田间害虫在线自动识别是农田害虫防治的重要辅助手段。在实际应用中,由于目标小、物种相似性高、背景复杂等因素,昆虫在线识别系统往往无法对目标进行准确定位和识别。为方便昆虫幼虫的识别,本研究提出了一种两阶段分割方法MRUNet。在结构上,MRUNet借鉴了Mask R-CNN在进行语义分割之前先进行目标检测的做法,并且使用改进的轻量级UNet进行语义分割。为了可靠地评价所提出模型的分割结果,除了常用的语义分割评价指标外,本研究还引入了统计方法来衡量模型在样本间性能的稳定性。实验结果表明,所提出的两阶段图像分割策略能有效处理复杂背景下的小目标。与现有的语义分割方法相比,MRUNet在相同条件下具有更好的稳定性和细节处理能力。本研究可以为昆虫幼虫识别提供高质量的图像数据。
在植物基因组进化中普遍发生的全基因组加倍 (WGD) 和串联复制 (TD) 是基因扩增和功能创新的重要形式。我们分析了三个茄科物种 (番茄、辣椒和矮牵牛) 的基因组,这些茄科物种相对于与葡萄、可可和咖啡经历了一次额外的全基因组三倍化 (WGT) 事件。我们发现没有经历过这次WGT事件的葡萄比经历过WGT事件的茄科物种保留了相对更多和更长的串联复制基因簇 (TDG),并且发现较长TDG簇的形成往往来自于较古老的TD事件,这表明连续TD的基因(绝对剂量效应)在进化过程中长期积累。此外,茄科WGD和TD在基因保留的功能类别上表现出明显的偏向。WGD倾向于保留与生物过程有关的剂量敏感基因,包括DNA结合和转录因子活性等。TD倾向于保留参与逆境胁迫的绝对剂量基因。WGD和TD还通过基因融合和分裂为基因功能创新提供了更多途径。含有抗番茄镰刀菌枯萎病基因I3的TDG簇包含了15个串联重复基因,其中Solyc07g055560在串联重复事件后还经历了基因融合事件。这些结果为阐明TDG在适应环境变化中的新功能形成提供了依据。