13.85%、118.34%、105.46%和153.78%；根体积、总吸收面积、活跃吸收面积、根系活跃吸收面积百分比、根比表面积分别提高了32.02%、74.18%、135.09%、34.97%和31.96%。上述结果说明，本研究的绿色木霉Tv286通过提高甜瓜幼苗生理特性，促进了幼苗生长，提高了对立枯病的抗性。
关键词： 绿色木霉Tv286 甜瓜 立枯病 生理特性 防治效果
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黑土团聚体有机磷及其组分对长期不同施肥措施的响应
《玉米科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以国家黑土肥力与肥料效益监测基地的长期定位施肥试验为平台，从土壤团聚体微环境的角度研究施肥对黑土团聚体有机磷含量及其组分的影响。结果表明，施有机肥显著增加不同粒级团聚体有机磷含量以及活性有机磷(LOP)、中等活性有机磷(MLOP)和中稳性有机磷(MROP)含量。黑土有机磷主要分布在<0.25 mm的微团聚体中，团聚体中等活性有机磷是团聚体有机磷的主体，有机物料的施入可以促进土壤有机磷向活性较高的形态转化，有利于提高土壤磷素的有效性。
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