基于嵌入式互联网的远程智能喷雾控制系统设计

为提高设施农业植保作业智能管控能力,该文提出一种基于STM32F101和STM32F103嵌入式技术,结合4G互联网、局域WIFI通信技术及超声波靶标检测算法,能够便捷地对设施作业装备远程视频与控制的方案,达到人机分离与精准施药的目的。该系统在Eclipse和Keil-uvision4开发环境下采用Socket和多线程技术实现双向通信,以TCP通讯协议为媒介,Android端和客户端通过互联网或无线网卡转接移动路由实现远程智能喷雾控制。试验结果表明：1）Android端能够在LAN或Internet中实现智能喷雾装备的近远程控制,软件界面回传状态无卡顿、延时发生,能够准确发射控制指令,实现了对靶标间歇性施药管控;2）系统建立的双向心跳包能够在通信故障情况下迫使喷雾装备处于休眠状态,经测试,心跳包设定时间与喷雾装备休眠响应时间平均相对误差不超过5.50%;3）采用视频帧对冠层中线定位,借助超声检测算法确定风送距离参数且建立冠层体积模型。试验发现,冠层密度对体积测量结果有显著影响,但总体测量准确度可达94.67%。该研究对其他农机装备的智能化管控研究有参考意义。     

猪FAM213B基因mRNA和启动子的克隆及序列分析

【目的】获得猪FAM213B基因完整mRNA和启动子序列,研究猪FAM213B基因表达,为探讨母猪妊娠的建立和胚胎发育调控机制奠定基础。【方法】通过5'RACE和3'RACE技术,获得基因完整mRNA序列,分析不同物种该基因氨基酸序列相似性;通过PCR克隆启动子区,并通过双荧光素酶报告基因载体系统转染猪子宫内膜细胞,研究其转录活性。【结果】猪FAM213B基因mRNA全长808 bp,其中5'UTR、CDS区和3'UTR长度分别为67、609(含终止密码子)和132 bp(不含poly A序列),在17~106位氨基酸之间存在硫氧还蛋白折叠结构域;与猪FAM213B基因其他2个潜在转录本相比,三者都包含硫氧还蛋白折叠结构域,但蛋白三级结构存在较大差异;猪FAM213B氨基酸序列与山羊、牛和绵羊高度相似,相似性分别为94.03%、93.03%和91.54%。克隆获得2 261 bp(-2 231/+30)的基因启动子序列,将其连接至双荧光素酶报告基因载体,转染猪子宫内膜细胞,发现获得的启动子片段能够启动下游报告基因的转录,在启动子区存在潜在的典型NFκB等转录因子结合位点。【结论】本研究获得猪FAM213B基因转录本长度为808 bp,其蛋白存在硫氧还蛋白折叠功能结构域,其启动子序列(-2 231/+30)在猪子宫内膜细胞中具有较强的转录活性。     

时变网络拓扑图下智能电网中基于优化算法的分布式调度响应

就时变网络拓扑图下智能电网中基于优化算法的分布式调度响应问题进行了研究.利用原对偶方法将带有约束的智能电网优化问题转化为一个无约束的优化问题同时提出相应的求解算法.该算法允许不同发电机之间采用异构常数步长进行更新,同时给出了算法的收敛速度.理论推导表明文中所提出的算法能以线性收敛的速度达到该问题的最优解.     

无人机果树施药旋翼下洗气流场分布特征研究

植保无人机悬停果树施药时的旋翼下洗气流场分布对雾滴空间运动和在冠层内部的附着、穿透有重要影响。该文基于计算流体动力学(computationalfluiddynamic,CFD)方法,结合RNGκ–ε湍流模型、多孔介质模型和滑移网格技术,通过构建虚拟果园,对六旋翼植保无人机悬停果树施药时的下洗气流流场进行数值模拟,分析在无人机不同悬停高度、不同果树生长阶段和不同自然风速下的气流场分布特征,并进行标记点下洗气流速度测试试验。研究结果表明:1)自然风速大于3 m/s时,旋翼下洗气流速度已淹没于环境自然风速中,不再满足植保无人机悬停施药作业条件;2)自然风破坏了旋翼下洗气流的中心对称状态,向下风方向出现后扬,且随着自然风速和悬停高度的增大,后扬距离随之增大;3)与无自然风状态比较,果树生长时期对其喷头处速度分布影响不显著,主要受自然风影响,且竖直向下的z向气流占主体地位,对雾滴的对靶运输起主导作用,应将喷头安装于可使雾滴获得较大z向速度的旋翼正下方0.2 m处附近;4)无人机悬停位置沿逆风方向调整后,冠层内部上、中、下层气流平均速度较调整前分别由1.36、0.80、0.81 m/s增大至3.04、2.37、1.63 m/s;上、下层速度分布变异系数分别由74.26%、35.80%降至45.39%和22.70%,中层略有增大,总体利于实现对靶喷雾。试验结果表明,标记点下洗气流速度测量值和模拟值之间具有较好的一致性。该文可为动态环境条件下植保无人机悬停果树施药的对靶喷雾自适应控制技术研究提供参考。     

不同大豆种子萌发期耐盐性分析

为探究大豆萌发时耐盐性差异,选取栽培大豆晋大53和野生大豆平南,设置多种NaCl溶液浓度对发芽过程进行胁迫处理,选取胁迫对发芽性状影响最适的差异浓度,对13种大豆材料进行耐盐性鉴定。结果表明,NaCl溶液浓度200 mmol/L为盐胁迫的最适浓度;与对照相比,盐胁迫下大豆种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数明显降低,而不同大豆材料受胁迫影响差异显著,材料间各指标也具有一定差异。综合来看,在13种大豆材料中,SNSZ177,SNSZ266为耐盐材料;SNWS93,SNWS265为不耐盐材料;其余为中等耐盐材料。     

广州地区娟姗种公牛精液品质随月份的变化研究

选择在广州地区亚热带气候条件下2岁～6岁的娟姗公牛5头,观察其精液品质(采精量、原精密度、原精活力以及细管精液产量)在全年不同月份的变化情况.结果表明:娟姗公牛的每次采精量和细管精液产量在气温较高的7～9月份会因为采精频率的减少而增加,10月份会因为周采精频率增加而使每次采精量和细管精液产量有明显减少;娟姗公牛的原精密度在气温适宜的2月份和采精频率较低的8月份会出现两个高峰值;娟姗公牛的原精活力在气温较高的月份会出现明显的下降趋势,2月份气温适宜时原精活力最好.     

瘦肉型种公猪生长曲线分析

随着瘦肉型猪饲养量的不断增加,对瘦肉型猪生长发育规律的研究成为养猪业研究的重要方面之一。本研究采用Logistic方程与非线性混合效应模型方法,分析瘦肉型种公猪30￣100kg生长情况,结果表明:采用Logistic方程、非线性混合效应模型均能很好地拟合杜洛克、长白与大白种公猪的生长曲线,但非线性混合效应模型的拟合效果要优于Logistic方程,Logistic方程拟合低估了猪只的生长潜能。采用非线性混合效应模型拟合的结果还表明,瘦肉型长白种公猪的成熟体重要高于杜洛克、大白种公猪,表明目前长白种公猪选育更趋向于个体大型化,而大白种公猪趋向于个体小型化。     

猪泛素-B 基因的克隆及组织表达谱分析

从人泛素-B（Ubiquitin B,UbB）基因mRNA序列出发,在猪的ESTs库中进行同源性搜索,通过电子克隆和进一步RT-PCR方法从猪肌肉组织总RNA中扩增出泛素-B基因部分cDNA序列（GenBank登录号：EF688558）,长894bp,其中在89～778bp处包含一个完整的开放阅读框,编码229个氨基酸。猪泛素-B基因由2个外显子和1个内含子构成（GenBank登录号：EF688559）,内含子长657bp,符合GT-AG规则。序列分析结果表明：猪泛素-B基因与已报道的人、黑猩猩、小家鼠、大鼠、鸡等物种的泛素-B基因高度同源,同源性分别为92％、91％、91％、91％、89％,氨基酸序列同源性为100％。半定量RT-PCR结果表明：泛素-B基因在150日龄肥育猪心脏、肝脏、肾脏、小脑中的表达量较高,脾脏、肺脏、胃、膀胱、背最长肌、大脑次之,脂肪和下丘脑中的表达量最低,其在蓝塘与长白猪肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胃、膀胱、背最长肌等7个组织中的表达量存在差异。     

广东省现有5个地方猪种基于SNP芯片的遗传多样性分析

本研究以广东省现有的5个地方猪品种为对象,利用SNP芯片进行SNP分型,对比欧洲野猪、亚洲野猪以及4个西方商业猪种,对广东省现有地方猪品种的遗传多样性、遗传距离以及群体结构进行分析。结果表明:两广小耳花猪、大花白猪和蓝塘猪的遗传多样性低于西方商业猪种以及粤东黑猪和梅花猪;广东省地方猪与亚洲野猪遗传距离较近,与西方猪种遗传距离较远;作为大花白猪一个类群的梅花猪与大花白猪遗传距离较远,主成分分析以及Structure分析表明梅花猪与大花白猪遗传差异较大,梅花猪具有独特的遗传结构并存在西方猪血液的渗入;粤东黑猪与西方猪种遗传距离较近,粤东黑猪也存在西方猪种血液的渗入。综上所述,两广小耳花猪、大花白猪和蓝塘猪的遗传多样性较低,梅花猪和粤东黑猪存在西方猪种血液的渗入。     

猪育种标记辅助选择的经济效益研究

为了研究在育种群中利用MAS对猪育种中所需选择的5个性状即NBA、BF、FCR、ADG、IMF的经济效益,本研究采用3个不同规模的基础群:母猪分别为100、200、300头,公猪都为10头,利用LE、LD和DR等3种类型标记对5个性状分别进行MAS闭锁繁育选择5个世代,基础群个体间无亲缘关系;估计育种值采用的模型为SBLUP(标准BLUP)模型(以此育种值为对照)、MBLUP混合模型(使用LE和LD标记时)和QBLUP模型(利用DR标记时).由各性状利用MAS获得的额外遗传进展计算MAS带来的经济效益.研究结果表明,利用DR标记获得的经济效益高;3个规模不同育种群利用DR标记进行MAS时,300头母猪群体获得的经济效益最高;尽管利用LE标记比利用LD标记获得更多的额外遗传进展,但还是以利用LD标记获得的经济效益更高.