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期刊信息/Journal information
华中农业大学学报
华中农业大学学报

陈焕春

双月刊

1000-2421

hnlkxb@mail.hzau.edu.cn

027-87287256

430070

武汉市洪山区狮子山街1号

华中农业大学学报/Journal Journal of Huazhong Agricultural UniversityCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《华中农业大学学报》为中国自然科学核心期刊，属国家科技论文统计刊源之一。据中国科学引文数据库报道，《华中农业大学学报》是被引频次最多的十大农林期刊之一。《华中农业大学学报》被国际著名的数据库CAB，AGRIS，AGRICOLA收录，是美国《CA》、俄罗斯《文摘杂志》、联合国粮农组织《Agridex》、英国《ZA》等文摘期刊的重要刊源，国内中国科学引文数据库、中国农林文献数据库和所有农业文摘期刊，《中国生物学文摘》等均收录本刊。
正式出版
收录年代

    融合图像增强和迁移学习的YOLOv8n夜间苹果检测方法

    仝召茂陈学海马志艳杨光友...
    1-9页
    查看更多>>摘要：针对夜间场景下苹果识别率低、实时性差的问题,提出一种融合图像增强和迁移学习的YOLOv8n夜间苹果检测方法.首先,在YOLOv8n前端嵌入Zero-DCE模块增强夜间图像,更清晰地呈现苹果的轮廓和细节,降低夜间苹果图像的识别难度;其次,使用SPD-Conv进行下采样,增强模型细粒度特征的提取能力;在此基础上,针对夜间苹果数据集样本量少的问题,采用迁移学习训练策略,选取含有苹果类别的MS COCO数据集作为源域数据集,对于夜间场景下的目标域数据集,利用Zero-DCE增加其与日间苹果图像的相似度并在源域模型上微调目标域模型.基于上述方法,在夜间苹果图像数据集上进行了试验,结果显示,所提方法的模型精确率P为97.0%、召回率R为93.4%、平均精度均值mAP@0.5:0.95为74.6%,较YOLOv8n原始模型分别提升2.3、1.9和4.3百分点,同时该模型的推理速度为22 帧/s,可以满足实时性要求.消融试验显示,图像增强与迁移学习结合使用的效果超过两者单独使用时的效果之和.研究表明,改进后的模型在处理重叠、遮挡、绿果和光线过暗等复杂情形时都比原始模型表现更优,具有良好的鲁棒性.

    苹果夜间检测图像增强迁移学习YOLOv8

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    基于改进YOLOv8的实时菠萝成熟度目标检测方法

    周涛王骥麦仁贵
    10-20页
    查看更多>>摘要：为提高不同成熟度种植区域的机械采摘菠萝准确率,保证菠萝品质,提出了基于改进YOLOv8的实时菠萝成熟度目标检测方法.针对自然环境下菠萝机械采摘中存在目标小、数量密集和光线遮挡等问题,改进模型把原始YOLOv8模型中主干部分、颈部部分的公共卷积替换成深度可分离卷积(depthwise separable convo-lution,DSConv),精简模型参数;在融合特征前增加了卷积注意力机制模块(convolutional block attention mod-ule,CBAM),使特征融合更关注重要的特征,提升目标检测的准确率;使用EIoU损失函数替换YOLOv8网络原损失函数CIoU,加快网络收敛速度.结果显示,改进模型对菠萝成熟度检测的平均精度均值为97.33%,与Faster R-CNN、YOLOv4、YOLOv5、YOLOv7对比发现,平均精度均值分别提升5.53、7.91、4.38、4.66百分点;在保证检测精度的前提下,算法模型参数量仅为16.8×106.结果表明,改进模型提高了菠萝成熟度识别的精度和推理速度,具有更强的鲁棒性.

    菠萝果实成熟度YOLOv8目标检测

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    基于多传感器信息融合的菠萝果茎切割点位置检测方法

    焦锐马瑞峻陈瑜伍恩慧...
    21-30页
    查看更多>>摘要：夹切一体的菠萝(Ananas comosus(L.)Merr.)采摘器在进行田间采摘作业时,需要自主确定果茎切割点位置,而菠萝果茎处容易被植株叶片和苞叶遮挡,采用单一图像处理的方法难以准确识别到果茎切割点位置,为此提出一种多传感器信息融合的菠萝果茎切割点位置检测方法.将深度相机和多组光电传感器结合,利用改进的YOLOv5目标检测算法融合RGB-D深度信息,实现对菠萝冠芽顶部至果实底部长度测量,再利用光电传感器信号变化判断菠萝采摘器是否到达冠芽顶部位置,并将冠芽顶部作为起始位置,控制采摘器下降速度和时间,从而保证采摘器底部安装的切割刀准确抵达果茎切割点位置.台架试验结果表明,该方法对真实菠萝果茎切割点检测成功率达到85%,满足菠萝采摘机器人作业过程中果茎切割点检测准确性要求.

    菠萝采摘器果茎切割点位置检测多传感器信息融合YOLOv5

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    基于改进YOLOv5对果园环境中李的识别

    贺英豪唐德钊倪铭蔡起起...
    31-40页
    查看更多>>摘要：为提高果园中高遮挡和密集的李(Prunus salicina Lindl.)的检测精度,提出一种改进YOLOv5s模型,在促进模型轻量化的同时提高模型对李的检测精度.首先,使用新的结构Focus-Maxpool模块替换主干网络中的下采样卷积,使改进模型在下采样时能够保留更多高遮挡目标和小目标的特征信息.其次,使用focal loss和交叉熵函数的加权损失作为改进模型的分类损失,提升改进模型对粘连目标的识别能力.最后,设计若干组检测试验来评价改进模型的性能.结果显示,改进YOLOv5s模型的平均精度优于YOLOv5s、YOLOv4、Faster-RCNN、SSD和Centernet;与YOLOv5s模型的检测结果相比,改进YOLOv5s模型的平均精度、召回率和精度分别提高2.84、9.53和1.66百分点,检测速度可达到91.37帧/s,能够满足实时检测需求.研究结果表明,改进的YOLOv5s模型在真实果园环境下具有较高的检测精度和鲁棒性.

    李机械采摘果实识别YOLOv5图像处理注意力机制目标检测

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    基于改进Faster RCNN的茶叶叶部病害识别

    姜晟曹亚芃刘梓伊赵帅...
    41-50页
    查看更多>>摘要：针对茶园复杂背景下茶叶叶部病害识别较为困难的问题,提出一种基于改进Faster RCNN算法的茶叶叶部病害识别方法.通过对优化区域建议框的特征提取网络VGG-16、MobileNetV2和ResNet50进行比较,选择识别效果较好的ResNet50作为骨干网络,增加模型在茶园复杂背景下对茶叶叶部病害特征的提取能力;融入特征金字塔网络(feature pyramid network,FPN)改善小目标漏检问题和病斑的多尺度问题;采用Rank&Sort(RS)Loss 函数代替原 Faster RCNN 中的损失函数,缓解样本分布不均给模型带来的性能影响,进一步提高检测精度.结果显示:改进模型平均精度均值PmA为88.06%,检测速度为19.1帧/s,对藻斑病、白星病、炭疽病、煤烟病识别平均精度分别为75.54%、86.84%、90.42%、99.45%,比Faster RCNN算法分别提高40.98、44.16、13.9和2.43百分点.以上结果表明,基于改进Faster RCNN算法的茶叶叶部病害识别方法能够弱化茶园复杂背景的干扰,准确识别茶园复杂背景下茶叶叶部病害目标.

    目标检测茶叶叶部病害FPN网络RankandSortLoss区域建议网络

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    基于CRISPR/Cas9的基因编辑及其在甘蓝型油菜中的应用

    许磊何菡子范楚川
    51-64页
    查看更多>>摘要：油菜是世界第二大油料作物,同时也是我国最主要的食用植物油来源.长期以来,油菜育种工作者尝试通过传统育种策略培育良种.然而,甘蓝型油菜是种间杂交后双二倍进化而来的异源四倍体物种,其基因组中存在较多基因冗余现象.因此,通过人工杂交选择、随机诱变等传统遗传方法改良性状效率非常低.近年来,CRISPR/Cas9技术以其高效、简便的独特优势,已广泛应用于多倍体油菜的基因功能研究和定向遗传改良.为了能够快速高效地对甘蓝型油菜进行种质资源创新和遗传改良,将CRISPR/Cas9基因编辑技术应用于甘蓝型油菜恰逢其时.本文综述了目前CRISPR/Cas9系统应用于油菜基因功能研究和遗传改良的研究进展,涉及油菜产量、含油量和脂肪酸组成、生物和非生物胁迫耐受性等重要农艺性状,并探讨了油菜基因编辑存在的局限性以及未来发展的方向.

    CRISPR/Cas9基因编辑甘蓝型油菜种质资源创新作物遗传改良

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    青贮玉米品质相关性状的全基因组关联分析

    刘鹏飞王栋陈泽辉郭向阳...
    65-74页
    查看更多>>摘要：为了初步揭示玉米粗蛋白含量、淀粉含量、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)含量、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)含量、可溶性糖含量和体外干物质消化率等性状的遗传规律,按照随机区组设计将183份自交系为材料种植于贵阳,测定玉米粗蛋白含量、淀粉含量、NDF含量、ADF含量、可溶性糖含量和体外干物质消化率,利用Maize SNP 50芯片对供试材料进行基因分型,采用混合线性模型进行全基因组关联分析,结果显示,分别鉴定出31、61、11、36、20和42个与粗蛋白、淀粉、NDF、ADF、可溶性糖及体外干物质消化率显著相关的单核苷酸多态性位点(SNP)(P<0.001),对表型变异的解释率分别为5.80%～11.40%、5.78%～11.38%、5.78%～7.85%、5.81%～10.37%、5.78%～7.35%和 5.79%～11.33%.同 时,发 现 SYN6712、PHM1190.3、SYN7541和PZE-104072386属于一因多效位点;其中,6号染色体上的SYN6712、PHM1190.3和SYN7541同时与淀粉、体外干物质消化率显著关联,4号染色体上的PZE-104072386同时与ADF、可溶性糖显著关联,经过等位变异鉴定发现T/T基因型是SYN6712 和PHM1190.3 的优异等位变异,并挖掘到了Zm00001d037272、Zm00001d037386、Zm00001d037532和Zm00001d051166等候选基因.

    青贮玉米品质性状全基因组关联分析单核苷酸多态性位点优异等位变异候选基因

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    广西割手密核心种质构建与关联分析

    张保青黄玉新周珊段维兴...
    75-81页
    查看更多>>摘要：为发掘甘蔗育种优异野生基因资源,以来自广西的333份割手密为材料,应用12对SSR引物的分子标记数据和28个表型性状资料构建广西割手密核心种质,并进行关联分析.关联分析结果显示,广西割手密茎径、节间长度、曝光前颜色、脱叶性和毛群共5个表型性状与8个位点显著相关;茎径与叶长、叶宽、节间长度、节数和锤度5个性状均表现出极显著相关;株高、茎径、节间长度、节数4个表型性状之间呈现显著或极显著的正相关;锤度与茎径和节间长度均表现为极显著的负相关.核心种质抽样按照总资源比例的0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9进行梯度筛选,当抽样比例达到30%以上时,即可包含100%等位基因覆盖度.遗传多样性评价和主成分分析结果显示,构建割手密核心种质所筛选材料具有丰富的遗传多样性,且基于核心种质绘制的主成分图与原始种质的分布图趋势相吻合.结果表明,根据30%的抽样比例筛选出99个割手密样本构建核心种质,遗传多样性评价和主成分分析所构建的核心种质具有较好的代表性.

    甘蔗割手密核心种质关联分析SSR标记

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    二烯丙基二硫对大白菜自毒作用的缓解效应

    杨昕蕾刘晓乐路蓉杨岩松...
    82-90页
    查看更多>>摘要：为探究二烯丙基二硫(diallyl disulfide,DADS)对大白菜自毒作用的缓解效应,以大白菜品种'金麒麟'为试验材料,利用水培试验设置6组处理:CK1(1/2 Hoagland营养液)、CK2(重茬液处理)、D1(1 μmol/L DADS+重茬液)、D5(5 μmol/L DADS+重茬液)、D10(10 μmol/L DADS+重茬液)、D15(15 μmol/L DADS+重茬液),每个处理设置12个组培瓶,每个培养瓶培养4株幼苗,共48株幼苗,测定不同处理下大白菜幼苗生长性状、生理生化指标.结果显示,施用不同浓度DADS对自毒作用下大白菜幼苗的生长均具有促进作用,以5 μmol/L DADS缓解效果最好;与CK2大白菜重茬液处理相比,D5(5 μmol/L DADS)处理大白菜幼苗的地上与地下部鲜质量分别显著增加19.42%和23.40%,根系活力显著增加45.29%,总根长和根尖数也随之增加,减轻了自毒作用对根系结构的损伤;同时叶片叶绿素含量增加;与CK2处理相比,大白菜幼苗的渗透调节物质含量明显增加,抗氧化酶SOD、POD和CAT活性分别增加30.75%、27.44%和17.68%,MDA含量显著降低20.58%;组织学染色显示,D5处理过氧化氢和超氧阴离子的积累明显减少.综上,外源施用DADS可通过降低氧化胁迫,促进根系生长,从而有效地缓解大白菜根系分泌物的自毒作用,以施加5 μmol/L DADS的缓解效应最显著.

    大白菜根系分泌物自毒作用连作障碍二烯丙基二硫

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    '东试早柚'果实无核成因探究

    刘承浪黄文铠闫素云周先艳...
    91-97页
    查看更多>>摘要：为明确'东试早柚'果实无核成因,以'东试早柚'及其杂交群体为试材,利用醋酸洋红和苯胺蓝染色法、杂交授粉及分子标记等手段探究'东试早柚'无核原因.结果显示:'东试早柚'的花结构完整,花粉活力及萌发率分别为94.80%和86.20%;'东试早柚'自交表现为不亲和,而与'沙田柚'杂交亲和;利用S5、S6基因型分子标记从'沙田柚'×'东试早柚'的175株杂交子代中共鉴定出F1代杂种164株,排除了'东试早柚'雄性不育的可能;连续2 a田间试验观察显示,'东试早柚'刺激性单性结实和天然单性结实的平均座果率分别为13.04%和25.56%.结果表明,'东试早柚'自交不亲和并具有一定的单性结实能力是导致其无核的主要成因.

    '东试早柚'雄性不育自交不亲和单性结实

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