基于WT-CNN-LSTM的溶解氧含量预测模型

溶解氧（Dissolved oxygen, DO）含量是影响水产养殖产量的重要因素之一，具有时序性、不稳定性和非线性等特点，且其影响因子过多、存在复杂的耦合关系，难以实现精准预测。针对传统长短时记忆神经网络（Long short term memory, LSTM）预测模型易引入冗余数据，且在训练过长序列时会出现梯度消失现象，从而不能捕捉因子间长期的依赖性问题，提出了基于小波变换（Wavelet transform, WT）、卷积神经网络（Convolutional neural network, CNN）和LSTM的溶解氧含量预测模型。首先，使用WT降低数据噪声；然后，使用CNN深度挖掘各变量之间的潜在关系；最后，利用LSTM的时序性预测2h后的水产养殖溶解氧含量。结果表明，本文提出的WT-CNN-LSTM模型预测效果良好，其平均绝对误差、均方根误差和决定系数分别为0.138、0.229和0.954，比传统LSTM模型分别优化了28.87%、21.03%和4.61%。     

农机远程智能管理平台研发及其应用

本研究针对农机管理实时数据少、农机实时作业监管困难、服务信息不对称等问题，首先提出专业化远程管理平台设计时应具有五大原则：专业化、标准化、云平台、模块化以及开放性。基于这些原则，本研究设计了基于大田作业智能传感技术、物联网技术、定位技术、遥感技术和地理信息系统的可定制化的通用农机远程智能管理平台。平台分别为各级政府管理部门、农机合作社、农机手、农户设计并实现了基于WebGIS 的农机信息库及农机位置服务、农机作业实时监测与管理、农田基础信息管理、田间作物基本信息管理、农机调度管理、农机补贴管理、农机作业订单管理等多个实用模块。研究着重分析了在当前的技术背景下，平台部分关键技术的实现方法，包括采用低精度GNSS定位系统前提下的作业面积的计算方法、GNSS定位数据处理过程中的数据问题分析、农机调度算法、作业传感器信息的集成等，并提出了以地块为核心的管理平台建设思路；同时提出农机作业管理平台将逐步从简单作业管理转向大田农机综合管理。本平台对同类型管理平台的研发具有一定的参考与借鉴作用。     

Mouse melanoma cell exosomes promote expression of Rac1 protein in fibroblasts

AIM To investigate the effect of exosomes secreted by mouse melanoma cells on the expression of Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1 (Rac1) protein in fibroblasts. METHODS Ultracentrifugation was adopted to separete exosomes secreted by mouse melanoma B16-F10 cells. The morphological structure of exosomes was observed by negative-staining electron microscopy. The size distribution of exosomes was determined by nanoparticle tracking analysis (NTA). The exosomal markers, tumor susceptibility gene 101 (Tsg101) and tyrosinase-related protein 2 (Tyrp2), were identified by Western blot. Laser confocal microscopy was used to observe the process that mouse embryonic fibroblasts (MEF) took in exosomes during co-culture. Immunocytochemical staining and Western blot were used to detect the expression of Rac1 protein in MEF. RESULTS B16-F10 cell exosomes showed a typical tea tray-like structure, with a size range of 141~255 nm, and expressed protein markers Tsg101 and Tyrp2. The results of laser confocal microscopy showed that compared with co-culture at 0 h, a small number of exosomes appeared in the MEF at 12 h, and a large number of exosomes accumulated in the MEF after co-cultured for 24 and 36 h. Western blot analysis showed that compared with co-culture at 0 h, the expression of Rac1 protein in the MEF was significantly increased at 24 h and 36 h of co-culture (P<0.01). The results of immunocytochemical staining showed that compared with co-culture at 0 h, the positive expression level of Rac1 in the MEF cells was significantly increased at 12 h, 24 h and 36 h of co-culture (P<0.05 or P<0.01). CONCLUSION Intake of exosomes secreted by mouse melanoma cells promotes the expression of Rac1 protein in fibroblasts.     

蔬菜嫁接机器人柔性夹持搬运机构设计与试验

针对现有蔬菜嫁接机器人单手爪夹持搬运机构作业时需要在上苗、切削和对接工位往复旋转作业，限制了机器嫁接生产效率，存在夹持伤苗、操作人员上苗等待时间过长、易疲劳等问题，设计了一种四手爪柔性夹持搬运机构，能够实现上苗、切削和对接工位同步作业，以及秧苗柔性夹持与快速搬运，有助于提高机器嫁接效率。提出了基于缓冲材料的柔性夹持手爪和夹持力调节方法，分析了不同厚度EVA缓冲材料的压缩力学特性，得到缓冲垫完全闭合夹持条件下对不同秧苗的夹持力。利用ADAMS软件建立夹持搬运机构动力学仿真模型，分析了秧苗不同夹持力与旋转位移的变化规律，得出当夹持力小于0.4N时秧苗脱离了夹持手的束缚，夹持力大于3.5N时秧苗夹持与旋转作业稳定。机构性能试验结果表明：选取白籽南瓜苗和黄瓜苗为测试对象，柔性夹持手爪平均夹苗成功率为98.5%，比弧形夹持手提高4.5个百分点，伤苗率降低3.5个百分点，柔性夹苗效果显著；该机构嫁接平均速度为1052株/h，是同类型单手爪嫁接机作业效率的1.72倍，嫁接成功率为96.67%，大幅提高了嫁接机器人生产效率，能够满足工厂化嫁接育苗生产需求。本文研究结果可为高速嫁接机器人的夹持搬运机构设计和优化提供技术参考。     

草鱼TAB1蛋白的原核重组表达及其抗体制备

为了制备草鱼重组TAB1蛋白(rCiTAB1)及其特异性抗体,首先以草鱼头肾组织c DNA为模板,PCR扩增Ci TAB1基因全长序列,并依次构建重组克隆质粒p MD19-T-Ci TAB1与重组表达质粒pET-32a-Ci TAB1。该重组表达质粒经0.5 mmol·L~(-1) IPTG,37℃诱导表达12 h后获得以包涵体形式表达的重组CiTAB1蛋白(rCiTAB1)。然后,采用3种不同方法对包涵体蛋白进行变性,发现与高浓度尿素直接变性法和洗涤后尿素变性法相比,洗涤后梯度尿素变性法处理后的蛋白纯度最好,经透析复性后得到浓度为2 mg·mL~(-1)的r Ci TAB1。最后,将rCiTAB1蛋白与白油佐剂及免疫增强剂混合,室温下混合1.5h乳化成免疫原,3次免疫新西兰大白兔制备兔抗CiTAB1抗体,经间接ELISA方法和免疫琼脂双向扩散试验测得免疫后第33天血清中特异性抗体的效价分别为1∶1 048 576和1∶16。Western blot检测到一条分子量约为72 kDa的特异性条带,表明该抗体能特异性识别r Ci TAB1蛋白。研究结果为后续深入研究CiTAB1蛋白功能提供了物质基础。     

基于农林植物表型的智能喷雾机械研究进展

传统喷雾机械通常仅关注无生命的机械作业性能，而忽略了有生命的植物因素，造成喷雾机械智能化水平不高。文中在分析农林植物表型对喷雾机械设计方法和喷雾性能影响的基础上，系统综述国内外开展的智能喷雾机械研究，提出基于植物表型的智能喷雾机械设计方法研究展望，探讨分析基于农林植物表型特征参数的新型、高水平智能化喷雾机械，并指出农林植物表型技术的发展必将推动绿色智能喷雾机械的创新。     

大丽轮枝孢激活蛋白对小麦旗叶面积及其光合特性和籽粒产量的影响

为明确大丽轮枝孢激活蛋白（Verticillium Dahliae Asp-f2 Like，简称VDAL）对冬小麦旗叶面积、花后光合特性及籽粒产量的影响，于2017-2018和2018-2019年两个小麦生长季，以强筋冬小麦品种藁优2018为材料，在河北藁城设置大丽轮枝孢激活蛋白种子包衣，并在大田条件下设置春三叶（倒四叶）露尖（S3）、春四叶（倒三叶）露尖（S4）、春五叶（倒二叶）露尖（S5）、春六叶（旗叶）露尖（S6）以及孕穗期（SB）叶面喷施VDAL和全生育期不喷施VDAL（S0）6个处理，以不包衣且不喷施为对照（CK），分析了VDAL对小麦旗叶面积、花后光合特性和产量的影响。结果表明，S4和S5处理显著（P＜0.05）增加了旗叶的长或宽，从而增大了叶面积。S4、S5和S6处理可以维持旗叶花后较高水平的净光合速率。各喷施处理的籽粒产量均有不同程度的提高，与CK相比，两年间S4处理的籽粒产量均显著（P＜0.05）提高，2018-2019年，S5处理的穗粒数和籽粒产量也显著（P＜0.05）提高。综上，采用VDAL种子包衣，并于春生4~5叶龄喷施VDAL，可以增加旗叶面积和旗叶花后净光合速率，提高穗粒数和千粒重，从而达到增加产量的目的。     

我国猕猴桃产业发展现状及对策建议

近年来我国猕猴桃产业发展迅速,产业发展潜力很大,但由于起步较晚、主导品种不明确、管理技术体系落后、质量标准体系不完善等原因,仍然存在诸多问题。主要问题包括(:1)尽管采收面积和产量均位居世界第一位,但单位面积产量低,而且生产总量占水果总量的比例仍然很小(;2)果实品质较差,进口单价始终高于出口单价,进出口贸易逆差明显。笔者通过对国内外猕猴桃生产、贸易数据的统计分析和产业调研,总结产业发展现状,梳理出我国猕猴桃产业存在的主要问题,并分析产生的原因,为促进我国猕猴桃产业健康发展提出对策及建议。     

旱作区双免耕覆盖下冬小麦旗叶光合特性、根系分布及产量研究

为了解旱作区双免耕覆盖下冬小麦旗叶光合特性及根系分布特征，通过试验测定和分析了双免耕覆盖冬小麦旗叶叶绿素相对含量、光合有效辐射、光合速率、胞间CO₂浓度、蒸腾速率等光合参数，以及根长密度和根干重密度与传统耕作（对照）的差异。结果表明，与对照相比，双免耕覆盖下冬小麦旗叶叶绿素相对含量、光合有效辐射、净光合速率分别增加了11.2%、20.5%、31.7%，胞间CO₂浓度降低12.68%，蒸腾速率、叶片瞬时水分利用效率、气孔限制值分别平均提高13.1%、16%和30.7%。双免耕覆盖下冬小麦开花期和灌浆期根长密度在行内平均较对照分别提高47.13%和14.43%，在行间平均分别提高38.18%和 33.61%；两个时期的根干重密度在行内平均分别增加21.44%和14.42%，在行间平均分别提高19.96%和 12.56%。双免耕覆盖下冬小麦产量为4 872.0 kg·hm^-2，较对照增产18.4%，差异达极显著水平。由此说明双免耕覆盖可促进旱作冬小麦光合作用及根系生长发育，有利于其高产。     

环境与摄食对山东省近海鱼礁区不同体长许氏平鲉分布的影响

为研究环境与摄食因素对人工鱼礁区不同体长许氏平鲉分布的影响,采用2017—2018年山东省近岸3处鱼礁区环境和渔业资源的调查数据,利用变异系数CV均值将样本的体长分为10组,每组体长间隔为33 mm,并使用Bray-Curtis相似性指数比较不同海域许氏平鲉体长组成的相似性;运用去趋势对应分析(DCA)、典范对应分析(CCA)分析各环境要素对不同体长组许氏平鲉分布的影响;运用胃含物分析法分析许氏平鲉的食物组成。结果显示,西霞口与长岛鱼礁区样本体长组成相似性指数为70.66%,前三岛鱼礁区与西霞口鱼礁区、长岛鱼礁区的相似性指数较低,分别为54.94%和59.46%;大体长(299～365mm)许氏平鲉的分布与水深、水质指数(WQI)和化学需氧量(COD)相关性较大,喜好水深较深、营养丰富的水域;小体长(35～200 mm)许氏平鲉喜好水深较浅,水质好的水域。大体长(200～365 mm),高龄(2～3龄)的个体主要摄食鱼类、虾类和蟹类,优势饵料为鱼类(IRI为65.94%);小体长(35～200 mm),低龄(0～1龄)的个体主要摄食虾类和蟹类,优势饵料为虾类(IRI为45.69%)。研究表明,在浅水区域投放幼鱼保护型鱼礁,为幼鱼提供庇护所;将捕捞作业集中在深水区,减少对许氏平鲉小体长个体的兼捕,可以达到针对性增殖、保护许氏平鲉资源的目的。