基于PVDF双压电薄膜的油菜播种监测系统的设计与试验

针对苏南地区油菜播种一体机作业过程中种子监测困难的问题,设计了一种基于PVDF双压电薄膜的油菜单粒精密播种机播种性能监测系统。系统通过播种机安装在测速轮上的编码器采集机具作业速度,结合设定的目标播量,得到理论排种间距,采用聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜监测装置,采集油菜种子落粒数。为了滤除机器振动信号干扰,设置参照压电薄膜,通过逻辑运算模块降低振动干扰,采用施密特电路迟滞原理消除比较器抖动干扰。系统采用STM32F103VBT6单片机作为中央处理器,结合设定的理论株距、相邻脉冲电压信号的时间间隔与播种机前进速度,计算得出播种量、排种速度、漏播率与重播率等性能指标。试验台试验表明,在26.5~42.2 r/min排种轴转速下,系统对排种量的检测精度不低于96.4%,漏播检测精度高于95.8%,重播检测精度高于98.4%;振动频率8~16 Hz条件下,系统播量检测精度高于95.2%。     

固氮螺菌157对玉米、向日葵的促生长作用

利用固氮螺菌157(Azosprillum sp.157)菌悬液对玉米(品种哲单37号)、向日葵(品种科阳7号)进行浸种,再结合菌悬液浇灌,研究其对玉米、向日葵的促生长作用。试验结果表明,通过菌悬液处理的植株,预试验株高均有极显著提高(P0.01),正式试验均有显著提高(P0.05);预试验和正式试验的叶绿素含量,玉米分别提高6.36%和108.3%,向日葵分别提高5.64%和0.1%;预试验、正式试验的鲜质量和干质量,玉米分别增加15.78%、3.35%和28.95%、32.18%,向日葵分别增加13.67%、2.95%和13.36%、32.76%,其中又以地下部分增加幅度明显高于地上部分。说明Azosprillum sp.157对玉米、向日葵具有促生长作用,尤其是对植物根际的生长有明显促进作用。     

白桦种群间木材纤维性状的表型变异与分子标记的遗传多态性

以东北地区的5个白桦天然种群为研究材料,在木材纤维形态性状测定的基础上,采用ISSR、RAPD分子标记研究了5个种群的遗传变异以及种群间纤维形态性状与DNA分子标记的相关性.结果表明:白桦天然林成熟材(18～31年生)的木材纤维长度在种群间差异不显著,纤维宽度和长宽比差异显著,帽儿山种群的木材纤维形态性状最好,汪清最差;利用ISSR和RAPD 2种标记检测5个白桦种群的遗传多样性,所得的研究结果基本一致,多态位点比率最高的为辽宁新宾种群,其次是帽儿山和汪清,而塔河和金山屯最低;ISSR标记的AMOVA分析表明白桦种群间的遗传变异占总遗传变异的10.82%;RAPD标记的AMOVA分析表明白桦种群间的遗传变异占总遗传变异的12.94%,研究结果均显示白桦的遗传变异主要发生在种群内部.利用2种标记技术的种群聚类结果基本一致,这一结果与基于木材纤维性状的表型聚类基本一致, 而且种群间遗传距离和地理距离之间存在一定的相关性.     

基于MiSeq技术的枯草期放牧蒙古羊瘤胃细菌多样性分析

为了阐明枯草季节牧草对放牧蒙古羊瘤胃生理功能的影响,明确放牧蒙古羊瘤胃消化的限制性因素,随机选取终年放牧的6只蒙古羊,在枯草期通过口腔采取蒙古羊瘤胃液,利用MiSeq高通量测序技术分析了瘤胃细菌种群的结构和多样性。结果表明,共得到了2 774个操作分类单元(Operational taxonomic unit,OTU),平均每个样品OTU为462.30。放牧蒙古羊瘤胃细菌共有13个门、24个纲、30个目、59个科、85个属被鉴定。在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes,58.59%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,18.18%)为放牧蒙古羊瘤胃中的优势细菌种群;在科水平上,主要包括瘤胃菌科(Ruminococcaceae,15.43%)、毛螺菌科(Lachnospiraceae,14.86%)和克里斯蒂娜科(Christensenellaceae,11.90%);在属水平上,普雷沃氏菌属(Prevotella,2.89%)和Candidatus saccharimonas(2.89%)是放牧蒙古羊瘤胃中的优势种群。说明冬春季枯草期放牧蒙古羊瘤胃细菌表现出典型的纤维消化菌群特征,因此,为瘤胃菌科和毛螺菌科提供营养,能够有效改善蒙古羊瘤胃的发酵功能,提高其对牧草的消化率。     

基于GIS的油菜播种控制系统设计与试验

针对江苏稻油轮作模式下由于水稻土壤湿黏导致地轮打滑而造成的漏播等问题,设计一套电控排种系统,对现有机械式油菜复式播种机进行自动化改造。播种作业时,该系统可根据计算机加载的播种作业信息、地图数据和实时获取的GPS位置信息确定当前播种参数,并发送到主控制器,经处理后,运用比例积分微分控制算法结合目标穴距和播种机前进速度,使用直流电机控制排种轴的旋转速度,实现油菜精准播种。试验结果表明,该系统控制电机转速的变异系数最大值为4.85%,台架试验中穴距变异系数的最大值为15.28%,较传统播种精度明显提高,且系统工作响应及时。     

DNA分子标记在林木遗传育种中的应用

分子标记是一种新型的遗传标记,它为包括林木在内的植物遗传育种研究提供了新的手段,在缩短育种周期、提高育种效益等方面展现了广阔的应用前景。DNA分子标记是目前林木遗传育种研究中使用最为广泛的一种分子标记技术,基于此,主要介绍了分子标记在林木育种上的应用。