设施条件下矮化栽培的‘曼歇1号’光合荧光特性

【目的】研究勃氏甜龙竹新品种‘曼歇1号’的光合荧光特性,探究引种和截顶矮化栽培对其正常生长发育的影响情况,为我国北方地区就地生产以就地供应鲜笋提供理论依据。【方法】以2年生‘曼歇1号’勃氏甜龙竹的叶片和茎秆为研究对象,利用Li-6800便携式光合测量系统测定叶片光合日变化曲线、光响应曲线和CO 2响应曲线,采用直角双曲线模型拟合得到多个光合生理指标;使用HPEA植物效率分析仪分析茎秆和叶片的荧光特性;采用浸泡法检测叶片和茎秆的光合色素含量;利用Pearson相关性分析法探析净光合速率与光合、荧光、光合色素和环境参数的相关性。【结果】1)‘曼歇1号’的净光合速率日变化曲线呈不对称的双峰型,9:00时出现主峰值;蒸腾速率和气孔导度日变化曲线与净光合速率的变化曲线趋同,均呈双峰型;叶面温度日变化曲线与蒸腾速率和气孔导度的变化趋势相反;蒸腾速率小,有利于水分利用效率的提升;因受气孔限制因素的影响,12:00时出现“午休”现象。2)‘曼歇1号’的最大净光合速率为17.05μmol·m-2·s-1,初始量子效率为0.04;CO 2饱和点和补偿点分别为261.00、59.52μmol·mol-1,表明其利用低浓度CO 2的能力强,而其CO 2同化能力较弱。3)‘曼歇1号’的叶片和茎秆均具有完整的OJIP曲线,茎秆的PSⅡ原初光能转换效率(0.84)高于叶片的(0.77);但是,叶片的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量分别是茎秆的8.25、6.61、7.59与7.79倍,叶片与茎秆间叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量均存在显著性差异。4)‘曼歇1号’的生长受到植物内外多种因素的调控,叶片内部因子(蒸腾速率,气孔导度)和环境因子(光合有效辐射)呈正相关性,且相关性显著(P<0.05);但净光合速率与叶绿素荧光参数(F_(v)/F_(m))、光合色素含量的相关性均不显著。【结论】‘曼歇1号’勃氏甜龙竹引种至北京简易温室大棚内矮化栽培后,竹子能正常生长发育,其叶片光合作用能力处于草本植物的正常水平,其茎秆同样具有光合作用能力,可以进行设施矮化栽培。

面向虚拟手术的碰撞检测优化算法

为了提高虚拟手术仿真系统中碰撞检测算法的效率,基于混合包围盒碰撞检测法,提出了一种快速的碰撞检测优化算法。首先利用S-AABB上层包围盒进行粗略碰撞检测,然后利用球包围盒进行底层精确碰撞检测,并采用2种优化方法代替传统上建立层次二叉树的过程。采用分区域碰撞检测法,使每次检测只是针对某一个区域内的单元体,有效地提高了碰撞检测效率;采用预测碰撞检测法,当碰撞连续发生时,预测出即将可能发生碰撞的单元体,只是针对这些单元体进行碰撞检测。最后通过实验数据,证明了该碰撞检测算法及其优化方法的有效性及其快速性。

一种基于特征点提取的扬声器异常声检测方法

针对短时傅里叶变换在扬声器异常声检测中有效信息提取的随机性问题,提出了特征点法在扬声器异常声检测中的应用。此方法基于扬声器经扫频信号激励所得响应信号的短时傅里叶变换时频图,用改进的尺度不变特征转换算法对合格扬声器与异常声扬声器做特征提取,并将多组特征点经分割剔除后叠加组成特征矩阵模板。以合格扬声器样本提取特征曲线阈值构建检测模型判断扬声器是否存在异常声故障,以不同故障类型扬声器的专有特征点进行故障分类。实验结果表明,此方法可有效提取扬声器异常声特征,故障样本检出率可达97.63%,故障分类精度可达95%。

扬声器参数集成检测系统的研究

利用正弦扫频信号激励扬声器,并获取扬声器的响应信号,其波形曲线的最大值即为扬声器的谐振频率。利用方波信号激励扬声器,通过扬声器的振动方向判断扬声器的极性,极性合格的扬声器振动方向为正,极性不合格的扬声器振动方向相反。将一个电阻与扬声器串联,检测扬声器接线柱和盆架之间的电压,通过电压值判断扬声器的绝缘阻抗。上述实验方法通过实验验证均是可行的。通过上述原理,扬声器三参数集成检测系统由计算机软件实现,并通过了100个扬声器检测样本的验证。实验结果表明集成检测系统可行、高效。

毛竹PheDof2转录因子克隆及表达分析

Dof蛋白是单锌指结构蛋白家族之一,在植物生长发育和非生物胁迫中发挥重要作用。为了探索Dof转录因子在毛竹中的功能及表达特征,本研究以毛竹实生苗为材料,采取反转录PCR(RT-PCR)技术克隆得到PheDof2基因的cDNA序列,对其进行生物信息学初步分析,并检测其在毛竹不同高度笋、花发育,及不同胁迫处理下的表达情况。序列分析结果表明,PheDof2开放阅读框(ORF)为1614 bp,编码527个氨基酸,分子量和等电点分别为53.20 kDa和5.37,具有典型的zf-dof结构域;生物信息学分析结果显示,PheDof2含有两个外显子,一个内含子,启动子序列中存在多个非生物胁迫和光响应元件。蛋白进化结果表明,PheDof2与二穗短柄草亲缘关系最近,相似性为79.05%。荧光定量PCR检测结果显示,PheDof2在毛竹叶片中表达量最高,其次是根,在茎中表达量最低,参与毛竹笋的快速生长及花的发育,说明该基因具有组织表达特异性。在干旱处理的根中,处理6 h时,PheDof2的表达水平出现峰值;在幼茎中,处理24 h时PheDof2的表达量降为最低值。在干旱和脱落酸(ABA)处理的叶片中,PheDof2均在处理6 h时降为最低值。结果表明,PheDof2参与干旱胁迫及ABA介导的信号转导途径。本研究结果为毛竹抗逆育种及PheDof2基因的功能研究提供了理论基础。

混响室内壁入射声能测量传声器阵列的设计方法

通过声像法对3种典型体形混响室内壁入射声能角度分布情况进行模拟,利用时延法定位原理分析脉冲波形,并通过定量分析不同传声器阵列的可测声能百分比的方法,提出混响室内壁入射声能角度分布测量传声器阵列的设计方法.3种混响室模拟结果都不符合均匀分布,均存在掠射角.统计结果还表明利用时延法定位原理可测得入射总声能的80%和90%时,传声器阵列至少需要9和12通道.该方法使得混响室内壁入射声能角度分布测量成为可能,为传声器阵列性能评价提供了研究思路,对混响室的设计与传声器阵列性能检测均具有重要意义.

斑竹花序形态及花粉贮藏条件研究

为了更好开展斑竹杂交育种工作,本文对其花序形态及花粉活力进行研究。通过显微观察斑竹花序形态和花粉大小,利用I_(2)-KI染色法,检测贮藏温度和时间对斑竹花粉生活力的影响。结果表明,斑竹为复穗状花序,花序平均长度为12.24 cm,花序轴长2.58 cm,苞片长度是3.37 cm,每个小穗中包含2个小花,小花长度约2.39 cm,每个小花中含有3个雄蕊;花药呈锥形,黄绿色,平均长度为1.24 cm。花粉直径平均长度为53.34μm。常温条件下,斑竹花粉生活力为63.08%;24 h后,花粉活力迅速降为16.85%;48 h后,花粉活力仅为9.05%。24 h后,4℃条件下花粉活力为8.08%;-20℃条件下花粉活力仅为6.63%。表明斑竹花粉活力随离体时间延长而降低,保存斑竹花粉活力的最佳温度是室温。

基于动态视觉引导的外科手术机器人器械臂运动方法

为使医生能够根据手术机器人提供的腹腔镜视觉环境,进行符合视觉习惯的手术操作,通过深入研究微创腹腔手术机器人系统的持镜臂和器械臂运动学模型,以器械臂相对于持镜臂视觉坐标系的运动学反解为基础,建立一种基于3D动态视觉窗口引导的器械臂运动算法.最后使用Matlab软件Simulink和SimMechanics工具箱分别进行基于理论算法和机构模型的仿真实验,仿真结果显示运动算法的理论变化量和实际变化量均相等.通过多组数据说明了器械臂运动方法的正确性和可行性.