基于MF-SSD卷积神经网络的玉米穗丝目标检测方法

【目的】玉米穗丝是玉米的授粉器官,生长发育状况会影响玉米的产量。为了在玉米生长状态监测和产量预测工作中实时准确识别玉米穗丝,提出一种基于多特征融合SSD(MF-SSD)卷积神经网络的玉米穗丝检测模型。【方法】基于特征图对玉米穗丝进行检测,在VGG16-SSD的基础上,用MobileNet替换特征提取器,加入多层特征融合结构,得到MF-SSD网络模型;通过网络优化调整,试验了MF-SSD-cut-3、MF-SSD和MF-SSD-add-3共3种网络结构,优选出检测性能最好的网络结构用于玉米穗丝检测。基于玉米穗丝图像数据集,应用0~180°随机旋转原始图像和水平翻转、平移原始图像2种数据增广技术提升模型训练效果。对是否使用二次训练策略和是否使用Focal loss解决样本不平衡问题进行了试验,并对比分析Loss的下降过程。【结果】通过加入多层特征融合结构对SSD模型改进后能够提高网络的检测能力,提升识别速度。与VGG16-SSD相比,MF-SSD在交并比指标方面的平均精度提高7.2%,对玉米穗丝小目标检测的平均召回率提高19.6%,检测速度最高能提升18.7%。在存储空间和运行时间有较高要求的嵌入式环境下,MF-SSD-cut-3模型在满足检测效果的前提下,以较小的空间代价获得了相对较短的运行时间;在不考虑空间和时间因素的情况下,MF-SSD模型获得更好的检测效果。二次训练策略提高了网络的收敛速度和模型的稳定性;Focal loss有效解决了SSD算法中正负样本数量不平衡问题,使网络模型的训练更容易收敛。【结论】MF-SSD模型对小目标的检测能力能满足农业生产中对玉米穗丝的实时检测需要,可以用于玉米生长状态的自动监控和产量的精准预测。

基于自适应三分图的玉米穗丝精细化提取

玉米穗丝是玉米的受粉器官,它的生长发育状况将直接影响玉米产量。为了实现穗丝性状的自动监测与评价,提出一种基于自适应三分图的玉米穗丝精细化提取方法。首先基于直方图对比度的显著性检测算法预估目标显著性,形成显著图,再利用自适应阈值分割对显著图初步预分割;然后寻找最大连通域获得单一目标二值图像,根据穗丝特点确定形态学处理的最佳卷积核并生成包含目标、背景和不确定区域的自适应三分图,以Laplace矩阵优化closed-form matting算法中目标函数的分块矩阵;最后根据玉米穗丝特点,结合三分图结果和优化过的算法对玉米穗丝进行软分割实现精细化提取。实验结果表明:所提的研究方法像素精度值为97.96%,综合评价指标值为94.16%;其中像素精度值相较于基于点运算的OTSU算法、Grabcut算法和基于神经网络的深度学习算法SeFormer和DeeplabV3,分别提高了10.43、2.35、1.67和1.91百分点,综合评价指标值分别提高了23.96、5.59、4.28和5.13百分点。此方法能有效弥补硬分割算法对玉米穗丝这种特殊对象的分割缺陷,提取的目标区域接近真实区域,准确度高,从而为智能化监测玉米穗丝生长状况提供技术支持。

玉米丝黑穗菌生理分化的研究

用妇人指等５个玉米自交系作鉴别寄主。鉴别来自新疆等９个省的玉米丝黑穗菌的致病力及其酸性磷酸脂酶和脂酶同功酶试验，初步认为玉米丝黑穗菌在我国至少存在５个不同生理小种，其中１号小种分布较普遍，为优势小种，其他则较少。

丝穗金粟兰根中的一个新倍半萜(英文)

目的:研究丝穗金粟兰根的化学成分。方法:采用硅胶、MCI和RP-18等多种层析柱分离手段,运用NMR和MS等波谱技术鉴定化合物的结构。结果:从丝穗金粟兰根中分离并鉴定了5个倍半萜化合物:chloranthatone(1),atractylenolactam(2),chloranthalactone C(3),atractylenolid Ⅲ(4)和shizuka-acoradienol(5)。结论:化合物1为新的吉马烷型倍半萜,化合物2为首次从该属植物中分离得到。

瑶药四季风(丝穗金粟兰)质量标准的研究

目的:提高四季风药材的质量控制标准。方法:收集广西7批不同产地的四季风药材,参照中国药典相关方法,对四季风药材的生药性状、显微鉴别、薄层鉴别进行描述,以及对水分、灰分、浸出物、绿原酸、异嗪皮啶及迷迭香酸含量进行测定。结果:四季风药材显微鉴别的主要特征是:木纤维众多,单个散在或多个成束,孔沟明显,常与导管并列。薄层鉴别的7批药材均显示两个主要斑点。7批样品水分范围为12.8%~14.1%,总灰分范围为9.4%~17.6%,酸不溶性灰分范围为2.1%~8.2%,浸出物含量范围为10.5%~20.0%。高效液相色谱法测定的绿原酸含量范围为0.0135%~0.1261%,异嗪皮啶的含量范围为0.0002%~0.0074%,迷迭香酸的含量范围为0.0234%~0.1564%。结论:建立的四季风药材质量标准具有很好的专属性和准确性,可用于四季风药材的质量控制。

玉米丝黑穗研究进展及其防治

对我国玉米丝黑穗病基本现状、侵染时间、发病症状以及防治方法等进行了综述,为了解丝黑穗发病机制和防治提供了理论依据。

防治玉米丝黑穗病种衣剂的筛选试验

以高感玉米丝黑穗病品种吉单209为试验接菌寄主,从市售种衣剂中筛选出17个种衣剂,播种前对玉米子粒进行包衣,筛选出6个高效种衣剂,对玉米丝黑穗病防治效果达90%以上,保苗效果达95%以上。

论春玉米区抗丝黑穗病杂交种的选育及应用

丝黑穗病是我国春玉米主产区的主要病害之一,在东北春玉米区,近几年玉米丝黑穗病发病较重,2002年玉米丝黑穗病大发生,个别发病较重地块发病率达60%～70%,给粮食生产造成巨大损失。为此,笔者提出在春玉米区应重视玉米抗丝黑穗病的育种工作,通过改良抗病种质,注重对玉米丝黑穗病的选择,尽快育出高抗丝黑穗病的玉米杂交种,从根本上解决因玉米丝黑穗病造成的危害。

高粱DNA的提取纯化及抗丝黑穗病基因的初步分析

[目的]为快速选育抗病高粱新品种提供理论依据。[方法]采用CTAB法提取高粱基因组DNA,运用RAPD分子标记技术对高粱的抗丝黑穗病基因进行初步分析。[结果]琼脂糖凝胶电泳检测结果表明,采用CTAB法提取高粱叶片DNA有较好的提取效果。通过对70个随机引物进行筛选,获得了34个具有多态性扩增谱带的RAPD引物,确定为适宜引物。34个适宜引物共扩增出107条谱带,平均每个引物扩增出3.1条谱带,使高粱基因组呈现出1种多态性。[结论]高粱抗丝黑穗病基因的RAPD扩增谱带集中分布在600～3 000 bp。

黑龙江省玉米丝黑穗病菌致病力分化研究

采用人工接种的方法,通过6个抗感差异显著的自交系,对黑龙江省12个玉米主产地的玉米丝黑穗致病力分化进行分析,结果鉴别出4个致病类型,即致病类型Ⅰ,包括哈尔滨市、泰来县、大庆市菌株,致病力极强;致病类型Ⅱ,包括双城市菌株;致病类型Ⅲ,包括尚志市、呼兰区、巴彦县、龙江县、明水县和兰西县菌株,属黑龙江省玉米丝黑穗病菌的主要致病类型;致病类型Ⅳ,包括甘南县和佳木斯市菌株,致病力最弱。通过方差分析,致病类型Ⅰ和致病类型Ⅳ差异达到极显著水平,致病类型Ⅰ和类型Ⅱ、Ⅲ差异不显著。

几种药剂混配对玉米丝黑穗病及地下害虫防治研究

6种种衣剂不同比例的混合药剂对玉米丝黑穗病及地下害虫的防治进行了田间药效试验,结果表明：满适金100mL＋DST200mL＋AHS50mL/100kg种子处理、满适金100mL＋DST300mL＋AHS100mL/100kg种子处理、满适金100mL＋30%帅苗170mL＋立克秀40mL/100kg种子处理和40%克福2000mL＋立克秀150mL/100kg种子处理对玉米丝黑穗病具有较高的防治效果,平均防效在83.8%~89.6%之间,各药剂处理间发病率无显著差异。40%克福2000mL＋立克秀150mL/100kg种子处理对地下害虫有较高的防治效果,防效达到92.9%。各药剂处理均能显著提高玉米产量。

瑶药四季风(丝穗金粟兰)的研究概况

检索近20年来瑶药四季风(丝穗金粟兰)的相关文献,对其中涉及本草考证、化学成分、药理作用、质量标准的相关文献进行分析总结,结果显示历代本草文献中所记载的剪草、翦草均为金粟兰科金粟兰属植物丝穗金粟兰(瑶药四季风),其化学成分主要有挥发油、单倍半萜、二聚倍半萜等,药理活性主要有抗肿瘤、抗疟、抗真菌、抗炎等。近年来,随着金粟兰属植物抗肿瘤活性的深入研究,四季风的抗肿瘤活性也引起了人们的广泛关注。文章对四季风的研究现状予以综述,为四季风的进一步开发研究提供参考依据。

土壤温度对玉米丝黑穗病发病率及雌穗症状的影响

为了更好地防治玉米丝黑穗病,研究了土壤温度对玉米丝黑穗病影响。结果表明:随土壤温度的增加,病株率有增加趋势。玉米丝黑穗病的最适发病温度为22℃,其病株率最高,为92.86%,其平均病株发病雌穗数也最高,为4.6个,其畸形病穗占病穗比率最高,为84.09%,其中包叶状病穗占病穗比率较高,为58.69%;低温有利于畸形穗的形成,10℃处理畸形穗比率占100%。

玉米丝黑穗发病原因及防治对策

2002年河北、山东、辽宁、吉林、黑龙江等部分地区发生了玉米丝黑穗病,一般发病率在10％-30％,对玉米的年产量造成一定的影响,广大农民反映比较强烈。那么玉米丝黑穗病是怎样发生的?应该怎样防治呢?

丝穗金粟兰化学成分及其神经保护活性研究

丝穗金粟兰95%乙醇提取物通过采用多种色谱技术和波谱学方法获得并鉴定出14个化合物,分别为curzerenone(1)、蓬莪术环氧酮(2)、curcodione(3)、chlorantene C(4)、(1 E,4 Z)-8-hydroxy-6-oxogermacra-1(10),4,7(11)-trieno-12,8-lactone(5)、zederone epoxide(6)、13-epitorulosol(7)、vomifoliol(8)、(-)-loliolide(9)、7,4′-dimethylnaringenin(10)、槲皮素-3-O-α-L-鼠李吡喃糖苷(11)、槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(12)、儿茶素(13)、香豆酸(14)。其中化合物1、3、8~14为首次从金粟兰属中分离得到,化合物2、4~7为首次从该植物中分离得到。在10μM浓度下,化合物1~6使H 2O 2损伤的PC12细胞的细胞存活率从43.41%±1.59%分别提高到62.61%±5.23%、64.87%±8.42%、56.06%±6.65%、65.87%±5.34%、60.54%±3.32%和68.11%±4.76%。

高粱抗丝黑穗病基因的分子标记RAPD分析

丝黑穗病是影响我国高粱生产发展的主要病害之一,在高粱产区每年都有发生,发病率有时高达70%,给生产造成很大损失,而选育抗病品种是最为有效的抗病策略。分别以高粱2 381恢复系(抗病)、矮四恢复系(感病)的叶片为试材,采用CTAB法提取高粱基因组DNA,并应用RAPD筛选技术对高粱基因进行分子标记。在最佳的RAPD反应体系中共筛选了100个RAPD随机引物,筛选出来27个适宜引物,获得了稳定的RAPD扩增结果及多态性较好的DNA谱带。其中有6个引物对DNA扩增产生了差异谱带。

9%毒死蜱·烯唑醇悬浮种衣剂防治玉米地下害虫和丝黑穗田间药效评价

利用9%毒死蜱.烯唑醇悬浮种衣剂对玉米地下害虫和丝黑穗进行田间药效试验。结果表明：每100 kg种子用9%毒死蜱.烯唑醇悬浮种衣剂128.6~180.0 g包衣处理对蛴螬、金针虫等地下害虫平均防治效果为55.40%-64.83%,对丝黑穗病平均防治效果为66.19%-79.77%,防治效果较好,对玉米安全、无药害。推荐田间有效成分用量以每100 kg种子用药150.0-180.0 g为佳。