荷斯坦牛产后首次发情表现性状遗传参数估计

旨在通过智能项圈记录的发情记录定义奶牛发情表现性状,探究奶牛产后首次发情表现的群体规律并估计遗传参数。本研究数据来自宁夏地区8个规模化奶牛场的荷斯坦牛,收集了2020—2023年35519头奶牛的272589811条发情记录和649274条繁殖记录,定义了3个发情表现性状,包括产后首次发情的持续时间、发情指数及产犊至首次发情间隔;采用SAS 9.2软件的GLM过程,分析了非遗传因素对产后首次发情表现性状的影响;基于DMU软件的DMUAI模块,使用单性状和双性状模型估计了产后首次发情表现性状的遗传参数。结果表明,荷斯坦牛产后首次发情的持续时间、发情指数以及产犊至首次发情间隔的平均值分别为45.87 h、80.25 au和44.43 d,胎次、首次配种日龄、昼夜效应、场效应和产犊年季效应对上述3个性状均有显著影响(P<0.05);产后首次发情的持续时间属于中等遗传力性状,遗传力估计值为0.139,发情指数和产犊至首次发情间隔属于低遗传力性状,遗传力均低于0.1;产后首次发情表现性状之间存在中至高的遗传相关,遗传相关系数的绝对值为0.179~0.722;产后首次发情性状与常规繁殖性状之间存在中高遗传相关,遗传相关系数的绝对值为0.146~0.766。通过智能项圈数据可以准确量化并监测奶牛的发情状况,从而解决传统记录方式的局限性。基于项圈数据定义的奶牛产后首次发情表现性状是可遗传的,将其与常规繁殖性状结合进行综合选择可为繁殖性能的选育提供新方向。

植物纤维生物复合材料界面改性研究进展

植物纤维具有来源广泛、成本低廉、可再生、可降解等诸多优点,广泛应用于生物复合材料。但是植物纤维表面存在大量羟基基团,与树脂基体相容性差,因此提高纤维与基体之间的界面粘结强度对于提高植物纤维生物复合材料力学性能具有重要作用。总结了近年来植物纤维生物复合材料界面改性的研究进展,重点介绍了植物纤维表面改性、基体树脂改性和相容剂法,并展望了植物纤维生物复合材料未来的发展方向。

基于无人机影像的连云港云台山林场樱桃树种植面积提取

利用植被物候特征进行植被信息提取是植被遥感分类的重要研究内容。连云港云台山林场的樱桃花期与其他植被类型的花期存在明显差异,该差异使得樱桃花在盛开和凋落过程中,其影像光谱特征显著且独特。尤其是樱桃花盛开时,其光谱特征的变化为利用遥感技术进行植被面积提取提供了较好的技术手段。选择2020年3月樱桃花期无人机RGB高分辨率影像为数据源,利用最邻近法(nearest neighbour method,NNM)、随机森林法(random forest,RF)、支持向量机法(support vector machine,SVM)对云台山林场樱桃种植面积进行分类提取。针对樱桃树特定植被类型,探索了其在开花时节的遥感影像提取方法。结果表明:结合樱桃树遥感影像的特征,采用不同分类方法显著提升了樱桃树的分类精度,最高提取精度达到98%。对分类提取后的影像进行精度评价分析:随机森林法在添加了植被指数、光谱特征和纹理特征后樱桃花提取质量最好,其次是最邻近法添加植被指数、光谱特征和纹理特征。该研究不仅填补了樱桃树物候特征提取的研究空白,也为其他具有独特物候特征的植被类型提供了可借鉴的分类方法。

基于傅里叶级数解析热扩散角的功率模块热阻抗物理模型

绝缘栅双极型晶体管功率模块失效主要由温度因素诱发。为提高功率模块可靠性,RC热阻抗模型被提出用于实时预测芯片结温。随着功率密度的提高,模块横向扩散愈发明显,多芯片热耦合效应愈加突出,导致传统RC模型会引入较大误差。文中针对RC模型精准度不足进行改进,揭示热扩散角取决于热流密度的物理内涵,结合多层封装结构下的傅里叶级数解析热流模型,建立一维RC热网络与三维热流物理场的本质联系,构造计及多芯片热路耦合的扩散角热网络,较为准确地描述多芯片结温动态特性,揭示热扩散与热耦合效应对芯片温度场形成的规律。与其他传统热扩散角模型相比,所提出方法的结温计算结果准确度最高。最后以型号SEMiX603GB12E4p模块为例,针对提出的物理模型进行验证,仿真与实验结果均表明,该模型能够表征不同工况条件下功率模块的热过程,验证了所提建模方法的有效性与准确性,误差小于4%,且验证了所提模型较不计及热耦合模型精度提高了16.72%。

原位聚合法制备PANI/RGO导电复合材料的性能

采用原位聚合法制备聚苯胺(PANI)、PANI/氧化石墨烯(GO)复合材料和PANI/还原氧化石墨烯(RGO)复合材料。利用四探针测试仪、X射线衍射(XRD)仪、傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪、热重(TG)分析仪和扫描电子显微镜(SEM)等对PANI及PANI/GO复合材料和PANI/RGO复合材料进行表征。电导率测试结果表明,当加入GO质量分数为50%时,先还原后聚合法制得PANI/RGO复合材料的导电率可达9.916 S/cm,RGO能有效提高复合材料的导电性;XRD和FTIR分析结果表明,GO和RGO都能较好分散在PANI中;TG分析结果表明,将GO还原为RGO后在小于250℃时能有效提高复合材料的热稳定性。通过原位聚合法能将GO和RGO较好分散在PANI中,形成较好的插层型复合材料,尤其是先还原后聚合法制得的PANI/RGO复合材料具有较好的导电性和热稳定性。

奶牛育种中关注的新性状

各国奶牛群体的选育目标建立之后,选育目标一直在不断发展,选择指数中性状的组成、定义和权重等都在不断变化。奶牛的选育是从关注产奶性能而开始,随后增加了体型外貌性状。由于奶牛的健康和繁殖问题的增加以及社会对动物福利的不断关注,20世纪末,世界范围内平衡育种理念在奶牛育种中逐渐形成,一些重要的功能性状加入各国的选择指数中;进入21世纪后,随着奶牛养殖业和社会的发展,育种家们开始关注和研究更多的性状,部分新性状已经开始在育种实践中选育应用。本文通过整理奶牛育种中有关新性状的研究并收集各国奶牛选育方案中的相关信息,综述了近十年奶业发达国家在奶牛遗传选育中正在研究或已经开始应用的新性状,并将这些新性状分为生产效率相关的新性状、应对环境挑战的新性状、健康福利相关的新性状、产品和加工相关的新性状及管理相关的新性状五大类,总结了这些性状的选育背景、定义方法、遗传基础和选育应用情况等,最后还总结了奶牛育种中新性状的研究应用过程,以期为我国奶牛遗传育种研究和育种目标完善提供一定的借鉴。

腹膜透析相关性腹膜炎发生后就诊时间延迟及其预后不良影响因素分析

目的探讨腹膜透析患者发生腹膜透析相关性腹膜炎就诊时间延迟及其预后不良影响因素,为优化腹膜炎患者就诊流程及改善患者预后提供科学依据。方法将在本中心规范治疗的328例腹膜透析相关性腹膜炎患者进行回顾性调查分析。了解患者腹膜透析相关性腹膜炎发生与预后情况,患者就诊时间延迟的影响因素与年轻患者(≤50岁)发生腹膜透析相关性腹膜炎预后的影响因素。结果 328例腹膜透析患者发生589例次腹膜透析相关性腹膜炎,其中治愈468例次(79.46%),不良预后121例次(20.54%);患者腹膜炎发生后就诊时间≤24h 426例次,占72.33%,25～72h就诊89例次,占15.11%,>72h就诊74例次,占12.56%;二元Logistic回归分析显示,居住地、血红蛋白、血清白蛋白、致病微生物类别是腹膜透析患者腹膜炎发生后就诊时间延迟的独立影响因素;在年轻腹膜透析相关性腹膜炎患者(≤50岁)中,腹膜炎发生后就诊时间、透析龄、致病微生物类别是腹膜炎治疗不良预后的独立危险因素。结论居住在市外或省外、较低的血红蛋白与血清白蛋白水平、不同的致病微生物类别是腹膜透析患者腹膜炎发生后就诊时间延迟的影响因素。就诊时间延迟、较长透析龄、不同的致病微生物类别是年轻腹膜透析相关性腹膜炎患者发生不良预后的独立危险因素。应建立规范的随访工作,指导患者定期随访,发生腹膜炎及时返院接受治疗,以改善患者的预后。

腹膜透析患者换液操作前准备情况与腹膜炎发生的相关性分析

目的探讨腹膜透析患者换液操作前准备情况及其与腹膜炎发生的相关性。方法回顾性分析2018年7~12月在中山大学附属第一医院肾内科腹膜透析中心规律返院随访腹膜透析患者的换液操作前准备情况。自行设计问卷调查患者操作前准备情况并收集患者临床资料等。结果纳入336例腹膜透析患者,环境准备依从者为215例(64.0%),物品准备依从者295例(87.8%),人员准备依从者172例(51.2%),换液操作者是否接受换液操作培训与考核者328例(97.6%)。74例(22.0%)腹膜透析患者发生127例次腹膜透析相关腹膜炎,发生率为0.10次/患者年。Cox回归分析显示:环境准备不依从,人员准备不依从和换液操作者未接受培训考核是腹膜炎发生的独立危险因素(HR值分别为1.659,1.792,4.929;P值分别为0.037,0.019,0.001)。结论腹膜透析患者换液操作前的环境准备不依从、人员准备不依从和换液操作者未接受过培训考核与较高的腹膜炎发生率独立相关。

德系西门塔尔牛与荷斯坦牛杂交效果分析

为了解德系西荷杂交繁育体系的遗传改良效果,本研究对比分析了德系西门塔尔牛与荷斯坦牛杂交后代(F1代、F2代)与荷斯坦牛泌乳、生长发育、直肠温度和性情评分等性状。结果显示:西荷F1、F2代的乳蛋白率显著高于荷斯坦牛(P<0.05),西荷F1代的乳脂率显著高于荷斯坦牛(P<0.05),各组间产奶量和体细胞评分差异不显著(P>0.05);西荷牛3月龄和18月龄体高略低于荷斯坦牛,3月龄、6月龄和18月龄西荷F1代胸围和体重均高于荷斯坦牛,西荷牛体况评分显著高于荷斯坦牛(P<0.05);直肠温度及性情评分差异不显著(P>0.05),但西荷牛夏季直肠温度略低于荷斯坦牛,且性情较荷斯坦牛温顺。综合分析,初步表明西荷杂种牛的综合性能略优于荷斯坦牛。

荷斯坦牛皮肤褶皱厚度及体况评分性状遗传分析

本研究通过对荷斯坦牛颈侧部、肋部和后乳房基部皮肤褶皱厚度(分别简称为颈部、肋部和乳房皮褶厚)及体况评分(body condition score,BCS)进行大群测定,旨在探究荷斯坦牛不同部位皮肤褶皱厚度和BCS的群体特征,并建模估计荷斯坦牛不同部位皮肤褶皱厚度及BCS的遗传参数。本研究于2015—2020年夏季测定了北京地区12个规模化牧场10915头泌乳荷斯坦牛的皮肤褶皱厚度,同时对测定牛群进行了体况评分,使用单性状和四性状动物模型分别对颈部皮褶厚、肋部皮褶厚、乳房皮褶厚和BCS进行遗传分析并估计遗传参数,并计算了上述4个性状与奶牛寿命和繁殖等重要功能性状之间的近似遗传相关。结果显示,荷斯坦牛乳房皮褶厚、颈部皮褶厚、肋部皮褶厚和体况评分分别为(7.49±1.45)mm、(7.27±1.34)mm、(11.74±1.90)mm和(2.94±0.79);乳房皮褶厚和颈部皮褶厚为中等遗传力性状,遗传力分别为0.11和0.15;肋部皮褶厚和体况评分为中高遗传力性状,遗传力分别为0.28和0.22;不同部位的皮褶厚之间存在中高遗传相关,颈部和肋部皮褶厚之间的遗传相关最高(0.69),颈部和乳房皮褶厚之间的遗传相关最低(0.21);BCS与不同部位皮褶厚之间遗传相关的差异较大,BCS与颈部、肋部皮褶厚之间为正遗传相关(0.28、0.13),BCS与乳房皮褶厚之间为负遗传相关(-0.25);体况评分和皮褶厚性状与部分重要功能性状之间存在中等遗传相关。本研究对奶牛3个部位的皮肤褶皱厚度和BCS性状进行了遗传分析,研究获得的遗传参数有助于通过皮肤褶皱厚度和BCS理解奶牛体脂沉积的遗传基础,助力我国奶牛的平衡育种。

压接式IGBT模块的动态特性测试平台设计及杂散参数提取

压接式IGBT模块具有散热性能好、杂散电感小、短路失效直通等特点,在柔性直流输电等大容量电力电子变换系统中具有极为重要的应用潜能。然而,目前学术界和工业界尚未很好地理解压接式IGBT模块的动态开关特性,严重制约了其推广应用。从压接式IGBT的封装结构和电气特性出发,基于双脉冲测试原理,设计并搭建压接式IGBT模块的动态开关特性测试平台。采用Ansoft Q3D软件对测试平台的杂散参数进行仿真,分析杂散参数的分布特征、影响与提取方法,并通过实验进行验证,揭示叠层母排技术与吸收电容对器件关断电压尖峰的抑制作用,低寄生电感总和验证了平台设计方案的合理性。

基于系谱和基因组信息估计荷斯坦青年母牛体重性状遗传参数

旨在设计利用不同信息来源的模型估计荷斯坦后备牛不同月龄体重性状的遗传参数。本研究于2014—2020年测定并收集了7122头荷斯坦牛32338条0~12月龄体重数据,分别利用系谱信息(linear mixed model with pedigree relationship matrix,LM_A)和系谱-基因组信息构建亲缘关系矩阵(linear mixed model with genotype-pedigree joint relationship matrix,LM_H),基于母体效应动物模型估计初生重,基于是否考虑初生重作为协变量的单性状动物模型估计2~12月龄各月龄体重遗传力,并利用双性状动物模型估计初生重与其它月龄体重的遗传相关。结果显示,对于初生重,根据赤池信息量准则(Akaike information criterion,AIC),LM_H方法的拟合程度显著优于LM_A方法,但两种方法估计的遗传参数相差不大:直接遗传力分别为0.30和0.32,母体遗传力分别为0.08和0.09,个体直接遗传效应和母体遗传效应遗传相关系数分别为-0.65和-0.64;对于2~12月龄体重,LM_A和LM_H两种方法估计的校正初生重后的各月龄体重遗传力分别为0.15~0.55和0.28~0.49,未校正初生重的各月龄体重遗传力分别为0.16~0.54和0.28~0.51。初生重与2、5月龄体重之间为高遗传相关(相关系数>0.6)。5月龄后,各月龄体重与初生重的遗传相关系数随着时间间隔的增加而减小。相较于LM_A,LM_H方法更稳定,AIC值较小(即拟合优度较大),遗传参数标准误较小。综上,采用LM_H方法估计目标性状可获得更准确、更稳定的遗传参数。本研究为建立中国荷斯坦牛生长性状基因组选择体系提供了理论依据。

基于中国后裔信息的国内外荷斯坦公牛遗传水平比较研究

本研究旨在利用北京及周边地区奶牛群体遗传评估的结果,比较不同冻精产地荷斯坦牛公牛的遗传水平,并归纳分析各性状遗传进展趋势。选取来源于42个牛场1987—2020年的DHI数据、体型鉴定以及生产数据,使用DMU软件对6个产奶性状、6个体型性状、5个健康性状、5个繁殖性状以及1个长寿性状进行遗传评估,将出生年度为1995—2014年的种公牛按照冻精产地分为进口、国产2类进行比较分析。结果表明:随着出生年份的增加,进口、国产公牛在产奶量、乳脂量、乳蛋白量和体型性状的遗传水平均呈上升趋势,且国产公牛遗传水平上升幅度大于进口公牛;进口、国产公牛健康性状的发病率估计育种值均呈下降趋势,健康状况遗传水平小幅改善,而繁殖性状和长寿性状的遗传水平均基本能保持平稳。总体来说,我国种公牛选育成效显著,且育种方向较为平衡。

北京地区荷斯坦牛乳糖率影响因素分析及遗传参数估计

为探究非遗传因素对荷斯坦牛测定日乳糖率(lactose percentage,LP)的影响,并估计测定日乳糖率的遗传力及其与体细胞评分(somatic cell score,SCS)、产奶量之间的遗传相关,试验收集了北京地区2017-2019年6个牧场11554头荷斯坦牛的测定日生产性能记录,采用Mixed模型分析了影响测定日乳糖率的非遗传因素,基于DMU软件的DMUAI模块使用重复力模型估计了测定日乳糖率、SCS和产奶量的遗传参数,分析了测定日乳糖率的遗传趋势。结果显示,北京地区荷斯坦牛测定日乳糖率平均值为5.10%,胎次、泌乳阶段、牧场、测定年和测定季节对乳糖率均有极显著影响(P<0.01)。北京地区荷斯坦牛测定日乳糖率的遗传力估计值为0.097,高于同群体SCS性状;重复力估计值为0.162。1994-2019年,乳糖率性状的估计育种值总体呈升高趋势。乳糖率与SCS、产奶量之间分别存在中等至低的遗传相关,遗传相关系数分别为-0.49和0.28。上述结果表明,在遗传水平上,乳糖率越高的个体,其产奶量越高,体细胞数越低。本研究在中国牛群中对测定日乳糖率的遗传建模分析进行了有益尝试,利用大规模数据初步揭示了测定日乳糖率的遗传规律。

北京地区中国荷斯坦牛性情遗传评估

旨在探究中国荷斯坦牛性情的影响因素,估计方差组分和遗传参数并揭示其遗传趋势。本试验收集北京地区2015-2017年13个奶牛场共9 016头健康泌乳牛的性情评分,采用logistic回归模型分析性情影响因素,利用DMU软件使用动物模型估计性情评分、直肠温度、日产奶量和繁殖性状(产犊到首次配种间隔、重复输精次数)的遗传力及其之间的遗传相关,并根据估计育种值分析其遗传趋势。结果显示,北京地区中国荷斯坦牛性情评分1分、 2分和3分比例分别为75.00%、19.25%和5.75%;胎次和场-评定人效应对性情评分有显著影响(P<0.05);性情评分估计遗传力为0.03,属于低遗传力性状,与重复输精次数为中度遗传相关(r=0.56),与产犊到首次配种间隔和直肠温度为中度负遗传相关(r=-0.30,r=-0.17),而与日产奶量为低度遗传相关(r=0.07);2001-2017年,北京地区中国荷斯坦牛性情遗传趋势总体上无明显变化。本研究是国内首次对奶牛性情进行遗传分析,为了解奶牛行为特征、实现平衡育种提供理论基础。

静电纺丝制备聚己内酯血管支架及其性能

采用聚己内酯(PCL)为纺丝原料,利用自制的静电纺丝设备制备了人工血管支架.研究了溶液浓度对血管支架的微观形貌、纤维直径及分布、力学性能、孔隙率以及接触角的影响.研究结果表明,在温度为30℃、相对湿度50%、纺丝电压22.5 kV,接收距离17.5 cm、二氯甲烷与N,N– 二甲基甲酰胺体积比为7:3的纺丝条件下,PCL溶液浓度为0.2 g/mL时,其力学性能和孔隙率最佳,轴向拉伸强度为(4.35±0.05)MPa,径向拉伸强度为(4.66±0.07)MPa,轴向拉伸弹性模量为(23.70±0.01)MPa,孔隙率为(74.4±0.1)%,而接触角为105.6°,纤维直径为(509.9±68.3)nm,提高了血管支架的力学性能和孔隙率.通过冷等离子体处理120 s,最终得到轴向拉伸强度为(4.10±0.05)MPa,径向拉伸强度为(4.39±0.05)MPa,轴向拉伸弹性模量为(21.20±0.15)MPa,孔隙率为(74.6±0.2)%,接触角为(60.7±2.3)° 的PCL血管支架,处理后的力学性能未发生大幅度下降,孔隙率基本没有变化,提高了支架的亲水性.

荷斯坦牛泌乳速度指标影响因素分析

【目的】探究荷斯坦牛泌乳速度相关指标的群体规律及非遗传因素对其的影响。【方法】收集华东地区某规模化牧场8 757头泌乳牛的906 748条挤奶记录,定义了班次产奶量、前两分钟产奶量、挤奶时间、前两分钟产奶量占比、平均流速和最高流速6个泌乳速度指标,并对其进行了描述性统计,计算了各指标间的Pearson相关系数,采用固定模型分析了测定季节、胎次、泌乳阶段、初产月龄和挤奶班次对泌乳速度相关指标的影响。【结果】6个泌乳速度指标中,除前两分钟产奶量占比之外,班次产奶量、前两分钟产奶量、挤奶时间、平均流速和最高流速均基本呈对称分布,各个指标的变异较大,变异系数在30%左右;各指标两两之间存在极显著相关关系,相关系数在-0.84~0.89之间,泌乳速度与产奶量呈中等或强相关,与挤奶时间呈弱负相关,与前两分钟产奶量占比呈弱正相关。测定季节、胎次、泌乳阶段、初产月龄和挤奶班次对泌乳速度指标均有极显著影响(P<0.01);不同季节中,冬季的班次产奶量和挤奶时间最大,夏季的平均流速最快,而秋季的最高流速最快;不同泌乳阶段中,在第Ⅱ泌乳阶段(45~99 d),奶牛的班次产奶量、挤奶时间、平均流速和最高流速均最大;不同班次中,在夜间班次(00:00—06:00),奶牛的班次产奶量、挤奶时间、平均流速和最高流速均为最大。【结论】奶牛泌乳速度指标存在较大变异,对季节、胎次等环境和生理因素较为敏感,可为奶牛产奶性能的选育提供信息。

压接式IGBT模块的开关特性测试与分析

随着柔性直流输电技术朝着更高电压等级、更大系统容量方向的发展,作为其中关键设备的换流阀和混合式直流断路器对大容量IGBT器件的封装特性和电气性能提出了更高要求。与焊接式IGBT相比,压接式IGBT具有功率等级更高、开关速度更快、易于串联等优点,成为柔性直流输电的优选器件。为系统掌握压接式IGBT模块的应用特性,设计了基于双脉冲测试原理的压接式IGBT模块开关特性的测试平台。基于测试结果,分析了不同压接力、负载参数和结温条件对压接式IGBT模块开关特性的影响规律;并从器件封装特性和半导体物理层面、初步探讨了压接式IGBT模块开关特性的变化机理,为其在大功率电力变换领域的推广和应用提供参考。

北京地区荷斯坦牛乳房皮肤厚度影响因素分析及其与泌乳性能关系的研究

为揭示荷斯坦牛乳房皮肤厚度的群体特征及其与泌乳性能和体型性状的关系,实验测量了2 840头北京地区荷斯坦牛乳房皮肤厚度,利用SAS 9.2 GLM过程分析其影响因素及乳房皮肤厚度对泌乳性能(日产奶量、乳脂率、乳蛋白率)的影响,并计算其与体型性状的相关性。结果表明:北京地区荷斯坦牛乳房皮肤厚度群体均值为7.16 mm;场效应、泌乳阶段和体况评分对乳房皮肤厚度有极显著性影响(P<0.01);乳房皮肤厚度二次项对乳脂率有显著影响(P<0.05),且与日产奶量存在负相关趋势(P<0.1);乳房皮肤厚度与前乳房附着呈显著正相关(P<0.05)。本研究通过初步分析得到乳房皮肤厚度与生产性状的关系,并为后续乳房皮肤厚度的深入研究提供基础。

用于高压断路器机械故障诊断的AM-ReliefF特征选择下集成SVM方法

针对高压断路器机械故障诊断过程中存在的原始特征维度过高,导致过拟合现象,而传统Relief-F算法在筛选特征过程中对诊断模型没有针对性,以及支持向量机(support vector machine,SVM)算法受参数选择限制导致诊断精度不佳的问题,提出一种AM-ReliefF特征选择下集成SVM的诊断算法。该算法对原始特征空间进行有效筛选,生成适应模型的最优特征子集,并将SVM作为基学习器与Ada Boost算法有效集成,提高诊断性能。首先对LW30-252型SF6高压断路器典型6种工况的合闸振动信号提取特征,构成原始特征空间,然后利用AM-ReliefF特征选择算法构造与集成SVM模型匹配的最优特征子集,最后用集成SVM模型进行故障诊断。与原始特征下单一SVM算法对比,所提方法使故障诊断精度由83.0%提升到98.9%,为高压断路器机械故障诊断研究提供了新思路。