支持转速现场标定的玉米精密排种器电驱控制系统研究

针对现有玉米精密电驱排种控制系统无法快速适应多类型排种器排种控制的问题,在玉米CAN总线电动排种的基础上,设计了一种对玉米排种器排种驱动进行现场标定的电驱控制系统。系统在排种驱动电动机控制信号与排种盘转速之间的对应关系中,采用分段线性插值的方法现场获取排种器驱动曲线,实现排种盘转速标定与控制。以国产气吸式玉米精密排种器和指夹式玉米精密排种器为试验对象,在模拟车速下,对系统排种盘转速现场标定的控制准确性进行试验。电驱气吸式排种器排种盘转速控制性能试验中,株距设定为25 cm,车速设定为3~12 km/h(间隔3 km/h),结果表明,系统调节时间最长为0.80 s,稳态误差最大为0.81 r/min,控制精度最低为97.42%。电驱指夹式排种器排种盘转速控制性能试验中,株距分别设定为20、25、32 cm,车速设定为4~9 km/h(间隔1 km/h),结果表明,总体排种盘转速平均调节时间为1.09 s,标准差为0.26 s;总体平均稳态误差为0.38 r/min,标准差为0.23 r/min;总体平均控制精度为98.30%,标准差为1.01%。与分段PID排种转速控制系统控制性能进行对比得出,支持转速现场标定的系统具有更好的适应性,平均调节时间减少0.51 s,平均稳态误差增大0.16 r/min,平均控制精度降低0.63个百分点。选用指夹式排种器,进行了播种均匀性田间试验,株距为20 cm,车速范围为4~7 km/h(间隔1 km/h),结果表明,播种合格指数大于等于84.26%,变异系数小于等于18.29%,说明系统能够完成对玉米精密排种器排种转速控制曲线的高控制精度现场标定,能够精准控制电驱排种转速。     

vvi-miR160s介导VvARF18应答赤霉素调控葡萄种子的发育

【目的】研究vvi-miR160家族（vvi-miR160s）及其靶基因在‘魏可’葡萄种子发育过程中的作用,探究其应答赤霉素（GA）调控葡萄果实无核的潜在机理。【方法】采用miR-RACE、生物信息学分析、RT-qPCR、RLM-RACE等方法,鉴定vvi-miR160家族成员及其靶基因,分析vvi-miR160s及其靶基因应答GA的时空表达模式及其潜在功能。【结果】花前GA处理强烈抑制‘魏可’葡萄胚珠及种子发育,高效诱导其无核,且无核率达99.8%。克隆鉴定了VvMIR160s前体基因序列（501 bp）及成熟体序列,且它们在不同物种间具有较高的保守性;基于vvi-miR160s序列,预测到靶基因VvARF18,利用RLM-RACE技术检测到vvi-miR160s对VvARF18的裂解位点在第10和第11位之间,裂解频度9/17,证明VvARF18是vvi-miR160s的真实靶基因。该靶基因编码683个氨基酸,在398—411位存在核定位信号,且该蛋白亚细胞定位于细胞核上。VvARF18与其他物种间序列的同源保守性较高,基因结构相似,其中VvARF18蛋白与茶、烟草、梅花等物种亲缘关系较近。VvARF18启动子中包含4种作用元件,且含有较多激素相关元件。RT-qPCR结果显示,随着葡萄果实的发育,vvi-miR160c/d/e呈现‘V’形表达趋势,在硬核种子发育期表达较低,而VvARF18表现出与前者相反的表达趋势,在硬核种子发育期呈现高表达,表明vvi-miR160c/d/e对VvARF18负调控,但vvi-miR160a/b与VvARF18表达水平却不存在明显负相关。GA处理极显著地上调了vvi-miR160a/b在葡萄硬核种子发育期的表达,同时也显著抑制了VvARF18在同时期的表达,且它们的表达水平呈负相关,表明GA处理促进了vvi-miR160a/b对VvARF18的负调控作用;相反,GA减弱了vvi-miR160c/d/e对VvARF18的负调控作用。【结论】在vvi-miR160家族中,vvi-miR160c/d/e可能介导VvARF18在葡萄种子发育的特定阶段调控种子的发育形成,而vvi-miR160a/b可能主要介导VvARF18参与调控GA诱导葡萄种子败育的过程。     

菠萝蜜种子淀粉制备香草兰微胶囊的工艺研究

以菠萝蜜种子淀粉为壁材,采用饱和水溶液法制备香草兰精油微胶囊,以包埋产率为指标,采用响应面分析法对微胶囊的包埋条件进行优化探讨。结果表明:5个单因素中,影响最显著的因素为壁芯材比例、包埋温度和包埋时间。响应面优化得到香草兰精油微胶囊的最佳工艺条件为壁芯材比例为7.5∶1;包埋时间72 min;包埋温度54℃,此条件下的包埋产率为(95.46±0.2)%,包埋率为(76.35±0.6)%,载油量为(27.73±0.3)%。试验证明,此条件结果与模型预测值相吻合,此工艺条件可为菠萝蜜种子淀粉包埋香草兰精油微胶囊工艺提供理论依据。     

Simultaneous selection for seed and forage production in cocksfoot (Dactylis glomerata): application of drought tolerance and susceptibility indices

An experiment was conducted to estimate drought tolerance of some cocksfoot genotypes based on seed and forage yield and related indices (including tolerance index, mean productivity, geometric mean productivity, reduction percentage index, stress tolerance index and stress susceptibility index) and to identify relationships between measured traits. Twenty‐five genotypes were evaluated in the field under control and drought‐stress environments over 2 years. The results revealed a high variation for seed yield and forage yield and the measured indices under both moisture conditions. No correlation was observed between seed yield and forage yield under the control treatment, but this correlation was positively significant under the water‐stress treatment. Drought‐tolerant and susceptible genotypes were identified based on seed and forage yield performance. Genotypes 2, 4 and 7 had high seed yield, while genotypes 7 and 10 had high forage yield under both stressed and non‐stressed conditions and were identified as the most tolerant genotypes in each category. The results also revealed that genotypes 1, 2, 4, 6, 7, 8 and 24 had relatively high seed and forage yield in both control and drought‐stressed conditions. These genotypes can be used for further studies to improve both seed and forage yields concurrently.     

Revisiting rice breeding methods – evaluating the use of rapid generation advance (RGA) for routine rice breeding

Rice production needs to increase in the future in order to meet increasing demands. The development of new improved and higher yielding varieties more quickly will be needed to meet this demand. However, most rice breeding programmes in the world have not changed in several decades. In this article, we revisit the evidence in favour of using rapid generation advance (RGA) as a routine breeding method. We describe preliminary activities at the International Rice Research Institute (IRRI) to re-establish RGA on a large scale as the main breeding method for irrigated rice breeding. We also describe experiences from the early adoption at the Bangladesh Rice Research Institute. Evaluation of RGA breeding lines at IRRI for yield, flowering time and plant height indicated transgressive segregation for all traits. Some RGA lines were also higher yielding than the check varieties. The cost advantages of using RGA compared to the pedigree method were also empirically determined by performing an economic analysis. This indicated that RGA is several times more cost effective and advantages will be realized after 1 year even if facilities need to be built. Based on our experience, and previous independent research empirically testing the RGA method in rice, we recommend that this method should be implemented for routine rice breeding in order to improve breeding efficiency.     

汞水平对苋菜种子萌发的影响

采用不同浓度的氯化汞溶液(0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、25.0、50.0、100.0 mg/L)对不同品种苋菜种子进行浸种处理。结果表明,Hg+对苋菜种子萌发的影响在低浓度时有促进作用,随着Hg+浓度增加,苋菜种子的根长和芽长都明显减少,当Hg+浓度达到100 mg/L时,苋菜种子见萌芽,但都有红褐色痕迹,即汞污染现象非常明显;Hg+较高浓度时,各个不同品种苋菜种子导电率相对较高,种子活力相对较低。     

利用荚果厚度模拟大豆鼓粒进程的研究

大豆籽粒发育可分为鼓粒期和籽粒归圆期,探究无损伤检测鼓粒进程的指标对大豆相关研究具有重要意义。本研究以青鲜819-4、冀豆17、鲁96150和V94-3971为试验材料,通过分期播种、连续测定标记花荚的荚果厚度,分期收获同日标记的大豆籽粒并进行发芽率测定,研究大豆鼓粒期荚果厚度变化。结果表明:1)鼓粒期鲜荚皮厚度基本保持恒定,因此荚果厚度可用于度量籽粒厚度的变化。荚果厚度(y)与开花后日数(x)的关系可以用二次函数(y=ax2+bx+c)进行有效模拟。利用模拟函数可以对大豆鼓粒始期、最大荚果厚度出现期、鼓粒持续期以及平均鼓粒速率等进行有效预测。荚果最大厚度可用作判定大豆籽粒开始具备发芽能力的外观指标。2)荚果厚度变化受材料特性和外界环境的共同影响。同一材料不同时期标记的花荚,荚果厚度增速趋势可能有差异,因此在大豆籽粒灌浆特性研究中,同日标记花荚是籽粒灌浆特性研究中一项必要的控制措施。3)不同材料鼓粒特性存在差异,选择鼓粒启动早、鼓粒速度快的大豆品种是可行的。荚果厚度有望成为研究大豆灌浆特性和适时早收的无损伤选择指标。     

杂交水稻种子不同活力测定方法与其田间成苗率的相关性

以3个杂交水稻品种不同活力水平的种子批为试验材料,比较了标准发芽试验、低温发芽测定和高温催芽试验3种活力测定方法,并将试验结果与田间成苗率进行相关性分析,发现标准发芽试验的发芽指标、低温发芽10 d的发芽率和高温催芽后的发芽率均与田间成苗率存在显著正相关关系,且高温催芽后的发芽率与田间成苗率相关系数最高。研究结果表明,高温催芽法可以作为杂交水稻种子活力测定的有效方法。     

引发提高水稻劣变种子发芽率的蛋白质组学分析

引发处理是目前简便有效的提升种子发芽率和整齐度的方法,但引发提高水稻劣变种子发芽能力的机理并不清楚。利用蛋白质组学方法,分析清水引发和藤茶提取物二氢杨梅素引发2种处理方法与对照的差异蛋白,初步揭示引发提升种子发芽能力的机制。分析双向电泳图谱差异获得2倍以上显著差异蛋白点79个,通过MALDI TOF/TOF MS质谱分析鉴定出74个蛋白,其中2种引发处理与未引发对照相比同步上调或下调的共有蛋白,即引发相关蛋白有57个。分析引发相关蛋白可知,绝大多数的逆境防御蛋白类、能量相关蛋白类以及蛋白质合成和目标类蛋白丰度在引发处理中显著增加,推测引发提高种子发芽率的原因与逆境记忆、能量代谢活动和蛋白质合成能力增强等密切相关。     

浸种和外源激素处理对毛马齿苋种子发芽的影响

为提高毛马齿苋种子播种出苗率，分析不同时间浸种以及采用GA3、NAA和6-BA 3种外源激素处理对其种子发芽的影响。结果表明：浸种处理没有提高毛马齿苋种子的发芽势和发芽率的效果；GA3、NAA和6-BA三种激素浸种处理均能提高毛马齿苋种子的发芽势和发芽率；最适宜的浸种浓度分别为GA3 30 mg/L、10～20 mg/L NAA或6-BA 30 mg/L。其中GA3有效浓度范围较宽泛，建议采用，但GA3处理不能解除该种子发芽的需光性。