基于数字孪生技术的平面渔网破损检测方法研究

为防止渔网破损造成养殖鱼类逃逸,有必要对网衣进行破损检测。为了克服人工检测劳动强度大且效率低下的缺点,实现渔网的精准实时监测,本研究提出了一种基于数字孪生的网衣破损检测方法,可利用传感器代替人工监测。该方法首先从渔网的数值仿真模型获取大量的仿真传感数据,然后将数据用于人工神经网络的训练与测试,最后生成可进行网衣破损识别的数字孪生体。数字孪生体可根据传感器监测到的数据来判断网衣是否发生破损。在数值模拟中,考虑各种波浪条件以及网衣的破损情况。在训练人工神经网络中,将有效波高Hs、谱峰周期Tp以及横纲竖纲的拉力值作为输入变量,将网衣完整状态以及破损状态作为输出。经过测试分析,该识别模型根据传感器数据识别网衣是否破损的平均准确率为94.32%,由此可见,数字孪生技术能准确检测到渔网的损坏,可以作为网衣破损检测的一种新方法。     

2022年安陆市小麦赤霉病综合防控技术示范结果初报

针对安陆市小麦赤霉病近年来加重发生态势,在湖北省植物保护总站的统一部署下,2022年安陆市开展了小麦赤霉病综合防控新药剂试验示范。从示范结果看,平均防效最佳的是麦甜+麦甜伴侣(20%氟唑菌酰羟胺SC+25%丙环唑EC),施用2次防效91.3%;其次是施用麦甜(20%氟唑菌酰羟胺SC)2次和乐麦宝(40%丙硫菌唑·戊唑醇SC)2次,防效分别为88.6%、84.4%。     

中国对虾4代人工选育群体与1个野生群体遗传多样性分析及差异SNP位点筛查

利用 2b-RAD 技术对中国对虾(Fenneropenaeus chinensis) 2015 年、2016 年、2017 年、2019 年 4 代选育群体和野生群体合计 821 尾个体进行简化基因组测序, 分析中国对虾人工选育群体和野生群体遗传多样性特征, 挖掘在持续人工选育过程中受选择的 SNP 位点。测序共得到 83767 个 SNP 位点, F-统计结果显示, 野生群体与选育群体间遗传分化系数(FST)均值为 0.022, 野生群体与 2019 年选育群体之间遗传分化程度最高为 0.0260, 与 2015 年选育群体之间遗传分化程度最低为 0.0190; 野生群体与选育群体之间遗传分化系数(FST)均小于 0.05, 为弱遗传分化。 群体主成分分析(PCA)结果显示野生群体与选育群体之间遗传结构未发生明显改变。遗传多样性统计结果表明,野生群体与选育群体期望杂合度(He)均值分别为 0.1716 和 0.1806, 观测杂合度(Ho)均值分别为 0.1861 和 0.1943, 多态性信息含量(PIC)均值分别为 0.1428 和 0.1515, 核苷酸多态性(Pi)均值分别为 0.1732 和 0.1813, 其中 2017 年、2019 年选育群体各遗传多样性指数与野生群体相比均存在显著差异(P＜0.05)。对不同世代选育群体与野生群体进行选择消除分析, 分别得到 92 个、103 个、166 个、117 个受选择 SNP 位点, 共有位点数目为 4 个。相邻世代选育群体之间等位基因频率逐代上升的共有位点数目为 7107 个, 其中 3674 个位点显著偏离哈迪–温伯格平衡(P＜0.05); 等位基因频率逐代下降的共有位点数目为 8501 个, 其中 4101 个位点显著偏离哈迪–温伯格平衡(P＜0.05)。研究结果表明, 中国对虾经过累代人工选育, 依然具有较高的遗传选育潜力, 可以继续作为人工选育材料。     

噬菌蛭弧菌对乌鳢养殖水质的影响

为了探讨噬菌蛭弧菌制剂净化水质和病害防治的效果,试验以0.75 mL/m2的用量向乌鳢养殖池泼洒浓度为1.0×108pfu/mL的噬菌蛭弧菌制剂,观察7 d内养殖池的pH、DO、NH3-N、NO2--N含量及弧菌总数等主要水质指标以及乌鳢死亡数目的变化。向乌鳢养殖池加入噬菌蛭弧菌后,试验组与对照组相比,NH3-N、NO2--N含量及弧菌总数明显减少(p<0.05),DO明显增大(p<0.05),但pH变化不明显(p>0.05);乌鳢死亡率也明显减少(p<0.05)。试验结果表明,以0.75 mL/m2的用量向乌鳢养殖池泼洒浓度1.0×108pfu/mL的噬菌蛭弧菌制剂,有利于提高DO含量及乌鳢存活率,降低NH3-N、NO2--N含量及弧菌总数。     

大豆耐盐基因研究进展

大豆是世界上重要的粮食作物和经济作物,土地盐碱化造成大豆产量大幅度降低。了解大豆耐盐的遗传和分子机制有助于挖掘盐碱地大豆产量潜力。迄今为止从耐盐大豆种质中已分离筛选出一批耐盐相关基因,其它植物中分离的耐盐基因有些也已被用于大豆耐盐研究,研究这些基因一方面可以揭示大豆耐盐机理,另一方面可以提高大豆耐盐性。为此,从近几年有关大豆耐盐基因的遗传、挖掘与筛选、分子标记、基因定位与克隆、转化及表达等方面的相关研究结果对大豆盐胁迫耐受相关基因进行了综述,以期为大豆耐盐相关基因的快速准确定位及耐盐高产新种质的发掘利用提供理论依据。     

基于分子蒸馏分离云南冰糖脐橙“褚橙”精油结合GC-MS分析香气成分

【目的】对分子蒸馏得到的云南冰糖脐橙精油香气成分进行分析,为调香提供依据。【方法】选用云南特有地理品种冰糖脐橙的代表"褚橙"作为原料,采用分子蒸馏技术对压榨得到的褚橙全果初油进行分离,并对馏分进行GC-MS分析,结果与ISO标准中甜橙油的主要化学成分比较,最后对褚橙精油进行加香评价。【结果】褚橙精油中共鉴定出58种化学组分,占褚橙精油化学成分的97.344%;其中,醇类7种(2.418%),醛类11种(3.403%),酯类2种(0.034%),烷烯烃类31种(90.959%),酮类3种(0.164%)以及其他化合物6种(0.521%),烷烯烃类化合物含量占主要地位。主要化学成分包括柠檬烯(76.769%)、月桂烯(7.001%)、芳樟醇(1.912%)、正癸醛(1.112%),α-蒎烯(3.046%)、桧烯(1.783%)和辛醛(0.959%)等。检测结果与ISO标准中甜橙油的主要化学成分进行对比,发现甜橙油中14个主要化学成分在褚橙精油中均被检出,但含量占比差异较大。将分离产物用于卷烟加香试验,感官评吸表明:添加褚橙精油的卷烟样品香气细腻度增加,口腔舒适度提高,甜味明显增加,丰富性提高,生津感较好,口腔残留有所改善。【结论】分子蒸馏得到的褚橙精油与传统的甜橙油主要化学成分相近,但所占比例差异较大。研究为卷烟调香中不同橙油的开发及应用提供参考依据。     

小麦-玉米轮作体系中土壤细菌菌群结构及多样性分析

合理的轮作可以改善土壤微生物群落结构,提高土壤肥力,减少病虫害的发生。为了探讨小麦和玉米轮作对土壤细菌的影响,采用传统PCR克隆文库构建、克隆测序并结合EzBioCloud细菌分类鉴定,对河南小麦-玉米轮作体系下农田土壤细菌的菌群结构变化及多样性特征进行了分析。结果表明,变形菌门（33.73%）和拟杆菌门（31.50%）细菌是小麦-玉米轮作体系土壤中最主要的优势菌群,其次为酸杆菌门、芽单胞菌门、放线菌门和疣微菌门等。在小麦和玉米生长期内细菌的丰度和多样性明显高于二者的间隔期;玉米生长期间细菌菌群丰度和物种多样性更高。不同的微生物群落在土壤中担负不同的生态功能。     

中国水稻白叶枯病菌小种C8菌株无毒基因的分离及功能鉴别

 白叶枯病菌与水稻间的互作符合基因对基因模式,不同小种中存在特异的avrBs3/pthA家族基因。对中国水稻白叶枯病菌小种C8菌株基因组DNA进行BamHⅠ酶切和Southern杂交,发现了其特有的约6.0 kb大小、含avrBs3/pthA家族基因的信号条带。经文库筛选、Southern杂交和限制性酶切分析,获得了C8小种avr/pthC8a基因。将该基因导入菲律宾小种6 的代表菌株PXO99A中,发现avr/pthC8a可使PXO99A丧失对水稻品种Asominori（携有成株期抗性基因Xa17）的毒性,暗示avr/pthC8a可能是与Xa17相应的无毒基因。序列分析发现,avr/pthC8a基因大小为3816 bp,编码1272个氨基酸,由102 bp编码的34个氨基酸重复单元在基因内的重复数为20.5个,其3′端的BamHⅠ酶切位点由GGATCC突变为AGATCC,其他特征均与avrBs3/pthA家族的成员相似,即C端存在1个亮氨酸拉链、3个核定位信号和1个酸性转录激活域。avr/pthC8a基因3′端的BamHⅠ酶切位点发生突变在avrBs3/pthA家族基因中鲜有报道。中国C8小种avr/pthC8a基因的发掘,为进一步了解水稻黄单胞菌毒性变异以及avrBs3/pthA家族基因的进化提供了理论依据。     

两种典型温度下农村化粪池出水氮素在原地土壤中的迁移转化过程

为探究典型温度下(25℃和5℃)农村化粪池出水氮素在排污口原地土壤中的迁移转化过程,采集原地表层土壤及化粪池出水,构建室内模拟系统,分析化粪池出水经土壤渗滤前后氮素组成。结果表明,农村化粪池出水氮素以可溶性无机氮(DIN)为主,其中NH_4~+-N占70%以上;两种温度条件下化粪池出水DIN差异不显著(P0.05,n=12),NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N浓度均具有极显著性差异(P0.01,n=12),25℃时硝化作用明显,导致出水NH_4~+-N低于5℃,NO_2~--N、NO_3~--N高于5℃;两种温度条件下原地土壤对化粪池出水DIN均有削减作用,其中NH_4~+-N削减量均占DIN削减量60%以上;25℃和5℃条件下,NH_4~+-N削减率分别为23.11%～47.37%和25.37%～43.47%;25℃时NH_4~+-N削减主要通过氨挥发、反硝化、厌氧氨氧化等作用完成,而5℃时NH_4~+-N削减主要通过土壤NH_4~+-N吸附作用完成;25℃时土壤对NO_3~--N还存在蓄积作用。研究表明,两种温度下化粪池出水NO-_2~--N和NO_3~--N在原地土壤中可发生反硝化或异化还原作用进而得到削减。     

中小粒径种子播种检测技术研究进展

播种检测技术是实现播种智能化的关键技术之一,可为变量播种提供基本的技术支撑。该研究分析了国内外中小粒径种子播种检测技术进展及相应检测装备,重点阐述了中小粒径种子感知方法,主要包括机械机电报警检测法、机器视觉检测法、光电传感检测法、电容传感检测法、压电传感检测法,并对不同检测方法优劣进行分析;同时围绕播种机故障监测、播量、播种频率、行距、株距、漏播、重播等评价指标,明确了播种检测的主要内容,结合精准农业要求为不同播种模式提出对应播种检测指标;进一步分析了为解决漏播问题的变量补种技术和播种检测信息传输技术的研究概况。在系统总结和分析播种检测相关技术的基础上,提出在精准农业背景下对中小粒径种子播种检测的发展要求,展望未来中小粒径种子播种检测技术发展趋势。