北京混栽樱桃园果蝇物种组成及种群消长动态

果蝇是危害樱桃的重要害虫,为明确北京市混栽樱桃园果蝇物种组成和种群发生消长动态,以北京市农林科学院通州樱桃育种基地诱集的果蝇为研究对象,采用分子和形态相结合的方法进行种类鉴定,比较园内不同果树(樱桃、梨、苹果、桃、李)和果园杂草上果蝇的种类组成及种群消长动态,组建果蝇-寄主食物网,并通过主成分分析阐明果蝇种群发生与寄主植物的相关性。混栽樱桃园内共诱集到10种果蝇,其中巴氏果蝇(Drosophila busckii)、花果蝇属果蝇(Scaptodrosophila sp.)、叔白颜果蝇(Drosophila triauraria)、斑翅果蝇(Drosophila suzukii)为优势物种,分别占果蝇总数的27.7%、15.1%、14.7%、10.6%。果蝇物种在不同寄主植物上组成不同,巴氏果蝇种群数量在杂草上随生长季节持续下降,其他优势果蝇物种在不同寄主植物上种群波动情况相似。杂草上果蝇种类多样,种群丰富度最高,相关性分析表明,果园杂草是斑翅果蝇的主要虫源,是樱桃果实成熟期果蝇的主要孳生地。混栽樱桃园果蝇种类丰富,需重点关注叔白颜果蝇、黑腹/拟果蝇和斑翅果蝇的发生,同时,在果树生长前期清除园内杂草,减少果蝇在樱桃和杂草等寄主间相互转移,降低其混合发生频率,以减轻樱桃成熟期的危害。

基于物联网的果园实蝇监测系统的设计与实现

为大范围和准确监测果园实蝇的发生,设计了基于物联网的果园实蝇监测系统。该系统由智能捕虫器、监测终端、远程终端及移动终端组成,安装在果园的多个智能捕虫器和监测终端构成星形短程无线通信网,监测终端将收集的实蝇信息通过GSM/GPRS服务发送至远程终端及移动终端。智能捕虫器包括太阳能电池板、支架、捕虫器壳体及安装于壳体内部的光电检测电路、微处理器、短程无线通信模块、锂电池充电电路等功能电路,采用成本较低且稳定性较高的红外光电对管检测进入捕虫器的果园实蝇;监测终端包括微处理器、短程无线通信模块和GSM/GPRS模块。基于μC/OS–II实时操作系统设计了智能捕虫器和监测终端的应用软件。系统验证试验结果表明,智能捕虫器平均工作电流为97 m A,监测终端在GSM/GPRS模块休眠和工作时的电流分别为60 m A和328 m A,2种设备的工作电流消耗均低于各自电池的供电能力,实蝇监测准确率可达94.23%。

基于机器视觉技术识别实蝇成虫

【目的】探索大范围、实时和准确监测柑橘园实蝇发生的技术。【方法】设计了基于机器视觉技术的橘小实蝇、南瓜实蝇和瓜实蝇识别算法。该算法包括:(1)基于颜色特征的目标区域分割,(2)基于Hough变换的盾形区域长轴搜索和图像配准,(3)基于BP神经网络的实蝇目标识别等主要部分。【结果】所有程序基于Matlab软件编写,试验中对自制样本库的120头橘小实蝇、南瓜实蝇和瓜实蝇图像样本进行配准,准确率为100%,平均耗时0.4 s;应用建造的BP神经网络模型识别3种实蝇的准确率为100%,取得了理想的识别效果。【结论】由于目标区域分割中阈值的选取受实验环境因素的影响,进一步研究的方向为提高阈值选取的自适应性。

基于改进型果蝇算法的无性系种子园设计

种子园的规划设计是林木育种的基础工作,在亲本数量不确定的前提下,最大限度避免种子园内无性系之间近交繁殖,保证种子园具有较高的遗传效益,是种子园设计的目标。以内蒙古红花尔基樟子松(Pinussylvestris var.mongolica)国家良种基地的1、1. 5、2代种子园樟子松无性系通过SSR等技术分析得到的不同亲本之间的遗传距离为数据支撑,考虑复杂的亲本关系,通过改进的智能优化算法进行种子园设计,并将最终结果与其他智能优化算法和传统算法的结果进行对比分析。结果表明:改进型果蝇算法的收敛速度和效果优于其他算法,由所有算法分别执行200次之后的对比结果中可见,其最大值低于其他算法的最小值。在完全随机算法设计方案中存在多处同一无性系分株相邻出现,遗传算法和改进型果蝇算法设计方案并无同一无性系分株作为近邻出现且改进型果蝇算法设计方案的优先交配优于遗传算法设计方案。结果表明,基于遗传距离处理亲本复杂的亲缘关系,采用智能优化算法进行方案配置,可以为高世代种子园设计提供参考。

热带果园桔小寡鬃实蝇防治研究进展

综述了热带果树的重要害虫桔小寡鬃实蝇(Dacus(Bactrocera)dorsalis(Hendel))的分类地位、鉴别依据、主要寄主、地区分布、生物学特性和近年来的防治研究进展。

无性系种子园最小近交配置研究

为避免无性系之间自交和近交繁殖,使种子园内无性系尽可能保持花期一致性,促进亲本有效授粉,提高种子产量和质量,以内蒙古红花尔基樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica Litv.)国家良种基地中的樟子松为无性系材料,随机选取13株无性系樟子松,采用SSR(Simple sequence repeats)分子标记法,利用Gene Marker V2.2软件得到樟子松亲本间的遗传距离,设定花期和花粉传播范围作为实验数据,进行种子园无性系设计。提出双种群改进型自适应步长的果蝇优化算法(Two-population improved adaptive step-length fruit fly optimization algorithm,TIASFOA),并与改进果蝇优化算法(Improved fruit fly optimization algorithm,IFOA)、粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)、遗传算法(Genetic algorithm,GA)进行对比实验,从适应度、收敛性和1~3 m授粉范围内花期相邻或相同的无性系数量3方面进行对比分析。在遗传距离、花期和花粉量已知的条件下,在种群规模为20~60的范围内分别执行200次迭代实验,对适应度进行分析,结果显示,TIASFOA算法的平均值、最大值、最小值和方差比IFOA、PSO、GA算法都小;当种群规模为20时,TIASFOA算法相同或相邻花期的无性系数量之和的平均值分别为125和204,大于其他3种算法,TIASFOA算法可以得到较优适应度为133.016,与种群规模为50时的最小值132.733相差0.283;TIASFOA算法可以获得较优的适应度,并使无性系之间尽量保持花期一致。以遗传距离、花期和花粉量作为种子园设计的约束条件,更贴近生产环境,为无性系种子园优化设计提供了参考。

有机蓝莓园“灯-板-液-剂”体系防控果蝇效果分析

蓝莓果蝇是蓝莓果实危害最严重的蛀食性害虫。为了控制蓝莓果蝇对蓝莓果实的危害,以杀虫灯、粘虫板、糖醋液和性诱剂构建综合防控体系田间防控蓝莓果蝇。综合防控体系对蓝莓成熟采收期的落果有很强的控制作用,同时对蓝莓采收后虫果率也有很强的控制作用。