基于改进LSTM的蘑菇生长状态时空预测算法

密集蘑菇簇会严重影响蘑菇质量和自动采摘成功率。为避免形成超密集蘑菇簇,提出一种蘑菇生长状态时空预测算法,对蘑菇生长状态进行预测以指导提前疏蕾。该算法采用编码器-预测器框架,将历史序列图像转换为3D张量序列作为模型的输入;编码器网络中将卷积和长短时记忆(Long short term memory, LSTM)网络融合实现对蘑菇生长的时空相关性特征的提取;在预测网络中加入扩散模型以解决预测图像的模糊问题;此外,在损失函数中增加了蘑菇面积差异损失函数来进一步减小预测蘑菇与实际蘑菇的形状和位置偏差。实验结果表明,本文算法峰值信噪比可达35.611 dB、多层级结构相似性为0.927、蘑菇预测准确性高达0.93,有效提高了蘑菇生长状态图像预测质量和精度,为食用菌生长预测提供了一种新思路。

基于改进YOLOv5的田间大豆花朵生长状态识别方法研究

为判断大豆开花时期落花情况,对田间大豆花朵在花蕾、半开、全开、凋落四类生长状态下进行精准检测。基于YOLOv5检测模型,对主干Bottleneck CSP结构进行修改,减少模块数量来保留更多浅层特征,增强特征表达能力,在骨干网络中引入CA注意机制,以获得位置信息,协助模型更加准确地识别,并修改锚箱尺寸提高小目标花蕾精准识别,在自建的田间大豆花朵不同生长状态数据集上进行改进YOLOv5算法对比试验。结果表明:大豆开花时期花朵不同生长状态识别模型准确率达到93.4%,召回率达到91.4%,对比原模型准确率、召回率分别提高0.8%和2.1%。

基于遥感技术的广西甘蔗生长状态监测探析

广西作为我国甘蔗主产区,面临数据采集不连贯、地面监测空间受到局限、遥感参数提取不够准确及数据分析与模型构建较为困难等问题。为解决这些问题,提出基于遥感技术的广西甘蔗生长状态监测问题应对策略,包括多源卫星遥感数据融合的连续监测策略、高分辨率影像拓宽监测范围等。这些策略的实施,将有效提升广西甘蔗生长状态监测的科学性和准确性,为实现农业智慧管理奠定基础。

自然生长状态下贮藏甜高粱的研究

以晋甜2号为材料,对自然生长状态下贮藏甜高粱进行研究。结果表明,随着贮藏时间的延长,甜高粱茎杆重量、出汁率和总糖量逐步下降,茎汁含糖量逐步增加,气候因素对甜高粱田间自然贮藏的影响极大。在我国北方,如果秋末冬初,气温快速下降至枯霜冻,甜高粱茎秆可以在田间自然冷冻贮藏,直到来年2月上旬平均气温回升到0℃以上为止。在此期间,加工企业可随加工进度,到田间按需收割,从而减少贮藏空间和成本。

1999/2000年夏季南极普里兹湾地区南极磷虾的分布、丰度和生长状态研究

1999 2 0 0 0年的南极夏季 ,在普里兹湾地区进行了南极磷虾 (Euphausiasuperba)的现场采样。采样站位共 1 5个 ,分布在由近岸到深海的三条经向断面上。采样中在 1 4个站位都有南极磷虾出现 ,但大多数站位磷虾的密度都很低。样品的组成主要是幼体后期的南极磷虾。整个调查海区南极磷虾的平均数值密度和重量密度分别为 1 6 .1 7尾 1 0 0 0m3 和 1 2 .0 2g 1 0 0 0m3 。在调查区域内除密度最大的站位在深海区外 ,其他密度较大的站位主要分布于陆坡区 ,而在陆架区的唯一的站位没有发现南极磷虾。测量和分析的结果表明 ,陆坡区南极磷虾的生长状态好于深海区 ,但就整个调查海区来说 ,南极磷虾处于正常生长状态。对调查期间普里兹湾的环境因素的分析结果表明 ,调查中三个磷虾密度较大的站位 (Ⅱ - 3 ,Ⅲ - 6 ,Ⅳ - 8)的分布似乎与 75m深处的冷水团及 2 5m深处的叶绿素低值中心和叶绿素高值中心的交汇区有关。

小鼠骨髓来源树突状细胞体外诱导培养及其不同生长状态差异性探索

目的:体外诱导扩增获取大量高纯度小鼠骨髓来源树突状细胞(dendritic cells,DC),并研究DC不同生长状态、不同培养时间的生物学特性差异。方法:重组小鼠粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(recombinant-murine granulocyte-macrophage colonystimulating factor,rmGM-CSF)体外诱导小鼠骨髓细胞分化为DC,在培养接种后0 h及1 d、4 d、7 d、9 d、11 d用倒置光学显微镜动态观察DC的数量、存活率及形态学变化。分别收集9 d不加入重组小鼠白细胞介素-4(recombinant mouse interleukin-4,rmIL-4)及加入rmIL-4刺激的悬浮细胞和贴壁细胞,流式细胞术(flow cytometry,FACS)检测悬浮细胞和贴壁细胞表面分子CD11c、CD80、CD86、MHC-Ⅱ的表达水平。收集培养9 d、11 d的DC,利用FACS分析BMDC细胞CD11c表达水平。采用SPSS17.0软件进行统计学分析,两独立样本间的比较采用t检验。结果:培养0 h及1 d、4 d、7 d、9 d、11 d的BMDC成活率均为90%~95%。培养4 d,大量集落细胞团形成并逐渐增多。培养9 d,细胞明显变大,表面可见明显不规则树突或伪足。培养9 d,流式细胞术显示悬浮细胞表面标志CD11C^(+)CD80+、CD11C^(+)CD86、CD11C^(+)MHC-Ⅱ的表达比例分别为(88.10±2.41)%、(84.60±3.26)%、(92.90±3.93)%,高于贴壁细胞的(79.17±2.32)%、(75.40±4.41)%、(82.77±4.80)%,差异有统计学意义(P<0.05)。加入rmIL-4刺激与不加入rmIL-4 BMDC中CD11c+表达差异无统计学意义(P>0.05)。培养11 d,悬浮细胞及贴壁细胞的CD11c+表达明显高于培养9 d的表达(P<0.05)。结论:体外简易诱导培养可以获得高纯度小鼠骨髓来源的各具特性DC;rmGM-CSF单独或者联合rmIL-4诱导刺激对DC特异表面标志物CD11c+无明显影响;悬浮细胞的成熟度高于贴壁细胞;延长培养时间可提高CD11c+DC的产量及纯度。

RPMI-1640和DMEM培养基中肝癌细胞系BEL-7402与HepG-2的生长状态比较

背景:DMEM和RPMI-1640是两种最常用的商品化培养基,二者对肝癌细胞生长的影响尚未见直接的对比研究。目的:比较两种常用培养基对人肝癌BEL-7402与HepG-2细胞系体外生长和增殖效果的影响,从中选择更适合的培养基。方法:分别应用高糖DMEM与RPMI-1640完全培养液培养BEL-7402和HepG-2细胞,于培养的0,24,48,72,96,120h用酸性磷酸酶检测法测定细胞生长和增殖速率,并于倒置显微镜下观察细胞的形态。结果与结论:结果发现BEL-7402和HepG-2细胞在RPMI-1640培养基中的生长增殖速率均明显高于DMEM培养基(P<0.01)。镜下观察证实细胞在RPMI-1640培养基中的黏附和伸展状态更好。因此,建议首选RPMI-1640培养基进行肿瘤细胞体外培养。

不同生长状态珊瑚光谱特征

珊瑚礁生态系统迅速退化是目前重要的生态环境问题之一,应用遥感技术监测大范围珊瑚礁的结构组成和变迁有很大的潜力。珊瑚光谱响应特征受珊瑚生态习性影响,在光学上相似而容易造成混淆误判。采集了西沙群岛大量石珊瑚样品的光谱,对其光谱特征进行分析及成因探讨。通过导数光谱、主成分分析研究了不同生长状态珊瑚的光谱差异,并建立珊瑚生长状态高光谱遥感判别准则。结果表明,珊瑚的光谱特性及其变化均较为复杂,受珊瑚种类和生长环境影响,光谱形状主要由共生藻色素吸收决定的。结合520—530 nm、564—574 nm和600—605 nm的导数光谱可以区分健康珊瑚、白化珊瑚和藻类覆盖的死珊瑚。总体判定准确度优于80%,误判的主要来源是种内珊瑚反射率差异。研究表明珊瑚礁环境高光谱遥感可以定量评估珊瑚状态的变化。

赤霉素和外植体生长状态对树莓芽增殖的影响

赤霉素、生长素和细胞分裂素组合对芽的生长和增殖具有显著的影响 ,当GA3浓度为3mg/L时 ,平均每个外植体增殖小苗均在 12个以上。外植体的生长状态对芽的生长和增殖也有明显的作用 ,以 1年中处在不同生长状态下的树莓带芽茎段为外植体进行培养。结果表明 ,开始萌发的春梢茎段的芽分化率最高 (91.7% )。

太湖竺山湾缓冲带草林系统生长状态及土壤性质分析

采用样地调查及取样分析方法对太湖竺山湾缓冲带湿地型草林、杨树防护林型草林、支浜旁草林和池杉防护林型草林4种草林系统的碳、氮、磷等土壤养分浓度,生物多样性、林木郁闭度、草本覆盖度等草林生长状态,土壤微生物含量,土壤物理性状等进行了调查研究。结果表明,调查区域草林系统的土壤有机质浓度为15.1~40.3 gkg（1~4级）,总体上为丰富水平;全氮浓度为0.76~1.13 gkg（3~4级）,总体为中等偏低水平;全磷浓度为0.09~0.17 gkg（6级）,均为极缺乏水平。与我国其他地区相比,太湖竺山湾缓冲带林下土壤的养分浓度除全磷处于较低水平外,有机质、全氮、铵态氮、硝态氮等均处于中等水平。根据微生物数量计算的土壤营养指数表明,4种草林系统的营养级别都极低,土壤营养指数仅0.003~0.014。草林生长状态评估结果表明,杨树防护林型样地相对较好,但普遍存在生物多样性低的弱点,能否作为生态效益高的草林系统效仿样本林,还值得进一步研究。

人表皮干细胞在不同培养基中生长状态的观察及其生物学性状的初步探讨

目的 筛选合适的保持人表皮干细胞特性的体外培养基,并观察其生物学性状。 方法 按不同培养基分组,配制FAD培养基和FAD加入不同浓度的碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,b FGF)的培养基,即FAD、FAD1、FAD2、FAD3等组,以及角质化细胞专用无血清培养基(keratinocyte- SFM,K- SFM) ,同时应用同一个体的成纤维细胞经丝裂霉素处理后作滋养层,培养人表皮干细胞。通过细胞生长曲线及MTT检测,观察细胞的生长状态。在体外培养扩增表皮干细胞后,利用透射电镜、流式细胞仪分析、Brd U检测,观察细胞的生长状态;结合流式细胞仪分析,观察细胞周期的变化。 结果 人表皮干细胞在FAD组中生长良好,加入b FGF可进一步改善细胞的生长状态。扩增后细胞检测提示,人表皮干细胞在体外培养过程中呈典型的克隆性生长,生长周期长。流式细胞仪检测表明,人表皮干细胞80 .2 %处于G0 /G1 期;透射电镜观察见其细胞器少,细胞核浆比大。 结论 加入b FGF的FAD培养基并同时利用滋养层,更适合人表皮干细胞的生长,在稳定状态下是一种处于静止期的幼稚细胞。

氧化的低密度脂蛋白对培养的内皮细胞生长状态的影响及其致凋亡作用

目的 研究氧化的低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein OX—LDL)对培养的内皮细胞生长状态的影响及其致凋亡作用。方法用Cu2+引发脂质过氧化过程,制备不同氧化程度LDL,应用不同氧化程度和不同浓度的OX-LDL,分别作用于对数生长期的内皮细胞,用四唑盐比色试验(MTT)检测法检测细胞活性,碘化丙啶(PI)染色法及酶联免疫吸附法(ELISA)检测细胞凋亡。结果MTT细胞活性检测显示,轻度氧化的低密度脂蛋白(mm-LDL)对细胞生长有促进作用。mm—LDL进一步氧化,其促生长作用转换为抑制作用,与对照组比较差异显著(P<0.05)。OX—LDL对细胞生长呈浓度依赖性抑制作用。ELISA法、PI染色法检测凋亡显示,OX—LDL可诱导内皮细胞发生凋亡(与对照组比较P<0.05)。结论 氧化修饰的低密度脂蛋白对内皮细胞的细胞毒性作用与其氧化程度、作用剂量有关,一定浓度的OX—LDL可以导致培养内皮细胞的生长抑制乃至凋亡。

5-氟尿嘧啶、丝裂霉素、肝素和地塞米松对体外不同生长状态晶状体上皮细胞生长的抑制作用

目的:比较体外不同生长状态的晶状体上皮细胞(LECs)对药物敏感性的差异,为体外药物筛选设计提供参考。方法:用含体积分数为10%胎牛血清(FBS)的DMEM培养基调整LECs浓度,分为2组:未融合增生组(细胞浓度为4×104mL-1)和融合维持组(细胞浓度为4×105mL-1),分别放入24孔板中,每孔接种1mL。接种后12h,未融合增生组、融合维持组分别用含体积分数为20%、2%的FBS及含有不同处理因素(含有不同质量浓度5-氟尿嘧啶、丝裂霉素、肝素和地塞米松的DMEM培养基)的培养液培养。作用48h后用MTT比色法检测细胞增生情况。结果:5-氟尿嘧啶和丝裂霉素对未融合增生组和融合维持组的LECs均产生明显的浓度依赖性抑制作用,同一质量浓度药物作用下,未融合增生组的抑制率高于融合维持组(P<0.05)。肝素和地塞米松对未融合增生组LECs有较明显的浓度依赖性抑制作用(P<0.05),而对融合维持组的LECs几乎没有影响。结论:体外不同生长状态的LECs对不同药物及剂量敏感性不同。5-氟尿嘧啶和丝裂霉素抑制LECs的增生作用强,但对处于融合维持状态的LECs毒性也明显;肝素和地塞米松对LECs有一定的增生抑制作用,对处于融合维持状态的LECs毒性低。

鲤鱼尾鳍细胞的体外培养及其生长状态的研究

采用组织块培养法 ,对鲤鱼尾鳍组织进行培养 ,在 2 8℃温度下 ,用添加 2 0 %胎牛血清的M1 99培养基进行培养 ,在此过程中 ,对培养的细胞进行观察及研究 ,描述了细胞形态及其它相关细胞生物学特征。

基于活立木茎干含水量的杨树生长状态评估模型构建

【目的】分析活立木茎干含水量在不同季节的变化规律及与所在环境中各参数的变化关系,构建一种通过茎干含水量反映植物生长状态的数学模型,为未来搭建树木生命状态评价体系提供模型基础和解决思路。【方法】基于2017—2018年实测杨树茎干含水量数据,将全年植物生长状态划分为萌芽期、生长期、落叶期和休眠期,分析各生长周期茎干含水量变化规律。对多维环境数据进行主成分分析,选取最大主成分(PC1)与活立木茎干含水量绘制日变化曲线,提出一种植物茎干含水量椭圆模型,用于评判植物生命体征状况。【结果】萌芽期茎干含水量处于上升态势,4月初日均值为20%,4月末增至43%,日变幅为5%~8%;生长期茎干含水量日均值稳定在50%上下,变化情况受天气影响较大,日变幅差异明显,最大9%,最小1%;落叶期茎干含水量逐渐降低,从10月初的日均值46.9%降至月末的42.8%,日变幅减小至4%;休眠期因低温产生水分冻融现象,茎干含水量波动剧烈,12月中最小值为12%,最大值为42%,日变幅最大达20%。针对植物不同生长周期分别进行椭圆曲线拟合,结果显示:春季萌芽期与冬季休眠期的茎干含水量变化规律近似,椭圆倾角θ<0°,与PC1变化呈负相关;夏季生长期与秋季落叶期的茎干含水量变化规律近似,与PC1变化呈正相关,其中生长期植物受环境影响较弱,θ绝对值最小。从倾角与旋转方向可推导出茎干含水量与环境参数的超前或滞后关系,其中萌芽期与休眠期茎干含水量滞后于环境参数,生长期与落叶期茎干含水量超前于环境参数。【结论】基于茎干含水量的生长状态评估可为植物生命体征研究提供全新研究方向,各生长周期的椭圆拟合曲线区分度较高,有可能作为植物生长状态的评判标准,基于此可进一步研究出更完善的植物生理评价体系并用于实际生产中。

异烟肼药物浓度及作用时间对结核分枝杆菌生长状态的影响

目的了解异烟肼药物浓度及作用时间对结核分枝杆菌生长状态的影响。方法29例结核分枝杆菌异烟肼敏感株与0．2μg／ml、1μg／ml、5μg／ml浓度异烟肼分别作用24h、48h、72h后，接种7H10固体培养基，37℃培养，观察异烟肼不同浓度、不同作用时间下结核分枝杆菌生长情况，以未与异烟肼作用的菌株作为对照；以初见菌落时间与第5周末菌落状态（包括菌落数量、大小、疏密程度）为观察指标，并将菌落数量、大小等设定等级给予相应分数得到每株菌的菌落状态评分；最终以平均初见菌落时间与5周末菌落状态平均分值作为考量指标。结果对照组平均初见菌落时间为12．48d，经0．2μg／ml、1μg／ml、5μg／ml浓度异烟肼作用24h时平均初见菌落时间比对照组分别延长3．80d、6．93d、7．55d，作用48h时分别延长9．90d、10．86d、12．45d，作用72h时分别延长9．31d、9．80d、12．18d；对照组5周末菌落状态平均分值为10．59，经0．2μg／ml、1μg／ml、5μg／ml浓度异烟肼作用24h时菌落状态平均分值比对照组分别减少2．04、3．79、3．9，作用48h时分别减少6．04、6．35、6．83，作用72h时分别减少5．66，6．25，6．76。结论异烟肼对结核分枝杆菌生长状态的影响与药物浓度的升高关系并不明显，但其影响随着药物作用时间的延长而显著，且在作用48h达到平台期。提示我们在临床用药中应考虑药物的抗菌后效应。

不同氧浓度对裸鼹鼠原代鼠星形胶质细胞增殖及生长状态的影响

目的建立裸鼹鼠星形胶质细胞体外培养方法,观察不同氧浓度对裸鼹鼠星形胶质细胞增殖及生长状态的影响,寻找最适宜体外裸鼹鼠细胞增殖和生长的氧浓度。方法利用机械法辅以化学法分离新生裸鼹鼠脑内胶质细胞,利用差速贴壁法进行星形胶质细胞纯化,通过设置3%、5%、10%以及20%等不同氧浓度环境,利用CCK8染色法分析不同氧浓度下裸鼹鼠星形胶质细胞增殖速率,利用免疫细胞化学染色法观察不同氧浓度下裸鼹鼠细胞胞体伸长突起的状况从而进一步判断不同氧浓度下裸鼹鼠星形胶质细胞生长状态。结果利用机械及化学法分离裸鼹鼠胶质细胞并结合差速贴壁法能够成功建立体外裸鼹鼠星形胶质细胞模型。不同氧浓度环境下裸鼹鼠生长速率不同,随着氧浓度的升高,裸鼹鼠进入快速生长期所用的时间越短。氧浓度为20%时,裸鼹鼠星形胶质细胞较小,突起少,状态不佳,但是10%以下的氧浓度环境中,裸鼹鼠能保持较多的细胞突起,状态较好。结论机械及化学法相结合,合并差速贴壁法能够成功建立裸鼹鼠星形胶质细胞体外培养模型,10%氧浓度下既可以保证裸鼹鼠星形胶质细胞适宜的生长速率又能保证其处于良好的生长状态。

不同土质对草本植物生长状态的影响

以哈尔滨市具有代表性的3种土质:黏土(A)、粉质黏土(B)、砂土(C)为基质,分别种植紫花苜蓿、小冠花和无芒雀麦3种草本植物。通过现地观测的方法得到各植物的高度、颜色、均一度、抗病性、抗旱性、抗贫瘠性等指标,分析不同土质对草本植物生长状态的影响,结果表明,紫花苜蓿在砂土土质上生长状态最好,在黏土土质上最差;小冠花在黏土土质上无论是生长速度还是抗逆性都好于其他两个样方;无芒雀麦则是在粉质黏土土质上有最好的生长状态。

基于支持向量机算法的海水藻类生长状态软测量

为了有效监测海水藻类生长状态,采用支持向量机算法对水体中关键表征因子进行软测量.首先采用网格寻优法对支持向量机(SVM)的惩罚因子C和参数σ进行参数寻优,然后利用所得最佳匹配参数通过样本训练,获得海水叶绿素-a浓度的软测量模型.将基于SVM的软测量结果与基于BP神经网络的软测量结果作对比,可以看出,基于SVM的软测量方法具有较好的预测精度和稳定性,可应用于海水藻类生长状态的软测量.

温室兰花生长状态监测移动视觉机器人的研究

从智能控制与机器视觉识别方法和有限状态机相结合的思想出发,探索一种兰花生长状态监测移动视觉机器人,用于兰花温室生长过程中长势状况的监测。给出移动视觉机器人的系统结构模型,建立移动视觉机器人有限状态机的任务协调级和控制执行级。移动视觉机器人通过给出的苗盘编号标识的图像识别、编号苗盘的定位算法、兰花生长状态的株高与叶面的图像采集、兰花生长状态的特征提取算法以及兰花生长状态的视觉评判算法,完成对兰花生长状态的自主监测,并给出移动视觉机器人在温室兰花培育中的实际应用情况。