5种蔷薇科树种多酚氧化酶比较基因组学分析

蔷薇科植物中有多种具有重要价值的水果,如苹果、梨、桃、草莓和黑树莓等。这些水果普遍容易发生由多酚氧化酶(PPO)介导的酶促褐变而导致重大经济损失,从全基因组角度分析比较PPO基因家族,有助于加深对PPO基因家族和功能的认识。采用比较基因组学的方法,对这5种植物的PPO基因家族进行了基因鉴定、染色体定位、编码蛋白的亚细胞定位、内含子统计分析、基因系统进化、基因倍增与丢失等特征分析。从这5种植物中,共计鉴定出了42个PPO基因,其中6个基因被认定是假基因;绝大多数基因编码的蛋白定位于叶绿体,2个定位于线粒体,3个是分泌型蛋白;PPO基因在染色体上有串联重复和散布两种形式;9个基因具有内含子,聚类结果显示可以将它们分为6个类型,每个基因类型在进化过程中都发生过基因倍增和丢失;同型基因内含子的位置和大小具有相似性。这些结果揭示蔷薇科植物PPO基因内含子是伴随着基因倍增产生的,基因倍增也是推动PPO基因多样化的重要动力,PPO基因倍增和丢失差异导致PPO基因数量在不同物种之间产生差异。     

林果树苗栽植开沟装置有限元分析与结构改进

根据现代林果树苗大面积栽植的农艺需求,设计了一种林果树苗开沟栽植机。在初始样机田间试验中,开沟装置侧面的沟型保持板发生较大变形。为了增强开沟装置的结构强度,避免作业阻力过度增加,利用有限元法对开沟装置进行了结构分析。利用AIP软件建立了原始开沟装置的三维装配体模型,并根据林果树苗栽植作业的实际工况定义其约束条件和受力载荷,结合开沟装置的材料属性进行有限元计算。同时,通过参数驱动机制变换开沟装置模型尺寸,获得了开沟装置的多组应力、变形和安全系数等数据,依据计算结果改进了开沟装置的结构和参数。试验结果表明:改进的开沟装置没有出现变形现象,作业机组工作状态良好,达到了林果树苗栽植作业的农艺要求。     

果园作业升降平台设计与剪叉分析

利用Autodesk Inventor三维软件设计了一款轮式果园作业升降平台,其针对新式果园(即果园)采用矮砧密植种植模式,株行距2m×4m,树高3.5~4m,枝展1.5m左右。此种果园将园艺与农机结合,易于机械化作业的实现。剪叉是升降动作的主体,其稳定性是着重考虑的因素之一,剪叉的静力学性能直接影响安全性,同时剪叉固有频率与工作频率相近会对稳定性有不利影响,因而进行了静力学强度校核与模态分析。结果显示:剪叉臂静力学强度符合要求,剪叉机构的固有频率从19.686~58.965Hz逐渐变大,后期发动机选用时应当参考此结果。     

1种食用菌细菌隐性污染栽培种的菌种分离研究

研究1种以木屑为主要配方的食用菌细菌隐性污染栽培种的菌种分离。稀释涂布平板法分析细菌总数。栽培种捣碎后悬于无菌水,分别以短时(5 min)涡漩振荡、摇床振荡(180 r/min)、低温静置(4℃) 3种方式处理;灭菌纱布过滤收集、无菌水淋洗木屑接种至PDA斜面,培养使其生长。以未经处理木屑为接种物作为对照。结果显示栽培种细菌数为15500 cfu/g;对照（30支）以及采用短时涡漩振荡处理所接30支斜面全部细菌污染;摇床振荡1、2、3、4天纯化率分别为20%、30%、46.67%及63.3%;低温静置1、2、3、4天纯化率分别为3.3%、10%、46.67%和60%。以木屑为主要配方的细菌隐性污染栽培种悬于无菌水经1~4天振荡或浸湿再分离的基内菌丝分离法可有效分离纯化菌种。     

生物质育苗钵及成型装备

针对植物育苗对泥炭资源的大量需求,从泥炭资源保护和可再生资源利用的角度出发,以农作物秸秆作为主要基质原料生产育苗钵,并设计了相应的基质装载成型装备.通过实验研究表明,农作物秸秆作为育苗钵基质具有良好的发展前景,基质装载成型装备的开发应用为高效批量生产育苗钵奠定基础.     

苹果苗断根施肥机的设计与试验

苹果苗倒栽作业是苗圃园艺生产作业中将矮化中间砧半成品苗倒栽进行嫁接果树穗种的一项准备工作,工作强度大.为此,根据苹果苗苗圃园艺作业要求,设计了L型断根铲的断根施肥机.田间试验表明:作业参数为断根深度178mm,工作幅宽450mm,施肥量300kg/hm2,配套动力22kW以上轮式拖拉机能够实现对苹果苗的断根和施肥联合作业,可提高效率和减轻工作强度.     

基于ANSYS Workbench的乘坐式割草机刀盘模态分析

刀盘是割草机重要部件,其工作时固有频率与振型的大小直接关系到整机的可靠性与安全性。为此,利用CAD/CAM软件Pro/E建立刀盘的三维实体模型,并将其导入有限元分析软件ANSYS Workbench,对所建模型进行模态有限元仿真分析,提取前6阶固有频率,与刀盘转速进行比较,计算出其工作时的危险转速范围。分析结果表明:刀盘最高工作转速远低于其1阶临界转速,有效地避免了共振的发生,验证了刀盘设计的合理性,可为刀盘其它的动力学分析奠定基础。     

水稻育秧播种机钵体苗底土压实装置

设计了一种能实现水稻精密育秧播种机钵体软、硬秧盘穴孔底土压实的通用装置,该装置以AT89C51单片机为控制系统核心,采用步进电动机和送盘行程开关实现秧盘供送,以及限位行程开关和对准接近开关实现秧盘穴孔与压实辊指对准,压实辊指与秧盘穴孔内底土相互作用完成底土压实。通过系统的试验研究,确定了该装置的最佳工作参数。压实试验表明,该系统能满足秧盘穴孔底土压实的工作要求,实现了穴孔与压实辊指的精确对准和底土压实,当生产率在500盘/h、提前角对应弧长为1 mm时,对准率为98%,满足钵体苗穴孔底土压实的技术要求;育秧试验表明,增加穴孔底土压实深度,可提高秧苗素质,保持土壤根系坚实不散,有利于栽插作业,压实深度为6 mm时效果最佳。     

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.     

卡利比克迈耶氏酵母对水果采后病害的抑制及对展青霉素的降解机制

为了明确拮抗酵母卡利比克迈耶氏酵母Meyerozyma caribbica对果实采后病害的抑制效果及其对毒素的降解机制, 本文研究了卡利比克迈耶氏酵母结合辅助因子褐藻寡糖(alginate oligosaccharide, AOS), 对草莓、梨、苹果、番茄的青霉病、灰霉病和黑斑病的抑制效果, 以及拮抗酵母不同处理液对展青霉素(patulin, PAT)体外降解的机制。结果表明, 浓度为1×108 cfu/mL的M. caribbica可有效抑制草莓、梨、苹果青霉病, 草莓、番茄、葡萄灰霉病以及番茄、梨、葡萄黑斑病的发生, 添加5 g/L的AOS能显著增强M. caribbica的抑制效果; M. caribbica发酵液可以有效降解苹果伤口处的PAT, 处理后8 d其降解率为30.35%, 经AOS诱导后, 其对PAT的降解效率达到39.15%。体外条件下, 接种M. caribbica后27 h可将10 μg/mL的PAT完全降解; M. caribbica主要是通过活细胞代谢降解PAT, 同时AOS可显著增加M. caribbica 的降解能力, 说明卡利比克迈耶氏酵母是一株生防潜力较好的菌株, 本研究为该生防菌株的进一步应用奠定了基础。