科研产出
支持向量机和最大类间方差法结合的水稻冠层图像分割方法
《中国农业科技导报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：针对田间多变光照强度给水稻冠层图像分割带来的难题,探讨了一种基于支持向量机(SVM)和最大类间方差法(OTSU法)相结合的水稻冠层图像分割算法。首先,从不同光强条件下的水稻冠层图像中采集代表性水稻和背景像元构建训练图像S1和S2,通过分析水稻S1和背景S2两类图像在RGB色彩空间中R、G、B色彩特征值的分布频率,rgb(标准化RGB)色彩空间中r、g、b色彩特征值的分布频率,CIE L*a*b*色彩空间中L*、a*、b*色彩特征值的分布频率,以及HSV色彩空间中H、S、V色彩特征值的分布频率,筛选出具有明显双峰特征的g、a*、b*和S作为关键色彩特征;然后,在由g、a*、b*和S色彩特征构成的多维色彩空间中采用支持向量机学习算法获得分隔水稻和背景像元的优化超平面Z(Z=0.421g+0.753 a*+0.152 b*+0.051S+0.085);最后,计算水稻冠层图像中每一像元的Z值,并用最大类间方差法计算分割阈值Z_t,从而实现水稻冠层图像分割。为了评价该分割方法,以90幅不同光强(阴天、多云和晴天)条件下采集到的田间水稻冠层图像作为测试图像,并以常用的ExG&OTSU分割方法作为对比,分析该分割方法的分割精度和光强稳健性。结果表明,Ex G&OTSU方法的精确度显著受光强条件影响,随着光强强度的提高而显著降低,光强稳健性差;该研究所提分割方法对阴天、多云和晴天条件下水稻冠层图像的分割误差为7.30%、8.72%和8.98%,分割精确度较高,且具有良好的光强稳健性。因此,该基于支持向量机和最大类间方差法相结合的水稻冠层图像分割方法具有较高的分割精度和光强稳健性,可为田间多变光照条件下水稻冠层图像精准分割提供技术参考。
关键词： 支持向量机 最大类间方差法 色彩空间 水稻 光照强度 图像分割
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洛克沙胂代谢物在土壤中的累积及其植物有效性研究
《农业环境科学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为考察有机胂饲料添加剂降解转化后其含砷代谢物在土壤和蔬菜中累积及其植物有效性,利用鸡只喂饲含洛克沙胂饲料后排泄的粪便作为有机肥应用于茼蒿的种植,收获后测定土壤及茼蒿植株不同部位砷形态化合物的组分及含量.结果表明,洛克沙胂的降解产物主要为亚砷酸盐[As(Ⅲ)]、砷酸盐[As(Ⅴ)]、二甲基砷(DMA)、一甲基砷(MMA)、4-羟基苯胂酸(4-HPA)及少量其他未知形态含砷代谢物.经检测,茼蒿地上部的砷化合物仅为As(Ⅲ),地下部为As(Ⅲ)及As(Ⅴ).施用对照鸡粪及含洛克沙胂代谢物鸡粪的茼蒿可食用的地上部As(Ⅲ)及总砷含量均低于我国规定的限量标准,与对照鸡粪相比,施用含洛克沙胂代谢物鸡粪显著提高茼蒿地上部As(Ⅲ)、地下部As(Ⅲ)及地下部As(Ⅴ)含量,提升率分别为13.8%±0.4%~37.4%±6.5%、112.9%±4.5%~123.2%±6.5%及44.4%±2.6%~78.0%±5.1%.添加洛克沙胂代谢物鸡粪显著提高土壤中可提取的As(Ⅲ)及As(Ⅴ)含量,提升率分别为49.1%±4.4%及33.4%±2.3%.3个不同生长阶段茼蒿采收后,添加洛克沙胂代谢物鸡粪土壤中可提取的As(Ⅲ)及As(Ⅴ)仍然比对照处理提高4.9%±1.0%~20.0%±1.2%及11.7%±2.4%~18.0%±4.7%.添加含洛克沙胂代谢物鸡粪的土壤中As(Ⅲ)及As(Ⅴ)的茼蒿吸收率分别比对照鸡粪处理提升25.8%及14.3%.综上所述,砷可通过有机胂→饲料→畜禽→畜禽粪便→土壤途径传递并被蔬菜吸收累积,当季施用含有机胂代谢物鸡粪对蔬菜是安全的,但会增加土壤中含砷代谢物的含量,因此不可忽视连续施用时的累积风险.
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巴西蕉WRKY转录因子的鉴定及其枯萎病胁迫下的表达
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了明确巴西蕉与香蕉枯萎病菌互作过程中WRKY转录因子的作用,对巴西蕉与香蕉枯萎病菌互作2 d的转录组中WRKY基因的表达量进行分析。结果表明,在互作过程中筛选到log值大于1的基因有55个,1个基因是上调表达的,其余是下调表达。55个基因中第Ⅰ类家族包含5个基因;Ⅱa亚家族中包含8个基因,Ⅱb亚家族中包含5个基因,Ⅱc亚家族中包含13个基因,Ⅱd亚家族中包含7个基因,Ⅱe亚家族中包含3个基因;第Ⅲ类家族中包含14个基因。55个基因在根中的表达量均大于在叶和果中的表达量。选取MaWRKY003、MaWRKY010、MaWRKY063和MaWRKY075四个差异显著的基因进行荧光定量PCR分析,结果表明与转录组数据结果趋势一致。对4个基因的启动子进行分析,发现4个基因启动子中所包含的元件不同,MaWRKY003、Ma WRKY063和MaWRKY075基因启动子中含有响应与病相关的激素响应元件,而MaWRKY010基因启动子中没有响应与病相关的响应元件,推测MaWRKY003、MaWRKY063和MaWRKY075三个基因可能是通过激素途径来响应香蕉枯萎病菌,而MaWRKY010可能是通过其他途径来响应香蕉枯萎病菌。以上结果表明MaWRKYs基因在巴西蕉与枯萎病菌互作过程中下调表达可能是巴西蕉易感枯萎病的原因之一。
关键词： 巴西蕉(Musa acuminata L. AAA group, cv. Cavendish) 香蕉枯萎病菌 WRKY转录因子 生物信息学 功能分析
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柯拉斯那沉香中2-(2-苯乙基)色酮类化学成分研究
《天然产物研究与开发 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为研究柯拉斯那(Aquilaria crassna Pierre ex Lecomte)沉香的化学成分。实验采用多种柱色谱方法从该沉香中分离得到9个2-(2-苯乙基)色酮类化合物,通过现代波谱学技术分别鉴定为6-甲氧基-2-[2-(3′-羟基-4′-甲氧基苯基)乙基]色酮(1)、5-羟基-6-甲氧基-2-[2-(3′-羟基-4′-甲氧基苯基)乙基]色酮(2)、tetrahydrochromone F(3)、6-甲氧基-2-[2-(3′-甲氧基-4′-羟基苯基)乙基]色酮(4)、6-甲氧基-7-羟基-2-[2-(4′-甲氧基苯基)乙基]色酮(5)、6,7-二甲氧基-2-[2-(3′-羟基-4′-甲氧基苯基)乙基]色酮(6)、6,7-二甲氧基-2-[2-(4′-甲氧基苯基)乙基]色酮(7)、6-羟基-2-[2-(4′-羟基苯基)乙基]色酮(8)、5-羟基-2-[2-(2′-羟基苯基)乙基]色酮(9)。化合物2、3和5～9均为首次从柯拉斯那所得沉香中分离得到。采用MTT法对单体化合物的细胞毒活性进行测试,测试结果表明,化合物1,2和4具有微弱的细胞毒活性。
关键词： 柯拉斯那沉香 化学成分 2-(2-苯乙基)色酮 细胞毒活性
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柬埔寨柯拉斯那沉香中1个新的2-(2-苯乙基)色酮
《中草药 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：目的研究柬埔寨柯拉斯那沉香Aquilaria crassna的化学成分.方法采用硅胶柱色谱、半制备高效液相色谱等多种色谱技术分离纯化沉香的化学成分,通过波谱解析鉴定化合物结构,并采用MTT法测试化合物对2株人癌细胞株的细胞毒活性.结果从柯拉斯那沉香乙醇提取物中分离鉴定了4个2-(2-苯乙基)色酮类化合物,分别为6-甲氧基-8-羟基-2-(2-苯乙基)色酮(1)、6-甲氧基-7-羟基-2-[2-(4-甲氧基苯)乙基]色酮(2)、7β,8β-环氧-6α-羟基-5α-甲氧基-5,6,7,8-四氢-2-[2-(4-甲氧基苯)乙基]色酮(3)、rel-(1a R,2R,3R,7b S)-5,6-环氧-7,8-二羟基-5,6,7,8-四氢-2-[2-(4-甲氧基苯)乙基]色酮(4).结论化合物1为新化合物,化合物2~4均为首次从柬埔寨柯拉斯那沉香中分离得到,其中化合物4对人胃癌细胞SGC-7901和人肺腺癌细胞A549有较弱的体外抑制活性.
关键词： 沉香 柬埔寨 柯拉斯那沉香 细胞毒活性 6-甲氧基-8-羟基-2-(2-苯乙基)色酮
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云南白莺山茶树种质资源遗传多样性及群体结构分析
《中国农学通报 》 2019 CSCD
摘要：为研究云南白莺山茶树种质资源的遗传多样性,以白莺山68份茶树种质为试验材料,进行生物学性状的调查,并采用EST-SSR分子标记毛细管电泳的方法对云南白莺山12个类型茶树遗传多样性、亲缘关系及群体遗传结构等内容进行研究.结果表明:(1)该群体生物学形态变异非常丰富,涵盖了乔木、小乔木和灌木;大叶种、中叶种和小叶种;叶形有椭圆形、长椭圆形和披针形;芽叶茸毛量呈现从无、少、中、多到特多的连续变化.(2)利用34对EST-SSR引物进行分子标记分析,表明云南白莺山群体期望杂合度平均值为0.6981,观测杂合度值为0.5982;PIC信息指数为0.6686,Shannon's信息指数为1.6068,有效等位基因数和观测等位基因数分别为4.1761和9.7353.(3)基于Evanno统计模型的群体遗传结构分析可将白莺山茶树群体资源分为5个亚群,5个亚群间的基因流值为1.8995,群体间遗传分化系数(Fst)0.1163,表明各亚群是一个中度分化的群体,各亚群间存在着基因交流.
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海南粗榧总碱中化学成分研究
《中草药 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：目的研究海南粗榧Cephalotaxus hainanensis的生物碱类成分。方法采用硅胶、Sephadex LH-20和ODS等多种柱色谱技术进行分离纯化,根据化合物理化性质及波谱数据鉴定化合物结构。结果从海南粗榧总碱中分离得到13个化合物,分别鉴定为三尖杉碱(1)、异三尖杉酮碱(2)、三尖杉酮碱(3)、三尖杉胺G(4)、(2R,3S,4S,5S)-2,3-二羟基三尖杉碱(5)、乙酰三尖杉碱(6)、脱氧三尖杉酯碱(7)、(R)-丽江三尖杉碱(8)、(S)-丽江三尖杉碱(9)、3-表里哈灭里辛碱异构体(10)、1,4-N-二异丙胺蒽醌(11)、苯甲酸(2-乙基)-正己酯(12)和β-谷甾醇(13)。结论化合物3~6和10~13为首次从海南粗榧中分离得到。
关键词： 海南粗榧 生物碱 三尖杉酮碱 三尖杉胺G 3-表里哈灭里辛碱异构体 1,4-N-二异丙胺蒽醌
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火龙果HuICE1基因的克隆与表达分析
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：本研究以‘金都一号’红心火龙果(Hylocereus undatus)为实验材料,利用ICE序列3'端的高度保守结构域(bHLH),采用同源克隆法从火龙果果肉中分离得到一条HuICE1序列,其cDNA序列全长1 673 bp,具有一个1 596 bp的完整开放阅读框,生物信息学分析显示该基因编码的蛋白定位于细胞核,为水溶性蛋白。蛋白结构预测发现,HuICE1蛋白属MYC2型转录因子,在3'端第340～384个氨基酸含有高度保守的bHLH结构域,表明HuICE1基因属bHLH家族,还有核定位信号(NLS)区、富S区、转膜区、类泛素化(SUMO)结合位点各1个。同源性分析表明,火龙果与甜菜(Beta vulgaris)的核苷酸序列相似度最高,为85.10%。qRT-PCR表达分析表明,在火龙果各个组织中HuICE1均有表达,说明该基因是组成型表达,此研究为后续研究火龙果抗逆机制提供理论依据。
关键词： 火龙果(Hylocereus undatus) HuICE1 基因克隆 表达分析
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植物花色苷的研究进展
《南方农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：植物花色苷是一种广泛存在且可赋予植物组织和器官五彩缤纷色彩的植物色素,具有多种生物活性,在食品、医疗及保健品行业拥有广阔的应用前景。文章结合国内外研究情况综述了花色苷的稳定性、提取分离方法、生物活性及遗传等方面的最新研究成果,指出当前针对植物花色苷的研究主要集中在探索影响植物花色苷稳定性的因素及优化提取工艺等方面,而针对植物花色苷发挥生物活性的机理和产品开发的研究相对不足,以选育富含花色苷的植物新品种为目的的分子标记开发和分子标记辅助育种研究非常有限。提出今后需进一步提升植物花色苷的分离纯化技术,并借助现代生物技术探索植物花色苷发挥生理活性的机制;同时,应加强花色苷植物种质资源的收集、鉴定和遗传多样性分析,构建群体开发植物花色苷合成相关的分子标记,指导富含花色苷的植物新品种选育工作。
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