活立木生物电及其环境因子远程监测系统的设计

针对活立木与土壤之间存在的生物电实时测量困难的问题,介绍一种活立木生物电及其环境因子远程监测系统。该系统主要包括对活立木生物电信号及其周围环境因子进行采集的下位机系统、进行无线通信的GPRS网络以及对数据进行显示、处理和分析的上位机系统。通过分析位于北京林业大学校内的美桐树进行实验所得到的数据表明,该测量系统能够准确测量活立木生物电信号及周围环境因子,并能将数据实时传送至远程服务器端,可以满足实时测量要求,为后续活立木生物电信号的深入研究和利用奠定了基础。     

15个饲用燕麦品种的遗传变异及亲缘关系分析

采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)对15个燕麦品种种子醇溶蛋白进行遗传变异分析。结果表明供试的15个品种共扩增出18条带,多态率位点率为100%,条带主要分布于α和β区域。供试品种的遗传相似系数变化为0.143～1.000,平均值为0.527,表明供试的品种间遗传变异较大。除青海444和青燕1号外,醇溶蛋白电泳图谱能把不同的品种进行分离。聚类等分析结果将供试品种分为6大类,砂燕麦、阿坝、青引1号与其他品种关系较远,其中青海甜燕麦、青燕1号和青海444的关系较近。     

茶树MADS-box转录因子基因的克隆与非生物胁迫响应分析

本研究基于茶树转录组数据库,以茶树龙井43为试验材料,通过RT-PCR方法从该茶树的cDNA中克隆得到1个CsMADS1基因。序列分析表明:茶树CsMADS1基因开放阅读框长度为657 bp,编码218个氨基酸,是典型的植物MADS-box家族转录因子。序列多重比对显示,该序列与多个相关物种的MADS-box序列一致性为65.65%,含有高度保守的MADS结构域和半保守的K结构域。氨基酸理化性质、亲疏水性、亚细胞定位预测、无序化分析,以及二级和三级结构分析显示,CsMADS1转录因子是亲水性蛋白,可能定位于细胞核中,无序化程度明显,以α-螺旋结构为主,并与人MEF2蛋白具有相似的三级结构。利用实时荧光定量PCR方法分析了茶树龙井43中CsMADS1基因在非生物胁迫下的表达。结果表明,茶树中CsMADS1基因对高温、低温、干旱和高盐等不同非生物胁迫有响应,且表达存在差异。     

蔗糖转化酶家族基因进化、表达及对草莓果实糖分积累的影响

在草莓蔗糖碱性/中性转化酶家族基因(Fa.A/N-Inv)成员序列分析的基础上,以‘申阳’和‘红颜’草莓为材料,利用实时定量PCR技术分析了Fa.A/N-Inv家族基因在不同条件下的表达模式,利用分光光度法测定了果实发育过程中A/N-Inv酶活性,利用高效液相色谱法分析了果实发育阶段糖分积累规律。结果表明:(1)Fa.A/N-Inv是由8个成员组成的多基因家族;(2)4个Fa.A/N-Invs不仅具有组织特异性,还具有果实发育阶段特异性和品种特异性表达特点;(3)4个Fa.A/N-Invs的表达受细胞分裂素(BA)、赤霉素(GA)和生长素(IAA)诱导;(4)蔗糖和葡萄糖作为A/N-Inv酶促反应的底物和产物,分别对4个Fa.A/N-Invs转录表达起正、负反馈调节作用,此外蔗糖还可作为一种信号分子诱导Fa.A/N-Invs表达;(5)‘申阳’草莓A/N-Inv酶活性在绿果阶段低于‘红颜’,其余阶段均高于‘红颜’;(6)成熟果实中蔗糖含量‘红颜’(50.7 mg·g~(-1) FW)约为‘申阳’(23.2 mg·g~(-1) FW)的2倍。     

桉树人工林中433MHz信道LoRa信号的传播特性

LoRa技术是最新出现的一种无线通信技术,具有低功耗、距离远、工作在非授权波段等特点,与ZigBee等现在常用的无线通信技术相比,其在人工林无线传感器网中更具潜力。然而由于LoRa的传输受环境影响较大,目前在人工林中传播特性的研究还处于空白。本研究基于Shadowing信号衰减模型,在广西东门林场中测试了433 MHz信道LoRa信号在两种天线高度下(1.5,2.0 m)和3种不同环境下(开阔环境、3 a林龄桉树人工林,5 a林龄桉树人工林)LoRa信号接收强度(RSSI)随距离变化的情况,每种条件下得到了两组数据。首先利用其中一组数据对模型进行拟合,拟合结果表明,LoRa信号传输遵从Shadowing模型,拟合度在0.886~0.982。然后利用另一组数据对模型的精度进行验证,验证结果表明,模型精度较高,模型的精度介于0.780~0.961。最后分析了桉树人工林中影响LoRa信号传输的主要因素。本研究的方法和获得的信号衰减系数可以为桉树人工林无线传感器网络监测中LoRa节点的组网和部署提供依据和参考。     

甜瓜VQ家族基因鉴定及白粉病菌响应分析

VQ家族基因是植物特有的一类基因,其编码蛋白主要与WRKY蛋白相互作用协同调控下游基因表达,在植物生长发育及抵御各种外界环境胁迫中起重要作用。为揭示甜瓜VQ家族基因在抗白粉病中的功能,本研究采用生物信息学方法从甜瓜基因组中鉴定到26个VQ家族基因,这些基因不均匀地分布在甜瓜11条染色体上。系统进化分析表明,该家族成员分布于不同的分支中,分别与拟南芥VQ家族蛋白不同成员聚在一起。基因结构分析表明,甜瓜VQ家族基因序列均无内含子,只有1个外显子。组织表达分析表明,1个甜瓜VQ家族基因组成性表达,23个甜瓜VQ家族基因组织特异性表达。此外,白粉病菌侵染之后,6个VQ家族基因呈现不同程度的响应。本研究结果为进一步研究甜瓜VQ家族基因在甜瓜抗白粉病中的功能奠定了理论基础。     

猫杯状病毒分离株VP1基因序列与致病性分析

旨在了解上海地区猫杯状病毒(feline calicivirus, FCV)VP1基因与致病性,采用常规方法分离鉴定出13株FCV,经RT-PCR和测序获得分离株VP1的基因序列,与参考株VP1基因进行同源性和遗传演化分析,对2株分离株进行动物致病性试验。结果显示,13株上海地区分离株VP1基因核苷酸序列相互间相似性为74.3%～99.8%,与参考株核苷酸序列和氨基酸序列相似性也较低,符合FCV易突变的特征;进化树分析表明,上海地区FCV流行株主要来自国内北方地区,少数毒株来自国外地区;通过对宿主临床症状、VP1进化树和VS-FCV特征性氨基酸位点进行分析,筛选出7株FCV强毒株;动物致病性试结果验表明,FCV-SH202101株和FCV-SH202113株可导致感染猫发病和死亡,潜伏期为1～2 d,接种后第3天即可检测到排毒,不同年龄段猫的病程不一致,可导致幼猫5 d后死亡,成年猫病程可持续11～18 d, 2株分离株在致病性方面均符合VS-FCV特征。本研究丰富了中国FCV的分子流行病学资料,为VS-FCV毒株的筛选提供了有力的证据,也为FCV疫苗的研究提供了技术支持。     

丁酸对亚急性瘤胃酸中毒的影响机制研究进展

亚急性瘤胃酸中毒(SARA)作为反刍动物饲养中因营养代谢紊乱而高发的疾病,严重影响了反刍动物的健康和生产。近年来研究发现,丁酸作为瘤胃中主要的挥发性脂肪酸(VFA),具有调控细胞增殖以及抗炎等作用。本文结合近年研究,从SARA破坏瘤胃屏障功能、诱发炎症反应的机制,重点阐述了丁酸作为信号分子和组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACIs)识别G蛋白偶联受体(GPRs),促进组蛋白乙酰化、调控下游信号通路改善瘤胃上皮屏障功能和缓解炎症反应的生理过程,为更进一步研究丁酸对反刍动物SARA中的影响提供参考。     

空气悬架系统动态载荷的识别

针对空气悬架系统主动控制中神经辨识器的离线训练问题,利用BP神经网络实现从空气悬架系统非簧载质量振动加速度空间到其动态载荷空间的映射。建立带有空气悬架系统的1/4工程车辆动态模型,通过仿真得出了工程车辆空气悬架系统的非簧载质量振动加速度和动态载荷数据,以空气悬架系统的非簧载质量振动加速度数据作为神经网络的输入,动态载荷数据作为神经网络的输出,训练BP神经网络,并对训练好的BP神经网络进行泛化能力的测试,路面输入采用幅值为0.01 m,频率为1 rad/s正弦波时,识别误差率在30%以内的点占总数的82.95%;以幅值为0.02 m,频率为2 rad/s的正弦波作为系统的路面输入,识别误差率在30%以内的点占总数的77.94%。结果表明BP神经网络能够对不同的路面输入具有较好的适应性。     

水稻WRKY基因家族功能研究进展

WRKY蛋白是一类重要的转录因子家族,因含有高度保守的WRKY结构域而得名,主要存在于植物中。WRKY域长约60氨基酸,其靠近N-端有WRKYGQ(K/E)K基序,后面跟有1个C2H2或C2HC锌指型结构。依据WRKY结构域基本结构特征的差异,水稻WRKY家族可以分成3大类,它们通过调控生长调节物质介导的信号途径,广泛地参与调节水稻生长发育和生物与非生物胁迫应答。