基于深度学习的葡萄砧木叶片识别研究

嫁接有利于增强树体对生物及非生物胁迫的适应能力,提高葡萄产量和品质。葡萄砧木品种多样复杂,识别难度较大,深度学习能够快速提取图像的深层特征,被广泛应用于植物图像分类识别领域。本研究以30份葡萄砧木成龄叶图像作为研究对象,通过采集叶片图像,构建了一个包含13547张的葡萄砧木叶片图像的数据集。采用GoogleNet、ResNet-50、ResNet-101以及VGG-16等4个卷积神经网络对其进行自动识别。结果表明：精度最高的分类网络为ResNet-101,在最优模型参数（学习率：0.005,最小批次：32,迭代次数：50）下精度达到97.5%。ResNet-101模型检测的30个品种中,平均预测精确率为92.59%,有7个品种的预测精确率达到100%;平均召回率为91.08%,有8个品种的召回率达到100%,叶片的叶面纹理、叶脉以及叶缘部分对品种识别的影响最大。以上结果证实,深度学习网络模型可以实现对葡萄砧木的自动实时识别,为葡萄砧木品种的保护、利用、分类研究以及其他农作物的品种识别提供参考。     

SSR分子标记鉴定山葡萄和河岸葡萄种间杂种

利用SSR分子标记技术,对山葡萄和河岸葡萄种间杂交后代的真伪性进行鉴别。从12对多态性SSR引物中筛选出能扩增出父本特异性条带的7对引物,作为杂种鉴定的标记。用这7对引物对239株山葡萄和河岸葡萄的杂交后代进行鉴定。结果表明,有161株后代具有父本的特异性条带,结合田间形态学分析,确认为真杂种。另外,后代中还出现了新的条带,表明杂交后代产生了丰富的变异。因此,SSR标记可以有效地对葡萄属种间杂交后代进行真实性鉴定,可作为葡萄种质创新的有效辅助手段。     

植物抗非生物胁迫microRNA研究进展

非生物胁迫是导致全球作物减产的重要因素,在植物应对非生物胁迫的生命反应中,编码蛋白的基因起到了非常重要的作用。随着研究的不断深入,发现microRNA(miRNA)在植物抗非生物胁迫中发挥着非常重要的作用。microRNA是一类非编码的RNA,长度约22~24 nt,通过作用于靶基因的mRNA进行调控。miRNA可以在植物应对多种非生物胁迫中发挥作用,如过氧化、营养缺乏、盐碱、干旱及其他机械胁迫等。我们基于目前的研究进展,着重介绍了miRNA的生物合成、作用机制,及其在多种非生物胁迫中的作用。     

叶片黄化对葡萄生理和果实品质的影响

为了探究叶片黄化对葡萄生理和果实生长的伤害机制,试验以生长在河南省荥阳市蔡寨村表现黄化症状的4年生‘阳光玫瑰’成龄树为试材,通过测定并分析黄化植株与正常植株的茎叶生长量、叶绿素含量、光合特性、叶绿素荧光参数、叶片解剖结构以及果实品质和产量的变化特征,考察叶片黄化后对葡萄生长量、光合指标、叶绿素荧光特性以及果实品质的影响,以期为葡萄开展黄化矫正栽培提供参考依据。研究表明,(1)黄化植株叶片的叶绿素含量、叶片大小、叶片重量、新梢长度、枝条粗度均显著降低;(2)黄化植株叶片的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)显著下降,而胞间CO₂浓度(C_i)显著上升;(3)黄化植株叶片的叶绿素荧光参数初始荧光(F_o)、光下最小荧光产量(F_o′)、最大荧光产量(F_m)、相对电子传递速率(ETR)、实际光合量子产量Y(Ⅱ)均比正常植株显著降低;(4)黄化植株叶片厚度、栅栏组织厚度和栅海比比正常植株显著升高,上表皮厚度和...     

中国葡萄属植物野生种多样性分析

中国是葡萄属植物的主要起源地之一,也是世界葡萄属植物种类最多、遗传资源最丰富的国家之一,起源于中国的葡萄属植物共有40种、1亚种、13变种。本研究根据《葡萄种质资源描述规范和数据标准》,选择多项性状指标作为形态鉴定参数,对起源于中国的葡萄属植物23个种的生物学性状、植物学特征、农艺性状等进行鉴定,分析其遗传多样性特点。结果表明,中国葡萄属植物的主要物候期,嫩梢新梢的绒毛、颜色,叶片的形状、颜色、锯齿,果实大小、颜色、香型和花器官等形态性状都有丰富的变化,表现出丰富的多样性。上述研究结果将为葡萄属植物的分类鉴定提供依据,也将为葡萄属植物演化研究和育种利用提供参考。根据本研究结果,建议对目前使用的《葡萄种质资源描述规范和数据标准》作进一步修订和完善,以适应我国野生葡萄资源多样性评价研究。