• 2018年第39卷第6期文章目次
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      2018, 39(6).

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      2018, 39(6).

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      摘要:

    • 氟烷基因在皮特兰猪群体中的分子标记辅助选择研究

      2018, 39(6):1-4. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.001

      摘要 (1568) HTML (241) PDF 609.57 K (1384) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探索氟烷基因(RYR1)在皮特兰猪群体中的辅助选择育种方法,以提高猪群的猪肉质量。【方法】利用PCR-RFLP的方法检测509头皮特兰猪中RYR1基因的等位基因频率,利用回归模型分析基因型与选育性状之间的相关性,采用Bootstrap方法分析等位基因频率与选育性状的相关性。【结果】在皮特兰猪群体中RYR1基因优势等位基因(N)频率占81.73%。NN基因型个体在日增质量方面表现明显优势,在背膘EBV、父系指数及母系指数中Nn基因型个体表现较好,nn基因型个体在肢蹄方面表现好于其他2种基因型。n等位基因频率达19%时,选育性状表现平衡;大于19%时,则瘦肉率较高,背膘较薄,体型较好;小于19%时,则生长速度较快。【结论】若皮特兰猪选育方向更注重瘦肉率、背膘厚、体型外貌等,可不优化RYR1基因;若是更注重生长速度、饲养抗应激、屠宰后肉质等方面的性状改良,则建议全面纯化皮特兰猪群体至RYR1基因优势等位基因纯合。

    • 不同粗蛋白质和能量水平对鸭肠液中消化酶活性的影响

      2018, 39(6):5-9. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.002

      摘要 (1541) HTML (161) PDF 599.84 K (1314) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】研究日粮蛋白质和能量水平对番鸭空肠液中几种主要消化酶活性的影响。【方法】采用3×3双因素完全随机设计,将27只24周龄体质量相近的公番鸭随机分为9组,每组3只鸭,分别饲喂9种不同能量蛋白质配比的日粮,通过实施瘘管手术收集空肠液,并测定肠液中淀粉酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶和脂肪酶的活性。【结果】随着能量水平的升高,高、中能量组的胰蛋白酶活性显著高于低能量组(P<0.05),糜蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性差异不显著;随着粗蛋白水平的升高,高、中蛋白质组的胰蛋白酶活性显著高于低蛋白组(P<0.05),高蛋白质组的糜蛋白酶活性显著高于低蛋白质组(P<0.05),淀粉酶和脂肪酶活性差异不显著。蛋白质和能量水平对番鸭空肠液中几种主要的消化酶活性无明显交互效应。【结论】本试验条件下,能量水平对胰蛋白酶活性有显著影响,蛋白质水平对胰蛋白酶和糜蛋白酶活性有显著影响,能量和蛋白质水平对淀粉酶和脂肪酶活性均无显著影响。

    • 狂犬病病毒G蛋白的过表达及对病毒的抑制

      2018, 39(6):10-17. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.003

      摘要 (1569) HTML (365) PDF 1.02 M (1630) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探究G蛋白在狂犬病病毒(Rabies virus,RABV)复制中的作用,以揭示携带双G基因的重组RABV的Hep-dG与亲代毒株rHep-Flury在神经母细胞瘤(NA)细胞中滴度差异的原因,为RABV致病机制的研究奠定基础。【方法】通过病毒吸附、入侵、荧光定量PCR、Western-blot以及中和抗体阻断等试验,检测G蛋白过表达对IFN-β以及相关因子转录的影响。【结果】Hep-dG感染能显著上调NA细胞中IFN-β mRNA的表达,激活了下游因子STAT1的表达与磷酸化,在较低的感染复数(MOI=0.01)下,Hep-dG感染后24 h即可显著促进IFN-β基因的表达,36 h达到最高水平(P<0.001)。该病毒进入细胞后,产生了更多的病毒Leader RNA和RIG-I mRNA,且与IFN-β mRNA的表达高度一致。抗体阻断IFN-β后,Hep-dG在NA细胞中的病毒滴度显著上升(P<0.01),约为阻断前的7.9倍,且与亲代毒株rHep-Flury无显著差异。与阴性对照比较,5 μg的pH-G质粒转染能刺激IFN-β的转录(P<0.05),表明真核表达RABV G蛋白能在一定程度上刺激IFN-β的转录。【结论】本研究初步揭示了G蛋白激活先天性免疫应答的原因和作用。RABV G蛋白的过表达,通过促进病毒Leader RNA的转录,激活了RIG-I介导的IFN-β通路,进而抑制了Hep-dG在NA细胞的繁殖。G蛋白的过表达也对干扰素通路起到一定的作用。

    • 百里香酚对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抑菌作用机制

      2018, 39(6):18-23. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.004

      摘要 (1709) HTML (424) PDF 1.04 M (1872) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探讨百里香酚对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的抑菌作用机制,为开发高效低毒的抗MRSA药物提供可靠的理论依据。【方法】采用微量肉汤稀释法和菌落计数法测定百里香酚对MRSA标准菌株USA300的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC);通过测定菌液电导率和DNA含量确定百里香酚对USA300细胞膜的影响;通过SDS-PAGE检测百里香酚对USA300可溶性蛋白质代谢的影响;利用透射电镜观察经百里香酚处理后USA300菌体细胞的超微结构;通过结晶紫染色法测定百里香酚对USA300生物被膜形成的影响。【结果】百里香酚对USA300具有一定的抑制作用,其MIC和MBC均为256 mg·L–1。与对照组相比,512 mg·L–1百里香酚作用菌体1 h后,菌液电导率增加18.08%±1.80%,DNA外渗量增加(123.40±8.06) mg·L-1,作用24 h后,菌体可溶性蛋白质含量比对照组降低68.20%±0.15%。百里香酚对USA300细胞壁和细胞膜具有破坏作用并干扰其正常的二分裂,亚抑菌浓度下对生物被膜的形成具有一定抑制作用。【结论】百里香酚通过改变菌体细胞膜通透性,干扰蛋白质代谢和正常的二分裂来抑制细菌的生长,亚抑菌浓度下能够在不影响细菌生长的前提下抑制其生物被膜的形成。百里香酚具有开发为抗MRSA药物的潜力。

    • 外源磺胺二甲嘧啶对施用粪肥的菜地土壤中微生物群落多样性的影响

      2018, 39(6):24-31. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.005

      摘要 (1398) HTML (239) PDF 1.07 M (1143) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】明确磺胺二甲嘧啶(SM2)随粪便施入土壤对土壤微生物群落造成的影响,为合理进行养殖场周围土壤环境质量评估和施肥管理提供参考依据。【方法】收集养殖场附近未经抗生素污染的粪便和土壤,构建粪便-土壤模型,设置不同SM2添加剂量的处理,分别为对照组(0)、低剂量组(5 μg·kg-1)、中剂量组(500 μg·kg-1)和高剂量组(5 000 μg·kg-1),并分别于粪便和SM2施入1、7、14和50 d后采集土壤样品,采用Biolog技术以及磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acid,PLFA)标记法对比分析不同处理组土壤微生物群落的碳源利用能力、菌群结构和功能多样性变化。【结果】SM2的施入提高了土壤微生物群落的总体碳源利用能力,中、高剂量组在施入50 d时对除酯类以外的其他碳源利用能力均强于对照组。低剂量组在施入7 d内对各类碳源利用能力增强,中、高剂量SM2的施入可能会影响土壤群落某些优势物种的繁殖和数量分配。随施入时间的延长,土壤微生物群落对不同剂量SM2反应不同,革兰阳性菌、革兰阴性菌以及真菌数量变化显著,放线菌变化不明显。【结论】SM2的施入将长期影响土壤微生物群落的结构与功能多样性。养殖场应及时处理动物排泄物以消除抗生素残留,减少粪肥对土壤环境造成的生态破坏。

    • 高效液相色谱-串联质谱法测定猪组织中泰地罗新残留

      2018, 39(6):32-38. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.006

      摘要 (1419) HTML (168) PDF 739.63 K (1190) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】建立适用于猪组织中泰地罗新残留检测的高效液相色谱-串联质谱法。【方法】猪组织(肌肉、肝脏、肾脏和皮脂)样品经0.1 mol·L–1磷酸二氢钾溶液提取,上清液采用HLB固相萃取柱浓缩净化,Phenomenex Luna Omega C18色谱柱梯度洗脱,采用电喷雾正离子扫描和多反应监测(MRM)模式对泰地罗新进行分析,采用基质匹配法对泰地罗新含量进行标准校正。【结果】泰地罗新添加剂量在肌肉中25~2 400 ng·g–1、肝脏中25~2 500 ng·g–1、肾脏中25~2 000 ng·g–1和皮脂中25~1 600 ng·g–1的范围内,与特征离子峰面积呈良好的线性关系(r2 ≥ 0.99)。猪组织添加泰地罗新样品中肌肉、肝脏、肾脏和皮脂的检测限均为10 ng·g–1,定量限均为25 ng·g–1。对猪组织在定量限、1/2MRL、MRL、2MRL这4个剂量下进行泰地罗新的添加回收试验,各组织中的批内平均回收率为85.6%~105.0%,批内回收率相对标准偏差2.3%~9.5%,批间回收率相对标准偏差4.7%~7.6%。【结论】该方法简单易行,灵敏度高且特异性强,可用于猪组织中泰地罗新残留量的分析测定。

    • 玉米秸秆对不同有机碳含量的黑土有机碳库的影响

      2018, 39(6):39-46. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.007

      摘要 (1731) HTML (392) PDF 1.10 M (1293) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】研究玉米秸秆不同添加量对不同有机碳含量的黑土土壤有机碳库的影响,为提高退化的黑土质量以及利用秸秆修复退化黑土提供重要参考。【方法】通过室外培养法,在2种不同有机碳含量的黑土中添加不同量(w)的玉米秸秆(0.5%、1.5%和2.5%),研究黑土有机碳库中总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(ROC)、微生物量碳(MBC)、溶解性有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)、轻组有机碳(LFOC)、矿物结合态有机碳(MOC)、重组有机碳(HFOC)和惰性碳(IOC)的含量变化及各组分之间的相关关系。【结果】不同添加量的玉米秸秆均可增加2种有机碳含量黑土的TOC、ROC、MBC、DOC、POC、LFOC、MOC和IOC含量,且对低有机碳含量的黑土提高效果更明显,但却降低了2种黑土的HFOC含量。土壤有机碳库各组分除LFOC和HFOC之外均与TOC具有极显著正相关关系,ROC、MBC、DOC和POC含量之间具有极显著相关性。【结论】添加不同量玉米秸秆对2种有机碳含量的黑土均有一定的影响,高添加量秸秆施入可以有效提升高、低有机碳含量黑土的有机碳库组分,对低有机碳含量的黑土效果更好。在本试验玉米秸秆添加范围内,最佳添加质量分数为2.5%。

    • 有机负荷与回流比对餐厨垃圾两相厌氧消化的影响

      2018, 39(6):47-53. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.008

      摘要 (1665) HTML (377) PDF 1.20 M (1264) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】研究产甲烷相的有机负荷与沼液的不同回流比在餐厨垃圾两相厌氧消化过程中对产酸和产气的影响。【方法】以餐厨垃圾为原料,采用两相厌氧消化工艺,分别设置了不同的有机负荷与回流比,考察两者对两相厌氧消化产酸和产气的影响。【结果】沼液回流可以提高产酸相的pH,促进餐厨垃圾酸化,在产酸相有机负荷(以挥发性固体物含量计,下同)为11.33 g·L–1·d–1时,回流比为10%、30%和50%处理的挥发性脂肪酸(VFA)质量浓度分别为11 598.48、12 998.41和14 967.64 mg·L–1,比空白处理(CK)分别提高了9.06%、22.23%和40.74%;在沼液不回流时,产甲烷相的最适有机负荷为6.38 g·L–1·d–1,当负荷提高至8.50 g·L–1·d–1时,系统出现了酸抑制现象,而回流比为50%时,可以提高系统的缓冲性,维持系统的稳定;回流比50%处理的平均负荷产气量(以挥发性固体物含量计)为486.14 mL·g–1,比CK、回流比10%和30%处理分别提高了29.84%、20.80%和9.13%。【结论】餐厨垃圾两相厌氧消化过程中,沼液不回流时,产甲烷相的最适有机负荷为6.38 g·L–1·d–1;继续提高有机负荷,系统会产生酸抑制现象;当沼液回流比为50%时,产甲烷相的最适有机负荷可以提高至8.50 g·L–1·d–1,系统可以保持稳定运行。

    • 多环芳烃胁迫对菜心生长及生理特性的影响

      2018, 39(6):54-60. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.009

      摘要 (1329) HTML (155) PDF 905.35 K (1080) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】明确多环芳烃(PAHs)胁迫对菜心Brassica parachinensis生长的影响,探讨PAHs胁迫对菜心的生理毒性。【方法】采用萘(Nap)、菲(Phe)、荧蒽(Flt)、苯并芘(BaP)和茚并芘(InP)5种PAHs混合溶液施入土壤胁迫菜心,在移栽定植后第10、17和24天分析菜心叶片丙二醛(MDA)、H2O2和脯氨酸(Pro)含量以及抗氧化酶活性的变化,观察测定定植后第24天菜心的生长情况。【结果】PAHs胁迫下菜心株高增加,以10.0 mg·kg–1处理的株高最高;0.4和0.8 mg·kg–1处理对菜心的茎粗影响不大,对提高单株鲜质量和根鲜质量有一定的促进作用,2.0、5.0和10.0 mg·kg–1处理不同程度地降低了菜心的茎粗、单株鲜质量和根鲜质量;PAHs胁迫下,菜心叶片中MDA、H2O2和Pro含量随着胁迫时间的延长和PAHs含量的增大而升高。超氧化物歧化酶(SOD)活性随着胁迫浓度的增大而增强;过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性随着PAHs含量的增大呈先升高后下降的趋势。【结论】低含量PAHs胁迫对菜心的生长影响不大,高含量PAHs胁迫抑制菜心的正常生长,表现为茎径变小、单株鲜质量和根鲜质量降低且开花提前。PAHs胁迫下,H2O2和膜脂过氧化产物MDA含量提高,对菜心产生不利的效应,可以通过提高脯氨酸含量和抗氧化酶活性来缓解。

    • 山药块茎发育过程中淀粉积累及差异蛋白分析

      2018, 39(6):61-69. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.010

      摘要 (1591) HTML (263) PDF 1.04 M (1388) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】明确山药Dioscorea spp.块茎发育过程中淀粉积累规律,为高产优质山药栽培及育种提供理论依据。【方法】以‘GH16’为材料,测定山药块茎发育过程中淀粉积累变化,并通过石蜡切片观测块茎组织、细胞及淀粉粒变化,采用蛋白质双向电泳技术寻找与块茎物质积累相关的关键蛋白。【结果】在块茎形成初期(4—5月)未见淀粉积累;块茎膨大初期(6月)淀粉粒均匀分布于薄壁组织细胞中,随后块茎细胞、淀粉粒随着山药块茎的发育逐渐增大,淀粉迅速积累;至膨大中后期(9月后),淀粉粒大量积累于靠近维管束周围的薄壁组织细胞中;到膨大后期(11月)块茎细胞达到最大值,细胞纵径和横径分别为121.685和89.572 μm,淀粉积累达到高峰,淀粉粒长径最长达27.608 μm (12月),短径最长达16.450 μm (11月);3个发育时期共有179个蛋白表达发生了显著变化。选取其中差异较大的52个蛋白点进行质谱鉴定,其中31个差异表达的蛋白被鉴定,这些差异蛋白主要是与糖代谢和淀粉合成相关的酶,如6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶、果糖-1,6-二磷酸醛缩酶、ATP合成酶α亚基、UTP-葡萄糖-1-磷酸尿苷酰转移酶、磷酸甘油酸激酶1等,它们在膨大初期后表达上调。山药块茎特异蛋白Dioscorin在膨大后期大量积累。【结论】山药块茎的膨大是细胞分裂与细胞膨大及淀粉积累共同作用的结果;块茎发育过程中的主要差异蛋白在糖代谢及淀粉合成过程中起关键作用。

    • 模拟氮沉降对季风常绿阔叶林凋落物碳氮组分的影响

      2018, 39(6):70-76. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.011

      摘要 (1332) HTML (166) PDF 839.10 K (1348) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探究季风常绿阔叶林凋落物对氮沉降增加的响应规律。【方法】设置4个氮添加水平:对照、低氮、中氮和高氮,其年添加氮量分别为0、35、70和105 kg·hm–2,分干、湿季收集凋落物样品,并进行碳、氮组分含量分析。【结果】随氮添加量的上升,凋落物总有机碳(TOC)和水溶性有机碳(WSOC)含量显著增加,且WSOC/TOC质量比具有上升趋势。氮添加未显著改变酸不溶组分碳(AIFC)含量以及AIFC/TOC质量比,但与对照比较均具有下降趋势。不同的氮添加处理均未显著改变凋落物总氮(TN)、水溶性氮(WSN)和酸不溶组分氮(AIFN)含量,以及WSN和AIFN占TN的比例。短期氮添加对凋落物C/N质量比和AIFC/AIFN质量比无显著影响,但显著增加干季的WSOC/WSN质量比。【结论】氮沉降促进了季风常绿阔叶林凋落物中可溶性有机碳的积累,这可能有利于可溶性有机物转入土壤中,从而影响生态系统中的养分循环。

    • NaCl胁迫对4种园林植物养分含量和贮量的影响

      2018, 39(6):77-84. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.012

      摘要 (1609) HTML (157) PDF 614.63 K (1232) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探讨NaCl胁迫对大红花Hibiscus rosa-sinensis、龙船花Ixora chinensis、鹅掌藤Schefflera arboricola和朱蕉Cordyline fruticosa元素含量和贮量的影响,为盐胁迫下的植物养分管理提供科学依据。【方法】选取上述4种园林植物为材料,采用模拟盐胁迫环境的方法,设置w为0(对照)、0.3%和0.6% NaCl胁迫水平,分析4种园林植物的Na、Cl、N、P和K含量及贮量。【结果】各植物不同器官的Na、Cl、N、P和K质量分数分别为0.30~19.66、0.12~25.79、5.72~23.86、0.92~2.86和6.77~26.67 g·kg–1。NaCl胁迫使各器官的Na和Cl含量大幅度增加。大红花、龙船花各器官的N含量均随NaCl胁迫浓度增加而显著升高,鹅掌藤和朱蕉各器官的N含量、4种园林植物各器官的P含量及叶片和茎的K含量变化无明显规律,4种园林植物根的K含量均减少。NaCl胁迫增加了4种园林植物各器官的Na贮量(鹅掌藤的根除外),增加了大红花、龙船花和朱蕉各器官的Cl贮量,NaCl胁迫减少了大红花根以外的植物各器官的N贮量及4种植物的P和K贮量。NaCl胁迫后,Na和Cl贮量的变化幅度比N、P和K大,且主要集中在叶和茎。除朱蕉的根以外,所有植物器官的K+/Na+含量比均随NaCl胁迫浓度的增加而降低,且除龙船花以外的其他植物叶和根的K+/Na+含量比下降幅度小于茎,大红花和鹅掌藤的各器官K+/Na+含量比下降幅度小于龙船花和朱蕉。【结论】本研究的4种园林植物中,大红花和鹅掌藤抵御盐害的能力较强。

    • 废报纸与木质刨花制备复合刨花板的工艺研究

      2018, 39(6):85-90. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.013

      摘要 (1386) HTML (163) PDF 791.83 K (1076) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】为废纸资源化利用奠定基础,创造重要的经济、生态和环境效益。【方法】以杂木刨花和回收废旧报纸为原料,通过胶合和高温热压相结合的方法制备废纸–木复合刨花板,研究废报纸添加量、环保脲醛树脂胶施胶量和热压工艺等因素对复合刨花板的静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)、内结合强度(IBS)和吸水厚度膨胀率(TSR)等物理力学性能的影响。【结果】脲醛树脂胶黏剂(UF)施胶量11%、废报纸用量10%、自制石蜡乳液添加量1.0%、热压温度190℃、热压时间(以热压1 mm计)为34 s工艺条件下制备的复合刨花板,游离甲醛释放量为0.022 4 mg·g–1(穿孔萃取法),远低于国标GB 18580—2001 E1级的限量阈值(0.090 0 mg·g–1);MOR、MOE和IBS分别为20.43、3 431.00和0.57 MPa,TSR为1.7%,性能指标均远超过GB 4897—2015中干燥状态下使用的家具型(P2型)刨花板的技术指标。【结论】废报纸与木刨花制备复合刨花板是一种有效的废纸利用途径。

    • 基于激光传感器的开沟深度控制系统的设计与试验

      2018, 39(6):91-96. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.014

      摘要 (1316) HTML (260) PDF 979.61 K (1446) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】针对链式开沟机开沟深度难以精确调节的问题,设计一种基于激光传感器的开沟深度控制系统。【方法】采用激光三角反射式位移传感器实时检测开沟深度,并与设定目标值比较;通过控制系统决策驱动液压系统与执行机构,实现开沟深度的闭环控制;通过田间试验,比较了开沟深度控制系统开启前后控制精度和稳定性。【结果】静态试验结果表明,当开沟深度检测值与目标值相差±50 mm时,系统响应时间分别为0.19和0.31 s,最大控制误差3 mm。田间试验表明,开沟深度分别为200、300和400 mm,前进速度为3 km·h–1时,启动开沟深度控制系统后,链式开沟机开沟深度的控制精度和稳定性均得到提高;与关闭系统相比,启动系统后控制精度提高了2.3%,稳定性系数提高了4.3%。【结论】该控制系统响应迅速、控制精度较高,控制误差满足了设置要求。研究结果为链式开沟机开沟深度控制提供了一种解决方法。

    • 基于高光谱成像技术识别水稻纹枯病

      2018, 39(6):97-103. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.015

      摘要 (1347) HTML (464) PDF 933.53 K (1419) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】利用高光谱成像技术对水稻纹枯病进行早期的快速无损识别,结合判别分析方法建立相应的鉴别模型。【方法】以健康和感染纹枯病的水稻幼苗为研究对象,采集叶片和冠层各180个样本的380~1 030 nm波段的360条高光谱图像,剔除明显噪声部分后,以440~943 nm波段作为水稻样本的光谱范围,分别用不同的方法预处理获得水稻叶片的光谱曲线。采用偏最小二乘-判别分析(PLS-DA)对不同预处理的光谱建模。采用MNF算法对冠层的原始光谱数据进行特征信息提取,并基于特征信息建立线性判别分析(LDA)模型和误差反向传播神经网络(BPNN)判别模型。【结果】标准正态变量变换(SNV)预处理后建立的PLS-DA模型的预测集判别正确率最高,为92.1%。基于特征信息的LAD和BPNN模型的判别结果优于基于全波段的PLS-DA判别模型。基于最小噪声分离变换特征信息提取的BPNN模型取得了最优效果,建模集和预测集正确率分别达99.1%和98.4%。【结论】采用高光谱成像技术对水稻纹枯病生理特征进行无损鉴别是可行的,本研究为水稻纹枯病的识别提供了一种新方法。

    • 基于全卷积神经网络的荔枝表皮缺陷提取

      2018, 39(6):104-110. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.016

      摘要 (1294) HTML (444) PDF 1.19 M (1454) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】增强荔枝表皮缺陷提取效果,满足其品质检测分级准确性要求。【方法】采用Tensorflow框架构建基于AlexNet的全卷积神经网络AlexNet-FCN,以ReLU为激活函数,Max-pooling为下采样方法,Softmax回归分类器的损失函数作为优化目标,建立荔枝表皮缺陷提取的全卷积神经网络模型,并用批量随机梯度下降法对模型进行优化。【结果】模型收敛后在验证集上裂果交并比(IoUd)为0.83,褐变交并比(IoUb)为0.60,褐变与裂果的总体交并比(IoUa)为0.68;与利用线性SVM、朴素贝叶斯分类器缺陷提取效果相比,该模型的特征提取能力显著提高。【结论】全卷积神经网络在水果表面缺陷提取中具有良好的应用前景。

    • 基于全卷积网络的生猪轮廓提取

      2018, 39(6):111-119. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.017

      摘要 (1544) HTML (874) PDF 1.05 M (1572) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】实现猪舍场景下非接触、低成本的生猪轮廓高效提取。【方法】以真实养殖环境下的生猪个体为研究对象,提出一种基于VGG16与UNET相结合的全卷积神经网络模型(VGG-UNET模型)。该模型采用批处理方法,迁移学习VGG16模型参数,通过在模型中构建复制通道深度融合图像深层抽象特征与浅层特征,实现对图像语义级别分割。在30头长白生猪的1 815张数据集上进行模型验证,通过设置不同批大小对比试验,并选取其中具有最佳效果的3组探讨批大小与评价指标值变化趋势间的关系。【结果】测试集上的对比试验结果表明,VGG-UNET模型在像素精度与均交并比方面分别达到94.32%和86.60%,比单独采用UNET模型分别高出0.89%和1.67%。不同指标值变化情况与批大小间的关系不尽相同。在本文试验环境下,批大小对模型收敛速度的影响不明显。不同批大小条件下PA及MIoU指标值变化综合分析得出,VGG-UNET模型具有较强稳定性和较高鲁棒性;批大小为8的情况下VGG-UNET模型效果最佳。【结论】本文提出的生猪轮廓提取方法(VGG-UNET模型)是有效的,能实现精确、稳定的生猪轮廓提取,且分割结果较为完整,同时模型具有较高鲁棒性,可为后续生猪个体识别研究提供参考。

    • 本交笼鸡舍种鸡产蛋曲线数学模型研究

      2018, 39(6):120-124. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.018

      摘要 (1270) HTML (184) PDF 783.58 K (1365) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】筛选适合四层层叠本交笼鸡舍种鸡的最佳产蛋曲线数学模型。【方法】所有试验鸡均饲喂于全封闭式鸡舍四层层叠式本交笼,采集19~61周龄的海兰褐父母代种鸡的产蛋记录,运用伍德模型、McMillan模型和杨宁模型拟合种鸡产蛋率,并比对分析3种模型的拟合效果。【结果】3种模型均可用于产蛋率拟合,杨宁模型、McMillan模型和伍德模型R值分别为0.997 87、0.964 63和0.764 57,说明杨宁模型的拟合效果最好,McMillan模型次之,伍德模型最差。杨宁模型更适合实际观测数据,适合程度约为McMillan模型的1.160 37×1026倍,为伍德模型的1.599 31×1042倍。不同生产阶段的产蛋率呈不同特征,与海兰褐标准产蛋率相比,种鸡在产蛋率上升阶段的实际观测值低于相同周龄的标准值。【结论】杨宁模型最适合四层层叠本交笼鸡舍种鸡产蛋率拟合,生产过程中要根据模型和产蛋曲线特征科学合理地饲养管理,以达到生产效益最优化。