花粉管通道法转化荔枝的初步研究

为开拓荔枝转基因育种新途径,以GUS基因作为报告基因,用花粉管通道法转化授粉后24 h的‘新球蜜荔’荔枝雌花,并统计座果率、成苗率、转化率。结果显示：共获得303株实生苗,经PCR检测和GUS染色法证实外源基因整合到4株荔枝苗基因组中,转化率为1.32%。此研究结果为荔枝生物技术育种提供了一种简单有效的途径。     

改性磁性荔枝皮对水及果汁中砷的吸附效果及动力学分析

为探索安全高效实用的果汁类食品砷吸附材料,以天然植物副产物荔枝皮为材料,通过共沉法制备砷吸附材料磁性荔枝皮(magnetic litchi peel,MLP),采用电感耦合等离子体质谱法测定砷含量,以砷清除率为判断指标,研究了MLP对三价砷和五价砷吸附效果及机理。结果表明:改性MLP表面含有粉末状的Fe3O4,与未改性荔枝皮相比部分官能团增加,表面粗糙、更加凹凸不平,结构疏松,微孔数量增加,有利于吸附作用的进行,在砷浓度为0.20 mg/L水溶液中三价砷和五价砷吸附率为88%和90%,对苹果汁中的三价砷和五价砷吸附率为83%和93%;MLP对三价砷和五价砷溶液吸附等温线符合Langmuir等温线模型,拟合决定系数R2均大于0.99,为单分子层吸附,在298 K条件下饱和吸附量三价砷为0.181 mg/g,五价砷为0.225 mg/g;MLP对砷溶液吸附动力学可以通过准二级吸附动力学模型描述,R2均高于0.99;MLP对三价砷和五价砷的吸附过程中吉布斯自由能小于0,吸附反应是自发进行的,焓变小于0,MLP对两种价态砷的吸附都是放热反应。研究结果可为改性荔枝皮在果汁类食品中砷脱除方法和工艺的应用提供理论与数据参考。     

基于ASP.NET技术的荔枝园智能灌溉远程监控系统的设计与实现

为了实现荔枝园环境的远程监控和智能化管理,设计了基于ASP.NET技术的荔枝园智能灌溉远程监控系统,包括终端监控设备、网关和网络监控系统。终端监控设备定时采集荔枝园的温度、湿度和土壤含水率等环境信息,通过Zigbee无线通信技术传输到网关,网关通过互联网将环境数据传输到网络监控系统,网络监控系统基于B/S模式,运用ASP.NET技术,实时显示荔枝园环境参数以及做出智能灌溉决策。用户可以通过系统实时掌握荔枝园的土壤环境信息、各个节点剩余能量、控制灌溉状况和学习荔枝种植知识。试验表明,系统在荔枝园中的平均丢包率仅为3.87%,通信效果良好;当环境信息超出正常范围时,系统会向果农发出预警信号;通过智能灌溉方法,使得灌溉区域土壤含水率平均值为17.85%,高于荔枝生长的最佳土壤含水率的下限,满足荔枝生长的要求。系统运行稳定,界面友好,操作简单,能够实现远程实时监控荔枝园环境并及时做出智能灌溉决策。     

荔枝新品种‘新球蜜荔’的选育

概述了‘新球蜜荔’的选育过程、品种性状、区域试验及栽培技术要点,于2013年通过海南省作物品种审定委员会认定。‘新球蜜荔’属于中晚熟品种,果实于6月上中旬成熟,产量与目前海南主栽的‘妃子笑’相近;成熟时果皮黄绿色,果肉米白、汁多,有蜂蜜香味;平均单果重32.56 g,可食率71.39%,可溶性固形物含量(w TSS)18.25%。     

三月红荔枝果皮钾钙镁含量变化与着色的关系

以三月红荔枝(Litchi chinensis Sonn.‘Sanyuehong’)果皮为材料,探讨果皮K,Ca和Mg含量动态变化与着色的关系。结果表明:在果皮着色发育过程中,叶绿素含量和h值呈显著下降趋势,花色素苷含量和a值呈显著上升趋势;全K和水溶性K含量总体上均呈下降趋势,全Ca和水溶性Mg含量总体上呈上升趋势,全Mg含量在4月16日前总体上上升,水溶性Ca含量则无显著变化。果皮花色素苷含量与果皮全K、全Ca、水溶性K和水溶性Mg等含量分别呈负、正、负和正相关一元指数函数回归关系。     

除虫脲在荔枝上残留及安全评价

【目的】对除虫脲在荔枝上的安全性进行评价,为该药在荔枝上的合理使用提供科学依据。【方法】通过建立除虫脲在荔枝全果和果肉的前处理方法和液相色谱—二级管阵列紫外检测器的仪器方法,对除虫脲进行定量分析;通过两年(2013~2014年)两地(广东、广西)的残留试验,研究除虫脲在荔枝上的残留及消解动态。【结果】除虫脲在荔枝果肉和全果上平均回收率分别为84.1%~84.8%和82.7%~84.9%,相对标准偏差分别为2.9%~4.3%和3.2%~4.2%,最小检出量为5×10-10 g,在荔枝全果和果肉上的最低检测浓度均为0.01 mg/kg。除虫脲在荔枝上的消解半衰期为3.5~4.9 d;以125.0~187.5 mg/kg剂量、施用3~4次,采收间隔期为7和10 d时,荔枝果肉上的残留量均小于0.01 mg/kg,全果上的残留量分别为0.05~0.23和0.01~0.05 mg/kg。【结论】除虫脲在荔枝上防治荔枝蒂蛀虫时施用剂量以125.0 mg/kg为宜,施药次数3次,安全间隔期10 d。     

GA3和PP333对妃子笑荔枝成花及叶片碳氮营养积累的影响

[目的]探讨喷施赤霉素(GA3)和多效唑(PP333)对妃子笑荔枝成花进程及其叶片碳氮物质积累的影响,为荔枝及其他果树调控花芽分化进程提供参考依据.[方法]在妃子笑荔枝顶芽现白点后第2d分别喷施200.0mg/L GA3和1 000.0 mg/L PP333,以喷清水为对照(CK),观测妃子笑荔枝成花进程并测定叶片中可溶性糖、淀粉和总氮含量及C/N等生理指标.[结果]叶面喷施200.0 mg/L GA3能有效延缓妃子笑荔枝花芽分化进程,推迟成花时间;降低叶片可溶性糖含量,并在喷施后第5d降至最低值(10.62 mg/gDW),显著低于CK(30.00 mg/gDW);叶片中总氮含量缓慢增加,并于喷施后第5d达最大值(16.50 mg/gDW),显著高于CK(15.60 mg/gDW).叶面喷施1000.0 mg/L PP333能有效促进妃子笑荔枝花芽分化进程,提早开花时间;增加叶片可溶性糖含量,喷施后第5和第10d可溶性糖含量分别是CK的1.8和1.5倍;叶片中总氮含量短期内(喷施后5d)迅速下降至最低值(14.50 mg/gDW),显著低于CK(15.60 mg/gDW).叶面喷施GA3和PP333对妃子笑荔枝淀粉含量影响不明显,但可分别降低和提高其C/N.[结论]在妃子笑荔枝顶芽露白点后喷施200.0 mg/L GA3可延缓其开花进程,推迟开花;喷施1000.0 mg/L PP333可促进其开花进程,提早开花.     

荔枝采摘机器人双目视觉的动态定位误差分析

扰动引起的随机误差成为采摘机器人视觉定位的难题。为了探索荔枝采摘机器人视觉定位误差,首先用双目视觉系统和模拟扰动的震动平台对荔枝结果母枝采摘点的三维坐标进行定位试验,检测其实际位置,获得误差数据;然后,提出了一种动态定位误差分析方法,根据误差变化规律将动态定位误差划分为系统误差和随机误差;最后,用统计方法对2类误差分别进行定量分析和评价。结果表明,定位距离为600~1 000 mm时,系统误差与动态定位误差的变化趋势基本一致,视觉深度方向、水平方向最大动态定位误差分别为58.8和17.3 mm。系统误差置信区间较窄,视觉深度方向系统误差与定位距离呈较强的线性相关性,水平方向则表现为非线性。扰动下的随机定位误差服从正态分布,视觉深度方向、水平方向间的随机误差相关性较弱。视觉深度方向受扰动的影响较大,随机误差远大于水平方向,且不确定度较高。研究结果为荔枝采摘机器人视觉定位系统校准和动态定位方案设计提供依据,为机构容错纠错提供理论依据和实践指导。     

荔枝挤压损伤有限元预测分析

为减小荔枝的挤压损伤,通过试验测定了荔枝果壳和果肉的极限应力,建立了根据荔枝结构所对应的有限元模型,模拟了外力沿不同方向挤压荔枝的过程,得到荔枝内部组织的等效应力云图。结果显示:挤压过程中,荔枝果壳的应力大于果肉,果肉的损伤先于果壳;相同挤压力下,果壳的纵向挤压应力小于横向,但果肉的纵向挤压应力却大于横向;荔枝的挤压损伤具有各向异性,试验范围内,果肉出现机械损伤的纵向和横向挤压力分别为10 N和20 N,果壳出现机械损伤的纵向和横向挤压力为35 N和25 N。     

荔枝果肉不同酚类成分群的分离及其抗氧化活性

【目的】比较荔枝果肉不同酚类成分群的总酚、总黄酮和缩合单宁含量、单体酚组成及抗氧化活性差异,明确荔枝果肉中发挥抗氧化作用的有效酚类成分,为揭示荔枝果肉发挥健康效应的物质基础提供依据。【方法】利用C18硅胶层析柱将荔枝果肉多酚提取物分离成F1、F2、F3和F4共4个不同的酚类成分群,分析各成分群的总酚、总黄酮和缩合单宁含量及单体酚组成,采用铁离子还原能力(ferric reducing ability of plasma,FRAP)、1,1-二苯基-2-苦基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazy,DPPH)自由基消除能力、氧自由基吸收能力(oxygen radical absorbance capacity,ORAC)及细胞抗氧化能力(cellular antioxidant ability,CAA)4种抗氧化活性评价体系比较这4个成分群的抗氧化活性大小。【结果】荔枝果肉多酚提取物可以分为F1、F2、F3和F4共4个酚类成分群,其中F2的得率高达36%,其他成分群得率分别为18.71%、16.79%、21.12%;各酚类成分群的总酚、总黄酮和缩合单宁含量分别介于218.86—499.78 mg GAE·g~(-1) DW、414.94—1 285.45 mg RE·g~(-1) DW、83.35—483.43 mg CE·g~(-1) DW。4个成分群中F2的总酚、总黄酮和缩合单宁含量最高,对荔枝果肉多酚提取物相应的贡献率最大,分别为50.31%、54.24%、72.06%,均高于其余3个成分群的贡献率;其次是F3和F4;F1的最低。经HPLC分析和鉴定发现F2成分群主要为原花青素B2、表儿茶素等单体酚,F3仅含槲皮素-3-O-芸香糖-7-O-α-L-鼠李糖苷一种单体酚,F4中含有芦丁等。抗氧化活性评价结果显示,4个成分群的FRAP抗氧化能力大小顺序为F2F3F4F1;DPPH消除能力的IC50值分别为27.00、9.76、19.41和16.25μg·m L~(-1),其中F2的IC50值最小,即DPPH消除能力最强,其次是F4、F3,F1最弱;ORAC抗氧化能力顺序为F2F3F4F1,CAA抗氧化能力顺序为F2F3F4、F1,其中F2的ORAC和CAA抗氧化能力分别为8.36 mmol TE·g~(-1)DW和190.71μmol QE·g~(-1) DW,对荔枝果肉多酚提取物ORAC和CAA值的贡献率分别高达50.42%和84.91%。【结论】荔枝果肉4个酚类成分群间的总酚、总黄酮和缩合单宁含量及抗氧化活性均存在显著差异,各成分群的单体酚组成亦各有特点,其中F2成分群的得率及总酚、总黄酮和缩合单宁含量最高,抗氧化活性最好,是荔枝果肉抗氧化作用的最主要酚类物质。