拖拉机液压传动系统特性模型修正与参数辨识

精准描述无级变速系统特性是拖拉机动力装置设计和控制策略制定的前提,是节能减排和动力提高的关键。为解决拖拉机常用无级变速系统特性随工况变化而导致原理论模型精度受限问题,该研究对受工况影响最为显著的液压传动系统的调速和效率特性进行研究。采用台架试验获取液压传动系统特性的样本数据,基于偏最小二乘法对比不同工况对调速和效率特性的影响,结合原理论模型和改进的模拟退火算法,提出液压传动系统特性的模型修正及其参数辨识方法,并分别建立调速特性和效率特性的改进半经验模型。结果表明,输入转速和输出端负载转矩对调速特性的影响程度分别为0.36和0.92;输入转速、输出端负载转矩和排量比对效率特性的影响程度分别为0.05、0.71和0.26;修正后模型参数较少,辨识容易,且精度高,估测值与实际值基本吻合（2参数调速特性半经验模型的决定系数R2为0.97、平均绝对百分比误差为7.93%,5参数效率特性半经验模型的决定系数R2为0.93、平均绝对百分比误差为2.50%）。研究以期为拖拉机等农业机械的动力传动装置的特性分析与评估、优化设计和控制策略制定提供依据和参考。     

基于Transformer的强泛化苹果叶片病害识别模型

模型泛化能力是病害识别模型多场景应用的关键,该研究针对不同环境下的苹果叶片病害数据,提出一种可以提取多类型特征的强泛化苹果叶片病害识别模型CaTNet。该模型采用双分支结构,首先设计了一种卷积神经网络分支,负责提取苹果叶片图像的局部特征,其次构建了具有挤压和扩充功能的视觉Transformer分支,该分支能够提取苹果叶片图像的全局特征,最后将两种特征进行融合,使Transformer分支可以学习局部特征,使卷积神经网络分支学习全局特征。与多种卷积神经网络模型和Transformer模型相比,该模型具有更好的泛化能力,仅需学习实验室环境叶片数据,即可在自然环境数据下达到80%的识别精度,相较卷积神经网络EfficientNetV2提升7.21个百分点,相较Transformer网络PVT提升26.63个百分点,能够有效提升对不同环境数据的识别精度,解决了深度学习模型训练成本高,泛化能力弱的问题。     

Genomic characterization of multidrug-resistant extraintestinal pathogenic Escherichia coli isolated from grain culture soils

Multidrug-resistant (MDR) Escherichia coli, mainly extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC), has been widely reported in infections worldwide. In agricultural soils, manure is a hotspot for the dissemination of antimicrobial resistance genes (ARGs) and pathogenic bacteria; however, MDR bacteria have also been reported in soils with no history of manure use. In addition, cross-resistance and co-resistance have been described as responsible for the metal-driven selection of bacteria resistant to antimicrobials. Therefore, the aim of this study was to analyze three MDR E. coli isolates obtained from Brazilian grain culture soil samples with no history of manure use by whole-genome sequencing. The MDR E. coli isolates were recovered from soils from corn and coffee fields, and presented resistance to β-lactams, quinolones, aminoglycosides, tetracyclines, sulphonamides, and dihydrofolate reductase inhibitor. Resistome analysis showed ARGs to several antimicrobials (i.e., β-lactams, tetracyclines, aminoglycosides, sulphonamides, trimethoprim, phenicols, fosfomycin, and macrolides) as well as several metal resistance genes and antibacterial biocide resistance genes. In addition, known mutations in quinolone-resistance-determining regions of GyrA (Ser83Leu and Asp87Asn), ParE (Ser458Thr), and ParC (Ser80Ile) were also detected. Virulome analysis showed the presence of virulence genes (lpfA, mcmA, gad, mchF, iroN, cma, and iss) associated with ExPEC. Multidrug-resistant ExPEC isolates were assigned to phylogenetic group B1. The presence of MDR B1-ExPEC in soil samples shows the ability of these isolates to survive in soils. This study reports for the first time some sequence types (i.e., ST345, ST448, and ST1146) of MDR E. coli in Brazilian soils. Therefore, these findings contribute to the monitoring of antimicrobial resistance and surveillance studies based on whole-genome sequencing worldwide.     

不同大豆品系多点鉴定及抗旱性评价

为了评价大豆新品系的适应性、丰产性和抗旱性,2021年对20个大豆新品系在银川、张掖和庆阳3个生态区进行多点联合鉴定,分析其在不同环境下的生育期、产量、品质及抗旱性。结果表明,20个大豆新品系在庆阳试点均表现早熟,而在银川试点相对晚熟。折合产量在银川试点最高(4 284.69 kg/hm2),在庆阳试点最低(1 871.01 kg/hm2)。庆阳试点的蛋白质含量最高(405.0 g/kg),张掖试点的粗脂肪含量最高(208.3 g/kg)。其中,6个品系在成株期表现为极强或强抗旱性,加权抗旱系数与籽粒蛋白含量呈极显著正相关(γ=0.612 9,P=0.003 1),蛋白质含量与脂肪含量呈负相关。综合分析,陇豆655-2和陇豆609在不同生态区适应性和丰产性均好,但抗旱性较差,适合在灌区种植。     

外源水杨酸诱导香蕉苯丙烷类代谢提高对枯萎病抗性

由尖孢镰刀菌古巴专化型热带4号生理小种（Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4, TR4）引起的香蕉枯萎病严重阻碍我国香蕉产业的绿色可持续发展。外源水杨酸（SA）处理能诱导香蕉体内SA合成及信号传导途径关键酶基因上调表达,激活香蕉植株内系统获得抗性,增强对各种生物和非生物胁迫的抵抗能力,在此基础上,本研究对香蕉感病品种‘巴西蕉’和抗病品种‘农科1号’进行SA诱导处理,随后接种TR4,结果显示2个品种的病情指数均降低。为了进一步探究水杨酸信号途径下游的苯丙烷类途径在SA诱导的香蕉植株抗病过程中的作用,本研究运用实时荧光定量PCR技术（RT-qPCR）,对SA处理的感病品种‘巴西蕉’和抗病品种‘农科1号’中苯丙烷类途径关键基因的表达情况进行分析,结果发现分支途径中常规苯丙烷类途径关键酶基因C4H和4CL、木质素合成途径关键酶基因CAD和CCoAOMT、黄酮类物质生物合成途径关键酶基因CHS和CHI,对SA处理和TR4接种均有响应。在仅接种TR4的情况下,‘巴西蕉’相关基因主要表现为显著下调表达,而‘农科1号’相关基因主要表现为上调表达;仅用SA处理时,2个品种的C4H和4CL被诱导上调表达;SA处理并接种TR4,2个品种C4H和4CL依然保持上调表达的趋势,变化幅度在‘农科1号’中偏高;‘巴西蕉’CAD经SA诱导上调表达,但在接种TR4后,CAD相对表达量降低,而‘农科1号’CAD被SA诱导显著上调表达,SA和TR4共同作用下,表达水平亦显著升高;‘巴西蕉’CCoAOMT被TR4诱导显著上调表达,在SA处理并接种TR4的‘巴西蕉’植株中也表现为上调表达,‘农科1号’CCoAOMT在SA处理或SA、TR4共同作用下表现为强烈上调表达;CHS和CHI在SA处理的2个品种中主要表现为上调表达,SA和TR4双重作用下,依然表现为上调表达。结果表明外源SA处理可诱导感病和耐病香蕉根组织中苯丙烷类途径关键酶基因上调表达,该途径在SA诱导的香蕉抗枯萎病过程中起着重要作用。     

不同炭硅处理对水稻抗倒伏特性和产量的影响

以越光品种为试验材料,研究了生物炭与硅肥配施对水稻抗倒伏特性、茎秆强度、化学物质含量、酶活性的影响及相互关系。结果表明,花生壳生物炭与硅肥配施显著降低了水稻节长,增加了茎粗,进而降低了水稻的倒伏指数和倒伏面积率,并提高了茎秆中的淀粉、木质素和纤维素含量及木质素关键酶活性。其中,7.5 t/hm²生物炭与45 kg/hm²硅肥基施、叶面喷施0.02%硅肥的处理表现最优,该处理显著增强了越光的抗倒伏性,第1、第2和第3节的倒伏指数分别比对照下降36.42%、30.19%和26.83%,并实现了增产。相关分析表明,水稻的倒伏指数、倒伏面积率与茎秆强度呈极显著负相关;茎秆中淀粉、纤维素和木质素含量与茎秆强度呈显著或极显著正相关,与倒伏指数和倒伏面积率呈显著或极显著负相关;木质素含量与PAL、TAL、4CL和CAD等酶的活性呈显著正相关。研究结果可为优质水稻越光的抗倒伏栽培提供科学依据和技术支持。     

抗小贯松村叶蝉和茶棍蓟马的茶树种质筛选及其抗性相关因素分析

探讨不同茶树品种对小贯松村叶蝉（Matsumurasca onukii）和茶棍蓟马（Dendrothrips minowai Priesner）的抗性,为抗虫茶树品种的选育和推广提供科学依据。以11个茶树品种紫娟、水仙、梅占、白鸡冠、瑞香、奇兰、黄玫瑰、白牡丹、黄棪、大红袍、黄观音为供试材料,采用五点取样法对田间种群密度进行调查,并进行茶树植物学形态特征调查,以及叶片组织结构测定、化学成分检测,明确茶树物理性状、化学成分与抗虫性之间的相关性。结果显示,按抗小贯松村叶蝉的强弱,11个茶树品种可分为4类,第Ⅰ类：紫娟,感虫（S）;第Ⅱ类：梅占、黄棪、奇兰、水仙、白牡丹,中感（MS）;第Ⅲ类：瑞香、大红袍、黄观音、黄玫瑰,中抗（MR）;第Ⅳ类：白鸡冠,抗（R）。按抗茶棍蓟马的强弱也可将其分为4类,第Ⅰ类：黄玫瑰,感虫（S）;第Ⅱ类：瑞香、白鸡冠,中感（MS）;第Ⅲ类：黄观音、奇兰,中抗（MR）;第Ⅳ类：白牡丹、黄棪、大红袍、梅占、紫娟、水仙,抗（R）。结合相关分析显示,小贯松村叶蝉总虫口数与11个茶树品种的花青素含量、GCG含量呈极显著正相关（P<0.01）,与上角质层厚度/叶片厚度、下角质层厚度/叶片厚度呈显著正相关（P<0.05）,而与游离氨基酸总量、栅栏组织厚度、上表皮厚度、上表皮厚度/叶片厚度呈显著负相关（P<0.05）。叶长与茶棍蓟马总发生量呈显著负相关（P<0.05）,且小贯松村叶蝉的总虫口数与茶棍蓟马总虫口数显著负相关（P<0.05）。综合分析得出,大红袍茶树品种和黄观音茶树品种对小贯松村叶蝉和茶棍蓟马均存在一定抗性,是值得推广的茶树良种。调查结果还发现小贯松村叶蝉和茶棍蓟马之间存在同期交替为害茶树的现象。     

茶树叶绿体基因组SNP分子标记的初步研究

传统的叶绿体基因分子标记在茶组植物分类系统研究中的应用价值相对有限,为了筛选可用于茶树鉴别与母系溯源的SNP（单核苷酸多态性）位点组合,将18个已报道的茶组植物叶绿体全基因组序列进行比对,通过设计通用引物,在169个茶树品种/品系中进行候选分子标记扩增与一代测序分析,筛选出16对引物,共含25个SNP位点可用于茶树品种母系溯源与鉴别分析。另外,将SNP位点组成的DNA指纹图谱结合茶树品种资源基本信息进行数字编码,最终形成由30位数字组成的茶树品种资源分子身份证,并构建相应的条形码和二维码用于品种识别。本研究数据为茶树品种的母本溯源与鉴别提供新的思路。     

不同耐旱型玉米自交系冠层光合及产量对生殖生长期干旱胁迫的响应

在PVC管栽和大田条件下,采用裂区试验设计,主区为玉米自交系、裂区为水分处理,测定玉米冠层光合和产量等指标。结果表明,与对照(CK)相比,干旱胁迫(WS)处理下冠层叶色值(SPAD)、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和叶面积指数(LAI)均呈下降趋势,耐旱性较强的黄早四(HZS)平均降幅小于耐旱性较弱的CML58,其SPAD和LAI的降幅较高期(R3)出现早于CML58(R5);干旱胁迫后,水分利用效率(WUE)呈升高趋势,HZS平均升幅高于CML58。HZS的SPAD、Pn、Tr、WUE、LAI、单株粒重、收获指数和群体产量均高于CML58。与CK相比,WS处理下HZS群体产量平均降幅低于CML58。综上,耐旱性较强的玉米自交系冠层光合参数对生殖生长期干旱胁迫响应相对滞后,可在干旱胁迫后维持相对较高的光合性能、水分利用效率和叶面积指数,促进植株干物质转化与子粒建成,最终获得较高产量。     

盐碱胁迫对花生种子发芽特性影响及盐害综合鉴定评价

随着土壤盐碱地面积不断扩大,盐碱胁迫成为影响花生萌发的重要因素之一。为探究花生品种耐盐碱特性,筛选耐盐碱花生品种,以发芽率、发芽势、发芽指数和盐害率为指标,益花1号、花育25号、花育39号、汾花1号、豫花37号为试验材料,分析NaCl、NaHCO₃和NaCl+NaHCO₃（1∶1）3种盐碱类型,4种胁迫浓度（0.3%、0.6%、0.9%、1.2%）对花生种子萌发的影响,对比分析各指标间的差异,并进行耐盐碱能力评价。研究结果表明,盐碱胁迫抑制种子萌发,随着盐碱溶液浓度增加发芽率、发芽势和发芽指数均呈下降趋势,盐害率呈上升趋势,且NaCl+NaHCO₃（1∶1）胁迫程度大于NaCl和NaHCO₃,0.9%和1.2%浓度下种子不萌发。盐害等级划分结果与隶属函数综合评价结果显示,益花1号在3种盐碱胁迫下耐盐碱水平均较高,花育39号在各盐碱胁迫下耐盐碱性最差;益花1号为盐碱胁迫下的优势品种;新疆盐碱土壤类型主要为混合盐碱,综合各指标考虑,0.6%的胁迫浓度可作为评价各品种的耐盐碱性强弱的参考浓度。