农田水样中微囊藻毒素-LR拉曼检测方法的研究

本研究建立了基于表面增强拉曼散射技术(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)的农田水样中微囊藻毒素-LR(Microcystin-LR,MC-LR)的检测方法。采用柠檬酸钠还原法制备金种(Au nanoparticles,Au NPs),通过媒介增长法制备了刺状金纳米颗粒(Spiny gold nanoparticles,SGNPs),使用紫外-可见吸收光谱(Ultraviolet visible,UV-vis)、透射电镜(Transmission electron microscopy,TEM)和探针分子(对巯基苯甲酸,4-mercaptobenzoic acid,4-MBA)对SGNPs进行了表征及鉴定。研究以三角状金纳米颗粒作为基底,选择MC-LR在1 007 cm~(-1)和1 309 cm~(-1)处的特征峰作为定量峰,激光器激发波长为785 nm,积分时间20 s,建立检测方法。本研究建立的检测方法在1.0～100 000μg·L~(-1)的浓度范围内具有良好的线性关系,检测限(LOD)和回收率分别为1.0μg·L~(-1)和80%～102%,使用本方法对镇江市内运粮河及古运河的灌溉水样进行检测,MC-LR的检出率为40%,含量最高达1.81μg·L~(-1),检测结果与LC-MS/MS比对,相关系数为0.84。本研究建立的方法快速准确,前处理简单,能满足农田水样中MC-LR的现场快速检测的要求。     

原油管道YOYO系统流动安全性

原油管道因故停输时,在非事故站间采用YOYO系统可以使原油在站间往返流动,避免凝管事故发生。YOYO系统由分别设置在两个相邻泵站的储罐和螺杆泵组成,其运行过程与正反输工艺相似,但两者使用目的不同。详细说明了YOYO系统的工作流程,建立了其运行过程的传热数学模型,讨论了正反向输送时的初始条件和高程差。基于算例管段,计算讨论了YOYO系统运行过程中的温降规律,分析了采用YOYO系统后管输原油的流动安全性,结果表明：该方法对于事故停输管道是一种潜在可行的安全措施。     

滴灌小麦根系生理特性及其空间分布

通过管栽滴灌根区水分控制试验,研究不同滴灌条件下,春小麦根系生理特性、垂直分布变化及其产量构成等。结果表明:①孕穗～灌浆初期是滴灌春小麦根系生长的关键时期,此期根系的总根质量和总根长、根系总吸收面积、活跃吸收面积和根系活力达最大值。②土壤水分过少,根系过氧化物酶活性降低,脯氨酸含量虽有所增加,但后期下降过快,根系过早衰亡;水分过多,影响根系吸收面积增加,根系活力下降,植株贪青晚熟,经济生产效率低;适宜水分(田间饱和质量含水量的70%～75%)处理能有效促进根系生长及生理功能提高,产量最高。通过滴灌控制小麦根区水分状况,可以实现以水调根,促进小麦高产形成并获得较高的水分利用效率。     

羧酸酯酶BioH的克隆表达及其水解活性的定向进化

通过分子克隆手段获得大肠杆菌来源的羧酸酯酶BioH,采用定向进化的方法提高该酶的水解活性以提升其应用价值.通过PCR扩增,从大肠杆菌K12菌株中克隆得到羧酸酯酶BioH基因,目的基因长度为771bp,含256个氨基酸;将其连接到pET30a(+)质粒上并转入BL21(DE3)宿主细胞中,经诱导表达得到所需的目的蛋白,该蛋白分子质量约为28.2ku.野生型的BioH水解对硝基苯丁酸酯(p-NPB)的活性为18U/mg,且该酶具有良好的热稳定性.以p-NPB为底物进行高通量筛选,其水解底物为对硝基苯酚(p-NP),在405nm处有最大吸收峰.挑选出水解活性提高的突变体,并通过2轮定向进化过程,成功筛选到7个水解活性提高的优良突变体,它们的活性分别提高了20%~100%.结构分析表明,突变体的突变位点均分布在远离活性中心的位置.     

黑龙江奶牛肠外致病大肠埃希菌种系分类群研究

研究黑龙江省奶牛主要肠外致病(奶牛乳房炎、子宫内膜炎)大肠埃希菌的种系分类群。用PCR扩增具有种系分类群标记的chuA、yjaA基因和TSPE4.C2 DNA片段的方法,对黑龙江省84株来源于奶牛乳房炎和41株来源于奶牛子宫内膜炎的大肠埃希菌进行种系进化群分类。奶牛乳房炎所检测菌株中A进化种系群占11.90%。B1种系进化群占88.10%。奶牛子宫内膜炎所检测菌株中A种系进化群占14.63%,B1种系进化亚群占85.37%。未检测到属于B2和D群的肠外强毒力株。大肠杆菌分离株接种小鼠剖检可见明显病变。通过遗传进化分析,引起黑龙江奶牛肠外致病大肠埃希菌主要属于B1种系进化群,为奶牛乳房炎和子宫内膜炎疫苗的研制提供理论依据。     

恒温下相对湿度对果蔬热风干燥特性和品质的影响及调控

相对湿度作为干燥介质的重要参数,对干燥热质传质过程和干燥品质具有显著影响。但由于相对湿度对干燥过程的影响机理及优化调控机制尚不明确,导致相对湿度的调控方式多依靠经验,造成干燥效率低、品质差、能耗高等问题。对于传质过程,降低相对湿度能够增大对流传质系数,加快物料表面水分蒸发;而对于传热过程,升高相对湿度能够增大对流传热系数,加快物料升温速率。相对湿度较高时,物料升温速率快,内部水分迁移量增大,但表面水分蒸发量较小;而当相对湿度较低时,物料升温速率较慢,内部水分迁移量较小,但表面水分蒸发量较大。相对传热和传质过程的影响此消彼长,互相耦合。高相对湿度主要体现为对传热过程的影响,低相对湿度主要体现为对传质过程的影响。高相对湿度能够抑制物料表面的结壳,并能够提高复水性,降低收缩率。阶段降湿及多阶段降湿干燥方式下物料表面形成和保持了蜂窝状多孔结构,能够提高干燥效率和品质。基于监测物料温度的相对湿度调控方式被验证为较忧的相对湿度控制方式。阶段降湿干燥方式适用性的实质为：干燥过程中所体现出的对流传热热阻和内部导热热阻的相对大小,及对流传质阻力和内部传质阻力的相对大小,不同干燥条件和物料种类、厚度会影响以上传热传质阻力的大小,从而呈现出不同适应性的结果。当阶段降湿干燥过程中传热毕渥数>1且传热毕渥数>0.1时,说明阶段降湿干燥过程适用于此物料的干燥。该文综合论述了相对湿度对果蔬热风干燥过程中热质传递及干燥品质的影响,优化调控策略及适用性范围4个方面内容,明确了果蔬热风干燥过程中相对湿度的影响机理,为相对湿度的优化调控提供理论依据和技术支持。     

基于含水率变化的气体射流冲击干燥过程温度自适应控制系统

为了给变温干燥工艺提供新的技术支持,实现基于含水率变化的干燥温度自适应控制,该研究设计了具有物料含水率在线检测功能的温度自适应控制系统。采用卷积神经网络建立了以质量检测值、气流冲击速度、称重传感器弹性基体温度、气流冲击距离为输入,物料真实质量为输出的含水率在线检测模型。进行了含水率在线检测模型验证试验。结果表明,该模型满足变温干燥工艺中含水率在线检测的精度要求,5组含水率在线检测模型验证试验的决定系数R²和均方根误差RMSE依次为0.9934和1.20%。该文设计了改进神经网络-PID（improved neural network-PID,INN-PID）控制器来实现变温干燥工艺中的温度控制。在MATLAB软件中以单位阶跃信号为输入对PID、神经网络-PID（neural network-PID,NN-PID）和INN-PID控制器的动态性能进行仿真。对3种控制器分别进行了50~55 ℃的干燥温度控制试验。结果表明,在仿真试验中,INN-PID控制器的控制稳定性和调节时间均显著优于另外两种控制器;干燥温度控制试验结果与仿真结果存在近似相同的规律,INN-PID控制器的峰值时间是208.00 s,调节时间是120.59 s,最大超调量是4.87 %,满足变温干燥过程中温度控制的要求。该研究在气体射流冲击干燥机中搭建了温度自适应控制系统,进行了基于含水率变化的温度自适应控制试验。结果表明,该系统可以对基于含水率变化的变温干燥工艺中的干燥温度进行快速且有效的调节。该研究对提高干燥设备的自动化水平以及开发新的变温干燥工艺具有重要意义,对其他领域的多信息融合检测和控制策略研究提供参考。     

五大连池火山山杨叶功能性状的变异特征

[目的]探讨五大连池火山山杨叶功能性状特征,揭示植物对火山生境的适应,以及对不同坡向的生存策略,为特殊生境和微地形生境下植物的适应机制提供参考依据.[方法]以5座火山共有植物山杨为对象,测定叶面积(LS)、叶厚度(LT)、比叶面积(SLA)、叶干物质量(LDMC)、叶碳含量(LCC)、叶氮含量(LNC)、叶磷含量(LP...     

大果沙棘杂交后代果实主要成分遗传变异倾向研究

本文以黑龙江省绥棱浆果研究所选育的"楚伊×蒙优1"、"楚伊×蒙优2"、"楚伊×蒙优3"、"楚伊×蒙优4"、"HS-21×蒙优1"、"HS-22×阿列伊"、"绥1×蒙优7"和"HS-20×阿列伊"8个大果沙棘杂交组合为研究对象,对杂交后代果实中糖、酸和黄色素成分的遗传变异倾向进行了初步研究.结果表明:以蒙古沙棘系列雄株为父本的杂交组合后代果实中糖含量呈低亲变异的趋向,以阿列伊为父本的杂交组合后代果实中糖含量在一定程度上呈高亲变异倾向.阿列伊作为父本优于蒙古沙棘系列雄株."高糖"母本楚伊杂交组合的F1代株系果实中糖含量均呈现出衰退趋势.8个沙棘杂交组合后代果实中酸含量呈现一定程度的高亲变异."HS-21×蒙优1"杂交组合后代果实中酸含量变异广泛.8个沙棘杂交组合后代果实中黄色素含量一定程度上亦呈高亲变异倾向.在"楚伊×蒙优4"杂交组合后代中进行选择,获得超亲株系的几率最大.     

饲粮锌和钙水平对产蛋鸡生产性能、血液生化指标和组织中锌含量的影响

试验在玉米-豆饼型基础饲粮中(含锌29.2ppm)添加不同水平锌和钙研究了饲粮锌和钙水平对蛋用型鸡产蛋期生产性能、血液生化指标和组织中锌含量的影响。结果表明:1.仅喂未加锌的基础饲粮的试验鸡开产晚(P<0.05),产蛋率低(P<0.05)、蛋重小(P<0.05)、产蛋量少(P<0.01)、饲料利用效率差(P<0.01)、破壳率高(P<0.01)。饲粮加锌1000ppm与加锌40ppm对照相比,生产性能无显著差异。饲粮高钙对产蛋鸡生产性能无不良影响。2.血清碱性磷酸酶活性随饲粮加锌水平的提高而显著提高(P<0.01),但不受饲粮钙水平显著影响(P>0.05)。饲粮加锌1000ppm使血清总蛋白含量(P<0.01)、血清白蛋白和球蛋白含量(P<0.05)显著降低。饲粮高钙使血清总蛋白含量(P<0.01)和白蛋白含量(P<0.05)显著降低,而球蛋白含量不受影响(P>0.05)。3.随饲粮加锌水平的提高,肝脏(P<0.01)、胰脏(P<0.01)和胫骨(P<0.01)中锌含量大幅度升高;血液(P<0.01)、肾脏(P<0.01)和肺脏(P<0.05)中锌含量升高幅度较小;而输卵管(P>0.05)、心脏(P>0.05)和肌肉(P>0.05)中锌含量无显著变化。饲粮高钙使肝脏(P<0.05)和肌肉(P<0.01)中锌含量显著降低,对其它器官无显著影响(P>0.05)。