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。

葡萄卷叶病对‘赤霞珠’葡萄品质的影响

【目的】探讨葡萄卷叶病对酿酒葡萄果实品质指标的影响。【方法】以未表现卷叶病症状的‘赤霞珠’葡萄为对照,在成熟期测定了感染卷叶病‘赤霞珠’葡萄果粒的大小、可溶性固形物含量,采用高效液相色谱法(HPLC)测定葡萄可溶性糖含量、有机酸含量和花色苷含量。【结果】卷叶病使葡萄果实的大小和质量、可溶性固形物含量显著降低;可溶性糖含量显著降低,葡萄糖和果糖的总量仅为对照组葡萄的69.29%;有机酸总量略微升高,但未达到显著水平,染病葡萄果皮和果肉中的草酸含量显著降低,苹果酸含量显著升高;5种基本花色苷单体的含量显著降低,总量仅为对照组‘赤霞珠’葡萄果皮单体总量的26.12%。其中,矢车菊素类花色苷所占比例降低,甲基化类花色苷所占的比例升高。【结论】葡萄卷叶病导致‘赤霞珠’葡萄着色不良,品质严重下降。

宁夏玉泉营地区葡萄卷叶病田间自然发病调查及检测

对宁夏玉泉营地区葡萄圃内的 50多个品种和砧木的卷叶病自然发病情况进行调查研究 ,结果表明 :在美洲种群、东亚种群中没有发现卷叶病症状 ;欧亚种群的品种卷叶病症状比例最高 ,且程度严重 ;具有欧亚血统的欧美杂种、欧山山葡萄杂种均有表现卷叶病的品种 ,但发病率、严重度低于欧亚种。欧亚种中 ,以鲜食品种为主的东方品种比以酿酒品种为主的西欧和黑海品种卷叶病发病率低。检测结果表明不同酿酒品种带毒率有差异。

宁夏玉泉地区葡萄卷叶病田间自然发病调查及检测

摘要: 对宁夏玉泉营地区葡萄圃内的50多个品种和砧木的卷叶病自然发病情况进行调查研究,结果表明:在美洲种群、东亚种群中没有发现卷叶病症状;欧亚种群卷叶病症状的品种比例最高,且程度严重;欧美杂种、欧山杂种均有表现卷叶病的品种,但发病率、严重度低于欧亚种。欧亚种中,以鲜食品种为主的东方品种比以酿酒品种为主的西欧和黑海品种卷叶病发病率低。

宁夏贺兰山东麓地区葡萄卷叶病发病与危害调查

以贺兰山东麓地区种植和繁育的"赤霞珠"、"蛇龙珠"、"梅鹿辄"等主要酿酒葡萄品种为试材,采用田间调查和实验室测量的方法,研究了宁夏贺兰山东麓地区葡萄树及葡萄种苗卷叶病的发病情况及葡萄卷叶病对葡萄树的影响。结果表明:葡萄树卷叶病平均感病率为4.66%,葡萄卷叶病使得葡萄的产量下降,品质降低,SPAD值和光合速率下降;2012—2014年,宁夏主栽的酿酒葡萄品种种苗卷叶病的带毒率逐年降低。

葡萄卷叶病的防治

葡萄卷叶病由葡萄卷叶病毒侵染引起。该病危害重，可造成葡萄减产20%～50％。

葡萄卷叶病的防治

葡萄卷叶病由葡萄卷叶病毒侵染引起，该病危害重，可造成葡萄减产20％～50％。一、病害识别 叶片向下翻卷，果穗小，着色浅。由于品种、环境的不同，卷叶上呈现淡红色斑点，或脉间淡红色，或脉间褪绿等变色症状。

葡萄卷叶病防治

酿酒葡萄蛇龙珠，从引种栽植至今已有100多年的历史，由于在苗木繁育过程中多为扦插式营养繁殖，造成该品种种性严重退化，病毒病发生严重。葡萄卷叶病就是病毒病的一种。由于该病前期症状不明显，至8月份开始症状逐渐表现为叶片下卷、叶肉变红，严重地影响了叶片的光合作用。

葡萄卷叶病降低“赤霞珠”葡萄的品质

据《果树学报》2016年第6期《葡萄卷叶病对“赤霞珠”葡萄品质的影响》（作者韩爱芹等）报道，为探讨葡萄卷叶病对酿酒葡萄果实品质指标的影响。以未表现卷叶病症状的“赤霞珠”葡萄为对照，在成熟期测定了感染卷叶病赤霞珠葡萄果粒的大小、可溶性固形物含量，采用高效液相色谱法（HPLC）测定葡萄可溶性糖含量、有机酸含量和花色苷含量。

葡萄卷叶病的防治试验

葡萄卷叶病是一种病毒病，其症状依环境条件和一年中不同时间而变化。春季，病株症状不明显，但一般较健株小，出叶晚。8月份开始表现症状，先是从基部叶片开始，叶缘向下反卷，并逐渐向其它叶子扩展。反卷后的叶片变厚变脆，叶脉间出现坏死斑或叶片干枯，叶片在秋季正常变红时间之前就开始变成淡红色。随着秋季深入，病叶变成暗红色，仅叶脉仍为绿色。严重地影响了叶片的光合作用，造成浆果着色不良，糖度降低，成熟期推迟，产量损失严重。并且根系发育不良，抗逆性差，易发生冻害。2005～2006年我们对葡萄卷叶病毒病进行了药剂防治试验，取得了明显的效果，为卷叶病毒病的防治开辟了切实可行的有效途径。

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。

葡萄卷叶伴随病毒基因的克隆及序列分析

根据葡萄卷叶伴随病毒 美国分离物的 GLRa V- 3CP基因序列 ,设计并合成了 1对该病毒的 PCR引物 ,利用 IC- RT- PCR成功地检查到合适大小的 PCR产物 ;同时将PCR产物克隆到中间载体 PGEM- 3Zf上 ,转化大肠杆菌 DH5α菌株 ,筛选阳性克隆。通过双酶切以及序列分析表明 ,扩增样品与美国分离物的同源性为 94.1 %。

3种葡萄卷叶伴随病毒RT-PCR检测

2010—2011年我们对河北省涿鹿、怀来、昌黎、宣化等县(区)以及北京市葡萄卷叶病的发生情况进行了调查,并对采集的葡萄植株样品用RT-PCR方法检测病毒种类。在检测的82个样品中,葡萄卷叶伴随病毒3号(GLRaV-3)的检出率为100.0%,葡萄卷叶伴随病毒1号(GLRaV-1)的检出率为17.1%,葡萄卷叶伴随病毒2号(GLRaV-2)的检出率为11.0%;病毒混合侵染的样品占总检测样品数的28.1%,其中葡萄卷叶伴随病毒1号、3号混合侵染样品占总检测样品数的17.1%,葡萄卷叶伴随病毒2号、3号混合侵染的样品占总检测样品数的11.0%,且在这些被病毒混合侵染的样品中,有2个样品被葡萄卷叶伴随病毒1号、2号、3号三重侵染。

蛇龙珠卷叶病毒病原鉴定和对果实品质的影响

以烟台蓬莱的蛇龙珠为试验材料,研究叶片反卷变红对果实品质的影响,同时利用小核糖核酸(sRNA)测序鉴定卷叶病毒病原种类。结果表明,叶片反卷变红症状的蛇龙珠成熟果实中还原糖、总酚和花色苷含量显著减少,含酸量增加。通过sRNA测序鉴定出叶片反卷的蛇龙珠携带有7种已知病毒和4种类病毒,比起常规反转录-聚合酶链反应(RT-PCR),其检测结果更精确,不仅确定了病毒种类,还确定了类病毒种类,以及未知的病毒。

贺兰山东麓酿酒葡萄病毒病田间发生状况调查

2007—2009年对宁夏贺兰山东麓主要酿酒葡萄产区病毒病的田间发生状况进行了调查。明确了葡萄扇叶病(GFLV)和葡萄卷叶病(GLRaV)是该地区主要病毒类型,疑似病毒类型是葡萄茎痘病和葡萄栓皮病;葡萄卷叶病毒感染的主要品种是蛇龙珠,主要发病区域是广夏二基地;葡萄扇叶病毒感染的主要品种是西拉,主要发病区域是玉泉营地区。

葡萄病毒病脱毒技术

【导读】随着葡萄产业的快速发展，病害问题日益凸显，其中葡萄扇叶病、葡萄卷叶病等病毒病害尤为突出。脱毒是葡萄无毒化栽培中的关键技术，也是葡萄产业持续健康发展的保障。本文就葡萄病毒病脱毒技术作一综述。

葡萄病毒病的发生与防治

葡萄病毒病主要的有4种，即葡萄扇叶病、葡萄卷叶病、葡萄栓皮病、葡萄茎痘病。我区葡萄病毒病以扇叶病和卷叶病为主，发生重的也有扇叶病和卷叶病回合发生。葡萄扇叶病毒病严重发生时可减产20％-80％，甚至导致植株死亡。葡萄卷叶病毒病一般减产20％左右，含糖度降低20％或更多。

红地球葡萄GLRaV-3的茎尖培养脱毒及RT-PCR检测

笔者以带GLRaV-3病毒的红地球为试材,研究了6-BA、NAA、IBA、KT不同配组及茎尖大小对茎尖培养的影响,并利用RT-PCR技术对部分红地球组培苗进行了GLRaV-3病毒检测。研究结果表明:红地球葡萄茎尖培养脱毒最佳茎尖初始培养基为:1/2MS+6-BA0.5mg/L+KT0.5mg/L+NAA0.2mg/L,最佳茎尖分化培养基为:B5+KT1.0mg/L+NAA0.2mg/L;茎尖大小与成活率成正比,与脱毒率成反比;运用RT-PCR检测技术进行了脱毒后组培苗的检测,得到了GLRaV-3的特异片段为300bp,获得了28株脱毒苗,平均脱毒率为43%。

葡萄卷叶伴随病毒1号河北和辽宁分离物CP基因序列分析

为获得葡萄卷叶伴随病毒1号(Grapevine leafroll-associated virus 1,GLRaV-1)中国分离物的分子信息,提高其检测可靠性,本研究从河北怀来和辽宁兴城地区带有明显卷叶症状的葡萄样品中提取的叶柄韧皮部总RNA,采用RT-PCR克隆了GLRaV-1的河北(GLRaV-1-HB)和辽宁分离物(GLRaV-1-LN)的外壳蛋白(coatprotein,CP)基因,并进行了序列分析。结果表明:GLRaV-1-HB和GLRaV-1-LN的CP基因核苷酸同源性为90.7%,由此推导的氨基酸同源性为93.8%;与已报道的国外3个GLRaV-1分离物的CP基因全序列相比,其核苷酸与氨基酸序列同源性分别为90.0%～96.0%和92.9%～97.5%。以CP基因序列构建的进化树表明,现有的5个分离物可分为3组,其中本研究得到的GLRaV-1-HB和GLRaV-1-LN,分别与巴西分离物(GLRaV-1-PS,GenBank登录号为GQ332536.1)和伊朗分离物(GLRaV-1-IR-S7,FJ952151.2)为一组;澳大利亚分离物(GLRaV-1-AUS,AF195822.1)单独为一组。

利用酵母双杂交研究葡萄卷叶伴随病毒2号p24与寄主互作的初步结果

葡萄卷叶病（Grapevine leafroll disease，GLRD）是一种世界性病毒病害，严重影响葡萄生产和葡萄酒产业。至今已报道11种具不同血清学关系的葡萄卷叶伴随病毒（Grapevine leafroll—associated virus，GLRaV）均可引起葡萄卷叶症状，其中GLRaV-2为长线形病毒属（Closterovirus）成员。