科研产出
基于便携式蜜柚光谱仪的金沙柚叶片氮含量监测模型研究
《果树学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】旨在检验便携式蜜柚光谱仪（PPS）监测金沙柚叶片氮含量（LNC）的准确性，构建基于PPS的金沙柚LNC光谱监测模型。【方法】通过实施不同施氮量的试验，于幼果期和果实膨大期利用便携式蜜柚光谱仪（PPS）、ASD高光谱仪和RapidSCAN光谱仪测定冠层光谱反射率，计算得到归一化红边指数（NDRE）与归一化植被指数（NDVI），分析比较3种光谱仪测定的冠层植被指数变化规律与相关性，检验PPS的测定精度，构建基于PPS的金沙柚LNC光谱监测模型，采用不同试验点的数据检验模型。【结果】金沙柚LNC、NDVI和NDRE随着施氮量的增加表现为递增趋势；PPS和ASD测定的NDVI、NDRE间拟合的决定系数（R~2）依次为0.909 5和0.900 5,PPS和RapidSCAN测定的NDVI、NDRE间拟合的R~2依次为0.954 3和0.900 2，证明PPS的测定结果与ASD、Rapid SCAN具有很高的一致性。幼果期和果实膨大期的光谱监测模型的监测效果比生长中期好；PPS测定的NDVIPPS与NDREPPS相比，NDVIPPS与LNC之间的相关性高于NDREPPS；基于NDVIPPS的幂函数模型能准确地监测LNC，模型构建R~2介于0.821 0～0.847 2之间，模型检验的相关系数（r）、相对均方根误差（RRMSE）和均方根误差（RMSE）依次为0.895 2～0.933 3、4.4%～8.1%和0.1%～0.2%。【结论】与常规化学测试LNC相比，利用PPS可实时准确获取金沙柚LNC信息，在金沙柚轻简化种植与养分无损监测诊断中具有广阔应用前景。
关键词： 金沙柚 叶片氮含量 便携式蜜柚光谱仪 光谱监测 模型
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基于无人机RGB图像的金沙柚叶片叶绿素含量监测研究
《江西农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】叶片叶绿素含量（leaf chlorophyll content,LCC）是表征金沙柚（Citrus grandis（L.）Osbeck）长势状况的重要指标。利用无人机RGB图像可实现植被长势参数实时、无损监测。然而，当前人们对无人机RGB图像监测蜜柚LCC时的敏感图像特征及适宜感兴趣区（region of interest,ROI）选取模式尚不明确。为构建基于无人机RGB图像的蜜柚LCC监测模型，实现利用无人机RGB图像快速监测金沙柚LCC。【方法】本研究基于不同氮肥水平的金沙柚田间试验，于开花期、幼果期和果实膨大期测定蜜柚LCC，同步使用无人机采集蜜柚RGB图像，并提取不同类型图像特征（6个颜色特征、9个植被指数、9个纹理特征）；分别在叶片ROI和冠层ROI两种模式下，分析不同图像特征与蜜柚LCC之间的相关性，确定最优ROI选取模式及敏感图像特征，并构建定量监测模型。【结果】包含有丰富红光信息的红光值（redness intensity,R）、超红植被指数（excess red vegetation index,ExR）和基于红光波段提取的均值（mean texture based on the red band,MEA-R）对蜜柚LCC敏感，在叶片ROI模式下利用其构建的监测模型精度高于在冠层ROI模式下构建的监测模型精度。3个图像特征中，ExR与蜜柚LCC之间相关性最高，在叶片ROI模式下构建的全生育期监测模型建模决定系数（determination coefficient,R~2）达到0.83，模型检验时归一化均方根误差（normalized root mean square error,nRMSE）和偏差（bias）分别为0.24和0.01 mg/g。R和MEA-R表现相似，叶片ROI模式下其建模R~2为0.72，检验nRMSE为0.33。【结论】考虑到监测模型的准确性和图像特征提取的方便性，本研究确定可基于叶片ROI模式提取图像特征ExR并构建全生育期蜜柚LCC监测模型：LCC=-0.01×ExR+2.83，实现利用无人机搭载数码相机快速、准确监测园区尺度金沙柚LCC，在金沙柚生长无损监测诊断和精确管理中具有应用价值。
关键词： 金沙柚 叶片叶绿素含量 无人机 RGB图像 图像特征 监测模型
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铝胁迫下金沙柚3个WRKY基因的生物信息学与表达分析
《江西农业大学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：WRKY是植物中特有的具有锌指结构的转录因子家族之一,在植物非生物逆境胁迫应答中起着重要的调控作用。为研究金沙柚WRKY在铝胁迫条件下的作用,研究在前期构建的金沙柚铝胁迫转录组数据基础上,利用生物信息学方法从金沙柚根中得到了能显著响应铝胁迫的3个WRKY基因(Cg4g001470、Cg7g003890和Cg6g010690),开放阅读框长度分别为966、933和993 bp,各编码321、310和330个氨基酸,分别命名为CgWRKY40、CgWRKY70-1和CgWRKY70-2,氨基酸序列和结构分析显示,这3个基因编码的蛋白分别属于WRKY蛋白的IIa、III a和III a类型,PSORT亚细胞定位预测均定位于细胞核。实时荧光定量PCR分析表明,3个WRKY基因在金沙柚的嫩根、老根、茎和叶的表达量存在较大差异,在老根的表达量均最高;在铝胁迫处理后,均能出现不同程度的上调表达,相对表达量分别为处理前的4.58、1.52和12.06倍。在铝胁迫条件下,水杨酸能较大幅度的调控3个WRKY基因的上调表达,分别为对照的133.80、33.39和114.23倍;过氧化氢调控3个WRKY基因出现显著上调表达,分别为对照的86.40倍、7.93倍和102.32倍;水杨酸与过氧化氢共同作用下能调控3个WRKY基因出现不同程度的上调表达,分别为对照的51.81倍、1.51倍、37.72倍。上述研究表明,3个WRKY基因均能参与铝胁迫响应,且均可以被水杨酸、过氧化氢、水杨酸与过氧化氢调控上调表达。
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金沙柚实生后代四倍体诱导研究
《中国南方果树 》 2018 北大核心
摘要：为获得金沙柚四倍体材料,采用不同浓度的秋水仙素、氨磺乐灵和氟乐灵分别对金沙柚种子进行浸种处理、幼芽期诱导处理和幼苗期诱导处理。结果表明,浸种处理以0.3%氨磺乐灵处理24 h效果较好,多倍体诱导率可达8.57%;幼芽期诱导以采用0.05%秋水仙素处理8 h效果较好,多倍体诱导率可达20.83%;幼苗期以0.3%秋水仙素的诱导效果最佳,多倍体诱导率可达58.90%。
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金沙柚及其近缘种质基于SSR分子标记的遗传多样性分析
《中国南方果树 》 2017 北大核心
摘要：应用SSR分子标记对4份不同来源的金沙柚种质及4份金沙柚近缘种质的遗传多样性进行分析。结果表明,通过筛选的26对引物,共检测到等位基因92个,多态性为53.68%;每对引物可检测到的等位基因数目为2~8个不等,平均每对引物扩增出3.54个等位基因。8份种质的亲缘关系较近,相似系数为0.729~0.924。在相似系数为0.738时,8份种质可以被划分为金兰柚组和沙田柚组两个组。
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