利用烟粉虱繁育丽蚜小蜂中温度作用的研究

就昼夜恒温和变温对烟粉虱繁育的影响进行了研究。试验分为两个部分,第一部分是在恒温箱中设置17,20,23,26,29℃等5个恒温处理,在变温箱中设置以17,20,23,26,29℃为中心、振幅为10℃的5个变温处理,分别研究烟粉虱的繁育情况。结果表明,在试验范围内,随温度的提高,烟粉虱存活比率提高;同一日平均温度条件下,昼夜变温处理和昼夜恒温处理间存在显著差异性;变温处理有利于在偏低温度下抑制烟粉虱繁育,而在偏高温度条件下促进烟粉虱繁育。第二部分是在666 m2自控温室中通过大样本观察,统计得出了烟粉虱发育到1龄所需的积温为(258.8±16.6)℃,发育到3龄所需的积温为(441.2±21.2)℃;丽蚜小蜂寄生于3龄烟粉虱到出现褐蛹的积温为(363.4±34.1)℃。     

Gene targeting using the Agrobacterium tumefaciens-mediated CRISPR-Cas system in rice

Background

The type II clustered, regularly interspaced, short palindromic repeat (CRISPR)/ CRISPR-associated protein 9 (Cas9) system is a novel molecular tool for site-specific genome modification. The CRISPR-Cas9 system was recently introduced into plants by transient or stable transformation.

Findings

Here, we report gene targeting in rice via the Agrobacterium tumefaciens-mediated CRISPR-Cas9 system. Three 20-nt CRISPR RNAs were designed to pair with diverse sites followed by the protospacer adjacent motif (PAM) of the rice herbicide resistance gene BEL. After integrating the single-guide RNA (sgRNA) and Cas9 cassette in a single binary vector, transgenic rice plants harboring sgRNA:Cas9 were generated by A. tumefaciens-mediated stable transformation. By analyzing the targeting site on the genome of corresponding transgenic plants, the mutations were determined. The mutagenesis efficiency was varied from ~2% to ~16%. Furthermore, phenotypic analysis revealed that the biallelic mutated transgenic plant was sensitive to bentazon.

Conclusions

Our results indicate that the agricultural trait could be purposely modified by sgRNA:Cas9-induced gene targeting. CRISPR-Cas9 system could be exploited as a powerful tool for trait improvements in crop breeding.     

几种海洋微藻硝酸还原酶特性的初步研究

确定了离体法提取时间,并采用离体法对5种海洋微藻硝酸还原酶的特性进行了初步研究。结果表明,离体法的最佳提取时间为5min;在pH7.9及20℃条件下,各藻硝酸还原酶的酶促反应恒速时间及以KNO3为底物的米氏常数存在差异,但以NADH为底物的米氏常数基本相同。酶促反应恒速时间顺序为锥状斯氏藻<尖刺拟菱形藻<东海原甲藻<中肋骨条藻<旋链角毛藻,以KNO3为底物的米氏常数大小顺序为旋链角毛藻<东海原甲藻~中肋骨条藻<锥状斯氏藻~尖刺拟菱形藻。此外,FAD对各藻硝酸还原酶活性的影响存在种属差异。     

日光温室番茄植株体温与气温差异研究

植物群体间隙的空气温度不能准确地反映植物体实际的温度。该文用热电偶测定了日光温室内番茄茎、叶、果实的温度与同高度空气温度的差异。结果表明,日光温室番茄植株体温与同高度空气温度有明显的差异。不同部位二者差异不同。果实与空气温度差异最大,其次是茎、叶。这样环境温度测定后,结合植物体温与气温差异便可知植物体温。对番茄叶片测定了热时间常数,其均值为174 s,绝对偏差为73.1 s。热时间常数的测定,间接测定了综合热阻项,这为较难测定的植物表面传热热阻找到了一种易于得到的方式。     

果蔬介电特性研究综述

对食品介电特性的研究,不仅能使人们了解食品的射频或微波特性,研发出最具节能效果的介电加热设备,而且介电特性可用于食品品质的识别。为此,以果蔬为对象,概述了果蔬生物体的介电特性;介绍了测试信号的频率和电压以及环境温度和湿度等测试条件对果蔬介电特性的影响;综述了在果蔬含水率、成熟度、新鲜度、损伤和糖、酸度等品质因素对介电特性影响方面的研究进展;并指出目前研究存在的问题和今后的研究方向。     

冬小麦覆被农田地表多层非均质混合电磁散射模型研究

冬小麦种植区域分布广泛，为监测与评估其生长信息和生长环境，本文通过引入三相混合介质模型表征植被层，引入高斯随机粗糙面表征农田粗糙地表，构建了一种冬小麦覆被农田地表的多层非均质混合电磁散射模型。首先分别对比本文提出的多层非均质混合模型与水云模型、Oh模型在冬小麦拔节期及孕穗期的后向散射系数预测结果，对本模型的有效性进行分析和验证；随后，通过分析该模型等效介电常数，并求解其电磁散射及辐射传输方程，获取植被生长信息、植被含水率及土壤粗糙度等因素对覆被农田地表等效介电常数和雷达后向散射系数的影响规律。结果表明，本文提出的多层非均质混合模型与水云模型及Oh模型预测结果有较好的一致性，同时与双弥散模型获得的小麦层等效介电常数R²分别为0.981 7、0.992 2、0.986 3、0.971 1,同样具有较好的一致性；此外，本文提出的模型对拔节期、孕穗期小麦含水率的预测结果与实际测量值的均方根误差分别为0.88%、4.65%,该模型能够较好地模拟覆被农田地表电磁散射特征，为后续无人机微波反演冬小麦生长及土壤水分信息提供坚实理论基础。     

智能激光植物补光器的设计及应用

针对目前植物补光设备照射范围有限、电-光转换效率不高、布线安装成本较高和使用环境有限等问题，该研究设计了一种智能激光植物补光器。系统阐述了智能激光植物补光器的工作原理和结构设计，以“红颜”草莓为补光试验对象，分析其补光效果。试验结果表明：使用该设备能增加草莓植株的叶片厚度和叶绿素含量，相比自然光照分别增长了6.6%和10.5%；能显著提高草莓果实的硬度和糖度(P<0.05)，相比自然光照分别增长了20.2%和15.5%。设计的激光驱动电路电流精度达到1 mA，在调节光照强度时精度高；使用型号为VMS-300AL-GH-N01的光合有效辐射传感器测得光量子通量密度约为55μmol/(m²·s)，标准偏差仅为2.689，补光器出光均匀。使用智能激光植物补光器能促进植物的生长发育及果实品质，在植物补光领域和农业现代化方面具有一定的推动作用。     

理想电网条件下双馈风力发电系统低电压穿越技术的控制策略研究

随着风电在电网所占比例的不断增大，提高风机在故障条件下的不间断运行能力越来越重要。通过分析交流励磁变速恒频双馈风机的运行特点，建立双馈风力发电系统的并网数学模型；针对电网电压小幅对称跌落，在不增加硬件成本的基础上，改进传统双馈发电机矢量控制策略，加入前馈补偿项来抑制电压小幅跌落时转子中的过电流，提高双馈风力发电系统的低压穿越能力。在MATLAB/SIMULINK中验证控制策略的合理性，为以后深入研究双馈风力发电系统提供了基础。     

径向柱塞式变量液压泵的结构及工作原理

采用径向柱塞式变量液压泵作为主泵的闭心恒压式液压系统,其最大优点是能根据实际作业需要自动改变流量输出。就径向柱塞式变量液压泵的基本结构和工作原理进行了详细分析,以供实际使用中参考。