基于深度学习的病害识别方法研究

当前在大面积生产中,主要病害的发生严重威胁农作物健康持续发展,亟须高效的病害识别方法来解决人工识别耗时、误判及效率低等问题。通过SONY@6300数码相机和开源数据库获取3种病害图像各150张,利用Labelme标注图片病斑,经过图像增强得到2250张图片并构成数据集,按照8∶1∶1的比例划分为训练集、验证集和测试集。训练Deeplabv3+、U-Net、U-Net++等3种神经网络模型,对3种病害的图片进行预测并评价,比较在相同迭代次数下的损失曲线;根据对测试集进行预测的混淆矩阵,计算其精准度、召回率和F1得分。综合对比这3种模型的性能,结果表明U-Net++效果最好,3个评价指标均在97%以上,对病害的分割性能也优于Deeplabv3+和U-Net模型。研究结果可为生产上病害防治提供科学指导,也可为其他作物的病害识别提供技术参考。

小麦重组自交系群体抽穗期QTL分析

为了对小麦抽穗期进行QTL初步定位,并进行遗传分析,以CI12633×扬麦9号重组自交系(RIL)为材料,在3年9次试验中,记载小麦抽穗期,采用复合区间作图法进行小麦抽穗期QTL分析。共检测到7个QTL,分别位于1A、4D、5B、6B和7A 5条染色体上,贡献率为5.76%~15.26%。其中位于4D染色体上分子标记Xgpw5191至Xmag1163之间的Qhd-4D基因在3年9次试验中都被检测到,是一个稳定表达的与抽穗期相关的基因。同时,不同环境条件下检测到不同的抽穗期QTL,说明环境对小麦抽穗期影响较大。

以分子标记辅助选择育成抗条纹叶枯病水稻新品种“武陵粳1号”

条纹叶枯病是21世纪以来江苏省最重要的水稻病害之一。食味品质较优的主栽品种武育粳3号因高度感染该病而种植面积锐减。本研究以镇稻88为抗条纹叶枯病毒病基因Stvb-i的供体亲本,采用回交育种策略,改良武育粳3号的抗条纹叶枯病性能。在连续回交和自交过程中,以紧密连锁的双侧分子标记对Stvb-i进行"前景"选择,同时对后代与轮回亲本遗传背景的相似程度进行分子标记辅助"背景"选择,在短期内育成抗条纹叶枯病的"武育粳3号",命名为"武陵粳1号"。新品种保持了原品种的基本农艺性状、丰产性、稳产性和优异的食味品质,并大幅度提高了其条纹叶枯病抗性水平,在江苏省多点抗性鉴定试验中的平均病株率仅为4.4%,极显著低于原品种(53.2%)。

扬麦系列品种(系)重要性状功能基因的KASP检测

为了解扬麦系列品种(系)重要性状功能基因组成,利用高通量KASP标记技术对30份扬麦系列品种(系)的株高、光周期、抗病虫、抗穗发芽、抗旱、籽粒及品质性状等相关功能基因进行检测。结果表明:76.7%的供试品种(系)含有矮秆基因Rht-B1b;所有品种(系)携带光周期不敏感基因Ppd-A1a和Ppd-D1a,均聚合多个高千粒质量基因TaSus1-7A、TaSus2-2A、TaGS-D1和TaGW2-6B等;扬麦系列品种(系)主要含有TaPHS1、Vp-B1和TaSdr-B13个抗穗发芽基因,频率分别为73.3%、90.0%和73.3%;抗旱基因CWI-4A、CWI-5D、TaMoc-A1、TaSST-A2、TaSST-D1、Dreb-B1和1-feh-w3的频率分别为66.7%、100.0%、13.3%、100.0%、93.3%、20.0%和90.0%;抗赤霉病基因Fhb1在扬麦系列品种(系)中的比例不高,仅为16.7%;70%扬麦系列品种(系)含有抗叶锈病基因Lr14a;抗禾谷孢囊线虫病基因Cre8、抗眼斑病基因Pch1、抗秆锈病基因(Sr2和Sr36)、抗叶锈病基因(Lr21、Lr34、Lr47和Lr67)、抗褐斑病基因Tsn1在供试材料中均未发现,扬麦系列品种(系)多为弱筋小麦,50%的扬麦系列品种(系)Glu-A1位点为1,86.7%的Glu-D1位点为2+12,除扬麦3号外,供试品种Glu-B3位点都为c。本研究明确了扬麦系列品种(系)部分重要性状功能基因的组成,为扬麦系列品种(系)在生产和育种上应用提供了理论依据。

不同品质类型小麦籽粒产量与品质对氮肥运筹和叶面肥的响应

以弱筋小麦扬麦20和强筋小麦扬麦23为试验材料,研究不同氮肥运筹和开花期喷施不同类型叶面肥对剑叶SPAD值、籽粒灌浆、籽粒产量和品质的影响。结果表明:不同处理会影响两品种的产量和品质:同一氮肥运筹下,喷施叶面肥可提高两品种的剑叶SPAD值、籽粒灌浆速率、籽粒千粒重、产量、蛋白质含量和湿面筋含量;氮肥后移(3:1:6)主要提高两品种的花后千粒重、籽粒灌浆速率、蛋白质含量、湿面筋含量,对强筋小麦扬麦23产量影响较大;品种与氮肥运筹互作对剑叶SPAD值、产量、湿面筋含量、硬度影响极显著;在同一氮肥运筹下不同类型叶面肥对不同小麦产量和品质的影响存在差异,扬麦20喷施国光稀施美叶面肥,可显著提高其产量,在氮肥运筹5:1:4下品质更好;强筋小麦宜选用喷施海法·保力柑叶面肥,可显著提高产量和品质。

受条锈菌诱导的小麦丝氨酸苏氨酸激酶基因TaS/TK的克隆与表达

以小麦基因芯片数据获得的1个受条锈病菌诱导上调表达的EST序列为探针,从小麦中克隆抗条锈病相关基因TaS/TK,并对其序列特征、进化关系和表达特征进行分析。结果表明:TaS/TK基因c DNA全长为1 582 bp,包含1 239 bp的ORF、139 bp的5'UTR以及240 bp的3'UTR,编码412个氨基酸,分子量47 120,等电点为5.84,并将其定位于小麦5B染色体;SMART软件分析结果表明TaS/TK仅存在1个典型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域;经激酶区Blastp比对分析,TaS/TK与其他植物同源性较低,与同源性最高的短柄草仅为59%;qRT-PCR检测结果显示,TaS/TK在小麦茎、叶中均有表达,但在根中低水平表达;TaS/TK在抗病小麦、感病小麦中均受条锈菌诱导表达,但在抗病材料中表达水平明显高于感病材料;同时,TaS/TK受水杨酸诱导上调表达。以上结果表明TaS/TK可能参与小麦SA信号通路中对条锈病菌的抗性反应。

水稻小粒矮突变性状与T-DNA插入标签的共分离检测

从T-DNA水稻标签系中发现1个标签系中出现了小粒矮(sgd)突变性状的分离。为克隆该突变基因和进行基因功能研究,对该突变体进行了遗传分析。该标签系存在多个插入事件,且T3代发现目标突变性状分离系中,另一个非目标插入事件已经纯合,故特异PCR检测不能确认小粒矮突变性状与T-DNA插入共分离。但通过TAIL-PCR方法,获得了插入点侧翼的水稻基因组序列,并证实该侧翼序列与小粒矮突变性状共分离。

小麦面粉及鲜面片色泽的影响因素

为明确小麦面粉及鲜面片色泽的影响因素,选取10个江苏沿淮及淮南地区大面积推广小麦品种进行2年3点种植,比较不同品种、不同地点和不同年份面粉及鲜面片色泽差异并分析其影响因素,探讨面粉及鲜面片色泽与品质性状间的相关性。结果表明,扬麦11、扬辐麦4号和宁麦14的面粉及鲜面片色泽较好,亮度高、黄度低。基因型是决定面粉白度、亮度(L*值)和黄度(b*值)的主要因素;环境因素亦影响面粉及鲜面片色泽。扬麦16、宁麦14和郑麦9023在不同年度及不同地点的色泽表现稳定。面粉与鲜面片放置24 h内的色泽间呈显著正相关;面粉白度与籽粒硬度和出粉率呈极显著负相关;面粉及鲜面片L*值与蛋白质含量、湿面筋含量、揉混仪参数和粉质仪参数呈显著或极显著负相关,与糊化特性参数呈显著或极显著正相关。综上所述,面粉色泽主要由基因型决定,鲜面片色泽与面粉色泽显著相关,二者与籽粒品质具有显著相关性。在小麦育种中,可通过面粉色泽指标筛选高白度及品质的品种。

簇毛麦谷胱甘肽硫转移酶基因HvGSTF的原核表达与酶活性鉴定

簇毛麦谷胱甘肽硫转移酶基因(Hv GSTF)是1个受白粉病诱导增强表达基因,本研究将其构入原核表达载体p ET-28a,在大肠杆菌中表达后,分离纯化重组蛋白Hv GSTF,并对其进行活性鉴定。重组蛋白Hv GSTF的分子量为29 200,浓度为0.84 mg/ml。重组蛋白Hv GSTF具有谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)双重活性,酶活力分别为(5.32±0.22)U/mg和(20.54±0.42)m U/mg。Hv GSTF可能参与了簇毛麦与白粉病互作,但是否参与了簇毛麦受白粉菌侵染后产生的活性氧的清除与调节仍需进一步验证。

里下河小麦小区播种机功能创新研究

介绍了里下河小麦小区播种机的各部分功能以及实现方式,并与现有科研单位使用较为普遍的温特斯泰格、红兴隆小区播种机进行对比,为广大科研单位在小区播种机的选择上提供依据。

压敏型自愈合非硫化橡胶防水材料的研究

介绍了压敏型自愈合非硫化橡胶防水材料的设计、制备工艺及其性能指标,并分析了影响其性能的因素。

中低海拔山地双季茭白栽培技术

1地块及品种选择 选择海拔400-600m，水源充足，排灌方便，土层深厚，保水保肥力强的水田种植。中低海拔山地栽培双季茭可选用中熟类型的浙茭2号、梭子茭、浙茭911等品种。

新昌小京生花生地膜栽培增产原因分析及栽培技术

新昌小京生花生是特有的传统名优特产，是全国稀有的炒食花生优质品种，色、香、味俱佳，市场价值高。但大面积产量一直很低，低产限制了该品种的大规模生产。为发挥该品种的质量优势，开展了小京生花生地膜栽培研究，每６６６．７ｍ２产量水平达到２００ｋｇ，比露地栽培增产一倍以上。地膜栽培增产原因：一是调节地温；二是保湿保肥，抗旱防涝；三是个体发育良好，增荚、增果、增重，提高产量。

山地黄瓜套种菜豆模式的效益分析及栽培技术

海拔200—400m的山地上，在不影响黄瓜产量和效益的前提下，充分利用黄瓜架材套种一茬菜豆，增产增收效果显著，是值得推广的一种山地蔬菜高效种植模式。

浙江新昌设施栽培樱桃番茄品比试验

对引进的5个樱桃番茄品种进行了品比试验,以期筛选出适合新昌县设施栽培的樱桃番茄新品种。试验结果表明,在参试品种中,黄妃综合性状最好,产量高,口感及商品性好,可作为新昌县樱桃番茄主栽品种;红妃、金玉、黑妃20可适量种植,满足市场不同需求;京丹绿宝石易裂果,产量一般,抗性差,不建议推广栽培该品种。

茭鸭共育模式的经济效益及技术要点

对茭鸭共育种养模式的依据、生产条件、技术要点及其综合经济效益进行分析,结果表明,茭鸭共育可有效控制茭白无效分蘖、病虫杂草危害、改善生态环境,节省用工成本,在一定程度上提高茭白产量和鸭蛋、母鸭质量,显著增加经济效益。

山地四季豆栽培技术

通过多年试验研究和田间调查,总结出一套新昌县山地四季豆栽培技术,包括品种选择、土壤和播种期选择、整地施肥、播种、栽培管理、病害虫防治等内容。

嫁接对山地黄瓜品质及产量的影响

以津优4号黄瓜为接穗、甬砧2号南瓜为砧木,研究了嫁接技术在山地黄瓜上的应用效果。试验结果表明,嫁接能延长黄瓜采收期,增强生长势,提高抗病性和果实品质,增加产量,适宜在新昌地区推广使用。

出口日本紫苏设施栽培及加工技术

阐述出口日本紫苏的植物学特性,介绍其设施栽培以及加工技术,包括整地施肥、播种育苗、移栽定植、田间管理、叶片收获、加工与速冻等方面内容,以期为进一步推广应用提供科学依据。

苦荬菜设施栽培技术

通过多年试验研究和田间调查,总结出一套苦荬菜在设施栽培条件下的高产优质栽培技术,包括品种选择、土壤选择、整地与施肥、播种育苗、大田水肥管理、病虫害防治、采收、留种等内容。