柑橘大实蝇的内生殖系统形态结构

柑橘大实蝇Bactrocera minax(Enderlein),是柑橘的重要害虫。本文基于光学显微镜、扫描电镜、石蜡切片观察,对柑橘大实蝇的内生殖系统形态结构进行研究。结果表明,柑橘大实蝇雌虫内生殖系统主要由卵巢、侧输卵管、中输卵管、受精囊、附腺、前生殖腔(包含布氏交配囊、桑葚腺、生殖腔片)、后生殖腔(阴道和产卵针)组成。雄虫内生殖系统主要由精巢、精泵、输精管、附腺、输入射精管、输出射精管、后附腺和阳茎组成。其雌虫有泄殖腔,位于产卵针前端稍后,雄虫无泄殖腔。雌虫前生殖腔表面被2对肌肉包裹,内部的布氏交配囊、桑葚腺和生殖腔片不易被观察。精泵是一个淡黄色球体,由射精突(精泵内骨骼)、肌纤维(肌肉)、射精囊组成。柑橘大实蝇的内生殖形系统形态结构或组织经过进化,从而适应其伪产卵器的运动、交配、产卵等行为机制。为理解昆虫繁殖生理、进化和多样性,以及昆虫的产卵、交配和代谢物排泄等行为机制提供理论基础。

柑橘大实蝇精巢、精泵和精泵内骨骼的生长发育状况

【目的】柑橘大实蝇是一种严重为害柑橘类果实的经济害虫。研究其精巢、精泵以及精泵内骨骼生长发育状况,有助于提高柑橘大实蝇人工繁殖效率以及其田间防治效果,为柑橘大实蝇的预测预报及防治提供理论基础。【方法】基于光学显微镜测量恒温和室温条件下柑橘大实蝇雄虫的精巢、精泵以及精泵内骨骼的长度和宽度,并建立其长度、宽度和指数的函数模型,比较恒温和室温2种饲养条件下其雄虫器官发育状况差异。【结果】无论是在恒温还是室温条件下饲养,随着柑橘大实蝇雄成虫日龄的增加,其精巢、精泵以及精泵内骨骼的长度、宽度和指数变化趋势均符合幂函数增长模型。在恒温和室温条件下,其雄虫的精巢宽度、精泵的长度和宽度以及指数、精泵内骨骼宽度均无明显差异。在室温条件下饲养的雄虫的精巢长度[(4.00±0.14)mm]及指数(3.40±0.14)、精泵内骨骼长度[(1.65±0.03)mm]及指数(1.84±0.08)均分别显著高于在恒温条件下饲养的雄虫的精巢长度[(3.75±0.13)mm]及指数(3.19±0.14)、精泵内骨骼长度[(1.61±0.03)mm]及指数(1.77±0.08)。【结论】变温(室温)比恒温更有利于柑橘大实蝇雄虫的精巢和精泵内骨骼的发育,并推荐使用精泵长度推断其雄虫日龄的方法。

柑橘大实蝇产卵器的超微结构观察(双翅目:实蝇科)

柑橘大实蝇Bactrocera minax(Enderlein),是柑橘的重要害虫。本文基于光学显微镜、扫描电镜、石蜡切片和透射电镜观察,对柑橘大实蝇的产卵器形态结构进行研究。结果表明,柑橘大实蝇产卵器由产卵器基节、翻缩膜和产卵针3部分组成,翻缩膜是浅黄色的柔软的细长管状结构,又分为骨化带、骨化环和膜质部3部分。骨化带表面有4条褐色的、纵向的、柔软的离散带。骨化环和膜质部表面存在小齿和无齿两种角质化鳞片,鳞片的一端与表皮连接,另外一端处于自由状态,鳞片以覆瓦状包围在骨化环和膜质部表面。骨化带和骨化环弯曲程度极低,而膜质部弯曲程度较大。产卵针由1块背片和2块腹片组成,2块腹片之间、背片与腹片之间与可折叠弯曲的柔性角质层连接。其背片两内侧均存在1个未封闭的圆环,其内部有肌肉(背腹肌)、气管、输卵管和直肠等组织或器官。产卵器上有毛形、腔锥形和钟形3种类型感受器。在产卵器收缩时,首先产卵针折叠在翻缩膜内,然后再一起折叠在基节内。因此,在成虫休息时,产卵器形成了产卵针(内层)、翻缩膜(中间层)和基节(外层)3个腹节的套叠。柑橘大实蝇的产卵器是伪产卵器,其结构或组织经过进化,从而适应其伪产卵器的外翻、弯曲、收缩折叠运动机制。本研究为理解昆虫进化和多样性,以及昆虫的产卵、交配和代谢物排泄等行为机制提供新的例证。

基于YOLO V7及TSM模型的橘小实蝇梳理行为检测与识别

【目的】昆虫梳理行为的统计分析和研究对害虫控制和人类健康非常重要,针对传统的人工记录梳理行为的方法费时费力且易出错,提出了一种基于计算机视觉和深度学习的橘小实蝇Bactrocera dorsalis梳理行为检测和识别方法。【方法】首先将橘小实蝇视频数据进行图像处理得到帧图像,筛选其中3000张图像作为训练数据集;建立YOLO V7目标检测算法来检测视频数据中的橘小实蝇目标个体,框选中目标后通过视频处理算法进行裁剪;最后通过迁移学习方法将预训练权重迁移到训练模型中,利用基于非局部注意力改进的时间转换模块(temporal shift module,TSM)深度学习模型识别橘小实蝇的7种梳理行为(前足梳理、头部梳理、前中足梳理、中后足梳理、后足梳理、翅梳理以及静止)。【结果】橘小实蝇原始视频数据集通过YOLO V7目标检测算法训练的准确率为99.2%,召回率为99.1%。本研究算法处理后的视频数据集通过基于非局部注意力模块改进的TSM模型识别和统计梳理行为,最终平均准确率达到了97%以上,标准偏差低于3%。与其他4种深度学习模型(I3D,R2+1D,SlowFast和Timesformer)对比,本研究方法的准确率最高提升了9.76%,保证了橘小实蝇梳理行为检测和识别的准确率和正确性。【结论】本研究提出的方法大大减少了人工观察的时间,同时保证了橘小实蝇梳理行为识别的准确性,为研究昆虫行为提供了新的思路和方法,为智慧农业的现代化发展添砖加瓦。

柑橘大实蝇成虫的梳理行为

【目的】明确柑橘大实蝇Bactrocera minax成虫梳理行为规律,为挖掘防控柑橘大实蝇的新靶标,制订有效的害虫绿色防控策略提供理论依据。【方法】采用录像技术和基于计算机视觉识别技术的柑橘大实蝇成虫梳理行为检测与统计系统,对柑橘大实蝇成虫梳理行为的特征图谱、单次平均耗时和频次占比进行分析。【结果】结果表明,柑橘大实蝇雌雄成虫的梳理行为类型可以分别分为9和8种,雌雄成虫均有前足、后足、复眼、触角、口器、腹部、翅和中足的梳理,雌成虫还有产卵器梳理行为。柑橘大实蝇成虫可以从非梳理行为随意转入所有类型的梳理行为,或者从任一类型梳理行为转入非梳理行为。在柑橘大实蝇成虫的各类型梳理行为之间的频次占比和单次平均耗时均存在显著差异。其中雌雄成虫梳理前足的频次占比(♀:33.70%±2.53%;♂:33.89%±2.43%)和梳理翅的单次平均耗时(♀:15.58±2.55 s;♂:24.76±4.12 s)均为最高。【结论】柑橘大实蝇成虫各类型梳理行为的时间序列并不固定,但这些梳理行为之间具有一定的内在联系。

甘蓝型油菜SERK基因家族的鉴定与系统进化分析

体细胞胚胎发生类受体激酶(somatic embryogenesis receptor-like kinase,SERK)与植物体细胞胚发生,尤其是与植物非生物逆境胁迫响应有关。为鉴定甘蓝型油菜中BnaSERK基因家族成员、揭示其进化关系及其与油菜盐/旱胁迫的响应,利用生物信息学方法对甘蓝型油菜品种中双11的SERK家族成员、基因结构、进化关系、选择压力等进行系统分析,并初步分析了部分BnaSERK基因在盐/旱胁迫下的表达响应模式。结果表明:在甘蓝型油菜基因组共鉴定到24个BnaSERK基因,它们不均等地分布在15条染色体上,可分为3个亚族,具有相对保守的基因结构和保守基序,且含多种与激素和非生物胁迫响应相关的顺式作用元件。共线性分析表明,甘蓝型油菜和拟南芥、白菜、甘蓝分别有14对、44对和32对基因表现出共线性。基于比较基因组学研究,甘蓝型油菜BnaSERK基因在经历多倍体化之后,出现了不同程度的丢失现象。分析表明,BnaSERK基因家族在芸薹属物种间的进化相对保守。盐/旱胁迫下的5个BnaSERK基因在叶片中的表达模式分析结果显示,BnaA07g29610D、BnaC01g43240D、BnaCnng07810D基因在盐胁迫下表达量上调,而BnaA01g23070D、BnaA07g23390D基因则表现为下调;Bn⁃aA07g23390D、BnaA07g29610D基因在干旱胁迫下表现为上调表达,而BnaC01g43240D、BnaCnng07810D、Bn⁃aA01g23070D基因呈下调趋势。表明BnaSERK基因可能在油菜响应盐/旱胁迫的调控机制中发挥着重要作用。

一种多重复合伸缩式袋笼机构设计

通过设计一套多重复合伸缩式袋笼机构,主体分为三个袋笼组通过袋笼间连接件相连,每个袋笼组内有六个小袋笼通过袋笼组内连接件连接。通过两个原理实现收缩拉伸:(1)在每一个袋笼组内部,通过每节袋笼角度的旋转,来实现袋笼组内部的伸缩。(2)在不同袋笼组间通过袋笼直径的不同来实现袋笼组之间的伸缩。此袋笼不分节,并且可折叠,可以缩小体积,方便运输、安装;不影响滤袋的使用工作,也不受净气室高度限制。在低成本的情况下有较高的使用价值。

一种全自动湿式除尘机设计

通过DXHB01V20芯片与驱动电机结合,利用多元化的机械结构研究设计出一种全自动湿式除尘机。机器通过电机控制半闭合式的扇叶转动,并利用机器上端的加湿器喷雾,使小水珠附着于顽固的粉尘,并在DXHB01V20芯片控制万向轮的作用下,可实现扫地、拖地、转向等功能。