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高光谱和集成学习的鸭梨黑斑病潜育期快速识别方法 被引量:1
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作者 张凡 王文秀 +5 位作者 张宇帆 胡泽轩 赵丹阳 马倩云 石海燕 孙剑锋 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1541-1549,共9页
鸭梨黑斑病在感染早期阶段引起感染区域外观的变化很微小,肉眼难以观察,因此对其早期识别仍然是困难的。结合高光谱成像技术和Stacking集成学习算法,实现了鸭梨黑斑病的潜育期识别检测。首先,获取健康和不同腐败程度黑斑病鸭梨样品的原... 鸭梨黑斑病在感染早期阶段引起感染区域外观的变化很微小,肉眼难以观察,因此对其早期识别仍然是困难的。结合高光谱成像技术和Stacking集成学习算法,实现了鸭梨黑斑病的潜育期识别检测。首先,获取健康和不同腐败程度黑斑病鸭梨样品的原始高光谱图像,基于图像选取感兴趣区域(ROI),然后对提取的平均光谱数据进行一阶导数(FD)、二阶导数(SD)、标准正态变量变换(SNVT)及组合SNV-FD和SNV-SD预处理后,采用竞争性自适应权重取样法(CARS)提取特征波长的光谱信息。最后基于筛选出的特征信息分别建立最小二乘支持向量机(LS-SVM)、 K最邻近法(KNN)、随机森林(RF)和线性判别分析(LDA)分类模型。其中,预测效果最好的组合为SNV-FD-LSSVM,SNV-KNN和SNV-FD-RF,准确率分别达到94%, 88%和88%。四种算法建立的模型中,测试集准确率不低于85.00%的个数分别为5、 3、 2和0,因此优选出LS-SVM、 KNN和RF三个分类器用于后续的集成学习。为提高模型准确率,以优选出的LS-SVM、 KNN和RF三种模型作为基分类器构建Stacking学习框架,并与单一分类器建模结果进行对比分析。结果表明,集成学习模型的总体识别正确率达到了98.68%,较单一分类器模型提高了4.64%,且对潜育期样品的识别率提高了11%。证实了高光谱成像结合集成学习方法识别潜育期黑斑病鸭梨样品可行;集成模型显著提高了单一模型的准确性;为鸭梨黑斑病早期检测和病害分级提供一种新的方法,同时为深入研究集成学习算法在光谱定性中的应用奠定了一定基础。 展开更多
关键词 高光谱成像技术 鸭梨黑斑病 Stacking集成模型 潜育期 基模型
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ε-聚赖氨酸对梨果实黑斑病菌Alternaria alternata的抑制作用及其机理 被引量:11
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作者 刘志恬 董玉鹏 +3 位作者 李永才 毕阳 李宝军 景春苑 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期213-220,共8页
本实验以梨果实黑斑病菌Alternaria alternata为研究对象,通过测定菌落直径与病斑直径研究ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)对A.alternata生长的抑制作用和对黑斑病的控制作用,并进一步通过测定细胞膜完整性、线粒体膜电位及其代谢... 本实验以梨果实黑斑病菌Alternaria alternata为研究对象,通过测定菌落直径与病斑直径研究ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)对A.alternata生长的抑制作用和对黑斑病的控制作用,并进一步通过测定细胞膜完整性、线粒体膜电位及其代谢产物水平探讨其抑菌作用的机理。结果表明:ε-聚赖氨酸能显著抑制A.alternata的菌丝生长(P<0.05),且其抑制作用存在浓度依赖效应关系,其中100 mg/L和200 mg/L的ε-PL处理7 d时菌落直径仅分别为对照组的43.24%和29.54%,同时ε-PL处理能有效控制梨果实黑斑病的扩展。进一步的研究表明ε-PL处理严重破坏了A.alternata孢子细胞膜和线粒体的完整性,提高了菌丝体电导率。但同时研究发现,ε-PL促进了A.alternata黑色素及链格孢酚、交链格烯、链格孢酚单甲醚3种毒素的产生,而对腾毒素的产生起抑制作用。综上,ε-PL主要通过延缓A.alternata生长、破坏孢子细胞膜和线粒体完整性而降低A.alternata的致病性。 展开更多
关键词 Ε-聚赖氨酸 梨果实黑斑病 Alternaria alternata 细胞膜 线粒体 真菌毒素
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吡啶-2,6-二羧酸处理对梨果采后黑斑病控制作用及其抑菌机理 被引量:1
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作者 杨阳阳 刘志恬 +3 位作者 李永才 毕阳 卢玉慧 谢鹏东 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期163-170,共8页
由互隔交链孢(Alternaria alternata)引起的黑斑病是梨果主要采后病害之一,会导致严重的经济损失。本实验以梨果黑斑病菌A.alternata为研究对象,通过体内外实验研究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)代谢产物吡啶-2,6-二羧酸(pyridine-... 由互隔交链孢(Alternaria alternata)引起的黑斑病是梨果主要采后病害之一,会导致严重的经济损失。本实验以梨果黑斑病菌A.alternata为研究对象,通过体内外实验研究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)代谢产物吡啶-2,6-二羧酸(pyridine-2,6-dipicolinic acid,DPA)对A.alternata生长的抑制和对梨果黑斑病的控制作用,并进一步探讨了其抑菌作用的机理。结果表明:DPA能显著抑制A.alternata的菌落生长、孢子萌发以及芽管伸长,其中2.0 mmol/L DPA处理后培养9 d时A.alternata菌落直径仅为对照组的51.76%,4.0 mmol/L处理可完全抑制A.alternata的生长。DPA处理对梨果黑斑病的扩展有明显的控制作用,贮存至第11天时,20.0 mmol/L DPA处理组早酥梨病斑直径仅为对照组的55.17%。进一步研究表明,DPA处理提高了A.alternata细胞膜的通透性,菌丝电导率、蛋白质和核酸渗漏量显著增加,同时DPA处理降低了细胞膜组分麦角甾醇质量浓度,提高了A.alternata丙二醛浓度。结论:DPA可通过延缓A.alternata生长、提高膜通透性、破坏细胞膜的完整性和促使膜脂氧化而发挥抑菌作用。 展开更多
关键词 吡啶-2 6-二羧酸 梨果黑斑病 互隔交链孢 抑菌活性 细胞膜
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鼠李糖脂对梨采后黑斑病的抑制机理
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作者 卢玉慧 刘志恬 +2 位作者 李永才 毕阳 杨阳阳 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期21-30,共10页
以梨果黑斑病菌Alternaria alternata为研究对象,研究了鼠李糖脂(rhamnolipids,RLS)对抑制A. alternata的生长和控制黑斑病的作用,并进一步探讨了其抑菌作用机理。结果表明:RLS能显著抑制A. alternata的生长,且其抑制效果随质量浓度的... 以梨果黑斑病菌Alternaria alternata为研究对象,研究了鼠李糖脂(rhamnolipids,RLS)对抑制A. alternata的生长和控制黑斑病的作用,并进一步探讨了其抑菌作用机理。结果表明:RLS能显著抑制A. alternata的生长,且其抑制效果随质量浓度的增加而显著提高,其中30 mg/mL RLS处理的菌落培养7 d时直径仅为对照组的19.22%,且菌落呈白色、球状。同时,RLS处理能有效控制梨果黑斑病的扩展,其中50 mg/mL RLS处理的果实的病斑直径仅为对照的21.42%。进一步研究发现RLS处理严重破坏了A. alternata细胞膜和线粒体的完整性,提高了膜电导率,促进了活性氧的产生与积累。超微观察发现RLS处理后A. alternata的菌丝形态、细胞结构均发生了明显改变。 展开更多
关键词 鼠李糖脂 梨果黑斑病 Alternaria alternata 细胞膜 线粒体 活性氧
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