小麦黑胚病识别模型优选和多分类识别分析

为探讨利用可见/近红外光谱进行小麦黑胚病快速无损检测的可行性,以及基于主流机器学习算法,寻找面向生产的小麦黑胚病优化识别模型,利用自行研发的近红外光谱采集平台采集了579～1 099 nm波段23个品种共2760个小麦单籽粒的吸光度光谱数据,采用标准正态变量变换(SNV)进行预处理之后分别经过SPA(successive projections algorithm), PCA(principal component analysis)等两种数据降维方法,结合ELM(extreme learning machine), SVM(support vector machine), RF(random forest)和AdaBoost等四种分类方法,分别构建SPA-SVM, SPA-ELM, SPA-RF, SPA-AdaBoost, PCA-SVM, PCA-ELM, PCA-RF, PCA-AdaBoost八种小麦黑胚病识别模型; 结果表明小麦黑胚籽粒的识别准确率达到93.3%～98.6%,识别效果优于前人文献中利用近红外波段的识别效果;其中SPA-SVM模型具有最高的识别率,PCA-AdaBoost模型具有更好的普适性。将SPA-SVM模型和PCA-AdaBoost模型作为优选模型,从生产实际出发,分别对未感病+轻感病、中感病+重感病籽粒进行了二分类识别,对未感病,轻感病+中感病、重感病籽粒进行了三分类识别,以及对未感病、轻感病、中感病、重感病籽粒进行了四分类识别,并深入分析了识别效果和产生原因。总体来说,小麦黑胚粒的识别准确率随分类程度的细化而下降,二分类的识别模型可直接用于生产,尽管三分类和四分类的感病粒识别效果较差,但是对未感病粒的检出率则不受分类程度的影响,识别率在87.2%以上,符合生产需求。综合来看,SPA-SVM模型分类效果优于PCA-AdaBoost模型,可作为首选识别模型,该研究为小麦籽粒黑胚病的在线批量快速检测提供了技术依据。     

高光谱技术无损检测单粒小麦种子生活力的特征波段筛选方法研究

种子活力是种子质量的一项重要指标,高活力的种子具有较强的抗逆性、生长优势及生产潜力。而种子活力在种子生理成熟时最高,随后随着贮藏时间的延长而发生着自然不可逆的降低。因此,在播种前及时、准确地对种子活力进行检测和筛选具有重要的实践意义。针对传统种子活力检测方法存在的操作过程复杂繁琐、耗时长、重复性差且对种子有破坏性等缺点,研究尝试利用高光谱成像技术建立单粒小麦种子生活力快速、无损、精确的检测方法。以高温高湿老化后的190粒小麦种子（发芽128粒,不发芽62粒）作为研究样本,先利用可见-近红外(Vis-NIR)高光谱成像系统采集样本种子的光谱图像和进行标准发芽试验,并确保光谱采集试验和标准发芽试验的小麦种子一一对应。随后提取种子光谱图像的感兴趣区域并对其光谱数据进行平均和特征分析。分别采用一阶导数（FD）、均值中心化（MC）、正交信号校正(OSC)和多元散射校正（MSC）对原始光谱数据进行预处理,结合偏最小二乘辨别分析（PLS-DA）建立全波段PLS-DA模型,比较分析,并筛选出最适预处理方法。分别利用无信息变量消除算法（UVE）、竞争性自适应重加权算法(CARS)、连续投影算法(SPA)及耦合不同变量筛选方法对特征波段进行筛选提取,再分别基于所提取出的特征波段建立PLS-DA定性判别模型,对比分析,最终确立提取与单粒小麦种子生活力相关性最高的高光谱特征波段方法体系。结果表明：不同光谱预处理建立的模型其表现有所差异,在MC,FD,OSC和MSC中,采用MC对原始高光谱数据进行预处理,建立的全波段MC-PLS-DA判别模型,其校正集和预测集对小麦种子生活力的整体鉴别正确率分别为82.5%和83.0%,优于原始及其他预处理后建立的全波段PLS-DA判别模型,其校正集和预测集对小麦种子活种子鉴别正确率分别为94.8%和90.6%。进一步对比3种单特征波段提取方法及其耦合分析建模中,发现3种变量筛选方法耦合（UVE-CARS-SPA）的方式能够将光谱全波段的688个变量压缩至8个变量（473,492,811,829,875,880,947和969 nm）,利用所筛选出的8个变量建立的MC-UVE-CARS-SPA-PLS-DA模型获得了最优秀的鉴别效果,其校正集和预测集对小麦种子生活力的整体鉴别正确率分别为86.7%和85.1%,较全波段模型（MC-Full-PLS-DA）分别提升了4.2%和2.1%,活种子的鉴别正确率分别为93.8%和84.4%,经过此优秀模型筛选后,种子批最终发芽率可达到93.1%。实验结果表明,基于高光谱成像技术结合UVE-CARS-SPA-PLS-DA模型能够实现对单粒小麦种子生活力的定性判别。研究工作为小麦种子活力的快速、精确且无损的检测提供理论支持。     

3-苯甲酰基香显素类化合物的合成及胆碱酯酶抑制活性研究

以2,4,6-三甲基苯甲酰氯为原料合成2,4,6-三甲基苯甲酰乙酸乙酯2a.以水杨醛类化合物与苯甲酰乙酸乙酯类化合物,六氢吡啶为催化剂在乙醇中发生环合反应,合成了8个3-苯甲酰基类化合物4a-4h,所有的化合物只需要重结晶纯化,就能得到纯度较高的目标产物.所有目标化合物均经过~(13)C NMR,~(1 )H NMR,ESI-MS对其进行了结构确认.在412 nm处,通过紫外分光光度测定化合物对乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶的抑制活性.     

茶薪菇不同发育期酯酶同工酶的研究

采用聚丙烯酰胺凝胶垂直平板电泳测定了茶薪菇不同发育时期菌丝、子实体的酯酶同工酶。研究结果表明，不同生长阶段的茶薪菇表现出不同的同工酶谱。在菌丝体阶段，酯酶活性随生长天数增加先增后减；在子实体阶段，酯酶同工酶条带数及活性均随生长天数增加而衰减。     

农田作物光谱特征及其应用

研究了没程序烧伤小鼠淋巴细胞白介素２ｍＲＮＡ及ＩＬ－２受体αｍＲＮＡ的变化，并观察人参茎叶皂甙的体内外调节作用。结果显示，烧伤后ＩＬ－２ｍＲＮＡ及ＩＬ－２Ｒα ｍＲＮＡ水平均降低，且同伤情变化关系密切。伤后ＩＬ－２及ＩＬ－２Ｒα的变化分别同ＩＬ－２ｍＲＮＡ，ＩＬ－２Ｒα ｍＲＮＡ的变化呈非常显著的正相关。     

白蚁菌圃上小白球菌和炭角菌的酯酶同工酶研究

本研究采用聚丙烯酰胺凝胶电泳测定了白蚁菌圃上小白球菌和炭角菌的酯酶同工酶。研究结果表明，不同生长阶段的样品表现出不同的同工酶谱。小白球菌和炭角菌相同生长阶段的酯酶同工酶谱有明显差异，说明两者之间无亲缘关系。     

重化活化剂作用机理——季铵和非季铵型重活化剂的构效关系研究

本文根据新的重活化理论模型讨论了季铵和非季铵两类重活化剂的构效关系及其作用机理。在构效关系研究基础上,对重活化剂的分子结构进行了基本设计:(1)最好是叔胺型,不仅有利于通过血脑屏障,进入中枢,更有利于药物与受体之间的轨道作用,季铵的电荷作用太强,不利于轨道作用的充分发挥。(2)应该存在足够大的π-π共轭体系,具有较高的HOMO能级或较低的LUMO能级。(3)活性基团之间的距离,肟基氧到季铵或叔胺氮的距离D1应接近3—6;π-π共轭体系到肟羟基氧的距离D2约为7—10。(4)活性基团最好是柔性结构(有利于构象调节),构象改变又不要明显地影响前线轨道能级的变化(以保持轨道作用的最佳状态)。     

日本医蛭和天目山蛭4种同工酶的比较研究

采用垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电泳对日本医蛭和天目山蛭的酯酶（ES）、苹果酸脱氢酶（MDH）、过氧化物酶（POX）、乳酸脱氢酶（LDH）4种同工酶共计11个位点的15个乘闰基因进行了分析，4种同工酶基因在2种蛭中表达程度以及LDH同工酶酶谱相似，但是日本医蛭比天目山蛭ES同工酶多2个位点，3个基因；MDH少1个基因；POX同工酶多2个位点，2个基因；LDH同工酶等位基因表达的亚单位类型和数目不同。同时分析了冬眠与非冬眠期日本医蛭LDH同工酶活性差异的原因，为在分子水平研究蛭类分类、不同环境温度下酶的活性变化等提供和积累新的生物学资料。     

FUZZY聚类在植物辐射育种上的应用——普通小麦品种辐射敏感性的FUZZY聚类分析(英文)

本研究将FUZZY聚类分析方法首次应用于辐射生物学和植物辐射育种,对普通小麦品种辐射敏感性作了FUZZY聚类分析.供试的小麦品种,按其对γ-射线的辐射敏感性强弱分为极敏感型、敏感型、中间型、迟钝型和极迟钝型五类.这一结果对小麦辐射育种工作中选择适宜的辐照材料、确定最佳的辐照剂量,从而提高辐射诱变效率具有重要的指导意义.研究还表明,采用FUZZY聚类分析对植物的品种辐射敏感性进行分类较其他方法具有更强的可靠性.