基于改进Yolov5s的水稻叶病检测方法

水稻叶病防治在提高水稻产量中具有重要作用,针对水稻叶病人工检查速度慢、主观性高的问题,提出一种基于改进Yolov5s的水稻叶病目标检测方法。采用K-means聚类算法得到先验框尺寸,增强检测模型对水稻叶病的适应性;将轻量级空间注意力与通道注意力融合,对高层语义特征信息增强,增强模型对病害信息的感知度;并结合特征金字塔网络,融合多尺度感受野获取目标上下文信息,有效地增强模型对目标周围特征的提取,提高目标检测的准确度。试验结果表明:改进后的Yolov5s算法平均检测精度(IOU=0.5)提高4.3%,F1值提高5.3%,帧率FPS为58.7 f/s。有效提升Yolov5s算法对水稻叶病的检测精度,达到实时检测的需求。

大豆抗大豆花叶病毒SC7和SC15株系基因的全基因组关联分析

大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)引起的病害是危害大豆生产和品质的主要病害之一,解析大豆抗病遗传机制能为利用大豆抗病品种防治该病害奠定基础。本研究选用193份种质资源,分别接种大豆花叶病毒株系SC7和SC15后进行抗感表型鉴定,结合656977个SNP标记进行全基因组关联定位,结果表明与SC7抗性显著相关位点有一个,位于15号染色体;与SC15抗性显著相关位点有10个,分别位于2、3、4、5、9、12、14、17和19号染色体。这些位点均为新的抗病位点。此外,本研究参考Williams82.a2基因组找出每个抗病位点上下游各50 kb内的基因,利用基因组核苷酸多态性信息,将有SNP落点的基因作为最可能参与抗SMV的候选基因并进行qRT-PCR,分析发现,基因Glyma.02g163300、Glyma.19g027200和Glyma.19g057700可能参与了大豆对SC15的抗性。本研究结果将为大豆抗病种质培育提供重要的基因资源。

微生物菌剂与大蒜油配施对银叶病苹果叶片生理特性及果实品质的影响

【目的】银叶病严重威胁苹果产量和品质,探究微生物菌剂与大蒜油配施对苹果银叶病叶片生理特性及果实品质的影响。【方法】试验以患银叶病苹果树为材料,将微生物菌剂与不同浓度大蒜油配施,连续2年采用穴灌根的方法对患病植株进行田间试验,对比不同处理对患病苹果树叶片生理特性及果实品质的影响。【结果】1)处理L5(2.5 kg微生物菌剂/株+250 mL大蒜油/株)和L6(2.5 kg微生物菌剂/株+350 mL大蒜油/株)使1年生患病枝条叶片恢复效果较好,叶片翠绿色富有光泽,叶面积、叶周长、大叶宽、大叶长、叶片叶绿素含量、可溶性蛋白质和可溶性糖质量分数均显著增加,丙二醛含量显著降低,且L5效果最好;2)微生物菌剂与大蒜油配施显著提高了苹果果实硬度、可溶性固形物质量分数、抗坏血酸含量、固酸比、糖酸比,降低了可滴定酸质量分数,以L5处理效果最好。【结论】微生物菌剂与大蒜油配施可以缓解苹果银叶病病叶生理状态,提高果实品质,配施2.5 kg微生物菌剂/株+250 mL大蒜油/株效果最好。

番茄黄化曲叶病毒病的发生与防控

随着番茄种植规模化发展,番茄黄化曲叶病毒病发生率逐渐提高,严重时会造成重大经济损失。该文总结了该病的病原特征、传播渠道与发生症状,阐述了农业防治、物理防治、生物防治、化学防治等防控措施,以期有效降低该病造成的损失,确保种植效益。

广西部分烟区烟草曲叶病病原的分子鉴定

[目的]明确广西西部地区靖西(JX)、凌云(LY)、德保(DB)和乐业(LeY)等4个县市烟草曲叶病的病原。[方法]2010年5-6月分别从广西靖西、凌云、德保和乐业等县市采集具有典型曲叶症状的烟草叶片,用基于双生病毒DNA保守序列设计简并引物Bego-1和Bego-6对病叶组织总DNA抽提物进行PCR扩增和对PCR产物进行序列测定,用BLAST、Vector NTI、MEGA 4.0和Simplot program 3.2软件等进行病毒序列分析、系统进化树构建和病毒重组分析。[结果]从选取的9个表现典型曲叶症状的样品叶组织总DNA抽提物中均可扩增出约1500bp与预期大小相符的DNA片段。测序和序列比对分析显示,9个样品扩增产物核苷酸序列相似性为73.7%～99.2%,与已报道的双生病毒具较高的相似性。其中,JX-2与中国番茄曲叶病毒广西番茄分离物(G32)的相似性最高,达99.2%;JX-3和JX-5与云南胡椒曲叶病毒云南辣椒分离物(YN323)相似性最高,分别为92.5%和93.4%;LeY-1、LY-1、DB-1、JX-1、JX-4和JX-6则与中国番茄黄化曲叶病毒中国番茄分离物(CHI)和广西烟草分离物(G102)的相似性最高,均高于95.0%。基于PCR扩增产物及已报道的双生病毒属代表种相应核苷酸序列构建的系统进化树分析表明,9个广西烟草分离物分属3个簇群:中国番茄曲叶病毒簇、云南辣椒曲叶病毒簇和中国番茄黄化曲叶病毒簇。重组分析结果表明:JX-3是云南辣椒曲叶病毒和中国番茄曲叶病毒的重组病毒,JX-5是云南辣椒曲叶病毒和中国番茄黄化曲叶病毒的重组病毒。[结论]9个广西烟草分离物分属于4种双生病毒:中国番茄曲叶病毒和中国番茄黄化曲叶病毒,以及分别由上述两种病毒与云南辣椒曲叶病毒重组而来的2种重组病毒。其中,中国番茄曲叶病毒自然侵染烟草、云南辣椒曲叶病毒和中国番茄曲叶病毒及中国番茄黄化曲叶病毒的重组病毒等结果此前均未见报道。

基于无人机遥感和深度学习的葡萄卷叶病感染程度诊断方法

[目的/意义]葡萄卷叶病是一种严重影响葡萄产量和品质的病害。然而,葡萄卷叶病感染程度类别之间存在严重的数据不平衡,导致无人机遥感技术难以进行精确的诊断。针对此问题,本研究提出一种结合细粒度分类和生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)的方法,用户提高无人机遥感图像中葡萄卷叶病感染程度分类的性能。[方法]以蛇龙珠品种卷叶病识别诊断为例,使用GANformer分别对每一类的葡萄园正射影像的分块图像进行学习,生成多样化和逼真的图像以增强数据,并以Swin Transformer tiny作为基础模型,提出改进模型CA-Swin Transformer,引入通道注意力机制(Channel Attention,CA)来增强特征表达能力,并使用ArcFace损失函数和实例归一化(Instance Normalization,IN)来改进模型的性能。[结果和讨论]GANformer可以生成FID score为93.20的蛇龙珠虚拟冠层图像,有效地改善数据不平衡问题。同时,相比基于卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)的深度学习模型,基于Transformer的深度学习模型在卷叶病感染程度诊断的问题上更具优势。最佳模型Swin Transformer在增强数据集上达到83.97%的准确率,比在原始数据集上提高3.86%,且高于GoogLeNet、MobileNetV2、NasNet Mobile、ResNet18、ResNet50、CVT和T2TViT等对照模型。而本研究所提的CA-Swin Transformer在增强数据后的测试集上达到86.65%的分类精度,比在原始的测试集上使用Swin Transformer精度提高6.54%。[结论]本研究基于CA-Swin Transformer使用滑动窗口法制作了葡萄园蛇龙珠卷叶病严重程度分布图,为葡萄园卷叶病的防治提供了参考。同时,本研究的方法为无人机遥感监测作物病害提供了一种新的思路和技术手段。

贺兰山东麓老葡萄园卷叶病田间危害调查及分子检测

为明确贺兰山东麓老葡萄园卷叶病发生状况及感染病毒的种类,对贺兰山东麓4个种植区5个主栽酿酒葡萄品种进行了葡萄卷叶病田间危害调查,采用RT-PCR方法对92份样品进行6种葡萄卷叶伴随病毒GLRaV-1、GLRaV-2、GLRaV-3、GLRaV-4、GLRaV-7和GLRaV-13的检测。结果表明:西夏王酒庄葡萄园的平均发病率最高,为66.43%,病情指数为41.43;志辉源石葡萄园平均发病率最低,为5.64%,病情指数为1.89。5个品种中,‘蛇龙珠’为葡萄卷叶病的易感品种,其平均发病率高达70.47%;并且酿酒葡萄品种均易被GLRaV-1、GLRaV-2和GLRaV-3卷叶伴随病毒感染,其中GLRaV-3的平均检出率最高,为70.17%;病毒的序列比对分析表明,该地区种植的葡萄品种感染了3种卷叶伴随病毒,与来源于加拿大、匈牙利、土耳其、法国、葡萄牙、意大利、巴西、希腊、中国(辽宁)和南非地区的病毒基因序列同源率较高,为95%以上。本研究为贺兰山东麓地区有效控制酿酒葡萄卷叶病的发生,减少葡萄病毒病的传播和蔓延,提供理论依据。

侵染广东黄秋葵的木尔坦棉花曲叶病毒及伴随卫星DNA的分子特征

从广东省表现黄脉曲叶的黄秋葵病株上分离到病毒分离物Okra06,PCR检测结果显示,该病毒属双生病毒科Geminiviridae菜豆金色花叶病毒属Begomovirus.基因克隆及序列分析结果表明,其基因组仅含A组分(DNA-A),全长为2 737 nt,推导编码6个开放阅读框(Open reading frame,ORF).该组分与木尔坦棉花曲叶病毒(Cotton leafcurl Multan virus,CLCuMV)分离物G6的核苷酸序列相似性最高,为99.7%;二者编码的6个ORF相似性分别为100%、100%、99.6%、99.8%、100%和99.7%.该病毒还伴随有卫星分子β(DNAβ),全长为1 346 nt,推导其互补链上编码1个ORF(C1).该分子与伴随CLCuMV分离物G6 DNAβ的核苷酸序列相似性也最高(99.5%).DNAβ系统进化分析显示,Okra06 DNAβ与CLCuMV-[G6]DNAβ、CLCuMV-[Gx08]DNAβ亲缘关系最近,三者形成一个独立分支;进一步与其他CLCuMV DNAβ和CLCuV DNAβ聚类在一起.这些结果证明,侵染广东黄秋葵的病毒分离物Okra06属于CLCuMV,且该分离物与引起广东朱槿曲叶病的CLCuMV-G6应同属木尔坦棉花曲叶病毒朱槿株系.

四川番茄黄化曲叶病病原分子鉴定及变异分析

【目的】明确引起四川番茄黄化曲叶病(Tomato yellow leaf curl disease,TYLCD)的病原。【方法】对采自四川攀枝花市田间表现矮化、黄化和曲叶症状的番茄植株SC64-67,通过PCR、克隆及测序等技术获得病毒及卫星DNA的全基因组序列,并对序列进行变异分析。【结果】利用双生病毒简并引物PA/PB从4个样品中均扩增得到约500 bp的片段,随机选择SC65进行DNA-A全基因组扩增和序列测定,该DNA分子全长为2 732 nts,系统进化分析表明,其与已报道的中国番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl China virus,TYLCCNV)来自云南元谋的菜豆分离物(TYLCCNV-Bean-YM)的核苷酸序列相似性最高,为96.0%。检测发现,所有分离物均伴随有卫星DNAβ分子。全序列测定表明SC65 DNAβ全长1 338 nts,与分离自云南楚雄番茄上的TYLCCNV-Y25伴随的卫星DNAβ亲缘关系最近,核苷酸序列相似性为77.5%。【结论】研究表明四川番茄黄化曲叶病样品均受到TYLCCNV/DNAβ病害复合体的侵染,但其病毒DNA-A和卫星DNAβ分子来源于TYLCCNV的不同分离物。

木尔坦棉花曲叶病毒已对我国棉花生产构成严重威胁

木尔坦棉花曲叶病毒是引起巴基斯坦和印度棉花曲叶病流行的主要病原之一,是由烟粉虱以持久方式传播。近年来,在广东和广西分别发现了严重侵染朱槿和黄秋葵的木尔坦棉花曲叶病毒。虽然广东和广西不种植棉花,但该病毒传播介体烟粉虱在广东、广西及我国棉花产区都有分布。因此该病毒的入侵,对我国棉花生产构成严重威胁。

兴宾区水稻橙叶病发生特点及防治措施

针对水稻橙叶病在兴宾区呈逐年上升趋势,介绍了水稻橙叶病的发生特点及危害情况,重点分析近年来水稻橙叶病发病的主要原因,并提出防治措施,为植保人员和当地农业工作者提供参考。

福州市发生由木尔坦棉花曲叶病毒引起的朱槿曲叶病

棉花曲叶病是世界棉花生产上最具毁灭性的病毒病害,其主要病原木尔坦棉花曲叶病毒(Cotton leaf curlMultan virus,CLCuMV)已经入侵我国广东、广西、海南等省多个地理区域,扩散危害范围日益加大。2011-2012年调查发现福建省厦门、福州和宁德等多个城市绿化植物朱槿(Hibiscus rosa-sinensis)发生朱槿曲叶病的流行。应用双生病毒通用引物以及烟粉虱生物型鉴定的通用引物,通过PCR扩增、序列分析等方法,分别检测或鉴定了福州市朱槿曲叶病的病原、介体烟粉虱的生物型以及朱槿病株上烟粉虱的带毒率。结果显示:福州市朱槿曲叶病的病原是木尔坦棉花曲叶病毒,与CLCuMV广东分离物和广西分离物的相似性高达99.6%以上;介体烟粉虱生物型为B型,病株上烟粉虱的带毒率为100%。试验结果说明CLCuMV已经扩散至福建省,应警惕和控制木尔坦棉花曲叶病毒的进一步扩散和危害。

木尔坦棉花曲叶病毒及其伴随的β卫星分子复合侵染引起广东棉花曲叶病

【目的】明确引起广东棉花曲叶病的病原,为该病害的防控提供理论依据。【方法】应用PCR、滚环扩增(rolling circle amplification,RCA)、基因克隆及测序等技术获得病毒分离物GD01基因组及卫星分子的序列,并对序列进行分析;通过构建GD01及其β卫星分子的侵染性克隆p GreenⅡ049-1.6A、p GreenⅡ049-2.0β和利用农杆菌介导的注射接种方法,测定GD01及其β卫星分子对棉花的致病性;进一步通过Southern blot检测对接种植株进行分析与验证。【结果】侵染广东棉花的病毒分离物GD01基因组仅含A组分(DNA-A),其全长为2 737nt,且与在中国发现的木尔坦棉花曲叶病毒(Cotton leaf curl Multan virus,CLCu Mu V)第一个分离物朱槿分离物G6序列相似性为100%。该病毒分离物也伴随有β卫星分子,其全长为1 345 nt,与G6伴随的β卫星分子(Cotton leaf curl Multan betasatellite isolate G6,CLCu Mu B-[G6])序列相似性为99.9%。构建了GD01 DNA-A及其β卫星分子侵染性克隆p GreenⅡ049-1.6A、p GreenⅡ049-2.0β,农杆菌注射接种本氏烟,接种后15 d,二者混合接种的本氏烟植株新出的叶片表现明显的皱缩、卷曲等症状;随着时间的推移,本氏烟的症状越来越明显。农杆菌注射接种棉花,接种后30 d,二者混合接种的棉花植株新出叶片开始出现叶脉变深绿色,叶片卷曲等症状;接种后90 d,二者混合接种的植株大部分叶片表现为叶片向上卷曲、叶脉深绿色、叶脉肿大等典型棉花曲叶症状,且与田间自然病株症状相同,而二者各自单独接种的棉花植株没有产生明显的症状。Southern blot检测结果显示,表现典型曲叶症状的接种棉花植株均含有GD01 DNA-A及其β卫星分子,进一步支持这些症状是由GD01 DNA-A及其β卫星分子的共同侵染引起。【结论】病毒分离物GD01 DNA-A及其伴随的β卫星分子与入侵中国的CLCu Mu V第一个分离物朱槿分离物G6相同,CLCu Mu V-[GD01]及其伴随的CLCu Mu B-[GD01]复合侵染引起广东棉花曲叶病,利用农杆菌介导的侵染性克隆接种法,完成了CLCu Mu V及其CLCu Mu B复合侵染引起棉花曲叶病的柯赫氏法则(Koch's Postulates)。

怀集县首例水稻橙叶病观察与防治

近年来,水稻橙叶病在我国南方地区有蔓延趋势,但目前尚欠缺可普及推广的普适性防治措施及技术。为探索防治水稻橙叶病的可行路径,以广东省怀集县为例,分析总结当地首例水稻橙叶病的传播规律、发病特点和施治方法,提出加大宣传力度,增强保护防范意识;防治结合,普及预防和施治常识;完善体系,健全科学测报系统;科学种植,间作轮种优化稻田土壤等相应的防控对策。

中国苹果花叶病病原研究现状分析

我国是世界上最大的苹果生产国,苹果花叶病是苹果栽培中最常见的病毒性病害,在我国各大苹果产区发生普遍。感病苹果叶片常表现花叶、坏死、沿脉形成不均匀分布的条纹等症状,栅栏组织细胞排列松散、叶绿体畸变、膜结构遭到破坏,最终影响叶片光合能力和果实品质形成,严重威胁苹果产业的可持续健康发展。近年来的研究表明,从感花叶病苹果叶片中新鉴定的苹果坏死花叶病毒(Apple necrotic mosaic virus,ApNMV)与我国苹果表现花叶病的相关性较高,可能是引起我国苹果花叶病的主要病原。但也有研究指出,同属于雀麦花叶病毒科(Bromoviridae)等轴不稳环斑病毒属(Ilarvirus)的苹果花叶病毒(Apple mosaic virus,ApMV)和李属坏死环斑病毒(Prunus necrotic ringspot virus,PNRSV)也被认为可能是引起我国苹果花叶病的重要病原。为此,笔者依据前人研究基础及本研究室前期研究结果,系统综述了ApNMV与我国苹果花叶病的关系及其研究进展,并分析了ApMV和PNRSV在我国表现苹果花叶病的苹果样品中的侵染状况,旨在进一步明确引起我国苹果花叶病的主要病原,为该病害的科学防控提供参考。

河南省番茄黄化曲叶病病原分子鉴定及全基因组序列分析

利用双生病毒简并引物PA/PB对采自河南中牟县13份表现为黄化、曲叶症状的番茄样品进行PCR检测,结果发现11份样品检测呈阳性,检出率为84.6%.选取样品HN-158,利用滚环扩增PCR(RCA-PCR)、克隆、测序等技术获得病毒基因组DNA-A全序列,该DNA分子全长为2 781nts(登录号JQ004028.1),与已报道的番茄黄花曲叶病毒Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV山东泰安分离物SDTA(NCBI登录号:JF414236.1)核酸序列相似度最高,为99.8%.进化分析表明,该病毒分离物与来自菏泽、泰安、济南、石家庄及天津等地的TYLCV分离物亲缘关系较近.以上结果表明中牟县田间番茄黄化曲叶病样品均受到TYLCV侵染,该病毒分离物可能来源于我国山东番茄上的TYLCV.

广东黄秋葵黄脉曲叶病样中检测到烟粉虱传双生病毒

黄秋葵是近几年来从日本和我国台湾引进的一种蔬菜作物。近期,广东的黄秋葵上发生了黄脉曲叶病。病株的典型症状表现为叶脉黄化,在叶片正面形成网络状,在叶背面叶脉肿大突起明显,病株幼叶小且向下卷曲,甚至整片幼叶黄化。植株早期被感染表现矮化。在发生黄脉曲叶病的黄秋葵田间,其病株率高达60%以上。用烟粉虱传双生病毒简并引物对随机采集的病样进行PCR检测,从这些病样中均能扩增出1条预期大小为570 bp的特异片段;基因克隆及测序分析结果表明,与该特异片段同源的均属双生病毒科菜豆金色花叶病毒属病毒DNA,其中与木尔坦棉花曲叶病毒(Cotton leaf curl Multan virus,CLCuMV)分离物G6相似性最高,为99%。这些研究结果表明,广东黄秋葵黄脉曲叶病中存在烟粉虱传双生病毒,该病害可能也是由CLCuMV侵染引起的。

云南昭通苹果产区苹果花叶病毒的鉴定

研究通过电镜、免疫捕获RT-PCR的方法,对云南昭通表现花叶的苹果病样进行鉴定,电镜观察到直径为26～35 nm,无包膜二十面体的准等轴对称病毒颗粒,与苹果花叶病毒(Apple mosaic virus,ApMV)相似。根据苹果花叶病毒的外壳蛋白基因序列设计、合成引物,提取病毒病样品总RNA,进行扩增、克隆和测序。序列分析表明侵染云南昭通的苹果花叶病病原为ApMV。把本试验鉴定的苹果花叶病毒与已报道的31个苹果花叶病毒分离物进行序列比对和分析。所有的ApMV分离物可以划为3个亚组。其中,亚组Ⅰ、亚组Ⅱ中均有侵染苹果的ApMV分离物。亚组Ⅰ寄主分化较多,亚组Ⅱ多为苹果分离物,而梨分离物单独聚在亚组III。本研究的云南昭通ApMV分离物(ZT)与昆明斗南月季分离物(Kmi2),美国分离物(NCGR9026)、捷克共和国分离物4个分离物(Cz1,Cz2,Cz3,Cz5)、德国分离物(G1)聚为寄主分化较多的亚组Ⅰ,与昆明斗南月季分离物Kmi2的核苷酸序列同源性最高,相似性达到99.8%。本研究为研究云南ApMV分子变异、与寄主的互作和指导防控提供依据。

三种药剂处理对大豆蚜和花叶病毒病的防效试验

蚜虫是大豆生产中的主要害虫之一,也是大豆花叶病毒的传播媒介。为研究不同药剂处理对大豆蚜的防治效果及对大豆花叶病毒病的影响,文章采用吡虫啉可湿性粉剂、啶虫咪可湿性粉剂及吡虫啉悬浮种衣剂3种药剂对苗期高感大豆蚜品系黔豆2014-32进行喷施和拌种处理。结果表明:(1)3种不同药剂处理对大豆蚜和花叶病毒病均具有防效,可阻断大豆蚜携带大豆花叶病毒病侵染大豆植株。其中经吡虫啉悬浮种衣剂处理的大豆苗无蚜虫感染,大豆花叶病毒病发病率为0;吡虫啉可湿性粉剂与啶虫咪可湿性粉剂喷施大豆苗1 d后,对大豆蚜杀伤率均达100%,药后SMV病株率及发病指数均未提高。(2)与对照相较,3种药剂处理后的大豆产量均表现为极显著增加,平均增幅为16.4%~47.4%。其中以吡虫啉悬浮种衣剂拌种处理后产量最高,为3127.5 kg/hm^(2),平均增产47.4%。因此,化学防治大豆蚜为大豆田间生产防控花叶病毒病重要措施之一,可在大豆生产过程中发挥防虫、防病、增产作用。

寡糖·链蛋白和噻虫嗪组合对番茄黄化曲叶病毒病的防效试验

为探究寡糖·链蛋白和噻虫嗪组合对番茄黄化曲叶病毒病的防控效果,选用6%寡糖·链蛋白可湿性粉剂、25%噻虫嗪水分散粒剂及6%寡糖·链蛋白可湿性粉剂+25%噻虫嗪分散粒剂对番茄黄化曲叶病毒病进行田间防治试验。结果表明:25%噻虫嗪水分散粒剂灌根显著降低了烟粉虱虫口数;6%寡糖·链蛋白可湿性粉剂喷施+25%噻虫嗪水分散粒剂灌根处理效果最好,番茄黄化曲叶病毒发病率和病情指数显著低于空白对照,防控效果为74.25%,番茄株高、叶长、叶宽、SPAD值、氮含量、叶片净光合速率(Pn)及产量均显著高于对照,比对照增产52.82%。综上所述,6%寡糖·链蛋白可湿性粉剂和25%噻虫嗪水分散粒剂组合使用可有效防控番茄黄化曲叶病毒病和烟粉虱的发生,达到增产增效的目的。