鱼类生殖细胞移植的研究进展及应用前景

生殖细胞移植是指将供体的生殖细胞移植到同种或异种受体体内,供体生殖细胞嵌合到受体性腺,经过增殖、分化并最终发育为功能性配子的过程。作为辅助生殖技术,它不仅为珍稀濒危动物的繁育和保护提供了新途径,同时也为生殖干细胞的功能研究提供了有效手段。鱼类生殖细胞移植研究首先在模式鱼类斑马鱼中开展,经过十多年的发展,取得了一系列突破性的进展:主要包括先后建立了以胚胎、仔鱼和成鱼为受体的生殖细胞移植体系,精原和卵原干细胞的发现拓宽了供体生殖细胞的选择,受体的选择与制备方法的完善。该技术在缩短鱼类性成熟周期、性控育种、珍稀濒危鱼类保护等方面具有巨大的应用前景,已成功在多种淡水和海水鱼类中开展了研究和应用。本文结合作者的研究实践和经验,系统地梳理和总结了鱼类生殖细胞移植的研究进展,指出了该技术实践应用的关键问题,并探讨了其应用前景。     

TGF-β信号通路在鱼类性别决定与分化中的作用

脊椎动物性别分化和性腺发育的分子机制保守，但不同类群的最上游的性别决定基因却大不相同，尤其是鱼类，其性别决定基因表现出明显的多样性。性别决定包括环境性别决定和遗传性别决定，环境性别决定主要受温度、光照、激素和pH等的影响，而遗传性别决定一般由位于性染色体上的性别决定基因决定。转化生长因子-β(transforming growth factor β, TGF-β)信号通路参与介导了多种生物学过程，近年来很多研究表明，鱼类有多个性别决定基因都是TGF-β信号通路的成员，且该信号通路对于鱼类的性别分化也有重要的作用。本文总结了鱼类已报道的性别决定基因或候选基因，详细综述了TGF-β信号通路在鱼类性别决定与分化中的各种功能，并探讨了该信号通路参与鱼类性别决定的可能机制，这对认识TGF-β信号通路在鱼类性别决定、分化中的作用和性控育种有重要意义。     

基于图像特征R通道检测玉米粒霉变及霉变程度的方法

霉变玉米粒对食品业、畜牧业和工业加工都有影响,因此快速识别霉变玉米粒具有重要应用意义。通过试验发现,正常玉米粒与霉变玉米粒在R通道上的像素值界限分明,G通道次之,而在B通道上两者的像素值大致相同,据此提出一种基于R通道来检测霉变玉米粒的方法。该方法利用正常/霉变玉米粒R通道上像素值的特征,对测试集中的玉米粒进行数理统计分析,获得正常/霉变玉米粒R通道像素值的取值区间。通过玉米粒图像处理得到总像素点数和霉变像素点数,并定义霉变像素点数与总像素点数之比为占比,通过非参数估测方法获取正常/霉变玉米粒占比交点作为判断玉米粒是否霉变的阈值。本文还探讨霉变玉米粒的霉变程度,即将霉变像素值的区间划分为三个子区间,分别得到重度、中度和轻度霉变像素点的数量,并分别依据占比将霉变玉米粒划分为重度、中度和轻度霉变。试验结果表明,所提出的方法对玉米粒是否属于正常还是霉变,检测的正确率都达到99%;对同一批霉变玉米粒进行不同位置重复试验,也能较稳定地识别出霉变玉米粒的霉变程度。     

基于双向准Z源逆变器的无刷直流电机驱动系统研究

针对农用电动运输车直流电源电压降落而导致的动力降低,以及车辆行驶工况复杂多变等问题,设计一种基于双向准Z源逆变器的无刷直流电机驱动系统。以STM32F103C8T6为控制器,完成驱动系统的硬件电路设计。通过直流母线方波升压和SVPWM控制策略,使无刷直流电机驱动系统具有ON-PWM斩波、准Z源方波升压、准Z源SVPWM三种驱动模式。最后搭建驱动系统的试验平台,取直流电源电压U_(dc)=24 V,直通占空比D_0=0.2,准Z源方波升压和准Z源SVPWM都将逆变桥的直流母线电压提升至40 V以上,有效解决直流电源电压降落的问题。驱动系统根据加速、爬坡、重载等具体工况快速、准确地切换工作模式,满足车辆的动力需求,提高车辆行驶的安全性和可靠性。     

我国植物工厂智能化装备研究现状与展望

植物工厂是实现精准农业的重要方式之一。近年来,智能化装备的发展和相关技术的突破,促使植物工厂取得重要进展。从种苗生产、作物管理、物流三方面对我国植物工厂智能化装备进行梳理总结;分析植物工厂智能化装备发展中面临种苗生产配套智能装备不够完善、作物管理智能化装备集成度低、物流智能化装备通用性差且普及率低等问题;并指出多传感器融合技术、作物生长模型、高性能低成本的零部件、小型智能化装备、智能化集成系统是未来发展趋势。     

基于PCA-Attention-LSTM网络的土壤氮含量监测

土壤作为农作物生长的主要营养来源,氮是植物生长的重要元素,有效评价土壤氮素含量可以促进配方施肥的发展。提出主成分分析、注意力机制和长短时记忆神经网络相结合的模型(PCA-Attention-LSTM)来监测土壤的氮素含量。采用PCA(主成分分析)对数据进行处理,提取影响土壤氮含量的关键影响因子,降低模型向量输入的维数,利用注意机制突出预测中的关键输入特征。在Keras深度学习框架的基础上搭建PCA-Attention-LSTM的网络模型,实现对未来2 h土壤氮含量的精监测。最后,以黑龙江省依安甜菜养植基地的数据对土壤氮含量进行训练和验证。结果表明,与RNN等其它网络模型相比,该模型的效果更好,基于PCA-Attenlion-LSTM网络模型的平均绝对误差,均方根误差和平均绝对百分误差分别为0.119、0.020、0.156。该模型预测精度高,泛化能力强,可以应用于土壤氮含量的监测。     

基于两段式收获工艺的花生起收机设计与试验

针对我国新疆地区花生种植的模式,考虑到现有机具适应性差的问题,结合花生收获农艺需求,研制一种可有序铺放的花生起收机,该机具主要由机架、挖掘铲、升运链、振动装置和铺放装置组成。振动装置中振动轮采用3个直径为80 mm的橡胶轮依次排列,排列间距为120 mm,铺放装置中两铺放对辊的间距区间为100～200 mm;机具可一次性完成花生的挖掘输送、振动去土和有序铺放等作业。采用正交试验法对机具关键部件性能进行田间试验,确定试验参数的较优组合。试验结果表明该机在升运链轮转速100 r/min,对辊间距150 mm,机具行走速度为1 km/h的条件下具有较优的性能,其总损失率为2.4%,带土率为13.6%,有序铺放率为80.4%,作业质量满足花生收获农艺需求,为新疆地区花生机械化收获的发展提供一定借鉴。     

橡胶籽脱壳试验机工作参数优化与试验

为提高橡胶籽脱壳加工的脱壳率和降低其破碎率,本文结合橡胶籽物理特性,运用Box-Behnken试验设计理论进行关键部件工作参数试验与优化,重点研究橡胶籽脱壳试验机工作关键参数中滚筒转速、脱壳间隙、滚筒表面材料自流角对脱壳率、破碎率的影响规律,将脱壳率、破碎率作为响应指标进行双目标优化和响应面分析,得出当橡胶籽脱壳试验机关键部件在给定区间内的最佳工作参数组合为:滚筒转速343.03 r/min,脱壳间隙12.35 mm,滚筒表面材料自流角15.5°,此时脱壳率和破碎率达到区间内最优解,其值分别为84.53%、12.95%。将优化参数修正后在实验室自制的橡胶籽脱壳试验机上多次重复验证试验,得出此时平均脱壳率为83.78%,破碎率为12.47%,说明此工作参数优化结果具有较高可靠性。该研究可为提高橡胶籽脱壳设备工作质量提供参考。     

2株致犊牛腹泻大肠杆菌的分离鉴定和药敏试验

赣西某肉牛养殖场有犊牛出现消瘦、食欲下降和排腥臭稀便等症状,为确定病原采集了腹泻犊牛的新鲜粪便,采用Bio-X犊牛消化道五联原位快速诊断试剂盒进行快速诊断,同时进行病原菌的分离与鉴定;为了确定病原菌对抗菌药的敏感性,选取了磺胺嘧啶钠、青霉素、链霉素、土霉素和氧氟沙星等多种抗菌药对病原菌进行体外抑菌试验。通过临床快速诊断与实验室诊断确定该病是由大肠杆菌引起的,体外抑菌试验结果显示2株分离菌对环丙沙星高度敏感,对青霉素和头孢拉定等抗菌药表现完全耐药。该养殖场依据药敏试验结果合理用药并采取多种防治措施,数日后无新发病例并且发病牛的病情得到较好控制。     

60Co-γ射线辐射元胡M1的效果

用⁶⁰Co-γ射线不同剂量辐射元胡块茎,研究辐照剂量对元胡M₁代性状的影响。结果表明,随着辐照剂量的增大,元胡鲜品产量极显著降低,每丛块茎数极显著下降、每丛块茎重极显著减少;随着辐照剂量的增大,呈现丛高下降、地上茎分枝数减少、生育期缩短、出苗率下降的趋势。用于育种的元胡块茎辐照剂量以80~100 Gy为宜。