基于粒子群优化算法的农业机器人控制策略研究

介绍了粒子群优化算法的概念,并由数学模型、边界约束和环境约束对农业机器人优化约束模型进行了分析,实现了对农业机器人的动态避障和路径规划。仿真实验表明:针对复杂的作业环境,农业机器人可以进行最优避障路径规划,且算法收敛速度较快,能够满足设计要求,证明系统具有一定的可行性。

学术期刊移动传播平台的运营困境与突破

移动新媒体是学术期刊内容传播和影响力提升的重要工具,但部分学术期刊尤其是处于“小、散、弱”状态的单刊编辑部,在发展移动新媒体过程中面临着理念滞后、资金及编辑人员较为缺乏、发展定位不够清晰、新媒体运营能力不足等诸多困境。为适应移动阅读时代期刊用户的信息接收习惯,应对媒体融合背景下期刊出版和传播方式的变革,学术期刊应充分认识发展移动新媒体的必要性和紧迫性,并从5个方面提升移动传播平台的运用效果。

籼粳杂种不育的遗传分析和候选基因鉴定

[目的]籼粳亚种间杂交F1的育性问题严重阻碍了亚种间杂种优势的利用,探究籼粳杂种不育的遗传机理,挖掘新的籼粳杂种不育调控基因,为促进籼粳杂种结实率遗传改良提供理论依据。[方法]粳稻品种Sasanishiki和籼稻品种Habataki杂交后,采用单粒传法自交10代,获得包含95个株系的稳定遗传重组自交系(RIL),基于Illumina平台,对双亲和RIL进行高通量测序,在全基因组水平分析RIL中Habataki血缘的分布与比例,进而鉴定偏分离区域作为潜在的籼粳杂种不育位点。同时,剖析“全球3000份水稻核心种质资源重测序计划”中典型籼粳稻基因组变异数据,对群体水平进一步验证并趋近目标育性基因区域。最终通过序列比对锁定籼粳杂种不育候选基因。应用CRISPR基因编辑技术进行定点基因敲除,对目标基因进行功能验证。[结果]Habataki和Sasanishiki的杂交F1在穗数、每穗粒数和千粒重上体现出明显的杂种优势,但其结实率显著降低,I2-KI镜检发现F1花粉育性显著降低。RIL的全基因组高通量测序在第1、3、5、6、7和12染色体上检测到明显的偏分离,即该区域的基因型趋向于籼稻Habataki。通过序列比对,进一步确定已知育性基因Sc、S5和HSA1为第3、6和12染色体上偏分离区域的目标基因。应用CRISPR基因编辑技术敲除Habataki中Sc-Haba-3的多拷贝,成功改善了其与Sasanishiki杂交F1的花粉育性和结实率,说明该基因可独立行使功能。同时,在第1染色体的偏分离区域发现Habataki和Sasanishiki之间存在复杂的结构性变异,Sasanishiki基因组中一段24.7 kb包含4个预测基因的片段在Habataki中被一段64.8 kb包含10个预测基因的片段取代,此结构性变异可能参与籼粳杂种育性的调控。[结论]检测到多个籼粳杂种不育相关位点,应用CRISPR基因编辑技术敲除Habataki中Sc的多拷贝成功改善其杂种F1育性,确定其为水稻亚种间育性改良的目标基因。同时锁定了第1染色体Sd区域的目标基因。

烤烟品种中川208的钾素吸收利用效率及动力学特征

为研究烤烟中川208对钾肥的需求规律,以云烟87为对照,研究了两者钾素吸收利用效率,积累分配特性及钾离子吸收动力学特征。结果表明:中川208对钾素吸收效率及利用率均显著高于云烟87。在移栽后28~84 d,中川208的钾素积累量显著大于云烟87,增幅为21.37%~111.76%;两个烤烟品种的钾素分配率均为叶>茎>根;中川208在移栽后28~70 d钾素积累速率显著高于云烟87,增幅为80.53%~546.63%。吸收动力学特征表明,与云烟87相比,中川208对钾离子的亲和力和吸收能力更强,吸收速率更高,耐低钾能力更强。综上,中川208对钾离子的高亲和吸收能力及吸收速率,使其钾素积累速率和积累量更大,进而提升了其对钾素的吸收效率和利用率,团棵期至现蕾期是其钾素吸收关键期。

茶儿茶素稳定血糖作用及机理研究进展

随着现代社会饮食结构的变化,糖尿病及其并发症已成为全球关注的公共卫生问题,中国患病总人数已位居世界第一。现代科学证明茶叶是降血糖天然多酚的重要来源,作为健康饮品在糖尿病膳食治疗中发挥重要作用。儿茶素是茶叶中关键功能物质,能够通过抑制外源碳水化合物水解、调控葡萄糖转移、促进葡萄糖氧化分解、抑制糖异生过程、调控糖原合成及分解过程、促进胰岛素分泌、改善胰岛素抵抗、改善氧化应激状态等不同途径有效调节血糖水平。本文在总结国内外有关儿茶素对肥胖、糖尿病及代谢综合症作用研究的基础上,梳理了儿茶素稳定血糖生理机制的研究进展,旨在为儿茶素的精准化开发提供理论依据及应用参考。

影像学技术在发育性髋关节发育不良诊断中的研究进展

发育性髋关节发育不良(DDH)是婴幼儿常见的髋关节疾病。近年来已证实早期诊断及治疗能减少并发症的发生,避免致残。随着对DDH诊断的重视程度增加,超声及X线应用于婴儿DDH疾病筛查,CT评估股骨头于髋臼位置关系指导手术治疗,MRI反应髋关节软组织情况为手术提供信息并可进行术后效果随访。除常规影像技术,各种新型影像技术也开展应用于DDH诊疗服务。本文总结各影像技术诊断DDH的方式及研究进展。

超微血管成像用于肌肉骨骼疾病研究进展

超微血管成像(SMI)为新型多普勒技术,能敏感地显示肌肉、肌腱、滑膜及神经等组织结构中的低速微小血流,反映组织微循环变化,为临床诊断骨骼肌肉系统疾病、评估进展及疗效等提供影像学依据。本文对SMI用于肌肉骨骼疾病研究进展进行综述。

不同保护剂对烤烟叶片日灼伤害的活性氧系统及内源激素的影响

为探明不同保护剂对烤烟叶片日灼伤害的防治作用,本试验采用日灼模拟方式对烤烟叶片分别喷施清水、0.1%黄腐酸钾(T1)、56 mg·L^(-1)硫氢化钠(T2)、75 mg·L^(-1)水滴破除剂(T3)和0.2%商品防晒剂(T4)后进行强光(2000μmol·m^(-2)·s^(-1))处理并进行大田防效应用试验,研究其对叶片温度、活性氧含量、抗氧化酶活性、相关激素含量及烤后烟经济性状的影响。结果表明,与喷施清水后强光处理(CK2)相比,叶面喷施黄腐酸钾显著降低叶片温度2.36℃;叶面喷施保护剂整体上显著提高SOD、CAT、POD活性,T1~T4处理SOD活性增幅为17.68%~48.54%,T2~T4处理CAT活性增幅为48.29%~81.39%,T1~T4处理POD活性增幅为4.50%~22.18%;叶面喷施保护剂诱导ABA和JA含量显著降低,降幅分别为34.29%~71.43%和9.15%~60.31%。田间叶面喷施保护剂较喷施清水可降低烟株灼伤率及灼伤指数,两者降幅分别为33.40%~60.00%和11.38%~66.47%;可提升烤后烟产量、产值、均价、上等烟比例和上中等烟比例,增幅依次为2.33%~6.91%、0.42%~1.36%、3.08%~8.38%、0.47%~5.06%和1.85%~4.39%。综上,本试验所用保护剂均可通过调控烟叶抗氧化酶活性和激素ABA、JA含量来提高烟叶对强光的抗性,以喷施75 mg·L^(-1)水滴破除剂保护效果最优。本研究可为烟叶日灼的防治提供理论依据,为日灼保护剂在生产上的应用提供技术支撑。

一种具有抑菌性的pH响应新型水凝胶的制备及性能

为设计一种能够响应pH的、新型多功能创面敷料,使用季铵化壳聚糖(QCS)、接枝了磺胺嘧啶(SD)的氧化葡聚糖(Dex-CHO/SD)和妥布霉素(TOB),通过席夫碱键和氢键反应形成DSTQ水凝胶。对水凝胶的形貌、降解性、抑菌性、细胞相容性、血液相容性等性能进行研究。结果表明:具有三维孔状结构的DSTQ水凝胶可以响应感染造成的pH降低,进而发生降解,释放药物;DSTQ水凝胶对铜绿假单胞菌的抑制率显著高于金黄色葡萄球菌;DSTQ水凝胶毒性低,生物安全性高,与L929细胞共培养3 d后,细胞活力高于95%;DSTQ水凝胶具有良好的血液相容性,溶血率远小于5%;细胞在DSTQ水凝胶表面能够快速迁移,有利于伤口愈合;当DSTQ水凝胶负载生长因子后具有良好的抗炎效果。研究结果表明,DSTQ水凝胶可以作为新型创面敷料,有望应用于临床促伤口愈合。

超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法鉴定黄大茶化学成分

黄大茶是中国特有的茶叶品种,具有降脂、降糖、改善代谢综合征的保健功效,但由于缺乏对黄大茶化学成分的研究,其功效性物质基础尚未被完全揭示。本研究以超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-Q TOF/MS)作为检测工具,结合中性丢失和特征碎片离子等信息,对黄大茶的主要化学成分进行筛查和分析。选取Waters ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱(100 mm×21 mm,17μm)进行分离,以01%甲酸水和乙腈作为流动相进行梯度洗脱,流速02 mL/min,进样量2μL,柱温35℃。在电喷雾电离(ESI)正/负离子模式下,利用全信息串联质谱(MSE)技术采集黄大茶样品溶液的质谱信息。通过查阅文献构建茶叶化学成分数据库,主要包括化学名称、分子式、结构式、准分子离子、碎片离子等信息,对自建数据库中的化学成分按照骨架结构进行归类;基于UPLC-Q TOF/MS测定结果,利用对照品对主要类别化合物的质谱裂解规律进行梳理,并总结其特征碎片离子和中性丢失特征;结合化合物的保留时间、准分子离子、碎片离子等信息对化合物结构进行表征。本研究共从黄大茶中鉴定出87个化学成分,包括10个儿茶素类、32个黄酮类、16个酚酸类、12个鞣质类、6个茶黄素类以及11个其他类别化合物,其中14个成分经对照品予以验证。该方法能够全面阐明黄大茶的主要化学成分,为黄大茶功效性成分发现、品质评价提供科学依据和数据支撑。

城市轨道交通建设项目安全风险识别方法的综述研究

城市轨道交通建设项目是城市的生命线,我国城市轨道交通项目安全生产形势严峻,且在短期内仍将持续。安全风险识别是保障安全生产和高质量发展的关键。本文对国内外相关文献进行深入研究,提出了城市轨道交通建设项目安全风险识别方法的四个主要的方向为:专家调查法、个案研究法、事故统计法、自然语言处理方法,并对其研究和应用现状进行了综合评述。同时,提出结合大数据与人工智能算法与自然语言处理技术的将是未来行业垂直领域内安全风险识别的趋势。

声像图质量对人工智能辅助诊断系统与人工测量发育性髋关节发育不良患儿生物学指标一致性的影响

目的观察声像图质量对人工智能(AI)辅助诊断系统与人工测量发育性髋关节发育不良(DDH)生物学指标一致性的影响。方法回顾性分析75例DDH及345例非DDH患儿髋关节超声资料,对声像图进行主观评分。于每例选取1幅图像,以熵权法基于140幅(A组,取自25例DDH及115例非DDH)构建评估声像图质量模型,获得DDH相关解剖结构及影响因素的权重,据以将另外280幅(B组,取自50例DDH及230例非DDH)图像质量由高至低分为A、B、C级;分析AI与人工测量B组DDH生物学指标的一致性。结果DDH相关解剖结构及影响因素权重按照髂骨支下缘、髂骨、盂唇、骨缘转折点、股骨头、运动伪影依序下降。B组A级67幅(取自9例DDH及58例非DDH)、B级160幅(取自26例DDH及134例非DDH)、C级53幅(取自15例DDH及38例非DDH);除DDH患儿声像图中的β、股骨头覆盖率(FHC)及股骨头长径外,AI与人工测量DDH其他指标的一致性由高到低均为A级>B级>C级;二者针对DDH患儿声像图的测量结果的一致性高于非DDH。结论髋关节声像图质量影响AI与人工测量DDH生物学指标的一致性;遇声像图质量欠佳时,应重点测量FHC及股骨头径线。

改良后的负压标本采集装置在羊膜腔穿刺中的应用与效果分析

目的:分析改良的标本采集装置在羊膜腔穿刺中的适用性并与传统标本采集方式进行对比分析。方法:选取2019年1—6月哈尔滨医科大学附属第六医院产前诊断就诊拟施行羊膜腔穿刺术的489例孕妇作为研究对象,对所有孕妇发放问卷,随机分为对照组和实验组,对照组采用传统采集方式,实验组采用改良的采集方式。分析两组孕妇标本采集时间、疼痛程度、耗材费用、标本污染数量、术后并发症发生率、妊娠结局和羊膜腔穿刺术满意情况。结果:实验组孕妇标本采集时间、孕妇疼痛度、耗材费用情况优于对照组,差异有统计学意义(χ^(2)/t=90.990、23.718、118.805、3.220,P<0.05);实验组孕妇术后第一周并发症发生情况低于对照组,差异有统计学意义(χ^(2)=3.998,P<0.05);两组孕妇术后第二周并发症发生情况及不良妊娠结局情况,差异无统计学意义(χ^(2)=0.308、0.075,P>0.05);实验组孕妇羊膜腔穿刺术满意度高于对照组,差异有统计学意义(χ^(2)=48.83,P<0.05)。结论:改良后的装置缩短了采集时间,提高了效率,减轻了疼痛,降低了不良反应发生率,改善了孕妇在产前诊中羊膜腔穿刺的体验,提高了孕妇的满意度。

甜叶悬钩子苷对脊髓损伤小鼠运动功能障碍和神经炎症的改善作用及其机制

目的:探讨甜叶悬钩子苷(RUB)对小鼠脊髓损伤(SCI)和神经炎症的影响,并阐明其作用机制。方法:将48只雌性昆明小鼠随机分为假手术组、SCI组、SCI+低剂量RUB组和SCI+高剂量RUB组,每组12只;采用脊髓损伤行为学(BBB)评分法评估SCI小鼠后肢运动功能,脊髓组织含水量法检测SCI小鼠脊髓水肿情况,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测各组小鼠促炎细胞因子环氧化酶2(COX-2)、白细胞介素1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)mRNA表达水平,ELISA法检测各组小鼠血清中炎症因子水平,HE染色观察各组小鼠脊髓组织病理形态学,免疫荧光法检测各组小鼠脊髓组织中小胶质细胞活化情况,Western blotting法检测SCI小鼠脊髓组织中相关蛋白表达水平。结果:BBB评分,与假手术组比较,SCI组小鼠评分低至0分;与SCI组比较,SCI+低剂量RUB组和SCI+高剂量RUB组小鼠BBB评分逐步升高。脊髓组织含水量法检测,与假手术组比较,SCI组小鼠脊髓组织含水量明显升高(P<0.01);与SCI组比较,SCI+低剂量RUB组和SCI+高剂量RUB组小鼠脊髓组织含水量明显降低(P<0.01)。RT-qPCR法检测,与假手术组比较,SCI组小鼠脊髓组织中COX-2、IL-1β和TNF-αmRNA表达水平明显升高(P<0.001);与SCI组比较,SCI+低剂量RUB组和SCI+高剂量RUB组小鼠脊髓组织中COX-2、IL-1β和TNF-αmRNA表达水平明显降低(P<0.001)。ELISA法检测,与假手术组比较,SCI组小鼠血清中IL-1β(P<0.01)和TNF-α(P<0.001)水平升高;与SCI组比较,SCI+低剂量RUB组和SCI+高剂量RUB组小鼠血清中IL-1β和TNF-α水平降低(P<0.001);Western blotting法检测,与假手术组比较,SCI组小鼠脊髓组织中核因子κB(NF-κB)抑制因子α(IκB-α)、磷酸化IκB-α(p-IκB-α)、磷酸化p65(p-p65)、p-65、磷酸化p38(p-p38)、磷酸化细胞外调节蛋白激酶(p-ERK)和磷酸化c-Jun氨基末端激酶(p-JNK)蛋白表达水平明显升高(P<0.05或P<0.001);与SCI组比较,SCI+低剂量RUB组和SCI+高剂量RUB组小鼠脊髓组织中IκB-α、p-IκB-α、p-p65、p-65、p-p38、p-ERK和p-JNK蛋白表达水平明显降低(P<0.001)。HE染色观察,与假手术组比较,SCI组小鼠脊髓组织中可见组织疏松,有空泡形成,脊髓中间有一较大的坏死空洞区域;与SCI组比较,SCI+低剂量RUB组和SCI+高剂量RUB组小鼠脊髓中央坏死空洞区域明显减小(P<0.05)。免疫荧光法检测,与假手术组比较,SCI组小鼠脊髓组织中小胶质细胞阳性细胞数明显增加(P<0.001);与SCI组比较,SCI+低剂量RUB组和SCI+高剂量RUB组小鼠脊髓组织中小胶质细胞阳性细胞数明显减少(P<0.001)。结论:RUB可改善SCI小鼠运动功能障碍,减轻脊髓组织神经炎症,抑制小胶质细胞活化,其机制可能与下调脊髓组织中NF-κB和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路相关蛋白表达有关。

急性单核细胞白血病CD56、CD11b表达及临床意义

目的探讨细胞表面分化抗原CD56、CD11b在急性单核细胞白血病(AML-M5)的表达及临床意义。方法采用流式细胞术,G显带技术进行核型分析,双色混合谱系白血病(MLL)基因探针和间期荧光原位杂交(I-FISH)技术,对113例初治成人AML-M5患者进行免疫学和细胞遗传学检测,并回顾分析其临床资料。结果113例患者中CD56表达率28.32%(32例),CD11b表达率73.45%(83例),CD56+患者高表达CD11b(P<0.01),且CD11b的表达水平与CD56呈正相关(P<0.05);113例患者中异常核型患者占48.67%(55例),其中伴11q23异常者占22.12%(25例);I-FISH检测MLL阳性25例;CD56、CD11b共表达的患者比CD56、CD11b双阴性患者外周血白细胞计数、骨髓原始加幼稚细胞数高(P<0.01);前者多合并异常核型,以累及11q23异常常见(P<0.05);较后者容易出现浸润表现、多为难治性白血病患者(P<0.01);且前者完全缓解率及中位生存期均较后者低(P<0.01);CD56+患者与CD11b+患者相比,前者合并异常核型及难治性白血病较后者多(P<0.05),而在外周血白细胞计数、骨髓原始加幼稚细胞数、髓外浸润、完全缓解率及中位生存期均无差别(P>0.05)。结论CD56+、高表达CD11b的AML-M5患者易出现异常核型,以累及11q23/MLL基因异常多见,易合并髓外浸润,且多为难治性患者,预后较差。

饼肥与化肥配施对烤烟叶片组织结构及有机酸含量的影响

为探讨改善山东烤烟香气特征及质量安全的技术手段,以NC102为材料,通过田间试验研究了4种饼肥与化肥配施比例对烤烟中部叶片组织结构及有机酸含量的影响。结果表明,单施化肥处理的烟叶叶面积明显小于化肥与饼肥配施的处理,叶片厚度随饼肥配施比例的增高而增大,烤后烟中苹果酸、柠檬酸、草酸含量与饼肥用量呈显著负相关。综合叶片组织结构及有机酸含量结果,25%饼肥+75%化肥处理叶片组织结构具有低焦油烟叶特征,与烟气香气相关的各有机酸比例最为适宜,具有更好的香气特征。在本试验条件下,25%饼肥+75%化肥处理更有利于彰显山东烤烟香气特征和提高质量安全性。

株距对烟苗生长发育的影响

为明确不同株距对烟苗生长发育的影响,以烤烟K326为试验材料,研究了试验托盘根际空间一致(90 cm^3)的条件下,不同株距(3、6、9 cm)处理对烤烟苗期根、茎、叶发育和相关生理指标的影响。结果表明,不同株距对烟苗群体结构、新生叶发生速度、叶片数量、各部位叶面积、光合特性、茎高、节距、茎半径、茎木质化程度、根系构型和根系活力均有显著影响,但烟苗株型和伸长量最大的节位不随株距变化而改变。不同株距影响了烟苗群体结构、表型和相关生理指标,根际空间90 cm^3、株距6 cm更有助于烟苗的生长发育。

水稻株型生理生态与遗传基础研究进展

株型是水稻重要农艺性状,与产量、品质及抗逆性有密切关系。株型改良过去曾对水稻育种发挥了重要作用,未来还将对水稻育种产生深远影响。本文结合沈阳农业大学水稻团队相关工作,从株型的概念、株型育种研究简要回顾、株型生理生态与遗传基础等方面综合评述了水稻株型研究进展,还讨论了水稻株型相关领域存在问题与发展方向。充分利用现代分子生物学相关理论与技术最新研究结果,解析群体与个体、个体器官之间的相互关系及其优化组合模式,明确生理生态基础及其分子调控网络并付诸株型育种实践,有望实现更高水平上全方位的水稻“理想株型”。

每穴苗数对北方不同穗型粳稻物质生产和抗倒伏能力的影响

2012-2013年以少蘖粳Ri22和沈农265为试验材料，研究每穴苗数对物质生产和抗倒伏能力的影响。结果表明：（1）少蘖粳Ri22和沈农265抽穗前和抽穗后干物质生产量及总干物重均随每穴苗数增加而增加，茎鞘和叶片物质转运率和贡献率随每穴苗数的增加而降低；（2）少蘖粳Ri22和沈农265各节间抗折力均表现为每穴2苗＜4苗＜6苗，各节间倒伏指数均表现为每穴2苗＜4苗＜6苗，差异均未达到显著水平；（3）少蘖粳Ri22和沈农265有效穗数随每穴苗数增加而显著增多，每穗粒数随每穴苗数增加而显著减少，结实率和千粒重的差异没有达到显著水平；（4）少蘖粳Ri22和沈农265的产量随着每穴苗数的增加而增加，差异未达到显著水平。为了实现高产与抗倒能力的统一，少蘖粳 Ri22在沈阳地区种植适宜苗数为每穴2～4苗，而沈农265则可以适当密植。

五味子多糖诱导SKOV3细胞凋亡及分子机制研究

目的探讨五味子多糖对卵巢癌SKOV3细胞增殖和凋亡的影响。方法体外培养卵巢癌SKOV3细胞,应用MTT法检测五味子多糖对SKOV3细胞抑制率的影响,Westernblot检测五味子多糖对SKOV3细胞细胞Bcl-2、Bax、Caspase-3蛋白表达的影响。结果与对照组比较,给予不同浓度的五味子多糖细胞抑制率明显升高(P<0.05);Western-blotting结果显示,与正常对照组细胞比较,五味子多糖组细胞中Bcl-2蛋白表达明显减少(P<0.05);Bax与Caspase-3蛋白表达明显增加(P<0.05)。结论五味子多糖具有诱导卵巢癌细胞凋亡的作用,其机制可能与细胞凋亡的线粒体途径有关。