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基于改进YOLOv3的水稻叶部病害检测 被引量：3
1
作者 赵辉 李建成 +1 位作者 王红君 岳有军 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期100-106,共7页
为了解决水稻小病斑检测不准确的问题,提出一种基于改进YOLOv3的水稻叶部病害检测方法Rice-YOLOv3。首先,采用K-means++聚类算法,计算新的锚框尺寸,使锚框尺寸与数据集相匹配;其次,采用激活函数Mish替换YOLOv3主干网络中的Leaky Relu激... 为了解决水稻小病斑检测不准确的问题,提出一种基于改进YOLOv3的水稻叶部病害检测方法Rice-YOLOv3。首先,采用K-means++聚类算法,计算新的锚框尺寸,使锚框尺寸与数据集相匹配;其次,采用激活函数Mish替换YOLOv3主干网络中的Leaky Relu激活函数,利用该激活函数的平滑特性,提升网络的检测准确率,同时将CSPNet与DarkNet53中的残差模块相结合,在避免出现梯度信息重复的同时,增加神经网络的学习能力,提升检测精度和速率;最后,在FPN层分别引入注意力机制ECA和CBAM模块,解决特征层堆叠处的特征提取问题,提高对小病斑的检测能力。在训练过程中,采用COCO数据集预训练网络模型,得到预训练权重,改善训练效果。结果表明:在测试集下,Rice-YOLOv3检测水稻叶部3种病害的平均精度均值(mAP)达92.94%,其中,稻瘟病、褐斑病、白叶枯病的m AP值分别达93.34%、89.68%、95.80%,相较于YOLOv3,Rice-YOLOv3检测的m AP提高了6.05个百分点,速率提升了2.8帧/s,对稻瘟病和褐斑病的小病斑的检测能力明显增强,可以检测出原始网络模型漏检的小病斑;与Faster-RCNN、YOLOv5等模型对比,Rice-YOLOv3提高了对相似病害和微小病害的识别能力,并在原始的基础上提高了检测速率。 展开更多
关键词 水稻叶部病害 YOLOv3 病害检测 注意力机制 图像处理 目标检测
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黑龙江、四川和海南省稻作区水稻穗腐病病原比较分析
2
作者 张亚玲 付忠举 +7 位作者 李雪 孙宇佳 赵羽涵 顾欣怡 王艳霞 靳学慧 吴伟怀 华丽霞 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期278-294,共17页
【目的】明确中国黑龙江、四川和海南省稻作区水稻穗腐病病原种类及优势致病菌,为水稻穗腐病的精准防控提供参考。【方法】在黑龙江、四川和海南省的13个水稻主要生产区采集水稻穗腐病样品,通过组织分离和单孢分离法,共分离纯化到568个... 【目的】明确中国黑龙江、四川和海南省稻作区水稻穗腐病病原种类及优势致病菌,为水稻穗腐病的精准防控提供参考。【方法】在黑龙江、四川和海南省的13个水稻主要生产区采集水稻穗腐病样品,通过组织分离和单孢分离法,共分离纯化到568个菌株,对各菌株进行形态学鉴定,结合rDNA-ITS序列分析及科赫氏法则验证,明确13个水稻主要生产区穗腐病病原菌种类,分析其优势菌株及致病特征。【结果】黑龙江省水稻穗腐病病原有弯孢菌属、链格孢属和镰孢菌属3类,分别占总病原菌数的1.10%、83.43%和15.47%,链格孢属为该省份的优势菌种。海南省水稻穗腐病病原有弯孢菌属、镰孢菌属、黑孢霉属、毛色二孢属及蠕孢菌属5类,分别占总病原菌数的1.62%、89.47%、0.81%、1.62%和6.48%,镰孢菌属为该省份的优势菌种。四川省水稻穗腐病病原有弯孢菌属、链格孢属、镰孢菌属、黑孢霉属、蠕孢菌属5类,分别占总病原菌数的23.57%、13.47%、22.86%、16.43%和23.57%,无优势菌种。根据分生孢子及菌落形态差异筛选出具有代表性的23个菌株,结合rDNA-ITS序列分析及科赫氏法则验证,明确了水稻穗腐病的致病菌有弯孢菌属的新月弯孢(Curvularialunata),链格孢属的细交链格孢(Alternariatenuissima)、链格孢(A.alternata)、芸薹链格孢(A.brassicae),镰孢菌属的拟轮枝镰孢(Fusariumverticillioides)、新知镰孢(F.andiyazi)、木贼镰孢(F.equiseti)、变红镰孢(F.incarnatum)、厚垣镰孢(F.chlamydosporum),黑孢霉属的稻黑孢(Nigrosporaoryzae)、球黑孢霉(N.sphaerica),毛色二孢属的可可毛色二孢(Lasiodiplodiatheobromae)及蠕孢菌属的嘴突凸脐蠕孢(Exserohilumrostratum)。分别于孕穗期和抽穗扬花期接种穗腐病致病菌,发现无论是粳稻还是籼稻品种,海南省致病菌在水稻抽穗扬花期接种后平均病情指数均高于孕穗期接种的平均病情指数;黑龙江和四川省的致病菌在抽穗扬花期接种的平均病情指数略低于孕穗期接种的平均病情指数。【结论】中国黑龙江、四川和海南省稻作区水稻穗腐病致病菌具有多样性,黑龙江省以链格孢属为优势菌种,海南省以镰孢菌属为优势菌种,四川省优势菌种不明显。 展开更多
关键词 水稻 穗腐病 真菌病原 优势致病菌
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气象因子对河池市南方水稻黑条矮缩病发展的影响
3
作者 刘芳 唐广田 +2 位作者 黄珩 黄维 张恩宁 《江西农业学报》 CAS 2024年第9期60-65,共6页
利用河池市2005—2023年南方水稻黑条矮缩病(SRBSDV)的发病面积比例数据和期间气象数据,通过卡方分布的概率密度函数拟合流行周期内的发病趋势概率,分离出发病浮动概率,探究关键气象因子与发病浮动概率的相关性,并基于显著相关气象因子... 利用河池市2005—2023年南方水稻黑条矮缩病(SRBSDV)的发病面积比例数据和期间气象数据,通过卡方分布的概率密度函数拟合流行周期内的发病趋势概率,分离出发病浮动概率,探究关键气象因子与发病浮动概率的相关性,并基于显著相关气象因子构建发病气象评价模型。结果表明:(1)2010年为河池市SRBSDV的暴发期,2010—2023年为SRBSDV的一个流行周期,发病概率符合自由度为3的卡方分布的概率密度函数;(2)发病浮动概率与12月—次年2月的平均气温、6—7月的降水量和相对湿度呈显著正相关,与安全播种期日序数负相关;(3)发病气象评价模型在预测暴发期的发病程度时预测偏轻,其他年份均预测正确,模型在一个流行周期内的定性评价效果较好。通过气象发病评价模型可定性评价流行周期内的发病程度,研究结论可为河池市的水稻病害防治工作提供参考依据。 展开更多
关键词 南方水稻黑条矮缩病 河池市 流行周期 气象因子 评价模型
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水稻褐变穗病病原鉴定及其生物学特性分析
4
作者 杜娟 曹季禺 +4 位作者 杨瑞 哈孜拉·赛依里汗 姚兆群 张学坤 张莉 《安徽农学通报》 2024年第19期80-85,共6页
对石河子大学农学院试验基地水稻病穗进行分离和纯化,通过形态学、核糖体DNA内转录间隔区(rDNA-ITS)和组蛋白3基因序列对分离病原物进行分析及致病性测定,并研究其生物学特性。结果表明,引起水稻穗部褐色病斑的病原为链格孢菌(Alternari... 对石河子大学农学院试验基地水稻病穗进行分离和纯化,通过形态学、核糖体DNA内转录间隔区(rDNA-ITS)和组蛋白3基因序列对分离病原物进行分析及致病性测定,并研究其生物学特性。结果表明,引起水稻穗部褐色病斑的病原为链格孢菌(Alternaria alternata),通过致病性测定,分离菌株均可导致水稻穗部出现与采样稻穗类似的症状,且从发病的水稻穗部分离出同样的链格孢菌。该病原菌最适生长培养基是以蔗糖为碳源的培养基,最适pH 5~7,最适生长温度29~32℃,最适生长光照24 h全光。综上,本试验中水稻褐变穗病是由链格孢菌(A.alternata)引起。 展开更多
关键词 水稻褐变穗 链格孢菌 形态学鉴定 分子生物学鉴定 生物学特性
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哈茨木霉UN⁃2β⁃葡聚糖酶诱导及对水稻纹枯病的抑菌防病作用 被引量：1
5
作者 杨春林 席亚东 +1 位作者 胡强 李洪浩 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期119-127,共9页
【目的】优化哈茨木霉UN⁃2菌株产β⁃葡聚糖酶的培养基组分及发酵参数,提高其产酶能力,研究β⁃葡聚糖酶粗酶液对水稻纹枯病病原菌的拮抗作用及田间防效,阐明哈茨木霉菌株UN⁃2在水稻纹枯病生物防治中的应用潜力。【方法】采用单因素试验... 【目的】优化哈茨木霉UN⁃2菌株产β⁃葡聚糖酶的培养基组分及发酵参数,提高其产酶能力,研究β⁃葡聚糖酶粗酶液对水稻纹枯病病原菌的拮抗作用及田间防效,阐明哈茨木霉菌株UN⁃2在水稻纹枯病生物防治中的应用潜力。【方法】采用单因素试验考察不同碳源、氮源和金属离子对哈茨木霉菌株UN⁃2产β⁃葡聚糖酶的影响,利用正交试验确定木霉菌株产β⁃葡聚糖酶的最适温度、pH、接种量、瓶装量、摇床转速和发酵时间,优化哈茨木霉菌株UN⁃2产β⁃葡聚糖酶诱导发酵条件;通过体外拮抗试验和田间防效试验研究β⁃葡聚糖酶粗酶液对水稻纹枯病的抑菌防病作用。【结果】哈茨木霉菌株UN⁃2发酵产β⁃葡聚糖酶最佳碳源和氮源分别为麦麸和硫酸铵,金属离子Ca^(2+)和Mg^(2+)对木霉产β⁃葡聚糖酶活性具有明显的促进作用。哈茨木霉UN⁃2菌株以10.0 g/L麦麸、0.5 g/Lβ⁃葡聚糖、4.0 g/L硫酸铵、1.5 mmol/L Ca^(2+)、0.5 mmol/L Mg^(2+)为培养基,在温度32℃、起始pH 6.5、接种量8 mL(10^(6) cfu/mL)、瓶装量30 mL/250 mL、摇床转速160 r/min条件下发酵64 h获得β⁃葡聚糖酶活性最高。木霉菌株UN⁃2产β⁃葡聚糖酶粗酶液对立枯丝核菌和禾谷丝核菌的菌丝生长和菌核萌发具有明显的抑制作用,对由立枯丝核菌引起的水稻纹枯病的田间防效达70.45%,与5%井冈霉素处理相当,β⁃葡聚糖酶粗酶液处理可提高水稻结实率和稻粒充实度。【结论】哈茨木霉菌株UN⁃2在最优发酵条件下产酶活性达97.68 U/mL,β⁃葡聚糖酶粗酶液对水稻纹枯病具有较强的抑菌防病效果,并对水稻植株具有一定的促生作用。 展开更多
关键词 哈茨木霉 β⁃葡聚糖酶 诱导条件 水稻纹枯病 防效
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噻唑膦和吡虫啉二元复配剂防治水稻干尖线虫效果评价 被引量：1
6
作者 赵一桐 杨行州 +4 位作者 周冬梅 魏利辉 顾爱国 乐秀虎 冯辉 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第6期131-136,共6页
水稻干尖线虫(Aphelenchoides besseyi)是水稻上的重要病原之一,主要通过种子传播,因此浸种剂的开发与应用对该线虫的防治十分重要。基于浸渍法,室内测定和评价了噻唑膦和吡虫啉及其混配剂对水稻干尖线虫杀灭活性的效果,计算混剂的共毒... 水稻干尖线虫(Aphelenchoides besseyi)是水稻上的重要病原之一,主要通过种子传播,因此浸种剂的开发与应用对该线虫的防治十分重要。基于浸渍法,室内测定和评价了噻唑膦和吡虫啉及其混配剂对水稻干尖线虫杀灭活性的效果,计算混剂的共毒系数,并将杀虫活性最高配比组合加工成农药制剂用于田间防效试验。结果表明,噻唑膦和吡虫啉单剂对水稻干尖线虫致死中浓度LC_(50)值分别为71.96 mg/L和317.07 mg/L;噻唑膦和吡虫啉按质量比1∶2至1∶8的比例混配后均对水稻干尖线虫杀灭活性具有相加作用,其中1∶3配比的杀虫活性最高;按此配比加工的10%和40%噻唑膦·吡虫啉可分散油悬浮剂按1∶1000倍液浸种对水稻干尖线虫的田间防效分别为94.48%和96.26%,线虫减退率分别为97.01%和96.28%,同时显著提高水稻百粒重以及降低籽粒受损率。综上,噻唑膦和吡虫啉二元复配剂可用于水稻干尖线虫的有效防治,进一步开发和应用对保障水稻安全生产具有重要意义。 展开更多
关键词 噻唑膦 吡虫啉 杀线虫剂 水稻干尖线虫 防治效果
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2021年广西稻瘟病菌致病性分化及其无毒基因分析
7
作者 颜群 岑贞陆 +5 位作者 农倩 李焜华 张月雄 韦丽丽 晏卫红 韦善富 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1281-1287,共7页
【目的】探究广西稻瘟病菌的致病力、优势种群和优势生理小种,分析其无毒基因,了解其生理小种及无毒基因组成与分布情况,为水稻抗性育种和品种推广提供参考。【方法】使用7个我国统一鉴别品种和26份已知抗病基因的近等基因系,采用室内... 【目的】探究广西稻瘟病菌的致病力、优势种群和优势生理小种,分析其无毒基因,了解其生理小种及无毒基因组成与分布情况,为水稻抗性育种和品种推广提供参考。【方法】使用7个我国统一鉴别品种和26份已知抗病基因的近等基因系,采用室内苗期人工喷雾接种方法对2021年从广西南部(桂南)、中部(桂中)、北部(桂北)和高寒山区4个不同生态稻作区分离得到的128株稻瘟病单孢菌株进行致病性测定。【结果】60.16%供试稻瘟病菌菌株表现出强致病力,128株稻瘟病菌株被划分为7个种群26个生理小种,ZB群为优势种群,出现频率为69.53%,优势生理小种为ZB_(13)和ZB_9,出现频率分别为25.00%、14.84%。供试菌株对26个抗病基因的毒力频率为28.12%~100.00%,其中,供试病菌对Pik、Pikm、Pi1、Pi9基因的毒力频率较低,分别为28.12%、28.91%、35.94%、37.50%。供试的广西稻瘟病菌含有与测试抗病基因相对应的无毒基因,其中15个无毒基因在桂南、桂中、桂北和高寒山区4个不同稻作区均有分布,无毒基因Avr-Pia(1)、Avr-Pia(2)、Avr-Pii、Avr-Pik^(s)、Avr-Pib、Avr-Pit、Avr-Pish(2)、Avr-Pi3(t)、Avr-Pi5(t)、Avr-Pi12(t)、Avr-Pi19(t)出现频率均低于20.00%。携带有5、6、7、8、10个无毒基因组合的菌株较多,其在供试菌株中占比分别为19.53%、11.72%、11.72%、15.63%、10.16%。【结论】2021年广西稻瘟病菌致病力强,优势种群为ZB群,优势生理小种为ZB_(13)和ZB_9,无毒基因Avr-Pia(1)、Avr-Pia(2)、Avr-Pii、Avr-Pik^(s)、Avr-Pib、Avr-Pit、Avr-Pish(2)、Avr-Pi3(t)、Avr-Pi5(t)、Avr-Pi12(t)和Avr-Pi19(t)出现频率较低,在水稻抗病育种与品种布局中,与之对应的抗病基因应慎用。 展开更多
关键词 稻瘟病菌 致病性 无毒基因 出现频率 广西
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华南籼稻骨干亲本稻瘟病基因检测与抗性评价
8
作者 陈睿 陈子强 +3 位作者 凌波 农雯 田大刚 陈建民 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期386-398,共13页
选用Pi2、Piz-t、Pi9、Pi25、Pi5、Pita、Pia、Ptr、Pi1、Pikm、Pi54等11个抗稻瘟病基因的功能性分子标记,对华南稻区近年育成的90个籼稻骨干亲本进行抗性基因鉴定与稻瘟病抗性评价。结果表明,综合抗性等级达到高抗、抗、中抗、中感、... 选用Pi2、Piz-t、Pi9、Pi25、Pi5、Pita、Pia、Ptr、Pi1、Pikm、Pi54等11个抗稻瘟病基因的功能性分子标记,对华南稻区近年育成的90个籼稻骨干亲本进行抗性基因鉴定与稻瘟病抗性评价。结果表明,综合抗性等级达到高抗、抗、中抗、中感、感及高感的亲本分别为0份、3份、35份、38份、14份和0份,且年度间表现较为一致。不同鉴定时期的稻瘟病抗性级别相关性分析进一步显示,苗瘟与叶瘟、苗瘟与穗颈瘟以及叶瘟与穗颈瘟的抗性级别呈极显著正相关。对上述11个抗性基因在90个亲本中的分布进行检测,发现除Pi9基因以外,其他10个抗性基因在亲本中的分布频率分别为75.56%(Pi54)、70.0%(Pi5)、47.78%(Pi2)、31.11%(Pi25和Pia)、20.0%(Ptr)、15.56%(Pi1)、13.32%(Pita)、4.44%(Pikm)和1.11%(Piz-t)。11个抗性基因在不同省际间育成亲本中的分布频率差异较大。进一步结果表明,随着聚合抗性基因数量的增加,亲本抗性水平呈相应提升趋势,但不同抗性基因组合对于提升水稻亲本抗病性的贡献呈现明显差异。本研究为华南稻区新育成籼型常规水稻品种的合理布局及抗稻瘟病基因的育种应用提供有益的参考。 展开更多
关键词 籼稻 稻瘟病 基因 抗性
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海南省稻瘟病菌对戊唑醇的敏感性及抗性菌株适合度
9
作者 王艳霞 赵羽涵 +5 位作者 顾欣怡 付忠举 孙宇佳 吴成龙 吴伟怀 张亚玲 《河南农业科学》 北大核心 2024年第9期88-96,共9页
通过检测海南省稻瘟病菌对戊唑醇的敏感性及抗性菌株的适合度,了解海南省稻瘟病菌对戊唑醇的抗药性风险,为该杀菌剂的科学使用及抗性治理提供理论依据和策略。采用菌丝生长速率法测定2022年采集分离自海南省的144株稻瘟病菌株对戊唑醇... 通过检测海南省稻瘟病菌对戊唑醇的敏感性及抗性菌株的适合度,了解海南省稻瘟病菌对戊唑醇的抗药性风险,为该杀菌剂的科学使用及抗性治理提供理论依据和策略。采用菌丝生长速率法测定2022年采集分离自海南省的144株稻瘟病菌株对戊唑醇的敏感性,根据菌株的敏感性频率分布,建立海南省稻瘟病菌对戊唑醇的敏感基线。选取敏感基线建立过程中测得的有效抑制中浓度(EC_(50))较低的敏感菌株15个,在连续选择压下进行抗药性驯化,对驯化出的菌株进行抗性水平划分,并测定抗性菌株的遗传稳定性及其对戊唑醇与杀菌剂吡唑醚菌酯、氟环唑、咪鲜胺、苯醚甲环唑、烯唑醇之间的交互抗性以及适合度。结果表明,供试144株菌株的EC_(50)值在0.176 9~0.998 0μg/mL,其中最不敏感菌株的EC_(50)值是最敏感菌株的5.64倍,EC_(50)平均值为(0.476 3±0.174 5)μg/mL。菌株的敏感性频率呈连续性单峰曲线分布,海南省稻瘟病菌对戊唑醇的敏感基线为0.476 3μg/mL。通过对15株敏感菌株进行药剂驯化共获得2株抗性菌株,其EC_(50)值分别为1.289 5μg/mL和1.868 4μg/mL,抗性倍数分别为5.38倍和6.65倍,均属低抗性水平。将上述2株抗性菌连续转接8代后,其始终保持低水平抗性。通过测定吡唑醚菌酯、氟环唑、咪鲜胺、苯醚甲环唑、烯唑醇对戊唑醇抗性菌株及亲本菌株的EC_(50)值并进行对比,结果显示,戊唑醇在对海南省稻瘟病菌的防治上与上述药剂均不存在交互抗性。对戊唑醇抗性菌株的离体适合度进行测定发现,相比于亲本菌株,2株抗性菌株的菌丝生长速率显著降低,且孢子产量均出现不同程度下降。此外,其对强酸和强碱环境更加敏感,致病力也大大减弱。因此,海南省稻瘟菌株对戊唑醇产生抗药性突变的频率较低,其抗性菌株的环境适合度显著下降,抗药性风险较低。此外,海南省稻瘟病菌对戊唑醇与常用杀菌剂无交互抗药性,可在生产上通过交互轮换使用或与多作用位点保护剂混合使用等策略来延缓抗药性的产生。 展开更多
关键词 稻瘟病菌 戊唑醇 敏感基线 抗药性 适合度
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浅析现阶段水稻干尖线虫的危害及防治
10
作者 李海静 高扬 +5 位作者 步金宝 宋微 杨宇尘 王春光 郭晓 臧家祥 《北方水稻》 CAS 2024年第2期52-55,共4页
水稻干尖线虫是危害水稻的主要病原线虫之一,随着我国水稻节水栽培模式的推广、品种布局及耕作制度的改变,该线虫病害日趋严重。介绍了水稻干尖线虫的形态特征,简析了水稻干尖线虫对水稻的侵染危害过程及水稻干尖线虫病的田间症状表现;... 水稻干尖线虫是危害水稻的主要病原线虫之一,随着我国水稻节水栽培模式的推广、品种布局及耕作制度的改变,该线虫病害日趋严重。介绍了水稻干尖线虫的形态特征,简析了水稻干尖线虫对水稻的侵染危害过程及水稻干尖线虫病的田间症状表现;根据水稻干尖线虫病的研究进展,总结归纳该病害的防治手段及近年存在的相关防治问题并提出展望,以期为今后水稻干尖线虫的相关研究提供参考依据。 展开更多
关键词 水稻干尖线虫 形态特征 侵染 防治 展望
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水稻和拟禾本科根结线虫互作分子机制研究进展
11
作者 朱诗斐 刘敬 +4 位作者 张家芊 黄文坤 彭德良 孔令安 彭焕 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期172-180,共9页
拟禾本科根结线虫(Meloidogyne graminicola)是水稻(Oryza sativa L)的重要病原物之一,在世界各地的危害严重,极大地影响了水稻的安全生产。解析拟禾本科根结线虫致病和水稻的抗病机制是近年来主要的研究热点,同时也是制定水稻根结线虫... 拟禾本科根结线虫(Meloidogyne graminicola)是水稻(Oryza sativa L)的重要病原物之一,在世界各地的危害严重,极大地影响了水稻的安全生产。解析拟禾本科根结线虫致病和水稻的抗病机制是近年来主要的研究热点,同时也是制定水稻根结线虫防控新策略的主要依据。随着分子生物学和基因组学技术的发展,拟禾本科根结线虫的基因组被破译,多个与线虫致病性相关的基因功能得到解析。同时,在水稻染色体中定位到多个与拟禾本科根结线虫抗性相关的数量性状位点(QTLs),克隆出首个水稻抗根结线虫的基因MG1。此外,水稻为了应对根结线虫的侵染,还能通过调控茉莉酸和乙烯等激素信号通路,激活本身抗病基因的表达调控,从而抑制线虫的致病和寄生。上述研究成果为深入理解拟禾本科根结线虫致病机理及水稻抗根结线虫的作用机制提供了重要依据。本文综述了近年来拟禾本科根结线虫致病机制和水稻应答机制的研究进展,并展望未来拟禾本科根结线虫与寄主互作机制的新方向。 展开更多
关键词 拟禾本科根结线虫 水稻 效应子 线虫与寄主互作机制
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基于BSA-seq法的水稻稻瘟病抗性基因定位
12
作者 陈丽 孙建昌 王昕 《中国稻米》 北大核心 2024年第6期35-41,48,共8页
为挖掘水稻稻瘟病抗性相关性状基因位点,于2022—2023年以水稻2013ZJP-3×京宁11杂交得到的重组自交系群体为试验材料,采用人工接种和自然诱发相结合的方法鉴定其对叶瘟、穗颈瘟的抗性,并采用BSA-seq法进行QTL定位分析。表型鉴定结... 为挖掘水稻稻瘟病抗性相关性状基因位点,于2022—2023年以水稻2013ZJP-3×京宁11杂交得到的重组自交系群体为试验材料,采用人工接种和自然诱发相结合的方法鉴定其对叶瘟、穗颈瘟的抗性,并采用BSA-seq法进行QTL定位分析。表型鉴定结果表明,F11群体的稻瘟病抗性呈连续性分布,且大部分材料表现为中抗,偏向于抗病亲本京宁11。筛选出19个抗性株系和17个感性株系材料,构建了抗感池。经过测序、变异检测和关联分析,共得到2个与稻瘟病抗性相关的区间,主要分布在5号和7号染色体上,区间总长度为1.45 Mb,共筛选出94个差异基因,其中,移码突变基因12个,非同义突变基因82个,移码和非同义突变基因9个。最终预测,基因LOC_Os05g10630、LOC_Os05g10650和LOC_Os07g08960与水稻稻瘟病抗性的相关性较大。 展开更多
关键词 水稻 稻瘟病 BSA-seq 基因定位
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基于FPGA加速的Mask R-CNN稻瘟病高通量自适应识别模型研究
13
作者 杨宁 程巍 +2 位作者 张钊源 方啸 毛罕平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期298-304,314,共8页
针对基于图像的稻瘟病现场检测技术依赖先验知识且受制于算力与田间网络状况,无法实现自适应实时检测的问题,提出一种可利用现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)加速的Mask R-CNN(Mask region-based convolutional ne... 针对基于图像的稻瘟病现场检测技术依赖先验知识且受制于算力与田间网络状况,无法实现自适应实时检测的问题,提出一种可利用现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)加速的Mask R-CNN(Mask region-based convolutional neural network)稻瘟病高通量自适应快速识别模型。首先将骨干网络改进为MobileNetV2,利用其倒残差模块降低计算量,提高模型并行处理能力;随后增加用于稻瘟病多尺度特征融合的特征金字塔网络模块,使模型具备多尺度自适应处理能力;最后由全卷积网络(Fully convolutional network,FCN)分支输出稻瘟病病斑的实例分割,同时使用交叉熵损失函数完成稻瘟病的定位与分类。稻瘟病实测数据集对模型的验证结果表明:当输入为全高清图像时,模型平均推理时间减少至85 ms,相较GPU服务器、同级别GPU边缘计算平台,速度分别提高86.2%、63.0%。在交并比为0.6时,准确率可达98.0%,病斑捕获能力平均提升21.2%。提出的Mask R-CNN自适应快速识别模型能够在田间恶劣网络状况下实现稻瘟病的快速现场检测,具有更好的抗噪能力和鲁棒性能,为水稻病害实时检测、察打一体提供了高效实时的片上系统方案。 展开更多
关键词 稻瘟病检测 目标检测 Mask R-CNN 现场可编程门阵列
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广东省水稻孢囊线虫病调查与鉴定
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作者 刘福祥 甄浩洋 +3 位作者 彭焕 郑刘春 彭德良 文艳华 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期456-462,共7页
【目的】明确广东省水稻上孢囊线虫发生种类、分布。【方法】从广东省的14个市采集了231份水稻根系和根际土壤样品,从水稻根系及根际土壤样品中分离孢囊线虫,采用形态学和分子生物学方法鉴定孢囊线虫种类。【结果】在广东清远、肇庆、... 【目的】明确广东省水稻上孢囊线虫发生种类、分布。【方法】从广东省的14个市采集了231份水稻根系和根际土壤样品,从水稻根系及根际土壤样品中分离孢囊线虫,采用形态学和分子生物学方法鉴定孢囊线虫种类。【结果】在广东清远、肇庆、江门等地水稻根系及根际土样中发现孢囊线虫,孢囊检出率分别为40%、23.7%、10%。形态学研究表明,孢囊柠檬形或近圆形,主要为柠檬形,阴门锥双半膜孔,膜孔近圆形,阴门桥窄,下桥中等大小;二龄幼虫唇区半球形,略缢缩;尾圆锥形,尾端尖,透明尾长占尾长的53%~66%。分子生物学研究表明,该线虫28S rDNA D2-D3区序列与NCBI数据库中旱稻孢囊线虫相似度99.73%~100%,rDNA-ITS区序列与NCBI数据库中旱稻孢囊线虫相似度96.72%~99.91%。系统进化树分析表明,该线虫与旱稻孢囊线虫处于同一分支,置信度为100%。使用旱稻孢囊线虫特异性引物He-F/He-R扩增清远、肇庆、江门采集的孢囊线虫rDNA-ITS区均得到281 bp的单一条带,与已报道结果一致。【结论】清远、肇庆、江门采集到的孢囊线虫均为旱稻孢囊线虫。这是首次在广东省发现旱稻孢囊线虫。 展开更多
关键词 旱稻孢囊线虫 水稻 发生分布 种类鉴定
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水稻立枯病的发生与防治技术研究进展
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作者 康美花 王希 +6 位作者 肖苏军 况虹敏 王丽红 阴长发 陈洪凡 杨迎青 兰波 《安徽农业科学》 CAS 2024年第11期1-4,10,共5页
水稻是世界主要粮食作物之一。随着水稻旱育技术的推广,秧苗立枯病的发生十分严重,立枯病已经成为水稻秧田高发的毁灭性病害,大大阻碍了我国水稻产业的发展,进而对我国的粮食安全造成严重威胁。明确其发生规律和综合防治技术对有效控制... 水稻是世界主要粮食作物之一。随着水稻旱育技术的推广,秧苗立枯病的发生十分严重,立枯病已经成为水稻秧田高发的毁灭性病害,大大阻碍了我国水稻产业的发展,进而对我国的粮食安全造成严重威胁。明确其发生规律和综合防治技术对有效控制水稻立枯病的发生进而保障我国粮食安全生产具有重要意义。介绍了水稻立枯病的主要致病菌、发病症状和发生规律,从病原菌的积累、低温条件、土壤水分状况和空气相对湿度、秧苗质量及苗床管理等方面阐述了水稻立枯病的发生因素,从控制播种密度、培育壮苗、加强田间管理等方面介绍了水稻立枯病的农业防治措施,从种子处理、苗床消毒、化学防治等方面介绍了主要药剂防治措施。认为对水稻立枯病的防治,应在以合理选用品种、控制育秧、科学管理等农业防治措施的基础上,适时采取种子处理、苗床消毒、农药喷施等药剂防治措施的综合防治模式,有效控制病害的发展,保障我国水稻安全生产。 展开更多
关键词 水稻立枯病 发病症状 流行规律 防治技术
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OsOPR10正调控水稻对稻瘟病和白叶枯病的抗性
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作者 许丹洁 林巧霞 +5 位作者 李正康 庄小倩 凌宇 赖美玲 陈晓婷 鲁国东 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期364-374,共11页
【目的】茉莉酸(Jasmonic acid,JA)在植物生长发育和应对(非)生物胁迫中发挥重要功能,12-氧-植物二烯酸还原酶(12-oxo-phytodienoic acid reductase,OPR)是JA生物合成途径中的关键酶。创制OsOPR10转基因水稻,进行稻瘟病和白叶枯病抗性分... 【目的】茉莉酸(Jasmonic acid,JA)在植物生长发育和应对(非)生物胁迫中发挥重要功能,12-氧-植物二烯酸还原酶(12-oxo-phytodienoic acid reductase,OPR)是JA生物合成途径中的关键酶。创制OsOPR10转基因水稻,进行稻瘟病和白叶枯病抗性分析,揭示OsOPR10调控水稻抗病的分子机制,有望为水稻抗病育种提供种质资源。【方法】构建OsOPR10的CRISPR/Cas9敲除载体和过表达载体,并分别利用农杆菌介导转化野生型水稻日本晴(Nipponbare,NPB),获得OsOPR10敲除和过表达转基因水稻。对转基因后代进行抗病性、活性氧(ROS)爆发、水杨酸(salicylic acid,SA)与茉莉酸(JA)途径基因表达模式分析。利用激光共聚焦显微镜观察OsOPR10的亚细胞定位,酵母双杂交实验和荧光素酶互补实验获取OsOPR10的互作蛋白。【结果】获得OsOPR10纯合的敲除和过表达植株。接菌试验结果表明,OsOPR10过表达植株对稻瘟病和白叶枯病抗性更强。在几丁质(chitin)和细菌鞭毛蛋白(flg22)诱导后,OsOPR10过表达植株的ROS积累量明显高于野生型。qRT-PCR结果显示,在接种稻瘟菌12h后,OsOPR10过表达植株中JA通路基因(OsAOS2、OsAOC)和SA通路基因(OsPR1a、OsPAL1)较NPB表达上调。亚细胞定位结果显示,OsOPR10蛋白定位于叶绿体。通过酵母双杂交试验获取OsOPR10的互作蛋白OsCYP28。【结论】OsOPR10受稻瘟病菌和白叶枯菌以及外源茉莉酸甲酯与SA诱导。OsOPR10参与了病原菌分子模式触发的免疫途径(PTI),并且正调控水稻对稻瘟病和白叶枯病的抗性。此外,OsOPR10可能通过JA和SA途径介导水稻抗病反应。OsOPR10蛋白定位于叶绿体,与OsCYP28蛋白存在互作。 展开更多
关键词 水稻 茉莉酸 OsOPR10 CRISPR/Cas9 过表达 稻瘟病 白叶枯病
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多个稻曲病菌效应因子的信号肽验证和表达分析
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作者 尹潇潇 张芷菡 +7 位作者 颜绣莲 廖蓉 杨思葭 Beenish HASSAN 郭岱铭 樊晶 赵志学 王文明 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期256-265,共10页
【目的】信号肽对效应因子的分泌至关重要,影响病原微生物的致病进程。前期鉴定到在稻曲病菌侵染水稻花器官过程中显著上调表达的10个效应因子基因,但这些效应因子是否含有功能性信号肽及其表达模式尚不明确。【方法】利用SignaIP-5.0... 【目的】信号肽对效应因子的分泌至关重要,影响病原微生物的致病进程。前期鉴定到在稻曲病菌侵染水稻花器官过程中显著上调表达的10个效应因子基因,但这些效应因子是否含有功能性信号肽及其表达模式尚不明确。【方法】利用SignaIP-5.0数据库预测、烟草瞬时表达系统和酵母信号肽分泌实验,分析并鉴定这些效应因子的信号肽。利用实时荧光定量PCR技术,检测效应因子基因的表达模式。【结果】UV_44、UV_1548、UV_1567等10个稻曲病菌效应因子均含有信号肽。烟草瞬时表达结果显示,含有信号肽的eYFP融合蛋白在细胞质壁分离后均能分泌到质外体空间。酵母菌信号肽分泌结果显示,分别携带这10个信号肽的酵母菌株可在以棉子糖为唯一碳源的培养基上生长,且与TTC发生显色反应。实时荧光定量结果表明,除了UV_6754,其余9个效应因子基因的表达模式不尽相同,其中UV_44、UV_1567、UV_3667、UV_4213、UV_4989、UV_5215和UV_8184的表达量在接种后显著升高。【结论】这10个稻曲病菌效应因子均含有分泌功能的信号肽,编码效应因子的基因在稻曲病菌侵染过程中具有不同的表达模式。该结果为深入研究以上稻曲病菌效应因子的功能奠定了基础。 展开更多
关键词 水稻 稻曲病菌 效应因子 信号肽
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聚合抗稻瘟病基因Pia和抗白叶枯病基因Xa23的广亲和恢复系选育
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作者 张世玺 姚坚 +2 位作者 杨海龙 王蕾 李白 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第11期111-115,共5页
为获得抗白叶枯病和稻瘟病的水稻恢复系材料,选择携带抗白叶枯病基因Xa23的抗病品系RF76及携带抗稻瘟病基因Pia的甬优1540(F1)为供体材料,与多个优良杂交水稻恢复系进行多代杂交和回交,在分离群体中利用分子标记辅助选择和田间表型鉴定... 为获得抗白叶枯病和稻瘟病的水稻恢复系材料,选择携带抗白叶枯病基因Xa23的抗病品系RF76及携带抗稻瘟病基因Pia的甬优1540(F1)为供体材料,与多个优良杂交水稻恢复系进行多代杂交和回交,在分离群体中利用分子标记辅助选择和田间表型鉴定选择相结合的方法,获得70份农艺性状稳定且导入Pia、Xa23、Pia+Xa23目标基因的水稻恢复系。采用白叶枯病鉴别菌系P6对230份重点株系及其杂交组合进行抗性鉴定,所有材料在孕穗期都表现为抗白叶枯病。稻瘟病抗性鉴定结果表明,含Pia基因的恢复系及其配组的杂交稻组合稻瘟病抗性优于亲本材料RF76,均表现为中抗及以上。以此恢复系配置的杂交组合“华浙优2473”参加浙江省单季籼稻杂交稻区试及生产试验,农艺性状表现良好,2年抗性鉴定结果显示,稻瘟病和白叶枯病抗性均达到中抗以上。试验结果表明,Pia和Xa23的导入,结合连续抗病试验的筛选,获得抗稻瘟病和白叶枯病的恢复系材料,将其用于配组杂交稻组合,在生产中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 水稻 分子标记 白叶枯病 稻瘟病 Pia基因 Xa23基因
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基于SSR序列的东北不同地区稻瘟病菌遗传多样性分析
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作者 魏松红 宋宇 +2 位作者 田永恒 王奕鸣 丁英 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期405-416,共12页
稻瘟病是制约水稻高产稳产的主要因素。为明确东北地区稻瘟病菌群体遗传多样性,以2021年分离自东北地区的96株稻瘟病菌为试材,利用简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)分子标记技术,对供试稻瘟病菌进行PCR检测,研究供试稻瘟病菌... 稻瘟病是制约水稻高产稳产的主要因素。为明确东北地区稻瘟病菌群体遗传多样性,以2021年分离自东北地区的96株稻瘟病菌为试材,利用简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)分子标记技术,对供试稻瘟病菌进行PCR检测,研究供试稻瘟病菌群体遗传结构、遗传多样性水平等。结果表明:16对SSR引物均能在100~500 bp内扩增出清晰条带。供试96株稻瘟病菌可划分为13个遗传宗谱,其中宗谱DQL02和DQL01为优势宗谱,分别包含37株和22株菌株,分别占总菌株数的38.54%和22.92%;宗谱DQL04、DQL06和DQL08为次要宗谱,分别包含9株、6株和6株菌株,分别占总菌株数的9.38%、6.25%和6.25%;其他8个宗谱为小宗谱,包含菌株数为1~4株。在群体水平上,东北地区稻瘟病菌群体间的遗传多样性水平比群体内的遗传多样性水平高,且存在于群体内的遗传变异占群体总遗传变异的83.37%。群体间平均Nei基因多样性指数变化范围为0.0836~0.4571,平均为0.2041;平均多态百分率变化范围为6.25%~100%,平均为45.67%,说明有一定遗传多样性差异存在于东北地区稻瘟病菌群体中;聚类分析结果表明东北13个地区稻瘟病菌群体间的遗传距离为0.0110~0.1879,存在较大差异。按遗传距离远近可将东北13个地区稻瘟病菌群体划分为4个类群,第2类群全部由辽宁省种群组成;第3类群全部由吉林省种群组成,反映出东北地区稻瘟病菌群体遗传谱系与其地理分布有一定联系。研究结果可为了解东北地区稻瘟病菌群体遗传结构和群体演化提供理论基础。 展开更多
关键词 东北地区 稻瘟病菌 SSR标记 遗传结构 遗传多样性
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种子包衣再浸种双重措施对水稻恶苗病的防治效果
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作者 刘洋 赵秀梅 +5 位作者 王立达 李青超 刘悦 兰英 韩业辉 刘颖 《黑龙江农业科学》 2024年第6期37-41,共5页
为了缓解黑龙江省局部地区水稻恶苗病病害的加重态势,探寻种子包衣+浸种双重处理应用于水稻恶苗病防治的可行性,选用5%精甲·咯·嘧菌FS、62.5 g·L^(-1)精甲·咯菌腈FSC种子包衣,然后用氰烯菌酯浸种,进行田间小区探索... 为了缓解黑龙江省局部地区水稻恶苗病病害的加重态势,探寻种子包衣+浸种双重处理应用于水稻恶苗病防治的可行性,选用5%精甲·咯·嘧菌FS、62.5 g·L^(-1)精甲·咯菌腈FSC种子包衣,然后用氰烯菌酯浸种,进行田间小区探索试验。结果表明,5%精甲·咯·嘧菌FS、62.5 g·L^(-1)精甲·咯菌腈FSC种子包衣+25%氰烯菌酯SC浸种的双重处理对水稻出苗及生长安全,可以显著增强秧苗素质,对水稻恶苗病的平均防治效果达98.47%~100.00%,显著高于单一种子包衣或单一浸种处理。说明种子包衣再浸种双重处理是提高水稻恶苗病防效的有效措施,生产上,优先推荐5%精甲·咯·嘧菌FS 1000 mL·(100 kg)^(-1)种子包衣+25%氰烯菌酯SC 2000倍液浸种,其次推荐62.5 g·L^(-1)精甲·咯菌腈FSC 400 mL·(100 kg)^(-1)种子包衣+25%氰烯菌酯SC 2000倍液浸种,5%精甲·咯·嘧菌FS 750 mL·(100 kg)^(-1)种子包衣+25%氰烯菌酯SC 2000倍液浸种,感病品种或带菌种子建议提高施用剂量。 展开更多
关键词 水稻恶苗病 种子包衣 浸种 防治效果 安全性
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