菊花5种病毒及类病毒多重RT-PCR检测方法的建立

张利英; 王森; 陈东亮; 喻锌; 姜宝龙; 程钰涵; 李彦慧; 黄丛林; 《病毒学报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：菊花是世界最重要的园艺作物之一，兼具有茶用、药用、食用及观赏等多种经济价值。我国是栽培菊花的起源地，也是主要种植生产区。病毒病害是菊花生产过程中最主要病害，目前已知的菊花病毒及类病毒有20多种，对菊花产业危害巨大。建立快速、高效的检测方法是病害防控的必要条件。前期调查显示番茄斑萎病毒（Tomato spotted wilt orthotospovirus,TSWV）、番茄不孕病毒（Tomato aspermy virus,TAV）、菊花B病毒（Chrysanthemum virus B,CVB）、菊花矮化类病毒（Chrysanthemum stunt viroid,CSVd）和菊花褪绿斑驳类病毒（Chrysanthemum chlorotic mottle viroid,CChMVd）是北京地区菊花中主要病毒及类病毒种类。自NCBI数据库下载以上病毒/类病毒的基因序列，利用不同病毒保守区域，设计开发出特异性引物，建立了5种病毒/类病毒同时检测的多重RT-PCR体系；并对反应体系中引物对的含量配比、退火温度、模板含量等因子进行了优化。试验结果显示，TSWV、TAV、CVB、CChMVd、CSVd的引物对浓度分别为300 nmol/L、50 nmol/L、200 nmol/L、700 nmol/L、600 nmol/L，模板用量0.5 ng/μL，退火温度55.3℃时，可以同时扩增出片段大小为分别485 bp、376 bp、292 bp、220 bp、110 bp的目的条带，特异性良好，结果判读简单清晰。进一步的比较分析显示，其与单一病毒检测的RT-PCR体系的检测灵敏性相当。综上，本研究构建的多重RT-PCR体系可以高效、快速、灵敏的检测菊花中常见的5种病毒及类病毒，并且检测成本大幅降低，为病毒的快速、低成本检测提供了方法。

关键词： 菊花 病毒 类病毒 多重RT-PCR

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卵孢小奥德蘑蛛网病病原菌的鉴定与生物学特性研究

李俊; 秦文韬; 高琳; 刘宇; 王守现; 宋庆港; 《植物保护 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：卵孢小奥德蘑Oudemansiella raphanipes是近年来成功驯化栽培的一种食药兼用的珍稀菌类，近年来随着其栽培面积的不断扩大，病害发生也越来越严重。作者在北京某卵孢小奥德蘑种植基地发现疑似蛛网病，为明确其病原菌，对发病子实体进行了病原菌分离，并综合其形态学特征、多基因系统发育分析和柯赫氏法则验证的结果，将卵孢小奥德蘑蛛网病病原菌鉴定为金黄菌寄生Hypomyces aurantius（无性阶段为异形枝葡霉Cladobotryum varium）。该病原菌菌丝生长的最适温度为20℃,最适碳源为木屑，最适氮源为黄豆粉，最适pH为6,光照对菌丝生长有一定的抑制作用；产孢最适温度为20℃,最适pH为8,最适氮源为麸皮，最适碳源为木屑；孢子萌发的最适营养液为0.2%葡萄糖溶液，最适温度为25℃,最适pH为6。研究结果为进一步明确卵孢小奥德蘑蛛网病的发生规律，制定科学的防治策略奠定了基础。

关键词： 卵孢小奥德蘑 蛛网病 金黄菌寄生 生物学特性

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水培环境下的作物养分吸收多参数检测系统研究

冯小鼎; 王成; 金晓彤; 董宏图; 罗斌; 王晓冬; 《中国农业科技导报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：在水培环境下对植物根系养分吸收的动力学主要利用耗竭曲线和系列含量法进行研究,而依靠人工间隔性的采样过程不但耗费人力而且影响效率.为解决这一问题,利用离子选择电极和图像传感器分别测定植物根系在水培环境下养分吸收时的离子含量和根系表面积,结合Michaelis-Menten方程获得植物动力学特征参数;系统硬件以STM32F407ZGT6微处理器作为主控单元,给出具有精密电化学传感器接口的信号调理与数据采集电路;在上位机系统中完成数据通讯、校准以及建模处理等.经测试表明,溶液校准后不同价态离子的能斯特斜率转换率分别在80%或90%以上;该系统与WinRHIZO获得的根系表面积相比,2组数据的线性相关性为0.97.该系统能够稳定的获取植株全根系的吸收临界浓度(Cmin)、最大吸收速率(Imax)、米氏常数(Km)等特征多参数,可为农作物营养的科学研究及水培环境下的养分吸收监测提供技术支撑.

关键词： 离子选择电极 耗竭曲线法 动力学特征参数 Michaelis-Menten方程 数据采集

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白菜类蔬菜良种繁育技术的发展趋势

张德双; 辛晓芸; 张凤兰; 汪维红; 余阳俊; 于拴仓; 赵岫云; 苏同兵; 李佩荣; 王姣; 卢桂香; 《中国蔬菜 》 2023 北大核心

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采用组合增强的YOLOX-ViT协同识别温室内番茄花果

吕志远; 张付杰; 魏晓明; 黄媛; 李晶晶; 张钟莉莉; 《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD

摘要：番茄花果的协同识别是温室生产管理调控的重要决策依据，针对温室番茄栽培密度大，植株遮挡、重叠等因素导致的现有识别算法精度不足问题，该研究提出一种基于级联深度学习的番茄花果协同识别方法，引入图像组合增强与前端ViT分类网络，以提高模型对于小目标与密集图像检测性能。同时，通过先分类识别、再进行目标检测的级联网络，解决了传统检测模型因为图像压缩而导致的小目标模糊、有效信息丢失问题。最后，引入了包括大果和串果在内的不同类型番茄品种数据集，验证了该方法的可行性与有效性。经测试，研究提出的目标检测模型的平均识别率均值（mean average precision,m AP）为92.30%，检测速度为28.46帧/s，其中对小花、成熟番茄和未成熟番茄识别平均准确率分别为87.92%、92.35%和96.62%。通过消融试验表明，与YOLOX、组合增强YOLOX相比，改进后的模型m AP提高了2.38～6.11个百分点，相比于现有YOLOV3、YOLOV4、YOLOV5主流检测模型，m AP提高了16.56～23.30个百分点。可视化结果表明，改进模型实现了对小目标的零漏检和对密集对象的无误检，从而达到了高精度的协同检测目标。研究成果为温室种植环境下的番茄生长识别提供参考。

关键词： 图像识别 深度学习 番茄 级联网络 YOLOX Transformer 协同检测 图像增强

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基于改进的WOA-LSSVM樱桃番茄内部品质检测方法研究

康明月; 王成; 孙鸿雁; 李作麟; 罗斌; 《光谱学与光谱分析 》 2023 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要：基于近红外光谱技术与统计方法，提出了一种樱桃番茄内部品质快速、无损检测方法。首先采集样品的近红外光谱，采用多元散射校正（MSC）、 Savitzky-Golay卷积平滑（SG）、 Savitzky-Golay卷积一阶导数(SG 1^st)、去趋势化（De-trending）、变量标准化（SNV）5种预处理方法消除光谱干扰，筛选出最佳预处理方法；然后采用连续投影算法（SPA）、稳定性竞争性自适应重加权算法（SCARS）、遗传算法（GA）,以及引入自动有序预测因子选择算法进行改进的遗传算法（IGA）4种特征波长提取方法减少变量冗余，选择最优特征波长提取方法；最后结合回归方法——将冯诺依曼拓扑结构、轮盘赌选择、锦标赛选择和自适应权重与鲸鱼算法相结合来对算法进行改进，采用改进的鲸鱼算法优化最小二乘支持向量机方法（IWOA-LSSVM）,与基于粒子群算法优化的BP神经网络方法（PSO-BPNN）和基于鲸鱼算法优化的最小二乘支持向量机方法（WOA-LSSVM）进行对比，分别建立樱桃番茄内部品质含量的预测模型。结果表明：樱桃番茄内部品质中的可溶性固形物（SSC）含量使用De-trending-IGA-IWOA-LSSVM模型效果最佳，其中校正集决定系数和预测集决定系数分别是0.917 2和0.866 7,校正均方根误差和预测均方根误差为0.542 3和0.768 2,预测相对误差达到2.592 9;维生素C（V_C）含量使用SG-IGA-IWOA-LSSVM模型预测效果最准确，其中校正集决定系数和预测集决定系数分别为0.857 6和0.821 6,校正均方根误差和预测均方根误差分别是0.661 4和0.634 2,预测相对误差达到2.078 5。以上结果表明，采用近红外光谱技术与统计方法结合可实现对樱桃番茄内部品质的快速无损预测分析。

关键词： 樱桃番茄 机器学习 鲸鱼算法 近红外光谱技术

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宜昌市大气微塑料的分布、呼吸暴露及溯源

刘立明; 王超; 巩文雯; 陆安祥; 任东; 涂清; 贾漫珂; 《环境科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD

摘要：微塑料作为一种新兴环境污染物备受关注，但大气微塑料的来源和健康危害尚不明晰.为探究宜昌市不同功能区微塑料的分布特征和人体呼吸暴露风险，分析不同地区大气微塑料的可能来源，于2019年10～12月，采集和分析宜昌市16个观测点的大气微塑料样品，并利用HYSPLIT模型模拟大气后向轨迹.结果表明，宜昌市大气微塑料有纤维状、碎片状和薄膜状这3种形状；透明、红色、黑色、绿色、黄色和紫色这6种颜色；尺寸最小的为10.42μm,最大的为4 761.42μm;平均沉降通量为（4 400±474）n·（m~2·d）^-1;种类有：聚酯纤维（PET）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物（ABS）、聚酰胺（PA）、橡胶（Rubber）、聚乙烯（PE）、醋酸纤维素（CA）和聚丙烯腈（PAN）这7种.各功能区沉降通量依次为：城市居民区＞农业生产区＞垃圾填埋场＞化工园区＞城镇居民区.人体呼吸暴露风险评估模型表明，城市居民区成人和儿童每天大气微塑料摄入量（EDI）高于城镇居民区.大气后向轨迹模拟表明，宜昌市各区县大气主要受周边地区影响，部分大气微塑料可能来自周边地区的短距离运输.总的来说，宜昌市大气微塑料沉降通量较大，潜在的生态暴露风险较高，各区县部分微塑料可能经由大气短距离传输而来.该结果可为长江中游地区大气微塑料研究提供基础数据支撑，对大气微塑料污染的溯源和健康风险研究具有重要意义.

关键词： 大气微塑料 功能区 分布特征 呼吸暴露 HYSPLIT模型 后向轨迹 来源

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基于主成分分析的仁用杏优系核仁外观品质性状评价

杨丽; 王玉柱; 张俊环; 姜凤超; 张美玲; 孙浩元; 《北方园艺 》 2023 北大核心

摘要：以‘龙王帽’与扁桃远缘杂交后代中选出的6个仁用杏优系为试材，测定各优系核仁的11个外观品质性状并进行分析评价，以期为仁用杏新品种选育提供参考依据。结果表明：11个性状变异系数为8.61%～35.96%,其中仁形指数变异系数最小，单仁质量变异系数最大；各性状之间密切相关，其中单核质量与核横径的相关系数最大，单仁质量与单核质量相关系数最大，出仁率与仁侧径、单仁质量、核形指数及仁形指数呈极显著相关，与核纵径、核横径、单核质量及仁纵径呈极显著负相关；应用主成分分析，将11个性状转化为3个综合指标，分别表征核、仁的大小、形态和产量，3个主成分累计贡献率为85.66%,再依主成分分析结果对6个优系的11个性状进行综合评分，各优系按分值高低排序依次为YX1＞YX6＞YX2＞YX4＞YX5＞YX3。

关键词： 仁用杏 核 仁 相关性分析 主成分分析

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多重PCR技术在植物病原物检测中的应用

曹子健; 邱艳红; 王爽; 赵娟; 郑素月; 乔广行; 秦文韬; 《中国农业科技导报 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：植物病原物种类繁多,且气候变化及全球化发展加剧了病原的扩散.快速可靠的植物病原诊断技术对病害的流行预警和防控管理具有重要作用.随着技术发展,多重PCR技术因具有精准、高效的特点而被广泛应用到生命科学的多个领域.对多重PCR技术的原理及其在植物病原真菌、细菌、病毒、线虫检测中的应用进行了系统综述,分析了该技术目前存在的问题及解决方式,并展望了该技术未来的发展前景.

关键词： 多重PCR 植物病原物 检测 应用

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融合注意力机制的开集猪脸识别方法

王荣; 高荣华; 李奇峰; 刘上豪; 于沁杨; 冯璐; 《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD

摘要：针对闭集猪脸识别模型无法识别训练集中未曾出现的生猪个体的问题，本文设计了一种融合注意力机制的开集猪脸识别方法，可实现开集猪脸图像识别，识别模型从未处理过的生猪个体。首先基于全局注意力机制、倒置残差结构和深度可分离卷积构建了轻量级的特征提取模块（GCDSC）;然后基于高效注意力机制、Ghost卷积和残差网络设计C3ECAGhost模块，提取猪脸图像高层语义特征；最后基于MobileFaceNet网络，融合GCDSC模块、C3ECAGhost模块、SphereFace损失函数和欧氏距离度量方法，构建PigFaceNet模型，实现开集猪脸识别。实验结果表明，GCDSC模块可使模型猪脸识别的准确率提高1.05个百分点，C3ECAGhost模块可将模型准确率进一步提高0.56个百分点。PigFaceNet模型在开集猪脸识别验证中的准确率可达94.28%,比改进前提高1.61个百分点，模型占用存储空间仅为5.44 MB,在提高准确率的同时实现了模型轻量化，可为猪场智慧化养殖提供参考方案。

关键词： 猪脸识别 开集识别 注意力机制 模型轻量化

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