基于相机拍照的油茶果形状特征提取研究

【目的】为实现油茶果实尺寸及大小分布的快速获取,提出一种基于相机拍摄的油茶果形状特征参数批量化提取方法。【方法】首先将采摘油茶果摆放于含刻度尺的背景板,利用相机快速获取油茶果图像并进行校正;然后利用Mask R-CNN模型对图像油茶果进行快速检测计数,根据生成的掩码采用椭圆拟合法统计油茶果特征参数(长轴长、短轴长、面积、周长)的像元个数;最后结合背景板刻度尺计算的像元大小,获取油茶果特征参数,同时利用实测值进行精度验证。【结果】Mask R-CNN模型的平均识别准确率和召回率分别为99.55%和91.19%,测度值为95.22%,满足用于统计油茶果形状特征参数的要求。对油茶果面积的估测精度最高,决定系数(R²)、平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)分别为0.999 0、10.75 mm²、14.88 mm²;其次为周长和长轴长,短轴长的估测精度最低,其R²、MAE、RMSE分别为0.864 7、3.15 mm、3.74 mm。【结论】该方法实现了油茶果采摘后的快速准确计数以及形状特征参数的批量化提取,可为大量果实特征参数的快速准确检测提供参考,为指导油茶果实分级和快速测产提供科学依据。     

贮藏温度对采后蜜橘果皮转色过程中质体结构及相关基因表达的影响

温度是调控采后柑橘果实着色的主要环境因素之一。以重庆北碚产早熟蜜橘(绿熟)为实验材料,研究5、25、32℃贮藏对蜜橘果皮色泽、质体结构及相关基因表达的影响。结果表明:在第9天时,不同贮藏温度下蜜橘果实表现出显著的着色差异,5℃贮藏下果实色差指数没有显著变化,果皮呈绿色；25℃贮藏果实的C*、a*/b*值显著增加,H*值显著下降,果皮由绿转黄；32℃贮藏的果C*、a*/b*值有轻微增加,H*值无显著变化,果皮保持绿色。超微结构分析表明:果实采收时果皮油胞呈椭圆形,出现油胞腔,质体结构完整,质粒片层清晰可见,质体内分布少量质体小球。5℃贮藏延缓了蜜橘果皮油胞结构的变化,质体相关基因CcISPH1、CcISPH2、CcISPH3以及CcCRR22表达水平较低,叶绿体变化缓慢；25℃贮藏果实的果皮油胞形态逐渐解体,CcISPH1、CcISPH3以及CcCRR22上调表达,促使叶绿体发育分化为有色体；32℃贮藏果实的果皮油胞层状结构解体,呈半真空状态,CcISPH3、CcHSP17.6II分别在贮藏的第3天和第6天上调表达,CcCRR22下调表达,叶绿体分化成有色体后再分化为叶绿体。实验结果旨在为进一步理解贮藏温度调控采后柑橘果实着色的机理提供一定的理论参考。     

南方特色果蔬贮运保鲜关键技术开创果蔬保鲜新途径

针对当前果蔬保鲜产业化存在的关键科学和技术性难题,中国科学院华南植物园根据不同果蔬的生物学特性,开创了果蔬保鲜新途径,研发出新的果蔬保鲜剂,形成了具有独立知识产权的果蔬综合保鲜技术体系,为减少我国南方特色果蔬采后损耗做出了贡献。本文综述了南方特色果蔬贮运保鲜关键技术研发与产业化项目的重要意义及取得的阶段性成果,并对我国果蔬贮运保鲜技术产业化发展提出了对策建议。     

基于PP-YOLO深度学习模型的赣南脐橙目标检测方法

果实检测在研究脐橙采摘机械化发展中有着重要作用，然而不良天气条件将对目标果实的检测和识别产生不利影响。针对雾天和雨天情形下脐橙果实图像模糊、噪声复杂，检测速度较慢和准确率较低的问题，通过采用单阶段目标检测网络PP-YOLO来研究不良天气条件下赣南脐橙果实的识别。通过主干网络ResNet提取特征并结合FPN（特征金字塔网络）进行特征融合实现多尺度检测，且基本实现端到端检测。实验结果表明，所提出的PP-YOLO检测模型可实现雾天和雨天情况下赣南脐橙检测任务，mAP分别为89.06%和91.01%，识别效率分别可达到75.30 fps和75.44 fps，可以尝试在脐橙采摘机器人的研制中加以应用。     

微生物肥对永春芦柑品质及土壤养分的影响

为研究微生物肥取代传统复合肥对永春芦柑品质及土壤养分的影响,选择2015年种植、树体长势一致、立地条件接近的果树,处理组施用微生物液体肥料,对照组施用等量氮、磷、钾复合肥料,于芦柑成熟期采集果实和土壤样品进行检测分析.试验结果表明:施加微生物肥有助于促进芦柑果实着色,综合色泽指数降低15.0%~52.7%;与对照组相比,处理组下部、内堂果实产量增加,单果质量提高3.3%~4.4%;果形指数略微降低,果实更扁圆;芦柑耐贮藏能力提高,果实硬度和果皮厚度分别增加1.3%~3.8%和0.2%~17.2%;果实可滴定酸质量分数降低17.3%~33.2%,固酸比提高21.7%~42.2%;上部果实维生素C质量比提升23.2%,其余部位差异不明显;土壤养分水平有明显提升,速效钾和有机质质量比分别提高13.4%~19.4%和2.0%~47.0%,除土层深度0~20 cm的土壤外,其余深度土壤的有效磷质量比提升42.4%~187.9%.     

竹子发育生物学研究进展

尽管人们利用竹子资源的历史可以追溯到7 000年以前,但直到18世纪后期人们才真正认识到竹子是禾本科植物中一个特殊的类群。现代植物分类的奠基人林奈在《植物种志》(Species Plantarum)一书中,还只是将全世界的竹子归为芦竹属的一个种Arundo arbor,直到1789年,竹子才从芦竹属(Arundo)独立出来,成立了簕竹属(Bambusa)。自竹类被认识到有别于其他禾本科植物至今,有关竹子的形态学、解剖学、系统分类学、生理学、生态学、细胞学、遗传学以及分子生物学等,已经有大量的研究报道,但对竹类植物各个器官的发生、发育和衰老过程尚缺乏系统的研究。笔者对竹类植物的根、地下茎、竹秆、竹叶和生殖器官发育生物学的研究进行了回顾与总结,分析了目前竹子发育生物学领域有待继续深入研究的问题。建议竹子发育生物学的研究应关注细胞分裂、分化和形态建成的全过程,明确整个过程中生理生化指标的变化规律,进而揭示植物发育全过程每个环节的信号转导途径和基因调控网络。     

水果过敏原及其致敏性消减技术研究进展

水果含有丰富的维生素、多酚等抗氧化物质,可延缓衰老,促进人体健康,然而水果过敏造成的食品安全问题日益突出。概述了常见的水果过敏原与交叉过敏反应,水果致敏性消减技术的原理与研究进展。常见的7大类水果过敏原主要包括类甜蛋白、Bet v 1同源蛋白、脂质转移蛋白、抑制蛋白、几丁质酶、半胱氨酸蛋白酶和β-1,3-葡聚糖酶。交叉过敏反应是引发水果过敏的主要原因之一,当多种过敏原含有相似的结构序列或决定簇时可引发明显的交叉过敏反应。其中,花粉中的Bet v 1最容易与常见的水果引起交叉过敏反应。高温、高压、脉冲电场、超声波、辐照等物理加工技术可通过二硫键的断裂与重排、氢键的增强或削弱、肽链的断裂或交联等作用直接破坏水果过敏蛋白质的结构；碱液或酶处理等化学消减技术可通过破坏过敏原的蛋白结构,降解过敏原致敏性表位。目前水果致敏性消减技术的研究较少,其效果也不够理想。未来可通过分子动力学模拟、新型食品加工方法等多技术联合,精准靶向控制水果致敏性；生物育种和基因编辑等新技术培育脱敏水果新品种,从根本上解决水果致敏性难题,为低敏或脱敏水果产品的开发与产业化应用提供科学依据。