宽幅水稻播种机精确埋深控制系统设计与试验

针对水田地面不平整导致的大型水稻播种机难以操控的问题,提出一种基于水田的水稻精确埋深控制系统。该系统由浮船传感器、电比例控制阀组、提升角位移传感器、控制装置组成。首先,设计一种基于浮船传感器的仿形控制系统,通过浮船传感器获取水田信息,并将其转化为PID控制参数。其次,通过PID控制电比例控制阀组,从而控制播种机的耕种深度。最后,由掩埋浮板对播种后水田的整形功能实现水稻精确埋深。试验结果表明：当播种机组行驶速度小于0.67 m/s时,宽幅播种机能够跟随浮船传感器浮动,且播种机开沟器不脱离水田表面的同时不陷入太深。当种子埋深平均值控制在20 mm±10 mm时,埋深合格率达96.7%,且降低拖拉机开芯式液压系统的液压油温度。     

基于超低功耗单片机和光电传感器的蜜蜂计数监测系统设计

蜜蜂授粉是目前冬季设施草莓产量和质量的重要保障,然而尚未有专门针对设施草莓进行蜜蜂授粉效率的监测系统。该文采用MSP430超低功耗单片机系统结合双红外光电传感器和无线串口装置,设计开发了一套基于设施草莓环境的蜜蜂蜂群计数监测系统,用于统计和监测授粉蜜蜂的活动规律并判断其活力。该系统采用超低功耗(1.8~3.6 V,0.1μA/power~down)单片机MSP430G2553作为控制核心,用并联的红外光电传感器分别感应2个通道的蜜蜂进出巢的方向,光电信号触发单片机外部中断后,单片机根据触发顺序对该信号进行处理和转换后开始计数,并把蜜蜂实时进出的数据通过无线模块送入串口软件,最终通过串口软件显示在上位机的界面上以及液晶显示屏上。田间试验表明整套系统性能稳定且功耗低,系统内部设计有稳压芯片TPS7333,可转换为3.3 V电压给系统稳定供电,所以该系统可采用交流电供电和普通5 V移动电源2种供电模式,给田间试验带来了诸多方便。田间试验结果显示,该系统能精确地实时统计蜜蜂进出巢的数据,从而动态反映蜜蜂的活力变化和行为规律,给提高蜜蜂田间授粉效率的研究提供了参考。     

辽引杏鲍菇1号特性及其栽培技术要点

辽引杏鲍菇1号需要较充足的氮源和碳源,基质的碳氮比在20:1时菌丝活力最强,产量也最高。最适温度22~24℃。子实体生长期间空气相对湿度为85%~90%,最适光照强度为500~800lx,子实体生长发育时空气中CO_2浓度要控制在0.03%~0.08%。     

浅谈园林设计绿化中的水景设计

在园林景观中,水景景观会非常引人注意,它给整个园林景观带来独有的观赏性,但是在水景景观的设计方面还存在一系列的问题,等待着我们去解决。本文结合园林绿化设计来浅谈一下怎样更好地进行水景景观设计。     

中华蜜蜂化学感受蛋白CSP1的功能模式分析及亚细胞定位

【目的】研究中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)重组化学感受蛋白CSP1与不同化学信息素的结合功能、模式及其亚细胞定位,明确触角特异表达的CSP1蛋白功能。【方法】将克隆的中蜂CSP1构建至p ET-32a(+)载体并转入BL21(DE3)感受态细菌中,挑取单克隆菌落接种于LB培养基,培养过夜后按1%(V/V)进行转接,继续培养至OD600≈0.4左右时,加入IPTG至终浓度为1 mmol·L~(-1)后继续诱导5 h。将诱导好的CSP1大肠杆菌菌液离心弃上清,再加入细菌裂解液超声破碎,离心后上清用镍柱对CSP1重组蛋白进行亲和层析纯化,再经PBS透析液透析后,最终获得可溶的具有生物活性的CSP1重组蛋白。设定荧光分光光度计的激发波长为281 nm,测定竞争性荧光探针1-NPN与CSP1的相互作用,用Scatchard方程计算其解离常数,再计算获得CSP1与各种候选化学信息素的亲和力。以CSPMbra A6晶体结构(PDB代码:1n8v)为模板,通过同源建模和分子对接解析CSP1蛋白与化学信息素的结合模式,根据Mol Dock Score选出最佳对接模型进行作用机理分析,获得结合时配基周围的CSP1残基分布以及氢键产生情况,以此获得信息素与CSP1的结合模式。最后将CSP1免疫注射兔子获得多克隆抗体,并对中蜂工蜂触角进行低温固定、脱水和包埋后进行超薄切片,然后对样品切片进行免疫胶体金电镜定位,以解析CSP1在触角感器中的亚细胞分布。【结果】成功诱导获得可溶性的重组中蜂CSP1蛋白,利用荧光光谱分析1-NPN与CSP1的解离常数K1-NPN为2.1μmol·L~(-1),结合位点数n为0.99,表明结合时基本以1:1结合,线性相关系数为0.9933。在9种化学信息物质中,CSP1与两种蜜蜂蜂王信息素成分对羟基苯甲酸甲酯(HOB)和9-羰基-2癸烯酸(9-ODA),和植物挥发物成分3-蒈烯均具有较强的结合能力,其中与CSP1亲和力最强的对羟基苯甲酸甲酯的[IC50]和解离常数KD分别达到10.1和7.68μmol·L~(-1)。分子对接显示不同配基与CSP1的结合分别是通过与CSP1疏水腔中特定氨基酸残基(或借助于氢键)作用结合。典型的如CSP1与HOB相互作用过程中,预测主要由8个氨基酸残基贡献能量,包括4个疏水性残基(Phe30、Phe44、Leu70和Phe85),3个极性中性残基(Tyr26、Tyr27和Ser41)以及1个酸性残基(Asp40),其中Asp40中两个羧基上的氧原子分别与HOB苯环中羟基上的氧原子分别产生一个氢键。免疫电镜定位结果显示CSP1主要表达于板形感器周围附属支持细胞中,少量表达于感器内部,这与气味结合蛋白的定位存在明显区别。【结论】中蜂CSP1与两种蜂王信息素成分和某些植物花香成分具有较强的结合能力,集合了信息素结合蛋白和普通气味结合蛋白的功能和相似的作用模式,但其亚细胞定位与气味结合蛋白存在明显区别,显示化学感受类蛋白生理特征的多样性。     

桔小实蝇雌雄虫对18种寄主挥发物的触角电位差异比较

摘要：桔小实蝇（Bactrocera dorsalis）是一种重要的检疫性害虫,其雌虫经常选择多种水果果实进行产卵和为害,因此这些寄主水果的挥发物很有可能是引诱桔小实蝇雌虫的嗅觉信息。为了系统研究不同寄主水果挥发物对桔小实蝇雌雄虫的嗅觉反应差异,本研究从8种寄主中选择18种常见的植物挥发物,分别对其雌雄进行触角电位(EAG)测试。结果显示,雌雄成虫个体之间有11种无显著性差异,其他7种雌雄之间均呈极显著性差异（P<001）。其中,雌虫对反 2 己烯醛、苯甲醛和3,4二甲基苯甲醛等3种,雄虫对乙醛和水杨酸甲酯等2种具有较强的EAG反应（均>300 mV）。另外发现,雌雄成虫对于供试的醛类、酯类和酮类的平均反应值均较醇类和萜烯类的平均反应值强（P<001）,而雌雄之间除醛类外,其他类别挥发物并无差异。表明桔小实蝇雌雄成虫对植物的嗅觉选择性和敏感性存在着明显的差异,同时在挥发物类别上也有一定的相似性。     

化学感受蛋白直系同源基因CSP8在茶尺蠖及近缘种灰茶尺蠖中的表达分析

化学感受蛋白(Chemosensory proteins,CSPs)在昆虫化学通讯及其他生理过程中发挥重要功能.茶尺蠖与其近缘种灰茶尺蠖是茶园重要鳞翅目害虫,对我国茶叶的安全生产造成严重危害.研究化学感受蛋白直系同源基因在茶尺蠖两近缘种间的表达,有助于研发同时针对该两种害虫的绿色防控技术.通过荧光定量qRT-PCR分析...     

昆虫信息素研究进展

信息素是昆虫信息交流和信号传递的“化学语言”,能调节和控制昆虫的行为和生理变化。从本质上来讲,昆虫信息素就是有机化合物,不同昆虫的信息素在结构和成分配比等方面存在差异。昆虫信息素种类众多,根据作用机制可分为释放信息素和启动信息素;根据发挥的功能可分为性信息素、聚集信息素、报警信息素和标记信息素等。它们通过接收者的化学感受系统被识别和接收,过程十分复杂。目前,昆虫信息素在害虫防治、生物监控和保护以及促进昆虫授粉等多个领域被广泛应用。为后续进一步研究和利用昆虫信息素,该文从昆虫信息素结构差异和演化过程、分类和功能、传播和感知方式以及在生产实践中的应用等方面进行总结和综述,并对昆虫信息素的研究进行展望。     

中华蜜蜂NPC2基因家族克隆及表达模式分析

【背景】 作为我国本土重要的资源昆虫,中华蜜蜂（Apis cerana cerana,简称中蜂）对我国初冬季低温开花植物的传粉具有重要的生态价值,其传粉习性与嗅觉系统密切相关。前期对中蜂采集蜂高、低温处理后的触角转录组数据分析发现,与昆虫嗅觉相关的尼曼匹克C2型蛋白（Niemann-Pick type C2 protein,NPC2）基因家族在低温时表达量上升。【目的】 以中蜂NPC2家族基因为研究对象,克隆并分析其结构特征和表达谱以及高、低温处理下表达量的差异,为深入研究中蜂NPC2基因家族在中蜂低温适应的嗅觉感受功能提供参考。【方法】 基于中蜂高、低温转录组测序结果,利用RT-PCR克隆获得中蜂NPC2基因ORF序列,进行系统进化树分析和三维结构预测,然后通过实时荧光定量PCR分析中蜂NPC2基因在不同发育时期、组织的时空表达谱,以及高、低温时的表达量变化。【结果】 获得4个中蜂NPC2基因——AcNPC2a、AcNPC2b、AcNPC2c、AcNPC2d的ORF全长,分别为447、480、459和465 bp,编码148、159、152和154个氨基酸,预测蛋白分子量为16.12—18.53 kD,等电点分别为7.98、7.57、6.56和6.34。进化树分析显示AcNPC2与意大利蜜蜂的NPC2同源序列亲缘关系最近,与其他膜翅目昆虫NPC2也有一定相似性。实时荧光定量PCR结果显示,AcNPC2a在新出房蜂的腹部表达量最高,其次是在哺育蜂的腹部以及幼虫期;AcNPC2b在新出房蜂的胸部表达最高,在采集蜂的头部、胸部和后足也有表达;AcNPC2c在哺育蜂和采集蜂的触角中呈高丰度表达;AcNPC2d在采集蜂的头部表达量最高。经低温处理后,4个AcNPC2基因在采集蜂触角中的表达量均有所上升,但差异不显著。【结论】 AcNPC2具有NPC2蛋白的保守结构,其基因家族成员在中蜂的时空表达谱中呈现多样性,其中AcNPC2c在触角中呈高丰度表达,表明其与中蜂嗅觉感受功能关系密切。AcNPC2基因家族在低温时采集蜂触角中表达量均有所上升,表明该基因家族有可能参与中蜂的低温适应性,或与初冬季访花行为有关。