壁蜂与蜜蜂对棉花胞质雄性不育系的传粉特性比较

为了筛选适用于棉花胞质雄性不育系授粉的蜂种,2013―2014年以蜜蜂为对照,在网室内进行壁蜂对棉花胞质雄性不育系授粉试验,观察壁蜂和蜜蜂在棉花花朵上的生物学特性,并进行田间性状的统计分析。结果表明:壁蜂的适应性较好,受天气影响较小,但温度超过35℃后访花活动明显减少;壁蜂在不育系和保持系上的单花停留时间极显著大于蜜蜂。壁蜂授粉与蜜蜂授粉,在单株结铃数、单铃籽粒数和衣分上差异极显著,单株果枝数、铃重差异显著。蜜蜂授粉较壁蜂授粉平均制种产量高,但壁蜂制种成本低。改进田间管理措施以及采用多次适时释放壁蜂的方式,壁蜂授粉将会在棉花胞质雄性不育系授粉中发挥更大作用。     

不同发育期及授粉方式对设施甜瓜中稳定同位素比值变化的影响研究

为探究不同发育期及授粉方式对设施甜瓜稳定同位素比值变化的影响,本研究基于元素分析——稳定同位素比率质谱(EA-IRMS),测定在不同发育期和授粉方式中设施甜瓜的4种稳定同位素比值(δ¹³C、δ¹⁵N、δ¹⁸O和δ²H),采用单因素方差分析法解析激素授粉和中华蜜蜂授粉对甜瓜稳定同位素比值的差异性。结果表明,在相同的种植和环境条件下,自然分馏效应导致设施甜瓜在不同发育时期的同位素差异。在甜瓜发育期间,不同授粉方式设施甜瓜的δ¹³C、δ¹⁵N和δ¹⁸O值较稳定,无显著差异(P>0.05),而在发育30 d时激素授粉与蜜蜂授粉甜瓜的δ²H值分别为-43.63‰和-53.50‰,存在显著差异(P<0.05)。本研究初步揭示了稳定同位素在甜瓜发育过程中以及不同授粉方式下的分馏情况,其中δ²H值可作为甜瓜授粉方式的一项标识性指标,对丰富设施甜瓜溯源体系具有重要意义。     

基于级联卷积神经网络的番茄花期识别检测方法

对作物花期状态的准确识别是温室作物授粉的前提。为提高花期识别的准确率,该研究以温室番茄为例,提出一种基于级联卷积神经网络的番茄花期识别检测方法。首先采用改进的基于特征金字塔花束提取神经网络(Flower Extraction Feature Pyramid Networks, FE-FPN)实现番茄花束的局部区域提取,并采用Prim最小生成树对提取的花束区域图像进行识别优先级排序,然后按序将其输入到改进的Yolov3网络,实现番茄花朵不同花期的精准辨识检测。在包含4类花期、共1 600幅样本的番茄花束图像数据集上进行试验验证,本文方法对番茄不同花期的检测性能较好,平均检测精度达到了82.79%,平均单张检测时间为12.54 ms,各花期检测精度为花蕾期85.71%、全开期95.46%、谢花期62.66%、初果期88.34%;相比Mask R-CNN和空间金字塔池化网络（Spatial Pyramid Pooling Networks, SPP-Net）,平均检测精度提高了3.67和2.39个百分点,而且识别错误率比基础Yolov3网络降低了1.25个百分点。最后,将本文所提方法部署到大型玻璃温室环境下番茄授粉机器人上进行实际验证,识别准确率为76.67%,除去漏提取花束准确率达85.18%。研究结果可为设施番茄授粉机器人的精准作业提供重要依据。     

Breaking the crossability barriers between disomic tetraploid Solanum acaule and tetrasomic tetraploid S. tuberosum

Summary A combination of compatible second pollinations and embryo rescue was applied for systematic production of true tetraploid hybrids from crosses between disomic tetraploid Solanum acaule and tetrasomic tetraploid potato, S. tuberosum. Several genotypes of tetraploid potatoes were pollinated with S. acaule, and the compatible second pollinations were made on the following day, with a genotype of S. phureja, IvP 35 to promote fruit development. Embryo rescue was carried out in 21 families, 14 to 27 days after the first pollination. A total of eight plants were obtained from the embryo rescue and their chromosome numbers were counted in the root tips. Three of the eight plants were identified as tetraploid, and five others as diploid. Morphology, isozyme banding patterns, and pollen stainability, as well as potato spindle tuber viroid (PSTVd) resistance, indicated the hybrid nature of the three plants. This is the first report of successful tetraploid hybrid production between disomic tetraploid S. acaule (4x) and tetrasomic tetraploid potatoes. Seed set from the crosses between one of hybrids and diploid potatoes indicated workable levels of both male and female fertility for introgression of valuable genes from S. acaule into the cultivated potato gene pool. The methodology used may be applied to other disomic tetraploid tuber-bearing Solanum species and with some modifications also to distantly related solanaceous species and genera.     

温室移动机器人驱动与控制系统的硬件设计

在温室的三维干涉环境中,应用硬件技术实现移动机器人的实时响应性、鲁棒性和对复杂作业环境的适应能力,以及多电动机协调驱动算法和高效智能控制算法等。采用面向数字控制应用的DSP芯片TMS320LF2407作为主控芯片,由DSP发出电动机PWM控制信号,将其他传感器及数控接口集成到CPLD芯片EPM7128上,由CPLD输送到DSP,完成驱动系统的闭环控制。在提高性能的前提下,整个控制器硬件结构变得简单、经济、可靠。     

传动系试验台信号采集与控制系统方案研究

传动系试验台控制系统的性能对整个台架的性能起着决定性作用。本文基于液压机械无级变速传动系的试验,分析了车辆传动系试验台的功能与系统构成,并对试验台的信号采集与控制系统不同组成方案的主要性能进行分析研究,为类似系统的控制系统设计提供有价值的参考。     

棉花诱导长柱头杂交制种及配套技术研究

旨在减少棉花杂交制种用工,提高棉花杂交制种工效,降低棉花杂交种子生产成本。采用GA₃溶液诱导棉花长柱头,不去雄直接授粉;采用小型强磁高速电动机作为动力,研制小型田间快速采粉器,同时研制与采粉器配套使用的简易授粉器。通过多年的研究,研制出一种新的杂交棉制种新方法,即用100 mg/kg浓度的GA₃溶液,处理8~18天母本的幼蕾,每花点滴量150~200 μL,开花当天,不去雄父本花粉直接授予母本伸长的柱头上;研制出与之相配套的棉花快速采粉器和低温贮能式授粉器,操作简便,田间采粉速度快,授粉效率高,生产的杂交种子纯度在95%以上,符合国家良种要求。该研究将稳定的诱导技术与采粉器和授粉器结合应用于棉花杂交制种,可节省大量用工,综合提高制种工效30%以上。     

Procedure for artificial cross pollination in clove (Syzygium aromaticum)

Summary A technique for artificial cross pollination in clove is described. This involves emasculating flowers two days before anthesis, and pollinating four days later. Following this procedure a seed set of approximately 25% can be expected.     

双流体喷嘴靶向授粉沉积量控制参数研究

猕猴桃喷雾授粉作业时,花蕊区花粉液沉积量是保证猕猴桃产量和品质的关键。构建了双流式喷雾授粉试验装置,分别采用沉积量测试和图像灰度分析的方法,分析了气压、液流量和喷雾距离对授粉沉积质量和径向分布特征的影响,确定了双流体喷嘴授粉的对靶喷施控制参数,并通过棚架式猕猴桃田间授粉试验,验证了采用沉积量下限参数作业时,双流式授粉方式对坐果率、单果质量和畸形率的改善效果。试验研究表明：在盛花期（单花花冠完全展开时）采用质量分数为0.1%的花粉液,单朵猕猴桃雌花花蕊区最少沉积42.9mg花粉液,才可保证猕猴桃充分授粉;双流体喷嘴采用气压0.20MPa、花粉液流量0.125L/min、喷雾脉冲时长0.1s、喷雾距离35cm等作业参数时,可提高花粉液在花朵柱头区的有效沉积,改善对靶授粉作业品质。田间试验表明：采用双流体喷嘴喷雾授粉的坐果率达86.7%,平均果实质量达91.5g,优于电动喷雾器和手动喷雾器授粉方式。     

竹类植物花粉的生活力和自然授粉

对12种开花竹类植物花粉的败育、生活力和自然授粉进行了观察和试验研究，花药和花粉在离体后生活力保存时间较短，尤其是离体花粉的生活力在1－2h会丧失贻尽，适宜竹花粉萌发的培养液的10％蔗糖液，若再加入5ppm硼酸能明显提高花粉发芽率。篌竹和斑苦 花分别属于花药合并粘连和无花粉的二类雄性不育型，其余10个竹种的花粉中均有三种类型的败育花粉，低温、干旱等不育环境使竹花粉发育受阻，不育花粉率增高，竹花的自然授粉不良，在盛花的竹株上接受不到花粉的竹花占33．3％，在部分开花的竹株上花粉自然授粉率公10％。