中国水生蔬菜作物野生近缘种多样性热点区域模拟

水生蔬菜作物是长江流域农耕文明驯化作物中的独特类群,其野生近缘种是育种和品种改良的宝贵遗传资源。本研究从中国植物+物种信息系统和中国数字植物标本馆获取了10种水生蔬菜作物的36个野生近缘种的地理分布数据并进行了校对,结合相应的气候因子数据,使用最大熵模型（maximum entropy model, MaxEnt）构建生态位模型,并对物种未来分布变化进行预测。结果表明：水生蔬菜作物野生近缘种多样性热点区域主要位于长江中下游的洞庭湖和鄱阳湖流域,与长江流域农耕文明起源地相重合,表明农耕文明对植物资源的就近利用。在未来升温的气候情景下,水生蔬菜作物野生近缘种适宜分布热点区域可能会进一步扩张,多样性热点区域中心向高纬度地区迁移,这有利于水生蔬菜作物野生近缘种多样性的维持和提升,并为其保护提供了理论依据。     

基于ANSYS/LS-DYNA的果枝修剪过程仿真与试验研究

【目的】深入研究果枝修剪过程特性及切割机理,为优化修剪机具核心剪切部件、提高电动修剪机切割性能提供参考。【方法】以‘石硖’品种龙眼树枝为试验对象,采用ANSYS/LS-DYNA对树枝切割过程进行有限元仿真,搭建树枝切割试验平台进行切割试验,验证仿真模型的准确性,使用高速摄像机观察树枝切割过程,分析动刀片、树枝、定刀在切割过程中的应力分布及切割机理,确定最大等效应力出现的区域。【结果】实际试验与仿真试验的切割过程都可分为5个阶段：挤压阶段、切入剪切阶段、稳定剪切阶段、剪断阶段、树枝振动阶段,实际切割力略大于仿真值,切割10、15和20 mm直径树枝刀具峰值切割力实际值与仿真值最大相对误差为7.8%,平均相对误差为7.0%,试验和仿真切割力曲线趋势大致相同。切割过程中动刀片、树枝和定刀最大等效应力出现在刀刃、树枝和定刀切口附近,动刀片、定刀最大等效应力均小于刀具材料屈服极限,刀具不会发生失效。【结论】该有限元模型与实际情况基本符合,对修剪机具的设计和改进具有一定的参考价值。     

普通油茶良种资源表型性状多样性分析与综合评价

普通油茶（Camellia oleifera）是我国总产油量最高、栽培面积最广的木本油料作物。为促进我国普通油茶良种资源的挖掘与利用,本研究使用主成分分析、相关性分析、聚类分析、巢式方差分析、多元回归分析等方法以及变异系数、表型分化系数、香农-维纳多样性指数,探究560份普通油茶良种资源的表型性状多样性及其与环境因子的相关性,并使用熵权TOPSIS法对560份普通油茶良种资源进行综合评价和排序。结果表明,560份普通油茶良种资源存在丰富的遗传多样性,34个表型性状的香农-维纳多样性指数为0.05～2.35,均值为1.06,数量性状的变异系数为3.02%～53.33%,均值为23.25%。普通油茶良种资源34个表型性状种源间和种源内的方差分量均值分别为53.591%和32.382%,说明普通油茶良种资源表型性状种源内相似性较高,其分化主要来自种源间。随着纬度的升高和年平均温度的降低,普通油茶良种资源平均单果质量、种仁含油率及饱和脂肪酸含量呈现下降趋势,而不饱和脂肪酸含量呈现上升趋势,表明纬度和年平均温度是限制普通油茶生长的主要因子。熵权TOPSIS法综合评价和排序结果显示,长林4号综合得...     

冷胁迫下普通油茶CCCH型锌指蛋白基因家族的鉴定和分析

【目的】为挖掘和利用耐寒普通油茶Camellia oleifera遗传资源提供参考。【方法】基于普通油茶的冷胁迫转录组数据,对其CCCH型锌指蛋白基因进行鉴定,并对CCCH型锌指蛋白进行理化性质分析、系统发育分析、保守结构域预测、二级结构预测等相关生物信息学分析,并以庐山高海拔油茶(LSG)和栽培油茶品种赣无1(GW1)为材料,对CCCH型锌指蛋白基因在冷胁迫下的表达情况进行分析。【结果】在普通油茶的冷胁迫转录组数据中共鉴定到24个CCCH型锌指蛋白基因,参考水稻分类方法,将24个CCCH型锌指蛋白聚类到2个亚家族中。保守基序分析结果表明,在24个基因中仅有3种CCCH型锌指蛋白基序类型,即C-X8-C-X5-CX3-H、C-X7-C-X5-C-X3-H和C-X5-C-X4-C-X3-H,数目分别为92、4和4。转录组表达谱分析结果表明：在野外冷胁迫试验中CoC3H17基因在D4、D5和D6时期的表达量高于D1、D2和D3时期,在室内冷胁迫试验中庐山高海拔油茶和赣无1的CoC3H17基因一直表现为更高的转录本丰度;CoC3H14和CoC3H24基因在野外试验的D4、D5和D6时期均表现...     

基于仿生微织构的电动修剪机刀具磨损性能研究

针对普通电动修剪机刀具易磨损、崩刃等情况,设计了一种蚯蚓仿生微织构刀具,以蚯蚓体表形貌为基础,利用激光成型技术加工刀具表面微织构,研究激光成型参数对成型沟槽几何尺寸的影响;通过摩擦磨损对比试验研究了仿生微织构刀具和普通刀具的摩擦因数和磨损情况,分析仿生刀具减磨机理;通过自制剪切试验平台对不同直径龙眼树枝进行刀具剪切试验,验证仿生刀具减磨特性。研究结果表明：优化后激光成型仿生刀具的工艺参数为：激光功率75W、激光扫描速度4.8mm/s;仿生刀具微织构实际尺寸为：沟宽138.3μm,沟深33.5μm;与普通刀具相比,载荷400g下沟槽间距1.6mm时微织构仿生刀具表现出最小摩擦因数02619和体积磨损量616.70mm3,具有明显减磨特性;随载荷增加磨损机制逐渐由黏着磨损、微切削磨损向磨粒磨损和氧化磨损的复杂磨损形式转变;磨损稳定时,沟槽间距1.6mm微织构仿生刀具所需剪切次数50~55次,比普通刀具剪切次数(45~50次)高5~10次,沟槽间距1.6mm微织构仿生刀具在剪切直径10、15、20mm的树枝磨损面积稳定次数分别为35~40次、45~50次、50~55次,树枝直径越大微织构刀具抗磨效果越明显。