基于改进轻量化EfficientNet-V2模型的小麦种子分类

小麦种子常混有燕麦、大麦等其他种子,如何分类足够纯度的种子是一个重要问题。为解决种子纯度问题,提出一种基于改进的EfficientNet-V2模型的种子分类方法,将其命名为CA-EfficientNet-V2_xs。首先,通过购买常用小麦种子(含有常见的燕麦、大麦等杂种),自制数据集;其次,为加快训练以及针对自制数据集数量不足的问题,采用迁移学习的方法;再次,为更好地帮助模型更加精准地定位和识别感兴趣的目标,将采用Coordinate Attention(CA)注意力机制来替换SE注意力机制;最后,通过精简网络结构使模型更小、训练速度更快。试验表明,改进后模型的分类准确率达到99.7%,比未改进之前的网络分类准确率提升1.3%;与EfficientNet-V2_s模型的78 MB相比,改进后模型大小降至3.8 MB,模型大小降低;改进后的模型速度比主流网络更快。

小麦种子投入替代弹性度量分析

近年来,随着供给侧结构性改革的深入,小麦需求已由数量型向质量型转变,小麦种子改良可使生产质量大幅提升。以种子作为切入点,基于2005—2020年14个小麦主产区的各指标面板数据,采用超越对数成本函数模型,对小麦种子要素的需求价格弹性、替代弹性进行测算并分析各主产区差异。

小麦种子穗萌对发芽率的影响及建议

为探明小麦穗萌种子的生产安全性,特对穗萌种子进行了发芽试验。结果表明:小麦种子穗萌率越高,种子整体的发芽率越低,且随着种子存放时间的加长,其发芽率进一步降低,其中“穗萌粒”发芽率的降幅更为明显。穗萌率为5%~15%的小麦种子可作商品种子使用,但是需要适时早播,以提高播种质量。

小麦种子产业发展策略分析

为促进小麦产业快速发展,在小麦种植过程中要加强小麦种子培育力度,实现种子产业振兴,为小麦产业发展提供支持。本文首先分析了小麦种子产业发展的重要意义,随后阐述小麦种子产业发展面临的问题,最后探讨小麦种子产业发展的策略,为种子产业发展提供支持。小麦种子产业振兴是提升我国粮食生产能力和保障国家粮食安全的重要一环,当前我国粮食缺口依旧很大,小麦种子产业发展面临一些问题,比如品种较少、种子质量参差不齐等,对此,要加强小麦种子产业管理,推进标准化生产,加强种子市场监督管理等,以此促进小麦种子产业振兴,为粮食产业发展助力。

一年蓬浸提液对小麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

为了明确一年蓬不同部位水浸提液对小麦种子萌发和幼苗生理生化特性的影响,以扬麦13和小偃22为材料,采用室内培养皿培养,分析不同浸提液处理对小麦的发芽势、发芽率、根长、苗长、鲜重、干重和叶片中的丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理指标的影响。结果表明:一年蓬浸提液浓度的增加对2个小麦品种发芽和幼苗期的生长抑制作用明显增强,根数随着一年蓬浸提液浓度的增加而增多。幼苗SOD活性随着浸提液浓度的增加呈现先升后降的趋势。在相同浓度下,茎叶的化感作用大于根部。试验结果表明,小偃22受一年蓬化感作用影响较小,适应性较强。

基于智能化技术的甘肃地区小麦种子质量检测方法

探讨了智能化技术在甘肃地区小麦种子质量检测中的应用。通过分析机器学习、图像识别和光谱分析技术在数据处理、模型精度和现场应用方面的挑战,提出了提升技术能力和实用性的对策。研究结果表明,采用这些智能化技术能显著提高检测效率和精确度,对促进甘肃农业现代化具有重要贡献。

大麦与小麦种子的红外光谱分析

利用红外光谱法研究大麦与小麦种子的主要化学成分,对种子生产和食品安全具有重要意义。傅里叶变换红外光谱显示,大麦种子与小麦种子的原始光谱相似,无明显差异。在1800~800 cm^(-1)范围的二阶导数红外光谱中,吸收峰强度和形状显示出差异,表明大麦与小麦种子在脂质、蛋白质、糖类物质中存在差异。二维相关红外光谱显示,大麦种子与小麦种子在1160~800 cm-1及1600~1160 cm^(-1)范围内自动峰的位置和强度显示差异,进一步表明大麦与小麦种子的成分存在差异。因此,红外光谱可以有效对大麦种子与小麦种子的主要成分进行分析。

温度与盐、碱胁迫交互作用对小麦种子萌发的影响

采用3种变温处理(10～20℃,15～25℃与25～35℃),并分别混合两种中性盐(NaCl∶Na2SO4=4∶1)与碱性盐(NaHCO3∶Na2CO3=4∶1)模拟盐、碱胁迫条件,探讨盐碱胁迫与温度交互作用对小麦种子萌发的影响。结果表明,随着盐碱胁迫浓度的增大,种子发芽率与发芽速率均不断下降,且在碱胁迫下下降幅度更大。盐胁迫下,15～25℃与25～35℃对种子发芽率影响无显著差异,并且在25～35℃下发芽速率更高,而碱胁迫下,15～25℃更有利于小麦种子的萌发。另外,无论是在盐胁迫还是碱胁迫下,10～20℃低温均对种子抑制效应最强。上述结果表明,盐、碱胁迫及与温度交互作用对小麦种子萌发的影响明显不同,由于碱胁迫具有高pH值对种子的伤害更大,小麦种子萌发期耐盐碱性在低温下会大幅下降。

外源一氧化氮供体对渗透胁迫下小麦种子萌发和水解酶活性的影响

采用含水量测定和种子吸胀实验,发现一氧化氮(nitricoxide,NO)供体硝普钠(sodiumnitroprusside,SNP)促进小麦种子在渗透胁迫下萌发的效应是通过提高种子的吸胀能力实现的;SNP还能明显诱导胁迫下种子淀粉酶同工酶I活性的上升,加速淀粉胚乳的液化或溶解,而对酯酶影响不大。此外,在无胁迫条件下的小麦种子萌发早期(12h),SNP处理可以显著诱导葡萄糖、果糖和蔗糖含量的上升;采用外源糖和SNP,结合NO清除剂处理小麦种子,观察到葡萄糖、果糖和蔗糖都参与萌发早期NO信号对小麦种子淀粉酶同工酶I的激活。

电场处理小麦种子对幼苗生长抗盐性的影响

用不同电场强度的交流和直流电场处理小麦种子 ,在实验室测定了电场处理种子对苗期盐胁迫后生长的影响 .实验结果表明 ,在 0 .5～ 6.5 Kv/ cm范围内 ,直流和交流电场对小麦种子苗期抗盐性能的影响程度不同 .与对照相比 ,直流电场处理对小麦幼苗出苗率的影响提高幅度在 -75 .61 %～ 7.3 1 % ,对小麦幼苗含水量的影响提高幅度在 -1 3 .89%～ 2 6.0 3 % ,对小麦幼苗根冠比的影响提高幅度在 -1 1 .2 0 %～ 1 6.95 % ;交流电场处理对小麦幼苗出苗率的影响提高幅度在 -4 0 .0 0 %～ 1 5 .0 0 % ,小麦幼苗含水量的影响提高幅度在 -2 0 .83 %～ 4 2 .5 1 % ,小麦幼苗根冠比的影响提高幅度在 -1 7.4 3 %～ 5 5 .1 9% .结果表明 ,用适当的电场处理小麦种子 。

氯苯、硝基苯胁迫对小麦种子萌发和幼苗生理特性的影响

在实验水培条件下,研究了不同浓度氯苯、硝基苯对小麦种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,氯苯和硝基苯均能明显地抑制小麦种子萌发和幼苗的生长,幼苗干重、鲜重存在不同程度的下降,受害程度随氯苯和硝基苯浓度的增加而加重,小麦对硝基苯和氯苯的胁迫敏感性为根>苗,当硝基苯浓度在50mg/L以上时小麦种子发芽停止。在正常情况下,小麦幼苗体内叶绿素含量、过氧化物酶活性和丙二醛含量均随浓度的增加呈先增加后下降的趋势。在浓度为10mg/L硝基苯和氯苯胁迫下,小麦幼苗体内叶绿素含量达到最大值;过氧化物酶活性最高时所对应的硝基苯和氯苯浓度分别为25mg/L和50mg/L;丙二醛含量达到最高时所对应的硝基苯和氯苯浓度均为25mg/L。

小麦种子物理参数和萌发阶段抗旱性关系的研究

为了解陕西省当前推广小麦品种的物理性状与萌发阶段抗旱性的关系,测定了模拟干旱胁迫下小麦种子相对发芽率和各项物理指标(RGB、Lab、HSB、灰度、长度、宽度、投影面积等),并运用相关分析、方差分析和回归分析等方法,对陕西省目前推广种植的18个小麦品种萌发阶段的抗旱性与物理性状的关系进行了综合分析。结果表明,基于宽度、R、G、B(HSB)、L、H、灰度值等物理指标对小麦种子萌发阶段抗旱能力的预测具有统计学意义,且G、B(HSB)、L、H、灰度值等颜色指标之间相关系数较高,均大于0.96。在这些物理指标和相对发芽率建立的回归模型中,以宽度和G值为参数建模最好,决定系数为0.575,达到极显著水平。以供试材料中的5个品种及陕西省推广种植的其他10个小麦品种进行验证,以宽度和G值为参数所建模型得到的相对发芽率与模拟干旱胁迫条件下实测到的相对发芽率吻合度达到86.7%,说明依据宽度和G值对小麦品种萌发阶段抗旱能力的筛选是可行的。

外源一氧化氮供体硝普钠对小麦种子萌发早期β-淀粉酶及其亚细胞分布的影响

采用药理学和生物化学实验技术,研究了外源一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理对小麦种子萌发早期β-淀粉酶及其亚细胞分布的影响。β-淀粉酶的专一性抑制剂α-环糊精可以明显抑制0.5mmol L-1SNP诱导的小麦种子萌发,SNP还能诱导自由型β-淀粉酶酶活性,上调β-淀粉酶基因转录本的水平。Western blotting结果发现,SNP处理可以增加β-淀粉酶蛋白的表达;运用NO专一性清除剂cPTIO及转录抑制剂放线菌素D可以逆转上述转录本和蛋白水平的变化。免疫电镜亚细胞定位证实小麦胚内的β-淀粉酶主要定位于蛋白储藏体内,并可能附着在淀粉粒上,SNP处理增加了β-淀粉酶蛋白的分布。推测外源NO供体SNP在小麦种子萌发早期不仅提高了自由型β-淀粉酶的活性,还可能诱导了β-淀粉酶的重新合成。

小麦种子自然老化程度的近红外光谱无损识别

应用近红外光谱技术无损分析小麦种子短期自然老化过程中主要化学成分的变化趋势,并结合支持向量机建立快速判别小麦种子自然老化程度的分析模型。本实验应用VERTEX 70傅里叶变换红外光谱仪,以大样品杯旋转采样方式跟踪采集了45份小麦种子在自然老化初期、 4个月、 7个月、 9个月的近红外光谱。标准差可以用来表征数据离散程度,因此本实验通过计算每份样本在4个自然老化阶段的光谱标准差来筛选与自然老化时间显著相关的谱区。为避免单个样本由于偶然因素导致的离散度值异常,实验统计了45份样本的光谱标准差均值,根据均值光谱得到如下谱峰:8 362, 6 950, 7 563, 5 319, 4 998和4 478 cm^(-1)处。解析谱峰所在区域对应的化学基团归属可得:6 950 cm^(-1)处对应的是液态水中O—H伸缩振动的一级倍频且该处离散度值较大,因此小麦种子在短期自然老化阶段中水分变化较为显著; 5 319, 4 998和4 478 cm^(-1)处离散度值较6 950 cm^(-1)处小,对应的是蛋白质仲酰胺、伯酰胺和酰胺的合频和倍频信息,因此蛋白质变化较水分而言相对平缓; 8 362和7 563 cm^(-1)处反映的主要是C—H振动的二级倍频信息且离散度值较大,而种子中蛋白质、淀粉等均具有C—H官能团,因此蛋白和淀粉等成分综合变化较为显著。在上述分析基础上,本文采用多分类支持向量机结合近红外光谱建立快速识别小麦种子四种自然老化程度的定性模型。将180份样本光谱按照3∶1随机抽取135个样本作为训练集,其余样本作为测试集。选择核函数为径向基函数,通过网格搜索法进行参数寻优得到惩罚参数为8,核参数为0.008 974 2时,训练集和测试集的识别正确率可达99.26%和99.78%。实验结果表明:近红外光谱技术结合支持向量机可快速判别小麦种子短期自然老化程度,为种子贮藏过程中生理特性变化的无损监测及开发利用提供便捷的检测手段。

小麦种子脱水过程中多胺水平的变化

用高压液相色谱(HPLC)技术检测了小麦(TriticumaestivumL.)种子在成熟脱水过程中(蜡熟期)3种不同形态(游离态free:f;酸可溶性共价结合态ac id solub le covalentlycon jugated:ASCC和酸不溶性共价结合态ac id insolub le cova-lently con jugated:AISCC)多胺(腐胺putresc ine:Put、亚精胺sperm id ine:Spd和精胺sperm ine:Spm)的动态变化。结果表明:在种子成熟脱水过程中,fPut的变化不明显,而fSpd和fSpm的水平明显上升。酸可溶性共价结合态多胺(ASCC-PAs)的变化不明显,而酸不溶性共价结合态腐胺(AISCC-Put)和酸不溶性共价结合态亚精胺(AISCC-Spd)的含量明显升高。这些结果暗示,fSpd、fSpm、AISCC-Put和AISCC-Spd在小麦种子成熟脱水过程中可能起重要作用。

^(60)Coγ射线辐照对小麦种子根尖细胞有丝分裂的影响

采用3种不同剂量的60Coγ射线,对3个不同小麦品种种子进行了辐照试验,对其引起的细胞学效应进行了研究。结果表明,低剂量的60Coγ射线辐照对小麦根尖细胞的有丝分裂有正反两种效应,但随着γ射线剂量的增加,根尖细胞有丝分裂指数呈不同程度的下降趋势;60Coγ射线辐照能诱发根尖细胞的染色体畸变和核畸变,出现染色体桥、染色体断片、微核等多种畸变类型,并且随辐照剂量的增加,染色体畸变率、微核率也相应增加,与辐照剂量之间呈正相关;另外,不同小麦品种对60Coγ射线的辐射敏感性不同,在所选的3个品种中,郑引1号较敏感,长武131次之,陕合6号最弱。

低能N^+离子注入诱导小麦种子高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白的变异

应用SDSPAGE和APAGE电泳技术,对不同剂量低能(25keV)N+离子注入小麦稳定品系CH3286的M3代种子储藏蛋白高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白变异进行了系统的分析。结果表明低能N+离子束注入能有效地诱导小麦种子高分子量谷蛋白亚基的变异。高剂量(10.8×1016N+cm2)N+注入的诱变频率高于中剂量(7.2×1016N+cm2),其亚基总变异频率分别是13.7%和4.2%。不同位点的高分子量谷蛋白亚基对N+离子的敏感程度不同,其中以Glu1D最敏感,变异频率由大至小分别是Glu1D>Glu1B>Glu1A。低能N+离子束注入诱导的醇溶蛋白变异与高分子量谷蛋白亚基的变异有相似的规律。醇溶蛋白遗传区对N+离子的敏感程度也不同,其中ω醇溶蛋白最敏感,能产生较多的变异,其次是γ和β醇溶蛋白,最不敏感的是α醇溶蛋白。在M3代植株群体中筛选到一些农艺性状较稳定的高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白变异株。

人工加速老化处理对小麦种子生理生化特性的影响

为探明小麦种子贮藏过程中的生理生化变化及种子活力下降的主要原因,采用高温高湿人工加速老化的方法,在90%RH(相对湿度)和55℃条件下对非糯小麦及糯小麦种子进行老化处理,测定其发芽率、电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、SOD、POD、CAT活性和可溶性蛋白质含量的变化。结果表明,种子发芽率随老化处理时间的延长而逐渐降低,且在相同处理时间下非糯小麦种子的发芽率都高于糯小麦;种子浸出液电导率则随处理时间延长呈微升趋势,在整个处理过程中非糯小麦种子浸出液电导率均低于糯小麦;非糯小麦POD活性、SOD活性总体上明显高于糯小麦种子,而可溶性糖、可溶性蛋白质和丙二醛含量则低于糯小麦。非糯小麦种子的抗老化能力显著强于糯小麦种子。

人工加速老化对小麦种子CAT、POD、SOD活性和可溶性蛋白质含量的影响

为探明小麦种子在种子贮藏过程中的生理生化变化的规律及合适的老化处理条件,采用高温高湿人工加速老化的方法,对5个非糯小麦和5个糯小麦品系的种子在90%相对湿度和40、45、50、55、60℃条件下分别处理0、2、4、6和8 d,结果表明:SOD、POD和CAT活性在较低温度处理下呈升高、而较高温度处理下则呈下降趋势;可溶性蛋白质含量在45℃处理下降低,但在50℃处理下升高。研究表明,小麦以90%的相对湿度和55℃的高温处理能在较短的时间内达到最佳的老化效果。

^(12)C^(6+)离子束辐照对小麦种子萌发、幼苗生长及存活的影响

采用12C6+离子束对小麦(Triticum aestivum L)种子进行不同剂量(0、10、20、30、60、120、150和200 Gy)辐照处理,考察种子萌发率、幼苗根长及株高、有丝分裂活动及存活率等生物学特性。结果表明:试验剂量范围内,大多数种子能够正常萌发;低剂量(10 Gy和20 Gy)辐照对幼苗生长具有促进作用,而高剂量辐照则表现出明显的抑制作用;根的生长与分生组织细胞有丝分裂指数密切相关,低剂量时有丝分裂指数略有增加,而高剂量则相反,分裂细胞被选择性阻滞在中期和后期。存活率曲线呈"抛物线"状,半致死剂量(LD50)为55Gy。