Exogenous application of melatonin improves plant resistance to virus infection

In this study, melatonin (MEL)-mediated plant resistance to tobacco mosaic virus (TMV) was examined to study local infection in Nicotiana glutinosa and systemic infection in Solanum lycopersicum. Exogenous application of 100 µm MEL increased anti-virus infection activity to 37.4% in virus-infected N. glutinosa plants. The same treatment significantly reduced relative levels of virus RNA analysed by qRT-PCR and virus titres measured by dot-ELISA, and increased the relative expression levels of the PR1 and PR5 genes analysed by qRT-PCR, in virus-infected S. lycopersicum. MEL treatment induced considerable accumulations of salicylic acid (SA) and nitric oxide (NO) but did not significantly affect production of hydrogen peroxide (H₂O₂) in the virus-infected S. lycopersicum plants. Transgenic nahG N. tabacum was used to determine whether MEL-induced TMV resistance was dependent on the SA pathway. The results showed that the relative RNA level of the TMV analysed by qRT-PCR and virus titres analysed by dot-ELISA were not reduced by the MEL treatment in the nahG transgenic N. tabacum seedlings treated twice with 100 µm MEL. The increased relative expression levels of PR1 and PR5 were greatly reduced when cPTIO, an NO scavenger, was included in the MEL treatment. A working model of MEL-mediated plant resistance to TMV is proposed. MEL-mediated plant resistance to viruses provides a new avenue to control plant viral diseases.     

瓜类褪绿黄化病毒山东分离物全基因组序列扩增及分析

为明确分离自山东省寿光市甜瓜上的瓜类褪绿黄化病毒(cucurbit chlorotic yellows virus,CCYV)分离物的全基因组序列信息和遗传变异情况,利用毛形病毒属Crinivirus简并引物进行RTPCR检测,利用RACE技术结合RT-PCR方法克隆CCYV山东分离物2条RNA链的全基因组序列,通过与GenBank中其它地区CCYV分离物的全长序列进行比对分析其同源性,并基于CP基因序列构建系统进化树分析其遗传变异情况。结果表明,山东分离物经RT-PCR检测和测序后确定为CCYV。CCYV山东分离物与其它CCYV分离物的RNA1链和RNA2链的全基因组序列一致性的平均值分别为99.82%和99.88%,且2条链的5′末端均比较保守,没有碱基突变的情况发生;RNA1链3′末端存在2个碱基变异,RNA2链3′末端存在1个碱基变异。CCYV不同地区分离物主要分为3个簇群,其中山东分离物和中国其它地区分离物、日本分离物、苏丹分离物、黎巴嫩分离物和塞浦路斯分离物聚类在一起。研究表明CCYV基因组序列比较保守,该病毒的分化可能与地理来源存在一定的相关性。     

排种器振动种盘内种群质量实时监测方法

采用悬臂梁称重传感器测量排种器振动种盘内种群的冲击力,在分析不同参数下输出信号变化特征的基础上,设计了由加法器、精密半波整流、二阶巴特沃斯低通滤波和差动放大串联组成的信号处理电路,实现了振动状态下种群质量的实时监测。在振动种盘试验台上进行了性能试验,设定振幅为3、4、5mm,相应振动频率分别在11~13Hz、10~12Hz、9~11Hz范围,结果表明:当单位面积籽粒质量κ1.8 g/cm2时,信号处理电路输出电压Vout与κ的非线性误差小于5.5%;当κ2.0g/cm2时,由于种群振动运动的不稳定导致输出电压Vout的波动性增强,测量的非线性误差增大。信号处理电路零点输出电压随种盘振动强度的提高而增大,测量灵敏度随种盘振动频率的提高而降低,籽粒形状和力学特性差异对测量结果的影响可以被忽略,监测方法具有很好的适应性。     

广东省2010年生态足迹和生态承载力研究

利用生态足迹分析方法,对广东省2010年生态足迹和生态承载力进行了研究,分析探讨广东省经济活动对当地自然生态系统造成的压力及其影响程度,为识别和衡量广东省的可持续发展状态、制定城市建设策略和实现可持续发展提供参考依据。结果表明,广东省2010年人均生态足迹为2.5188 hm²,主要由耕地足迹和能源足迹构成,人均生态赤字为2.078 hm²,远高于全国、全球平均水平。总人口生态足迹赤字为2.17×10⁸ hm²,生态超载力达到4.7倍。与2001年相比,10年来人均生态足迹的总需求上涨了84%,其中林地和耕地涨幅剧增。而生态总供给则下降20%。生态系统的压力和强度与日俱增。建立集约型、节约型及生态型生产及消费模式,促进经济发展与人口、资源、环境相协调是广东省保持可持续发展劲头的主要途径和当务之急。     

基于MATLAB和VC++的纯电动汽车动力性能仿真研究

动力性能仿真是研究纯电动汽车的关键技术之一。首先建立车辆动力性能的一般数学模型,然后利用MATLAB/Simulink软件建立相应的仿真模型,并结合VC++软件开发出一款较为实用的纯电动汽车动力性能仿真软件,计算出PEV的加速性能、爬坡能力、最大车速和续驶里程等动力性能参数,并绘制动力特性曲线。     

考虑配置的多源注水系统泵站运行方案优化

为了实现对多源注水系统中各站内运行注水泵的型号、数量及运行参数同时进行优化,以系统输入功率最小为优化目标,考虑水量平衡、泵流量、泵正常运行压力、泵型号等约束,建立了考虑泵配置的泵站运行方案优化数学模型.针对优化问题的特点,设计了双重编码改进遗传算法对模型进行求解.在双重编码中,第1行采用实数编码表示泵的流量,第2行采用整数编码表示泵所属注水站编号,实现了对优化变量的准确描述,并指出了解的编码为变长度编码.设计了根据流量确定泵型号的方法,泵的其他运行参数根据选择的泵型号确定.在改进遗传算法操作过程中,设计了初始解的产生方法及与问题相适应的多种交叉和变异方法,使部分约束条件得到了满足,减少了不可行解的数量.利用本算法对某深度注水系统进行了优化设计,优化后系统输入功率比现状降低了2.42%,表明在多源注水系统中对泵的配置及运行参数进行同时优化节能效果明显.     

基于最优轨迹跟踪的地下铲运机无人驾驶技术

结合地下巷道的特殊应用环境,提出了一种基于最优轨迹跟踪的铲运机无人驾驶技术。铲运机在无人驾驶时,通过车载传感器实时获取其实际的行驶轨迹相对于最优路径轨迹的偏差信息,包括横向位置偏差和航向角偏差,将偏差信息进行充分融合后,通过实时控制并调整铲运机前后铰接角的大小实现位置和航向角偏差不断趋向于零,以达到较好的跟踪最优路径轨迹目的。结合实际应用对算法进行了仿真测试,在模拟巷道环境下,利用2 m3铲运机验证了该无人驾驶技术,模拟实际环境下的实验结果证明,基于最优轨迹跟踪的方法可实现铲运机的无人驾驶。     

长期免耕对不同土层土壤结构与有机碳分布的影响

为探明长期翻耕与免耕条件下不同土层深度土壤结构稳定性及其有机碳分布特征,在长期定位试验中分层(0~10 cm、10~20 cm、…、90~100 cm)采集免耕和常规耕作处理下混合土样和原状土样进行土壤结构与有机碳的测定,结果表明:(1)随着土层的加深,0.5~2.0 mm和大于2.0 mm粒级团聚体含量表现为逐渐降低的趋势,而其他粒级团聚体含量呈增加趋势。免耕更利于提高大粒级团聚体(0.5 mm)的含量,且土壤结构的稳定性显著提高,其作用深度在50 cm以上。(2)随着土层的加深,土壤总有机碳和活性有机碳均表现为先增加后降低再趋于稳定的趋势。免耕处理在0~80 cm土层的土壤总有机碳和活性有机碳均高于常规耕作处理。(3)随着土层的加深,不同粒级团聚体总有机碳含量呈降低趋势,大粒级团聚体中含有较高的有机碳。免耕更利于0~40 cm土层不同粒级团聚体总有机碳含量的提高。随着土壤团聚体粒级的降低,土壤活性有机碳含量呈降低趋势。与常规耕作相比,除0.053~0.250 mm粒级团聚体外,免耕提高了0~20 cm土层各粒级团聚体中活性有机碳含量。(4)随着土层的加深,各粒级团聚体中有机碳对土壤总有机碳的贡献率表现为先降低后增加再降低的趋势。不同粒级团聚体中,大于2.0 mm和小于0.053 mm粒级团聚体有机碳贡献率在0~100 cm土层均低于其他粒级团聚体。在0~20 cm、30~40 cm和90~100 cm土层,免耕处理各粒级团聚体有机碳累积贡献率均高于常规耕作。     

基于地基激光雷达的叶倾角分布升尺度方法研究

地基激光雷达因其具有穿透力强,能够提取植被冠层三维结构信息的优势,是提取植被叶倾角分布(Leaf angle distribution,LAD)的理想数据源,因此将地基激光雷达数据与遥感影像结合获取大尺度叶倾角分布结果颇具潜力。以河北省保定市北部4个县为研究区,利用10个玉米样地的地基激光雷达数据提取叶倾角分布结果,使用主成分正变换提取玉米实测叶倾角分布数据中信息量最大的前3个主成分,再利用神经网络模型对所提取的主成分与Landsat8反射率数据结合建立关系模型,然后将训练好的模型应用于整个研究区进行升尺度转换,最后通过主成分逆变换,得到升尺度后平均叶倾角(Mean tilt angle,MTA)结果。对升尺度后LAD与实测LAD及升尺度后MTA与实测MTA进行交叉验证,结果表明,升尺度MTA与实测MTA的验证精度(R2)为0.786 2,均方根误差(RMSE)为3.04°。该结果表明,使用提取主成分方法建立光谱数据与叶倾角分布的关系模型从而达到升尺度转换的目的具有可行性,模拟精度较高,且误差较小。     

荷电液体射流破碎长度理论与实验

基于表面波线性不稳定性理论建立了荷电液体射流色散方程并进行数值计算,应用高速摄影技术测量荷电液体射流破碎长度,对理论分析结果进行实验验证.在讨论的射流速度、荷电电压范围内,随着射流速度或荷电电压的增加,0阶、1阶表面波最大增长率不断提高,但0阶表面波最大增长率始终大于1阶表面波,主导射流破碎过程;提高射流速度,射流破碎长度先增加至一个极值之后逐渐减小,荷电电压总是促进射流破碎,减小射流破碎长度;提高液体电导率,射流破碎长度增大.实验结果表明,线性不稳定性理论能很好地解释射流速度、荷电电压和液体电导率对射流破碎长度的影响,但在预测射流破碎长度极值对应的临界射流速度时存在一定的偏差.