Cotton Image Segmentation Algorithm Based on Fusion Method of Markov Random Field and Quantum Particle Swarm Cluster

[Objective] The aim of this study was to improve the cotton image segmentation accuracy in a picking robot image processing system. [Method] An image segmentation algorithm based on a fusion method of Markov random field and quantum particle swarm optimization clustering was proposed. The process of the proposed algorithm is as follows: first, transform the RGB (red, green, blue) images into grayscale; second, use it to segment these images; finally, the threshold of the connected area is set on the basis of the segmented image to obtain the target area. Then, the cotton front image and the cotton side image are selected from the images collected from different angles. The segmentation experiment was carried out by using this algorithm, and compared with the Otsu algorithm, the fuzzy C-means algorithm, the quantum particle swarm image segmentation algorithm and the Markov random field image segmentation algorithm. [Result] The results showed that the segmentation accuracy and peak signal to noise ratio of the proposed algorithm were 98.94% and 77.48 dB. When compared with the Otsu algorithm, fuzzy C-means algorithm, quantum particle swarm optimization algorithm and Markov random field algorithm, the average segmentation accuracy and peak signal to noise ratio of the proposed algorithm increased by 2.47%–4.56%, and 9.81–13.11 dB, respectively. [Conclusion] The proposed algorithm had higher segmentation accuracy and higher peak signal to noise ratio than the other algorithms tested.     

Y形偏心支撑高强钢框架结构抗震性能

在Y形偏心支撑高强钢框架结构抗震性振动台试验的基础上,建立了试验试件的有限元模型,并验证了分析的正确性。设计了一个9层的Y形偏心支撑高强钢框架结构,以耗能梁段长度、耗能梁段腹板高厚比、高跨比为参数,对9层结构进行了非线性动力时程分析,研究了以上参数对结构抗震性能的影响。研究结果表明,改变耗能梁段长度、高跨比对结构层间侧移、耗能梁段性能、框架柱弯矩、耗能能力均有不同程度的影响,对框架柱轴力、基底剪力无显著影响;改变耗能梁段腹板高厚比对结构耗能能力有影响,对结构层间侧移、耗能梁段性能、框架柱受力、基底剪力无显著影响,并给出了相关设计建议。     

3个陆地棉球蛋白基因启动子的克隆与功能初步分析

为克隆陆地棉来源的种子特异性启动子,根据雷蒙德氏棉测序结果,设计针对GhαGLOA、GhβGLOA和GhβGLOB基因编码区上游约1.5 kb序列的引物,分别以陆地棉总DNA为模板克隆了3条序列。构建了含有编码区上游序列驱动GUS的表达载体,经农杆菌介导转化野生型拟南芥。转基因拟南芥种子的GUS活性荧光检测结果表明,所克隆序列具有启动子功能,其中GhαGLOA启动子的转录活性极显著高于其他2个启动子。在转基因拟南芥成体植株的多个器官中,仅可检出痕量的GUS活性,认为所克隆启动子为种子特异性启动子。     

百合小鳞茎膨大发育过程中氮磷钾的吸收与分配规律

本文以周径为4～6cm的‘耀眼’（Evening Star）百合的小鳞茎为试材,研究了常规栽培条件下百合小鳞茎膨大发育过程中养分的吸收和分配规律。结果表明,百合小鳞茎在苗期以前,主要以消耗鳞茎中的养分为主;苗期后对营养元素的吸收量逐渐增大。营养元素的吸收高峰期在半枯期前后至采收期历时37天,氮、磷、钾的吸收比例为1:0.14:1.09。现蕾期以前,营养元素主要分配于茎叶中,各养分含量水平于苗期达最高;现蕾24天后养分分配以鳞茎中为主;分配于根系和新鳞茎中营养元素仅为10%左右。     

夜蛾科昆虫区系研究Ⅱ.中国各省区夜蛾的分布及相似性分析

中国夜蛾共有20亚科845属3 751个有效种.这些种类有4种区系成分,其中东亚成分占优势,占总数的51.35%,东洋成分占25.51%,古北成分18.45%,广布成分仅2.27%.夜蛾在全国各省区的分布与区系结构各不相同,台湾、云南、西藏、四川、湖北、河南、湖南、浙江、新疆等是夜蛾物种丰富的省区.东亚成分在除东北、西北、华南以外的省区都是优势类群.多元相似性聚类分析结果显示,台湾和华中关系密切于华南;内蒙古和东北区的关系密切于西北;河南、湖北、陕西、甘肃、安徽、江苏6省聚为一个"秦岭淮河区",这个新分布区的特点是,东亚成分占优势;古北成分和东洋成分相等;古北东洋两界的分界线横贯全区.     

玉米BEL1-like基因家族的鉴定、表达和调控分析

BEL1-like(BELL)家族蛋白是植物中普遍存在的一类具有同源异型结构域的转录因子。拟南芥中BELL家族蛋白能与KNOTTED1-like蛋白互作形成异源二聚体,并结合到特异顺式作用元件来调控基因的表达,从而影响植物生长发育进程。本文采用隐马可夫(HMM)模型,在玉米基因组中鉴定到15个BELL家族基因(Zm BELL),分布于7条玉米染色体。通过与拟南芥BELL基因的序列比较将这些基因分为两大类。在玉米8种组织中Zm BELL有不同的表达模式,具有明显的组织表达特异性。基于基因共表达分析及BELL-like蛋白特异结合的顺式元件分析,预测到86个可能受Zm BELL调控的下游靶标基因。这86个基因和12个Zm BELL表达模式相同,并且在基因启动子区存在与BEL1-like蛋白结合的顺式元件。这些结果为进一步解析玉米BELL家族基因的功能和作用机制积累了有价值的资料。     

高温下钢管约束型钢混凝土柱的受力性能

火灾下无防火保护的结构构件温度会迅速上升,从而造成钢材和混凝土的强度明显下降。为了研究火灾下钢管约束型钢混凝土柱的受力性能,考虑火灾下钢管约束型钢混凝土柱的不均匀温度分布及温度对材料力学性能的影响,提出了火灾下受轴心荷载作用的钢管约束型钢混凝土柱承载力的计算方法。利用有限元软件ABAQUS对提出的计算方法进行了验证,结果吻合较好。进而采用该计算方法对影响高温下承载力的参数进行了分析,研究表明：随着构件截面尺寸的增加以及混凝土强度和钢材强度的提高,构件的承载力逐渐增加,而钢管壁厚的改变对承载力并无太大影响。利用有限元软件ABAQUS分析了荷载比、构件尺寸、钢管壁厚等因素对构件耐火极限的影响,发现耐火极限随着荷载比和钢管壁厚的增加而减小,随着构件尺寸的增加而增大。     

The Suaeda liaotungensis kitag betaine aldehyde dehydrogenase gene improves salt tolerance of transgenic maize mediated with minimum linear length of DNA fragment

In this research we established a particular vector-free and marker-free plant transformation system of maize to overcome the obstacles of biosafety limits. The BADH gene was introduced into maize by pollen-tube pathway, using the principle of minimum linear length of the transformation element, which was composed of only the BADH gene, expression regulatory sequence (35S CAMV promoter, NOS terminator), and T-DNA border sequence at both sides. Twenty-seven of 2076 transformed samples were positive in PCR amplification and the PCR positive rate of T₁ generation was 1.3%. Further Southern blotting results indicated that the BADH gene was integrated into maize genome. Transgenic lines of progeny were examined for tolerance to NaCl by induced salt stress with 250 mM NaCl Hoagland solution. After 15 days of treatment, 73.9–100% of the transgenic seedlings survived and grew well, whereas most wild-type seedlings wilted and showed loss of chlorophyll. Only 8.9% of the wild-type plants survived but gradually died after salt stress. The electrical conductivity of the transgenic line of progeny after salt stress was lower than wild type. The transgenic progeny had higher glycinebetaine and Chlorophyll content than wild type after salt stress.     

烤烟典型缺钾症表现的农艺性状及相关营养元素分析

针对近年来在玉溪市大田烤烟生产上发生的严重的烤烟典型缺钾症,以根际土壤及植株各部位器官等为探索对象,采用对比分析法探讨了红花大金元和K326烤烟典型缺钾症表现的农艺性状及相关营养元素含量状况。结果表明,烟株发生严重缺钾症后,外部不但表现典型症状,还表现叶片的长、宽及茎直径有所下降．从而导致单株的地上部和地下部的干物质积累量显著下降,同时烟株内部的营养元素含量及其相互协调性与正常株相比也发生了显著的变化。典型缺钾症烟株的根部及各个叶位的叶片和茎杆．不但K含量显著降低,而且各个叶位的叶片和茎杆的Mg、Zn（中上部茎）、B含量也明显下降;各个叶位的叶片N、Ca、Mn、Fe含量则显著提高,K326烟株各个叶位茎杆及红花大金元根部的含N量也明显提高,但K326烟株根部及红花大金元茎部（中上部）的含N量又明显下降;典型缺钾症烟株的根部、茎部及各个叶位的叶片N／K、Ca／K和Mg／K含量则显著提高。红花大金元（地烟）典型缺钾株的根际土有效养分含量除N地。N有所升高外,不但有效K含量呈显著降低,而且有效态N、P、ca、Mg、Zn、Mn、B、NO3^-N也降低;K326（田烟）典型缺钾株的根际土有效K含量也表现显著降低,但NH4^-N和NO3^-N表现出显著的升高。而有效态Ca、Mg、P、Zn、B、Mn的含量变化不明显。     

硒胁迫对紫花苜蓿硒积累及矿质元素吸收的效应

为了探讨硒胁迫对紫花苜蓿硒积累及对其他矿质元素吸收的影响。以3种苜蓿阿尔冈金、大叶苜蓿、维多利亚为试材,采用土培试验方法,研究了硒胁迫对紫花苜蓿不同组织的生物量、转运系数、耐性指数、硒积累量、硒含量和矿质元素含量的影响及紫花苜蓿对硒的积累能力。结果表明:施以100μmol/L硒时,硒处理显著提高了3个品种苜蓿根、茎、叶片的硒含量、耐性指数、硒积累量和K、P、Ca、Mg元素的吸收,当硒浓度为900μmol/L时,则降低了阿尔冈金和维多利亚不同器官生物量及大叶苜蓿根的生物量积累,且降低了阿尔冈金和维多利亚不同器官及大叶苜蓿根和茎对Zn吸收积累量。不同品种间相比较,大叶苜蓿生物量、硒积累量和K、P、Mg元素吸收显著高于其他2个苜蓿,且差异显著。综合评价表明,大叶苜蓿对矿质元素和Se有较好的吸收和富集能力。