科研产出
基于深度学习网络实现番茄病虫害检测与识别
《中国农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为利用计算机或人工智能技术协助番茄病虫害防治，以存在病虫害侵害问题的番茄植株图像为研究对象，针对番茄病虫害目标小而密的特点提出基于Swin Transformer的YOLOX目标检测网络，用于精确定位图像中的病虫害目标，并采用基于经典卷积神经网络构建的旋转不变Fisher判别CNN分类网络，以此提高病虫害分类的准确率。结果表明：1)将测试结果与传统的目标检测模型和分类模型作对比，基于Swin Transformer的YOLOX网络在番茄病虫害测试集上的精确度比Faster R-CNN和SSD分别高了7.9%和9.5%,旋转不变Fisher判别CNN对病虫害类别的识别准确率与AlexNet、VGGNet相比分别提升了8.7%和5.2%;2)与基于Transformer的目标检测模型DETR和近年来新兴的图像分类模型Vision Transformer（ViT）在番茄病虫害测试集上的结果相比较，本研究的检测和分类方法也存在优势，病虫害检测精度和分类准确率分别提高了3.9%和4.3%。此外消融试验也证明了本研究方法改进的有效性。总之，本研究所构建的网络在番茄病虫害的目标检测和分类识别方面的性能优于其他网络，有助于提升番茄病虫害的防治效果，对计算机视觉在农业领域的应用具有重要意义。
关键词： 深度学习 病虫害识别 Swin Transformer Fisher判别 番茄
全文链接
请求原文
不同尺寸改性果胶基磁性微球的制备及对Pb2+吸附性能的研究
《材料导报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：本工作以乙二胺改性果胶为基质,将其与海藻酸钠、Fe3O4进行复配,采用微胶囊造粒仪制备了不同尺寸(750um、540um、400 μm、100um)的改性果胶基磁性微球.通过红外光谱、热重分析、扫描电子显微镜和显微镜分析对样品进行了表征,并研究了不同尺寸的改性果胶基磁性微球对Pb2+的吸附性能.结果表明,100 um的改性果胶基磁性微球达到吸附平衡仅需要1 h.动力学模拟结果表明,吸附更符合准二级动力学模型,吸附速率受化学吸附控制.Langmuir模型可以较好地拟合实验结果,最大吸附容量为256.41 mg/g.解吸再生实验结果表明,100 pm的改性果胶基磁性微球经过九次解吸循环再生,去除率无明显下降.
全文链接
请求原文
木薯查尔酮合酶MeCHS基因家族特征与表达分析
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：查尔酮合酶(chalcone synthase,CHS)是类黄酮合成途径的第一个限速酶,在植物花色形成、生长发育以及非生物胁迫中发挥着重要作用.为明确木薯MeCHS基因家族的特性及在木薯块根采后腐烂(PPD)中的表达,本研究利用生物信息学方法对木薯 MeCHS 基因家族成员进行理化性质、蛋白质结构等分析.采用实时荧光定量 PCR(qRT-PCR)检测MeCHS 基因在不同品种、不同组织及块根 PPD 过程中的表达情况,同时克隆并构建 3 个高表达的MeCHS基因的亚细胞定位载体并进行烟草瞬时转化以确定其定位.在木薯基因组中共鉴定出 5 个MeCHS基因家族成员,蛋白质二级结构以α-螺旋和不规则卷曲为主.qRT-PCR分析发现:MeCHS基因表达具有明显的组织特异性,在茎中表达水平最高;在木薯中主要表达的MeCHS基因为MeCHS1、MeCHS2 和MeCHS3,且 3 个基因随着SC8 块根贮藏时间的延长表达量逐步升高.将成功克隆得到的MeCHS1、MeCHS2和MeCHS3基因经农杆菌介导瞬时转化烟草下表皮细胞,显微观察表明 3 个基因均定位于细胞质,与预测结果相符.该研究结果可为进一步揭示木薯MeCHS基因家族的功能与提高木薯块根耐PPD能力提供理论依据.
全文链接
请求原文
比较转录组解析氮限制对微藻Ankistrodesmus sp.HJ12油脂和淀粉积累的分子调控机制
《中国油脂 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为明确微藻油脂与淀粉代谢过程中是否存在相互竞争与转化关系,以微藻Ankistrodesmus sp.HJ12为实验材料,对不同氮浓度培养条件下的微藻Ankistrodesmus sp.HJ12生物量、油脂含量和淀粉含量进行测定,并进行比较转录组研究,探讨其油脂和淀粉积累相关影响及分子调控机制.结果表明:氮浓度对该藻株油脂和淀粉积累具有显著影响,且油脂与淀粉积累呈显著负相关关系;培养基中添加氮源时,微藻Ankistrodesmus sp.HJ12油脂含量显著高于无氮源条件,油脂含量最高时的氮浓度为7.6 mmol/L;无氮源时,其淀粉含量最高;比较转录组研究发现,促进微藻Ankistrodesmus sp.HJ12油脂积累的主要因素可能是脂肪酸合成途径、糖酵解途径与淀粉分解代谢途径的增强,为脂肪酸的合成提供了更多的乙酰-CoA和碳源,从而促进了脂肪酸的合成;挖掘得到4个调控脂质合成代谢的关键基因ACACA、α-AMY、PDC和adh,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)验证基因表达差异变化,结果与转录组分析差异一致.研究结果可为进一步了解微藻脂质合成代谢的分子机制提供一定的参考,同时为加快微藻油脂制备生物柴油实现规模化应用增添新的有利基础.
全文链接
请求原文
椰子粕对文昌鸡生长性能、屠宰性能和肉品质的影响
《动物营养学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在研究不同水平椰子粕对文昌鸡生长性能、屠宰性能和肉品质的影响。选取480只80日龄健康状态良好的文昌鸡，随机分为4组，每组6个重复，每个重复20只鸡。对照组饲喂基础饲粮，3个试验组分别在基础饲粮中添加1.50%、4.50%和7.50%椰子粕。试验期为40 d。结果显示：1)与对照组相比，1.50%和7.50%组料重比均显著下降（P＜0.05）；各组间末重、平均日增重和平均日采食量均无显著差异（P＞0.05）。2)与对照组相比，1.50%组屠宰率显著提高（P＜0.05），而其他试验组屠宰性能均无显著差异（P＞0.05）。3)与对照组相比，4.50%组胸肌pH24 h显著降低（P＜0.05），各试验组pH45 min、24 h滴水损失、熟肉率、剪切力和腿肌pH24 h均无显著差异（P＞0.05）。4)与对照组相比，各试验组肌肉肌纤维直径和平均横截面积都无显著差异（P＞0.05）。5)与对照组相比，1.50%和7.50%组胸肌中粗蛋白质含量显著提高（P＜0.05），但各试验组肌肉中水分、肌内脂肪和腿肌粗蛋白质含量无显著差异（P＞0.05）。综上可知，在本试验条件下，饲粮中添加1.50%～7.50%的椰子粕未对文昌鸡生长性能、屠宰性能和肉品质产生不利影响；饲粮中添加1.50%椰子粕可以显著降低料重比，同时提高屠宰率。
全文链接
请求原文
斑褐孔菌子实体化学成分的分离鉴定及生物活性研究
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了研究斑褐孔菌(Fuscoporia punctata)子实体的药效物质基础、化学成分及生物活性,采用各种柱色谱与高效液相色谱相结合的方法进行分离纯化,采用核磁共振和质谱等方法鉴定化合物的结构;采用PNPG法、pNPP法和DPPH法分别测定化合物对α-糖苷酶、蛋白酪氨酸磷酸酶 1B(PTP1B)的抑制活性和清除DPPH自由基的活性.研究结果初步明确了海南斑褐孔菌的主要化学成分类型,从斑褐孔菌子实体的乙醇提取物中分离得到 12 个化合物,分别为inoscavin A(1)、inoscavin C(2)、phellibaumin A(3)、phellibaumin D(4)、inonotusin B(5)、phellifuropyranone A(6)、phelligridin D(7)、原儿茶醛(8)、儿茶酚(9)、没食子酚(10)、对羟基苯甲酸(11)和对羟基苄叉丙酮(12),其中化合物 1~7 为聚酮类成分,化合物 4、5、7 抑制 PTP1B 的 IC50 值分别为(60.83±2.01)、(56.33±1.57)、(66.89±0.96)μmol/L,化合物 2、7 抑制α-糖苷酶的IC50 值分别为(127.77±0.56)、(122.99±1.39)μmol/L,化合物 4、7、2、6 清除DPPH自由基的IC50 值分别为(6.71±0.69)、(25.79±1.59)、(30.45±1.67)、(32.90±1.59)μmol/L.所有化合物均为首次从斑褐孔菌中分离得到,大部分的聚酮类成分具有PTP1B抑制活性、α-糖苷酶抑制活性和清除DPPH活性,研究结果为海南斑褐孔菌的深度开发利用提供理论依据.
全文链接
请求原文
槟榔黄化病植株组织结构观察及生理指标分析
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了探究槟榔黄化病的致病机理，本研究首先通过PCR技术和电镜技术检测槟榔黄化植原体，确定感染黄化病的槟榔植株和健康植株。然后通过透射电镜技术对染病槟榔和健康槟榔的叶绿体超微结构进行观察，结果发现：槟榔感染黄化病后，叶绿体解体，细胞质内叶绿体基质片层结构松散，并出现大量嗜锇颗粒；健康槟榔的叶绿体紧贴细胞壁，叶绿体结构紧实，嗜锇颗粒数量较少、体积较小。对槟榔维管束结构进行苯胺蓝染色并利用荧光显微镜观察，可以发现槟榔感染黄化病后维管束部分组织被褐色物质堵塞，而健康槟榔维管束组织未发现该现象。此外，槟榔感染黄化病后叶绿素水平显著降低。本研究为揭示槟榔黄化病致病机理提供了理论依据。
全文链接
请求原文
生防菌株铜绿假单胞菌和粪产碱菌对奇异根串珠霉菌的防效测定及其发酵条件优化
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：奇异根串珠霉菌（Thielaviopsis paradoxa）可危害几乎所有的棕榈科植物，其中以引起的椰子泻血病最严重，且至今尚未找到安全有效的防治方法。本研究前期筛选到的生防菌中，经验证铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）wrj-2-5和粪产碱菌（Alcaligenesfaecalis）brj-21具有抑制奇异根串珠霉菌的生防潜力。为明确其对奇异根串珠霉菌的具体抑制效果，以奇异根串珠霉菌为靶标菌，对菌株wrj-2-5和brj-21进行抑菌效果测定、室内防效测定及发酵条件的优化。结果表明，菌株brj-21和wrj-2-5对奇异根串珠霉菌的抑菌率均达到70%以上，离体实验发现2株菌依然具有很好的抑菌效果，处理组病斑面积显著小于对照组，且接种生防菌越早其抑菌效果越好。此外，这2株菌对椰子可可毛色二孢果腐病、椰子灰斑病和椰子心腐病的病原菌均有较强的抑制作用。通过对2株菌的发酵条件进行优化，最终确定菌株wrj-2-5的最佳发酵条件为：接种量8%、转速180 r/min、温度28℃，初始pH为6.0～8.0，培养36 h；菌株brj-21的最佳发酵条件为：接种量8%、转速180 r/min、温度28～32℃，初始pH为6.0～8.0，培养24 h。综上，菌株wrj-2-5和brj-21对奇异根串珠霉菌有较好的防治效果，为椰子泻血病和椰子奇异根串珠霉果腐病的绿色生物防治提供重要的参考依据。
全文链接
请求原文
