用于观光农业的混合型无线传感器网络节点设计

【目的】设计用于观光农业中游客服务与田间种植管理通用的混合型无线传感器网络节点。【方法】设计该节点的硬件结构及基于Android系统的移动智能设备APP;利用ZigBee与上位机通信来实现种植环境监测和设备控制。【结果】支持用户使用基于近场通信和蓝牙技术的节点田间快速接入功能,通过移动设备为游客和种植管理者提供园内位置定位、种植信息查看、环境参数监测等服务。【结论】该混合型无线传感器网络节点使用灵活、方便、快捷、功能扩展性好,可为观光农业提供较为灵活的多业务工程化支持。     

一种新的混合共轭梯度算法

根据现有的共轭梯度算法,提出了一种新的求解无约束优化问题的混合共轭梯度法.在每一步迭代过程中,新算法总是能生成一个充分下降方向.在Wolfe线搜索下,提出的算法具有全局收敛性.数值实验表明该算法具有良好的计算性能.     

混播草种及其比例对黔草4号鸭茅草地产量的影响

[目的]探明黔草4号鸭茅的混播草地组合与草地产量。[方法]以黔草4号鸭茅单播为对照,在贵州省德江县共和乡建植不同混播比例的鸭茅+白三叶+多年生黑麦草、鸭茅+白三叶+高羊茅、鸭茅+白三叶共9种混播草地处理,研究不同处理对牧草高度、产量、叶茎比、豆荷比的影响。[结果]鸭茅+白三叶+多年生黑麦草(2∶1∶1)草地的产量达101 610 kg/hm~2,极显著高于其他处理,同时叶茎比为2.98,草地质量好,为最优草种组合与混播比例。[结论]该试验为筛选适宜贵州黔草4号鸭茅草地建植的最佳草种组合和混播比例提供依据。     

大豆TST基因的生物信息学及表达模式分析

TST为典型膜结合蛋白,具有高度保守序列,广泛存在于植物组织和细胞中。文章根据NCBI网站、Phytozomes数据库和MEGA软件分析大豆基因组中TST同源基因生物信息,发现大豆相关数据库中有8个大豆TST相关基因拷贝,其中5个TST基因与拟南芥和甜菜亲缘关系较近;通过实时荧光定量PCR分析大豆TST基因时空表达模式,确定GmTST2.1基因发挥拷贝作用;克隆GmTST2.1基因并分析其生物信息发现,GmTST2.1蛋白质由734个氨基酸组成,PI为5.1不稳定疏水性蛋白质,二级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲和片层结构组成,有典型N端跨膜结构域-中间胞质区-C端跨膜区结构域特征。研究分析GmTST基因生物信息学和表达模式,为进一步验证GmTST基因生物学功能提供借鉴和理论基础。     

柑橘品种鉴定的SSR标记开发和指纹图谱库构建

【目的】筛选出一套SSR核心引物,用于构建柑橘品种的DNA指纹图谱库,为柑橘种苗认证、品种登记和植物新品种保护提供技术支撑。【方法】以柑橘属8个主要栽培种类为试材进行PCR扩增,扩增产物经琼脂糖凝胶电泳检测,筛选出多态性丰富、扩增条带稳定的引物对部分参试品种进行PCR扩增,扩增产物通过变性聚丙烯酰胺凝胶电泳进行进一步的引物筛选;筛选得到的引物进行荧光标记,并选用部分柑橘品种进行PCR扩增,扩增产物利用基因分析仪检测,分别计算各引物的PIC值、等位基因数目,选取一套多态性丰富的适合进行荧光毛细管电泳检测的SSR引物组合,进而对所有参试品种进行分析,构建柑橘品种的DNA指纹图谱库,同时利用筛选的SSR标记对参试品种进行鉴定。【结果】初期以柑橘属8个种的代表品种(太田椪柑、沙田柚、沅江酸橙、大红甜橙、邓肯葡萄柚、枸橼、费米耐劳柠檬和墨西哥来檬)为材料,用362对SSR引物进行PCR扩增,扩增产物经4%琼脂糖凝胶电泳检测,初步筛选出80对种间多态性高、扩增稳定的SSR引物;进一步从8个种类里选择不同类型的64个柑橘品种,用上述筛选出的80对SSR引物进行PCR扩增,扩增产物经6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,再筛选出60对品种类型间多态性高、扩增稳定、条带清晰的SSR引物,并分别进行荧光标记;另以168份柑橘品种为材料对上述60对SSR引物进行PCR扩增,经荧光毛细管电泳检测,依据各引物的PIC值、等位基因数目、峰图读取难易程度、扩增稳定性及染色体位置等,最终筛选出21对SSR引物作为指纹图谱库构建的核心引物。为消除不同仪器、不同试验批次等引起的误差,为21对SSR引物各主要等位变异选择相应的参照品种。根据各引物标记的荧光颜色及扩增片段大小进行合理组合,21对SSR引物可分成5组进行多重电泳,共采集500份柑橘品种的DNA指纹。利用SSR标记,有111份品种仅用1对引物即可鉴别,86份品种用2对引物组合即可鉴别,24份品种用3对引物组合即可鉴别,另外279份品种虽无法单独一一鉴别,但可分为87个小组,组内品种无法区分,组间品种易鉴别。【结论】利用筛选出的21对SSR核心引物,构建了包含500份柑橘品种的DNA指纹图谱库,筛选出部分品种的特异标记,可以鉴别221份柑橘品种和87个品种组合,构建了基于毛细管电泳平台的柑橘SSR分子标记品种鉴定体系。     

不同温度下4种常见孔雀鱼的盐度耐受极限试验

为通过调节养殖水体的盐度进行孔雀鱼Poecilia reticulate疾病防控与治疗,对豹点、象牙白、红扇、冰蓝等4个品系的孔雀鱼进行了盐度耐受极限试验,分别在盐度为0、20、28环境下观察孔雀鱼的活动状态并计算死亡率,同时探究不同温度(16、22、28℃)下,孔雀鱼的盐度耐受极限是否发生变化。结果表明:高盐(盐度为28)环境下,孔雀鱼发生半致死的时间更短,温度与盐度对豹点与红扇孔雀鱼的致死存在显著的交互作用(P0.05);低盐(盐度为20)环境下,升高水温能够显著提高这两种孔雀鱼的盐度耐受极限,而高盐(盐度为28)环境下,升高水温能够显著降低这两种鱼的盐度耐受极限(P0.05),降低水温能够显著提高这两种鱼的盐度耐受极限(P0.05)。研究表明,温度对孔雀鱼的耐盐极限有一定影响。     

Carbendazim sensitivity in populations of Colletotrichum gloeosporioides complex infecting strawberry and yams in Hubei Province of China

The ascomycete fungus Colletotrichum gloeosporioides is a devastating plant pathogen with a wide host range and worldwide distribution. Carbendazim has been widely used to control anthracnose caused by the C. gloeosporioides complex in China for more than 30 years and resistance to carbendazim has been reported in China. A total of 125 Colletotrichum isolates of strawberry and yam were collected from different geographical regions in Hubei Province, China. Approximately 52.8% of Colletotrichum spp. isolates showed resistance to carbendazim. The isolates tested in this study belong to four species, and the frequencies of resistant isolates differed across Colletotrichum species. Resistant isolates were found in C. siamense and C. fructicola. In contrast, all isolates of C. gloeosporioides and C. aenigma were sensitive to carbendazim. Highly carbendazim-resistant isolates harbored the E198 A mutation in the β-tubulin 2(TUB2) gene, whereas moderately carbendazim-resistant isolates harbored the F200 Y mutation in the TUB2 gene. Carbendazim-sensitive Colletotrichum isolates in this study were not genetically similar enough to form a separate cluster from resistant isolates. The result of this study emphasizes the importance of knowing which Colletotrichum sp. is present, when strategies for disease control are made.     

不同盐碱胁迫对土壤细菌群落结构的影响

【目的】 研究盐碱胁迫对土壤细菌群落多样性及群落组成的影响。【方法】试验设置(NaCl、Na₂SO₄和Na₂CO₃+NaHCO₃)三种盐碱胁迫类型和盐(碱)度。【结果】不同盐碱胁迫对土壤细菌群落α-多样性Shannon和Simpson指数影响不大,Na₂SO₄和Na₂CO₃+NaHCO₃胁迫土壤Chao1和Ace丰富度指数显著降低。NaCl轻度盐化土壤细菌群落β-多样性与对照无明显差异,其它盐碱胁迫土壤细菌群落结构变化显著。各处理土壤细菌优势门类均为变形菌门、芽单胞菌门、放线菌门、酸杆菌门和拟杆菌门。盐碱胁迫土壤细菌的拟杆菌门、浮霉菌门增加;而放线菌门、硝化螺旋菌门减少。NaCl胁迫土壤绿弯菌门、厚壁菌门相对丰度增加,Na₂SO₄胁迫土壤芽单胞菌门、热微菌门增加,Na₂CO₃+NaHCO₃碱胁迫土壤酸杆菌门、疣微菌门增加。【结论】土壤细菌群落通过调节物种组成来适应盐碱胁迫,不同盐碱类型和盐碱度胁迫下,土壤细菌群落会形成显著差异的物种。     

不同抗旱性棉花品种蜡质含量与水分利用效率的关系

【目的】在新疆自然生态条件下,研究不同抗旱性棉花品种蜡质含量变化及与水分利用效率(WUE)的关系。【方法】以抗旱性不同的棉花品种新陆早22号(抗旱性强)和新陆早17号(抗旱性弱)为试材,采用膜下滴灌技术设置正常灌溉和干旱处理,测定分析棉花产量形成期叶片蜡质含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、相对含水量(RWC)及籽棉产量。【结果】与正常灌溉相比,干旱处理显著降低了棉花籽棉产量,但盛花至吐絮期叶片蜡质含量提高10.84%、叶片WUE则增加23.96%。不同品种对水分处理响应不同,正常灌溉下新陆早22号与新陆早17号的棉花籽棉产量、RWC、WUE和叶片蜡质含量均无明显差异,干旱条件下新陆早22号的籽棉产量、叶片蜡质、RWC和WUE分别比新陆早17号高41.38%、14.27%、13.1%和3.84%;。相关分析表明,棉花叶片表皮蜡质含量与Tr、Pn呈显著负相关关系,且Tr的负相关系数高于Pn;与RWC呈显著正相关关系。【结论】抗旱性强棉花品种主要通过增加盛花至吐絮期内叶片蜡质含量,降低叶片蒸腾耗水,提高WUE及籽棉产量。     

基于深度学习网络的烟叶质量识别

概述了烟叶质量和熟成度分类的主要依据,采用自动编码器预训练方法重构的卷积神经网络构建了烟叶质量识别模型,并采用实地采集的数据集进行了实验验证,结果表明重构的深度训练自编码器在分类性能上达到99.92%的准确度。