摘要：针对苹果叶片病害图像识别存在数据集获取困难、样本不足、识别准确率低等问题,提出基于多尺度特征提取的病害识别网络(Multi-scale feature extraction ConvNext,M-ConvNext)模型。采用一种结合改进的循环一致性生成对抗网络与仿射变换的数据增强方法(Improved CycleGAN and affine transformation,CycleGAN-IA),首先,使用较小感受野的卷积核和残差注意力模块优化CycleGAN网络结构,使用二值交叉熵损失函数代替CycleGAN网络的均方差损失函数,以此生成高质量样本图像,提高样本特征复杂度;然后,对生成图像进行仿射变换,提高数据样本的空间复杂度,该方法解决了数据样本不足的问题,用于辅助后续的病害识别模型。其次,构建M-ConvNext网络,该网络设计G-RFB模块获取并融合各个尺度的特征信息,GELU激活函数增强网络的特征表达能力,提高苹果叶片病害图像识别准确率。最后,实验结果表明,CycleGAN-IA数据增强方法可以对数据集起到良好的扩充作用,在常用网络上验证,增强后的数据集可以有效提高苹果叶片病害图像识别准确率;通过消融实验可得,M-ConvNex识别准确率可达99.18%,较原ConvNext网络准确率提高0.41个百分点,较ResNet50、MobileNetV3和EfficientNetV2网络分别提高3.78、7.35、4.07个百分点,为后续农作物病害识别提供了新思路。

摘要：该研究针对当前自然环境下的苹果叶片病害识别中病害病斑小、空间分布特征不同以及特征相近病害识别困难的问题,设计DEFL (DenseNet121+EfficientNet with focal loss and label smoothing)模型。首先,该模型以并行的EfficientNet-B0网络和DenseNet121网络为特征提取网络,以提升模型特征提取能力,其次引入结合标签平滑策略的焦点损失函数以加强模型对识别困难样本的关注。经测试,所提模型的识别准确率为99.13%,平均精度均值为98.47%。消融试验表明两项改进分别使模型平均精度均值提高了7.99和3.15个百分点。对比试验结果表明,DEFL模型平均精度均值较于ResNet50、Inception V3、ResNeXt模型以及分别融合这3种模型的EfficientNet-B0模型分别高出14.53、13.17、14.61、 6.4、 7.71以及8.91个百分点,模型规模分别小18.73、 7.7、 12.2、 83.62、 69.6以及60.09MB。Grad-CAM(gradient-weighted class activation mapping)热力图可视化结果表明所提模型重点关注了叶片病变区域。UMAP(uniform manifold approximation and projection)特征降维可视化结果表明所提模型提取的特征更具区分度。实际应用验证取得了97.73%的总体准确率以及95.82%的平均精度均值。综上,该研究提出的DEFL模型能够为苹果病害防治提供有效参考。

摘要：根据Genbank上已报道的烟草、辣椒、龙眼和杨树4种植物的抗坏血酸过氧化物酶基因的保守区域设计兼并引物,利用RT-PCR和RACE法对皇家嘎拉苹果叶片APX基因进行克隆、分析。结果表明,皇家嘎拉苹果叶片APX基因片段长度为694 bp,与GenBank中已登陆的富士苹果果实、皇家嘎拉苹果花芽、草莓及Rosa hybridcultivar等的APX cDNA的同源性分别为97%,97%,84%和84%。

摘要：为探索AsA代谢对高温胁迫的响应,研究了高温胁迫不同时间对苹果叶片AsA含量、氧化还原状态的影响。结果表明:苹果叶片MDA和H2O2含量随高温处理时间的延长而增加;总抗坏血酸、AsA含量在高温处理2 h时达最大,之后开始下降;AsA/DHA比值均随高温处理时间的延长而下降。

摘要：据《Scientia Horticulturae》的一篇研究报道(https://***/10.1016/***.2022.110975),来自波兰国家园艺研究所的研究人员研究了土壤施用肥料和微生物对苹果叶片大量和微量元素含量的影响。研究人员于2018—2020年评估了细菌和真菌接种物对Sampion苹果树营养状况的影响。研究人员设计了双因素试验:(i)施肥(不施肥或施用含氮、磷、钾的矿物肥);(ii)施用有益微生物(不施用,施用真菌或细菌)。供试有益土壤真菌的混合物包含黑曲霉和淡紫紫孢菌。有益细菌的混合物含有3种芽孢杆菌(芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和多粘类芽孢杆菌)。于8月采集叶片样品进行矿物质含量和叶绿素(SPAD指数)分析。

摘要：为研究强光对苹果叶片抗坏血酸(AsA)含量的影响,以2年生嘎拉苹果盆栽苗叶片为试验材料,分别在强光下处理0、2、4、6、8 h,检测其叶片相对膜透性、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和抗坏血酸(AsA)含量的变化。研究结果表明:随着强光处理时间的延长,苹果叶片相对膜透性、MDA、H2O2含量上升。总抗坏血酸含量在强光处理4 h时达最大值,之后开始下降;AsA/DHA比值均随强光处理时间延长而下降。结果表明抗坏血酸对苹果叶片抵抗强光逆境具有一定的调控作用。