植物Ca2+信号的研究进展

在植物的生长发育过程中,为了适应环境,调节自身代谢和生长,需要对各种外界环境刺激以及植物内部生理信息做出反应,因此,植物产生了自己的信号系统。Ca2 作为一种信号分子在植物细胞信号系统中起着举足轻重的作用。针对国内外对植物Ca2 信号的研究情况,综述了Ca2 信号的产生、Ca2 信号参与的各种植物生理过程、Ca2 信号的检测以及其研究的最新进展。     

德南牛全基因组变异解析和功能基因挖掘

[目的]研究德南牛的群体遗传结构和解析影响其重要性状的关键基因。[方法]通过主成分分析、群体进化树分析、群体遗传结构分析等方法,研究德南牛的遗传结构和与其他品种的亲缘关系;同时,利用全基因组SNP数据,计算德南牛与德国黄牛、南阳牛群体固定指数(Fst)和核苷酸多样性比值(π ratio)、复合似然比(CLR)、XP-EHH等多种选择信号指标,以筛选出德南牛基因组上受到选择的信号,鉴定出重要的候选基因。[结果] 德南牛具有欧洲普通牛(0.789)、东亚牛(0.176)、中国瘤牛(0.035)的混合血统。在θπ和CLR方法中鉴定出93个共有基因,使用FST和XP-EHH方法鉴定出17个共有基因。进行富集以及基因功能注释后,发现这些基因可能与生殖性能(TUBB3、NSD2、GRM1、ERBB4)、生长性状(RFX3、FGFR3、GABRB1、PDE4D)、环境适应性(PGR、GRIA4)和免疫系统反应(P2RY12、P2RY13、GPR87、P2RY14、GPR171)有关。[结论]本项研究发现德南牛血统受德国黄牛影响较多,且挖掘了德南牛基因组内可能具有经济意义的性状相关的选择特征,为德南牛种群的选育提高提供理论支撑。     

基于混沌的超声物位检测系统的研究

物位检测技术在现代化工业控制中占有重要地位。由于现场具体的安装环境不同,被测介质种类和状态不同,情况异常复杂,因此必须根据具体的现场工况,合理地选择物位检测的方法和产品。为此,提出了一种基于混沌理论的超声波物位检测系统,并论述了信号处理方法,从而能准确识别噪声干扰与超声波回波信号,提高了物位检测精度。     

铣削刀具不同磨损期振动信号的分维特征

提出了应用铣削刀具磨损工作状态下的振动加速度信号的关联维数来描述刀具不同磨损状态下的特征,进而实现对状态的监测、识别。试验证明,刀具磨损在相同状态下,振动信号具有相近的关联维数,在不同状态下则有明显的关联维数。因此,关联维数不仅可以作为状态监测与识别的重要依据,而且可以作为其他特征提取方法的补充。     

自噬通路及其在顶复门原虫入侵发育中的作用

自噬(autophagy)是细胞通过降解自身大分子物质或破损细胞器等来维持胞内稳态的一种平衡机制.近年来在顶复门原虫与宿主细胞相互作用研究中发现,顶复门原虫不但可诱导宿主细胞产生自噬并启动天然免疫途径清除寄生虫,亦可进化出独特的机制来抵抗宿主细胞自噬甚至利用其为自身生长提供条件.不同种类顶复门原虫与宿主细胞互作方式不同...     

利用作物生长模型和时序信号甄别水稻镉胁迫

在自然农田生态系统中,农作物的生长通常受到各类环境胁迫（如重金属胁迫、病虫害、水分、营养）的影响,如何区分重金属胁迫与其他胁迫有待进一步研究。该研究选取了湖南省株洲为试验区,收集2017-2019年的Sentinel-2卫星影像数据,结合野外实测数据,开展水稻重金属镉（Cd）胁迫识别研究。首先,利用作物生长模型World Food Studies（WOFOST）同化时序遥感数据获取每年的叶面积指数（Leaf Area Index,LAI）时间序列曲线;然后运用集合经验模态分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD）方法对LAI时间序列进行多尺度分解,得到不同的时序信号分量（Intrinsic Mode Function,IMF）;最后使用动态时间规整（Dynamic Time Warping,DTW）方法计算受胁迫水稻分解后的时间序列与健康水稻分解后的时间序列之间的DTW距离,即归一化胁迫指数。结果表明：归一化胁迫指数是水稻重金属胁迫敏感的参数,与土壤重金属含量的相关系数为0.851,水稻受到的胁迫程度越高,归一化胁迫指数值越大,反之越低;在试验区中,水稻重度重金属胁迫的分布面积比例相对较低,且主要集中在西部、东北部以及偏东南地区。融合集合经验模态分解和动态时间规整方法能有效地甄别并定量分析水稻重金属胁迫状况,从而为作物重金属污染胁迫监测提供重要参考。     

循环水养殖大口黑鲈摄食颗粒饲料的声学特征

为突破智能投饲系统的技术瓶颈,近年来采用被动声学技术开展鱼虾摄食行为研究成为热点之一。该研究主要采用被动声学技术获取单体大口黑鲈（Micropterus salmoides）摄食声信号,从混合信号中提取完善的摄食信号,筛选可作为衡量大口黑鲈摄食活跃度的声学特征参数,以期对摄食活跃度进行量化。根据大口黑鲈喂食期间的同步音频与视频记录,确定信号类别并进行标记,主要提取每次吞食饲料的时域与频域特征,对比各参数与吞食次序之间的相关度。研究结果表明,摄食声信号能量主要集中于4.2～7.4 kHz,且大口黑鲈吞食间隔与吞食次序呈正相关,稳定性较强;而时域特征中的波形振幅极差与频域特征的功率积分值均与吞食次序呈负相关。吞食间隔、振幅极差及功率积分值均可以作为衡量摄食活跃度的量化指标,而共振峰与平均梅尔倒谱系数可作为摄食声识别参数,研究结果可为今后养殖鱼类被动声学智能投饲系统研发提供理论基础。     

基于分段波形的信号瞬时频率计算方法

针对局部均值分解（Local Mean Decomposition,LMD）中乘积函数（Product Function,PF）分量的瞬时频率计算问题,引入了一种新的信号瞬时频率计算方法.该方法基于分段波形,先将信号分成若干个全波段（full wave）,然后以一组递增的反正弦函数定义每个全波段的瞬时相位,进而得到信号的瞬时频率.由该方法得到的瞬时频率理论上是正的、稳定的并且能够确保信号局部特征信息的完整.应用该方法计算了仿真信号和实际齿轮故障振动信号的瞬时频率,并与其他方法求得的瞬时频率进行了对比.结果表明,本文方法非常适合求取信号的瞬时频率.     

水泵机组状态监测与故障诊断系统研究

从20世纪60年代到21世纪,我国的泵站工程为输水、供水以及防洪减灾提供了有力保障。针对水泵机组的状态监测与故障诊断进行研究,建立水泵机组状态监测与诊断的软件及各分析模块与数据库,进行机组性能的预测研究,为水泵机组的状态维修提供支持。     

烟草NtNAC-R1基因内含子鉴定与瞬时表达分析

克隆烟草NtNAC-R1基因,并进行瞬时表达分析,探讨其是否含有内含子及其在烟碱生物合成中的调控作用.以烟草基因组DNA为模板克隆得到NAC转录因子NtNAC-R1,鉴定结果表明,该基因含有2个内含子.通过构建真核表达载体,建立瞬时表达分析体系,RT-PCR检测结果显示NtNAC-R1基因过表达,烟碱生物合成关键基因PMT表达量升高,JA信号途径标记基因PDF1.2和IAA响应基因IAA13表达量降低.瞬时表达分析表明,该基因受JA信号和IAA信号途径的交互对话影响,进而调控烟碱的生物合成.