蜂巢温度全覆盖采集系统的设计与实现

为探索蜂巢内温度变化以及蜂巢恒温调控机理,设计了一种蜂巢温度采集系统。该系统由温度采集电路、嵌入式微处理器、Zigbee无线模块及上位机监测终端组成,其中温度传感器采集电路安放于2巢础间,微处理器及传输电路置于蜂箱外。采集电路以负温度系数热敏电阻作为温度传感器,微处理器控制多路切换开关、AD转换器,采用阵列式结构对巢脾各蜂房温度进行全覆盖检测、采集,采用Zigbee无线网络传输数据,利用C语言基于Visual Studio软件平台开发监测终端软件。试验表明:该系统在自然环境下运行稳定,105 s内可获取蜂巢单张巢脾2 880个蜂房温度数据,覆盖巢脾90%区域,获取温度数据与实际温度值误差小于0.5℃。     

毛白杨蔗糖合酶基因PtSUS1的克隆、表达及单核苷酸多态性分析

利用RT-PCR方法,首次从毛白杨成熟木质部cDNA文库中分离出PtSUS1 cDNA全长,并进行了测序和序列分析。结果表明:克隆的毛白杨PtSUS1 cDNA片段总长为2703bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,大小为2415bp,可编码长度为805个氨基酸残基的蛋白质,所推导的蛋白质氨基酸序列与拟南芥AtSUS1、水稻OsSUS1的蛋白质氨基酸序列同源性分别为83.4%,75.7%。组织特异性Realtime-PCR结果显示,PtSUS1在成熟木质部表达丰度最高,在成熟叶片、根部和正在发育的木质部表达丰度中等,在韧皮部和形成层有少量表达,在嫩叶与顶端分生组织中表达丰度最低。在此基础上,组合利用MEGA4.0和DnaSP4.50.4软件对毛白杨40株基因型个体的PtSUS1序列进行比对和分析,共检测到235个单核苷酸多态性(SNP)位点,SNP频率为1/25bp,多样性指数π为0.00924。在外显子区域,共检测到66个SNP位点,其中55个为同义突变,10个为错义突变,1个为无义突变。在编码区内,非同义突变与同义突变的比率<1,这一结果显示在毛白杨物种演化过程中,纯化选择是PtSUS1基因内同义SNP位...     

铁氧化菌菌株EEELCW01的基因组分析及砷转化功能

以从砷污染农田土壤中分离的1株铁氧化细菌EEELCW01为研究对象,对该菌进行全基因组分析,通过GO、KEGG、COG等数据库比对,预测该菌砷相关基因的功能;采用水培试验,验证该菌的砷转化能力。结果表明：菌株EEELCW01基因组大小为4 714 242 bp,具有2条大小分别为2 065 078 bp和2 649 164 bp的染色体,GC含量为55.99%,染色体上有4588个CDS,包含58个tRNA和12个rRNA;COG数据库注释表明该菌基因功能主要集中在氨基酸转运代谢、无机离子转运代谢等过程,GO数据库注释表明该菌主要包含膜组成部分、氧化还原过程和相关酶活性等功能,KEGG注释显示代谢相关的基因占比最高;菌株EEELCW01基因组中含有多种与砷代谢相关的基因(arsC、arsH、arsB、arsR、acr3、arrA、arxA和arsM);菌株EEELCW01将As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ)的能力强,有氧条件下,3 d时还原率达40.1%。可见,可利用该菌株促进砷的生物还原,并联合砷超富集植物进行环境砷污染修复。     

环境温度对蜂巢内温湿度的影响

为了研究环境温度对蜂巢内温湿度的影响,设计了一种在蜂群处于近乎原生态环境下的温湿度测试系统.该系统根据巢脾位置前后对称和蜂房均匀分布情况,在巢脾间隙处精确地放置微型温湿度传感器.上位计算机和下位单片机通信采用无线方式.计算机控制单片机何时采集,单片机采集的温湿度值传给计算机并显示和存储在计算机上.通过对检测数据的分析可知:在环境温度较高时,蜂巢各点温湿度几乎相等,蜜蜂均匀分布在蜂巢中;在环境温度较低时,从中间巢脾向最外层巢脾温度递减湿度递增,对于单张巢脾,从巢脾几何中心区域向周边区域温度递减湿度递增,说明蜜蜂聚集在蜂巢中间.无论环境温度高低,在蜜蜂分布区域都呈现出恒温和恒湿现象,蜂巢中心温度和湿度分别是(35±1)℃和(56±10)%RH.     

我国东北及华北地区小叶杨形态及生理性状遗传多样性研究

以东北和华北地区5个种源的小叶杨为材料,分别对17个表型及生理性状进行了比较分析。结果表明:小叶杨各性状在种源间和种源内均存在广泛的遗传变异;平均表型分化系数(VST)为47.11%,种源内变异大于种源间变异;小叶杨群体各性状变异呈梯度变化规律,高海拔的种源表现为苗高、叶大,而低海拔的种源表现则相反;利用种源间欧氏距离进行UPGMA聚类,结果显示,5个小叶杨种源可以划分为3类。研究结果将为天然小叶杨遗传资源的保存和利用提供理论依据。     

基于CC2420的ZigBee无线收发系统在设施农业中的应用

监测系统采用ZigBee无线通信模块CC2420和单片机AT89LV51构成。通过编程模拟SPI,对CC2420进行配置与控制,实现了节点与节点之间的无线通信。实践证明,该系统运行稳定,功耗极低。     

基于ZigBee的农业通用无线监测系统设计

根据农业监测的特点,采用低功耗ZigBee无线通信技术,设计一个多参数无线监测系统。遵循通用化和模块化设计思想,传感器和功能模块可组合配置,通用性强,使用灵活、方便。采用低功耗通信协议、芯片以及太阳能充电技术,延长监测电源寿命。该系统可广泛应用于设施农业、农业园区等场所的参数自动监测。