基于顶芽智能识别的棉花化学打顶系统研究

设计了基于顶芽智能识别的棉花化学打顶系统,为实现精准作业,合理高效使用棉花化学打顶药剂,以减少因化学打顶剂的过度使用造成的环境污染。该系统主要由棉花顶芽识别系统、控制系统和喷施系统组成。采用YOLO v5s算法构建棉花顶芽识别模型。控制系统采用STM32F407单片机,负责接收识别系统的信号,并对各个棉花打顶剂管道进行控制。同时,显示界面能够实时显示机具行驶速度、药液流量、打顶剂液位等参数。试验结果表明,在田间全天光照试验中,上午和下午时间段识别效果最优;在速度0.4 m/s下,平均识别率约为94%;信号发送区间为100 mm时,成功向下位机发送信号的成功率达到92%;田间对靶喷施试验表明,有效喷施率为94%,满足作业要求。

苹果颗粒离散元接触参数标定与仿真试验

为精准确定红富士、花牛和黄元帅苹果的接触参数,该研究基于离散元法对3种苹果颗粒的仿真模型进行接触参数标定试验。首先,创建3种苹果的离散元填充模型,并通过电子秤、万能试验机等试验设备,确定其本征参数。其次,通过碰撞弹跳试验、斜面滑移试验和斜面滚动试验,得到红富士、花牛和黄元帅苹果与亚克力板的碰撞恢复系数分别为0.473、0.432和0.466;与亚克力板的静摩擦系数分别为0.435、0.536和0.519;与亚克力板的滚动摩擦系数分别为0.007 7、0.013 8和0.008 8。最后,通过堆积角试验、最陡爬坡试验确定二次回归正交旋转组合试验,得到红富士、花牛和黄元帅同种苹果间的碰撞恢复系数分别为0.487、0.348和0.469;静摩擦系数分别为0.584、0.869和0.644;滚动摩擦系数分别为0.084、0.096和0.093。试验结果表明,红富士、花牛和黄元帅苹果仿真试验与物理试验的休止角相对误差分别为5.95%、6.55%、8.67%。研究结果可为苹果物理特性和低损采收技术研究提供理论依据和模型支撑。

1例胎儿多发翼状胬肉综合征产前超声及遗传学分析表现

多发性翼状胬肉综合征(multiple pterygium syndrome,MPS)为皮肤、肌肉及骨骼相关疾病,临床以多发翼状胬肉和关节屈曲挛缩为特征,可致关节严重运动障碍。MPS胎儿可出现宫内生长迟缓、颈部囊性水肿、胎儿水肿甚至胎死宫内等,出生后可身材矮小。

陕产附子炮制前后急性毒性及强心作用研究

目的:考察陕产附子炮制前后的急性毒性和强心作用。方法:通过对生附子LD_(50)的测定和自制黑顺片最大耐受量实验比较生附子和自制黑顺片的急性毒性;通过复制慢性心衰大鼠模型,检测大鼠体质量、心脏指数、血流动力学指标,检测血清BNP及cTnI含量以及组织病理学检查比较其强心作用。结果:生附子的半数致死量(LD_(50))为9.45 g/kg,黑顺片的最大耐受量为27.39 g/kg,经炮制后毒性降低。与模型组相比,自制黑顺片组大鼠症状及体征均有改善,能够降低心脏指数、左心室指数降低和左心室舒张压(LVEDP),升高左心室收缩压(LVSP)、收缩期左心室内压上升最大变化速率(+dp/dt_(max))和舒张期左心室内压下降最大变化速率(-dp/dt_(max))(P<0.05,P<0.01);降低血清中脑钠肽(BNP)、心肌肌钙蛋白I(cTnI)含量(P<0.05);心肌纤维排列相对紧密,胞核清晰可见,但有一定断裂,其中有少量空泡存在,未发现炎性细胞浸润,各指标有明显差异。生附子组各指标有一定程度的改善,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论:生附子经炮制后,毒性降低,起到减毒的作用;自制黑顺片较生附子强心作用有显著增强。

长江经济带矿产——经济——生态环境系统耦合协调发展研究

为贯彻落实“共抓大保护,不搞大开发”的建设思想理念,实现长江经济带绿色可持续发展,基于2001—2019年长江经济带11省市的相关数据,构建了矿产资源—区域经济—生态环境评价体系。通过设定三大子系统的优先发展级,运用熵权法、耦合协调度模型定量分析不同优先级下的矿产资源—区域经济—生态环境系统耦合协调发展水平,并从中选取最优发展模式。结果表明:长江经济带三系统耦合协调发展特征显著,整体上由轻度失调区间上升至中级协调区间,且耦合协调度值上游<中游<下游。分省来看,耦合协调程度由低到高依次为云南、江西、贵州、安徽、湖南、上海、重庆、江苏、四川、浙江、湖北。除了湖北、浙江、四川三省位于良好协调区间外,其余8省市均位于中级协调区间。同时,“经济优先”仅适用于短期发展,“环境优先”更适合长期发展。故为促进长江经济带协调可持续发展,整体上应坚持以环境保护为重心的发展战略,个体上要进一步针对不同省市采取差异化的措施。

百合育种技术研究进展

百合(Lilium spp.)是多年生球根草本植物,包括观赏、食用和药用百合,具有较高的经济价值。百合遗传背景复杂、杂合度高、远缘杂交不亲和,且传统杂交育种周期长、育种精度低,难以快速高效地培育目标品种。目前,包括现代杂交育种、诱变育种、倍性育种、体细胞杂交育种和基因工程育种在内的现代育种技术均已在百合中应用。本文总结了百合杂交育种中远缘杂交不亲和的克服方法,诱变育种中的诱变条件,倍性育种中多倍体育种和单倍体育种主要采取的技术手段,体细胞杂交育种原生质体分离纯化和杂交的条件以及基因工程育种中百合遗传转化体系和基因编辑体系的研究进展。在此基础上,列举了不同百合育种方法和技术的研究案例,分析了不同育种技术面临的问题,并展望了百合育种技术的进一步发展和应用前景,旨在为未来百合育种技术及其应用的研究提供有价值的参考,并为更多百合新品种的创制提供依据。

百合花香物质合成与调控机制研究进展

百合(Lilium spp.)原产于我国,在我国花卉产业中有着重要而特殊的地位。花香是其观赏性状的重要标签,已有研究结果表明,不同香型的百合主要花香成分差异较大,浓香型与淡香型百合的差异主要集中在萜烯类物质的不同,而采样时期、部位、环境、激素等均会导致花香成分变化。目前百合花香物质合成通路研究集中在萜烯合成通路上,多为萜烯合酶的功能研究及上游调控网络解析,而其他花香成分代谢途径基因的功能解析及分子调控机制的研究仍存在许多未解之谜。由于对百合花香合成及调控机制的解析不够全面与深入,难以支撑花香的精准改造,导致百合花香育种进程缓慢。深入挖掘与利用百合花香基因、完善相关代谢途径及调控网络可能会是百合花香的下一步研究重点。本文对百合花香的前期研究进行了回顾和总结,并对后期的研究方向提出展望,以期为后续百合花香分子调控机制研究提供参考,对定向培育香气怡人的百合新品种提供借鉴。

苦瓜McPDS基因克隆及CRISPR/Cas9基因编辑载体构建

以苦瓜八氢番茄红素脱氢酶(phytoene dehydrogenase,PDS)基因为靶标,构建其特异gRNA的CRISPR/Cas9基因编辑载体,以期为建立苦瓜CRISPR/Cas9基因编辑技术体系奠定基础。以苦瓜自交系B07叶片cDNA为模板,同源克隆苦瓜McPDS基因CDS序列。结果表明,McPDS基因CDS序列全长1731 bp,编码576个氨基酸,蛋白质相对分子质量为64.44 kD,理论等电点(PI)为7.09。跨膜结构分析结果表明,该蛋白为亲水性非跨膜蛋白。系统进化树分析结果表明,McPDS与黄瓜、甜瓜等葫芦科植物中的PDS蛋白同源性较高。此外,以McPDS为靶标基因,在5’端筛选2个高特异性靶点,经设计引物,成功构建1个双靶点CRISPR/Cas9基因编辑载体,为苦瓜基因编辑体系的建立奠定了技术基础。

基于CiteSpace和VOSviewer对女贞子的研究现状与热点分析

利用CiteSpace和VOSviewer对女贞子近三十年的中文文献进行计量学分析,以探究女贞子的研究现状及发展趋势。本研究整理收集中国知网、维普、万方及中国生物医学文献数据库中近三十年(1993年至2023年)女贞子相关研究文献,通过Java语言环境下的VOSviewer与CiteSpace软件对其发文量、作者、发文机构、关键词进行可视化分析。本文纳入的1 240篇文献可视化,结果显示,发文量最多的作者是刘慧仁(首都医科大学);发文量最多的机构是山东中医药大学(22篇);通过对关键词的分析发现,女贞子的研究热点集中在化学成分的测定、质量标准的制定、药理作用的探索、配伍机制的研究、“女贞子-墨旱莲”(二至丸)的配伍、临床经验的总结等方面。当前,女贞子研究的重点和热点是复方(中药)/治疗应用、化学成分分析和“二至丸”配伍分析。

钠基蒙脱石狭缝中CH_(4)-CO_(2)竞争吸附与CO_(2)埋存

页岩主要由有机质干酪根和无机质黏土矿物等组成,其中干酪根和黏土矿物对CH_(4)的吸附作用是页岩吸附气的主要来源。为了研究无机质黏土矿物中CH_(4)吸附行为、CH_(4)-CO_(2)竞争吸附行为和CO_(2)埋存规律,利用钠基蒙脱石来表征页岩中的黏土矿物,基于巨正则蒙特卡洛方法,利用Lammps软件开展不同压力、温度和孔径下的流体吸附模拟。结果表明:随着压力增大,各孔径下CH_(4)超额吸附量先增加后减少,并在11~12 MPa间达到峰值;随着温度升高,各孔径下CH_(4)超额吸附量逐渐减少;随着孔径的增大,CH_(4)超额吸附量逐渐减少。小孔径下,CH_(4)在钠基蒙脱石中主要以吸附态赋存,随着孔径的增大,CH_(4)在钠基蒙脱石中处于吸附态和游离态共存的状态,并且钠基蒙脱石对CH_(4)的作用类型为物理吸附。CO_(2)的驱替效率随CO_(2)初始压力的升高而增大,随孔径的增大而增大。CO_(2)埋存量随温度的升高而降低,随注入压力的升高而升高,随孔径的增大而降低。CO_(2)与CH_(4)竞争吸附比随压力的增大而降低,随孔径的增大而升高。

傅里叶变换红外光谱自适应数字滤波算法研究

针对傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪在不同类型环境噪声下导致的仪器性能下降的问题,提出了一种根据不同环境噪声实时更新滤波参数的自适应滤波算法。对该算法的基本原理和实现过程进行了理论推导,分析了不同滤波参数设置下的滤波效果,进而利用设计的滤波算法对实测光谱数据进行了滤波处理,对比分析了不同滤波方法下的光谱信噪比(SNR)。研究结果表明:基于巴特沃斯滤波的自适应FTIR光谱滤波方法在2100~2200 cm^(-1)和2500~2600 cm^(-1)波段的SNR较传统硬件滤波分别提高了1.29倍和1.13倍,表明该算法可以有效提升FTIR光谱信噪比,改善FTIR仪器的性能指标。

PE-g-PMMA的结晶驱动溶液自组装行为——侧链对片晶形貌的调控

以多羟基功能化的聚乙烯(PE214-g-OH4)为初始聚合物,通过原子转移自由基聚合(ATRP)方法合成了一系列以聚乙烯为主链,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为侧链的无规接枝聚合物(PE214-g-PMMA60、PE214-g-PMMA120、PE214-g-PMMA300),并借助FTIR、DSC、TGA对其结构进行表征.溶液自组装研究表明,在甲苯中,聚合物PE214-g-PMMA120在聚乙烯结晶驱动下先形成厚度约为8nm的单层小片晶,随后融合成厚度不变、直径约为2μm的椭圆形单层片晶;若缩短PMMA侧链长度,依然会形成单核片晶结构,但其厚度增大至10nm;若增加PMMA侧链长度,片晶结构则由单核变为多核,与此同时,其厚度减小至5nm.在上述多核片晶的甲苯溶液中加入不良溶剂(二甲基甲酰胺,DMF),片晶的壳层收缩会导致其结构由多核重新转变为单核.

脂多糖激活LRG1/ROCK1信号轴调控中性粒细胞炎症反应

目的 探讨脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)调控富含亮氨酸α-2糖蛋白1(leucine-rich α-2 glycoprotein 1, LRG1)/Rho相关蛋白激酶(Rho-associated protein kinase, ROCK1)信号轴在中性粒细胞炎症反应中的作用。方法 1μmol/L全反式维甲酸(all-trans retinoic acid, ATRA)和12.5 mL/L二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide, DMSO)联合诱导人早幼粒白血病HL-60细胞72 h和96 h后,Wright-Giemsa染色观察细胞形态学变化;流式细胞术检测细胞表面分化抗原CD11b的表达变化。LPS诱导dHL-60细胞和健康人外周血中性粒细胞活化,qPCR和ELISA法分别检测LRG1、ROCK1以及炎性因子的转录和分泌水平;采用Western blotting法检测dHL-60细胞活化后LRG1、ROCK1的蛋白表达;使用重组蛋白LRG1和ROCK1抑制剂Y-27632处理dHL-60细胞,qPCR检测ROCK1和炎性因子的转录水平。结果 在LPS刺激下,中性粒细胞活化,LRG1、ROCK1表达水平显著增加,伴随炎性因子转录水平明显升高;使用重组蛋白LRG1体外刺激dHL-60细胞,ROCK1及炎性因子的转录显著上调;使用ROCK1抑制剂Y-27632,炎性因子水平显著降低。结论 LPS可激活LRG1/ROCK1信号轴促进中性粒细胞炎性因子的生成,加剧炎症反应。

原油中咔唑类参数运移示踪效应的驱替模拟实验

油气运移研究对油气勘探与开发至关重要,受原油黏度、复杂化学组成及潜在的多种地质因素影响,原油运移方向与路径的确定难度较大。分子地球化学参数是研究油气运移规律的有效方法之一,实际成藏过程中的这些参数受其形成、相对组成以及演化程度等因素的影响。在实验室条件下可实现单一因素控制下的分子参数效应,采用室内驱替模拟实验的方法,在填砂管上进行油驱水实验,利用C18固相萃取柱分离与富集不同运移距离吸附油中的咔唑类化合物,考察原油中咔唑类化合物的运移示踪规律。结果表明,咔唑类参数1-/4-MCA、1,8-/1,7-DMCA、1,8-/2,4-DMCA、1,8-/2,5-DMCA、1,8-/2,7-DMCA比值均随着运移距离的增加而显著增大,特别是全屏蔽型与全裸露型异构体比值1,8-/2,4-DMCA和1,8-/2,5-DMCA的增长幅度可达63.97%和35.50%,这些参数具备作为良好的运移示踪参数的潜质;而参数苯并[a]/[c]咔唑所表现出的运移示踪规律与前人部分实际油藏运移研究不符,可能是苯并咔唑类化合物的运移受其本身构型和其他地质条件的影响,建议该参数在应用到油气运移示踪研究时须谨慎使用。实验结果可为原油运移示踪参数研究提供有效的方法借鉴,但在实际地质应用时仍需结合分子动力学等手段对相关参数进行验证与优选。

基于ASPP-SCBAM-DenseUnet的高分遥感影像水体提取研究

针对遥感影像水体提取研究存在细小水体和水体边缘等细节信息关注不足的情况,以及水体连通性较差的问题,文章提出基于改进的空洞空间金字塔池化和随机双注意力机制的密集连接U型网络(ASPP-SCBAM-DenseUnet)。文章首先利用Dense Block块组成Unet的编码器和解码器部分,并引入SCBAM注意力机制,减少噪声干扰,提高水体边界分割的准确性;其次,添加ASPP_SCBAM模块,设置不同的空洞率、扩大感受野,结合小型水体的浅层和深层特征,补偿采样过程造成的特征损失;最后,通过结合Dice系数和像素级二元交叉熵的联合损失函数来训练网络,有效地处理因小水体造成的不平衡数据集,这样不仅确保了分割的精度,还能够产生更加平滑和连续的分割边界,从而防止模型出现过拟合或者过度细化的现象。实验结果表明,ASPP-SCBAM-DenseUnet网络模型提取水体的像素准确率、召回率和F1分数分别为94.19%、94.29%和95.15%,加权交并比和均交并比分别为89.02%、88.63%,明显优于Unet、Linknet等语义分割网络,同时,减少了水体误分类和遗漏,优化了水体边缘细节,提高了对细小水体的识别和水体连通性。

基于标准化降水蒸散指数分析湖南各气候区干旱事件重现期

湖南省气候条件复杂,干旱发生概率高,为揭示湖南省各气候区(湘中、湘东北、湘西北、湘西和湘南)干旱事件的概率特征,基于湖南省97个气象站点1961−2020年的气象资料,采用标准化降水蒸散指数(SPEI)和Copula函数等方法,提取干旱事件的历时及烈度,研究湖南省各气候区干旱历时与烈度的同现重现期。结果表明:(1)沿湘南、湘中、湘东北、湘西北、湘西的方向上,气候区的干旱事件数由多到少,干旱事件历时及烈度的数值范围由小到大。(2)干旱历时与烈度分别进行最优边际分布函数的拟合时,GEV函数拟合的站点数均超过60%,且干旱烈度的最优边际分布函数拟合效果优于干旱历时。建立干旱历时与烈度最优边际分布的联合函数时,Frank Copula函数应用超过50%的站点。(3)湘南地区易发生干旱历时较短且烈度较大的干旱事件,湘西地区、湘西北地区及湘东北部分地区易发生干旱历时较长且烈度大的干旱事件。湘中地区易发生干旱历时较长且烈度大的干旱事件,湘中偏南地区易发生干旱历时较短且烈度较大的干旱事件。湖南省各气候区干旱事件的概率特征存在差异,需针对其概率特征采取措施,减轻干旱的危害。

基于基因组挖掘策略的链霉菌活性天然产物发现

目的利用基因组挖掘策略在链霉菌中发现活性天然产物。方法首先,全测序获得马来西亚链霉菌(Streptomyces malaysiensis DSM 41697)全基因组序列。利用antiSMASH等在线工具对马来西亚链霉菌编码的潜在次级代谢产物生物合成基因簇进行初步预测。利用Blast、2ndFind等网站,确认基因簇中各基因的边界并对其功能进行注释,寻找目标基因簇。其次,尝试不同的发酵条件,并通过HPLC、LC-MS初步确定目标化合物是否产生。最后,分离和纯化目标化合物,并鉴定其结构。结果来自马来西亚链霉菌基因组的两个基因簇分别被命名为帕达酰胺生物合成基因簇和苯扎他汀生物合成基因簇。结合Blast和2ndFind软件分析,对基因簇进行边界确定和功能注释。通过尝试多种发酵条件,分离纯化获得了3种帕达酰胺类化合物和1种苯扎他汀类化合物。它们分别被鉴定为帕达酰胺A、帕达酰胺B、帕达酰胺A'和马来霉素。结论以基因组挖掘策略为指导,从微生物基因组中发现可能的天然产物生物合成基因簇,并通过多种发酵条件确定目标基因簇对应的产物是可行的。该策略为解决各类天然产物的来源及发现新结构天然产物提供了新思路,为活性化合物的寻找及其合成生物学奠定了基础。

一种简单实用的含水饱和度分布模型

含水饱和度分布模型作为水驱油理论的重要组成部分,常应用于水驱特征曲线理论分析及岩心驱替实验参数处理。针对出口端含水饱和度与油水两相区平均含水饱和度表达式之间的非线性特征导致矿场应用难、包利索夫模型开发末期偏差较大等问题,基于非活塞式水驱油理论及含水率定义,建立了一种简单实用的含水饱和度分布新模型。通过X-CT扫描水驱油实验结果,定量刻画岩心轴向含水饱和度分布,并结合矿场生产井剩余油饱和度监测数据,通过归一化处理,验证了平均含水饱和度与出口端含水饱和度之间双对数关系的合理性,且在中高含水期应用具有更高精度。新建含水饱和度分布模型为矿场尺度的水驱油藏开发潜力评价、剩余油分布规律研究等提供了有力的技术支撑,对于水驱开发油田增产挖潜具有重要意义。

二硫化钼量子点的制备及其在纳米载药体系中的应用

以二硫化钼粉末为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用溶剂热法制备二硫化钼量子点(MoS_(2)QDs),并对其结构、组成和光学性质进行了表征。在此基础上,以MoS_(2)QDs为载体负载抗肿瘤药物盐酸阿霉素(DOX),构建了纳米载药体系(MoS_(2)-DOX),并通过体外药物释放实验和细胞毒性实验对其药物释放行为及治疗效果进行了初步评价。结果显示:MoS_(2)QDs分散均匀,尺寸约为3.0 nm,并具有良好荧光性质。借助MoS_(2)QDs自身的荧光性质,可追踪其进入U251胶质瘤细胞后主要存在于细胞质中。MoS_(2)-DOX具有明显的pH值响应性药物释放行为,其在酸性条件下(pH值为5.0和6.0)48 h的DOX释放率(35.1%和28.7%)明显高于pH值为7.4环境下的释放率(18.2%)。MoS_(2)QDs质量浓度低于150μg·mL^(-1)时对U251胶质瘤细胞无明显毒性;而MoS_(2)-DOX的细胞毒性呈现DOX剂量依赖性,且低于游离的DOX。这表明本方法制备的MoS_(2)QDs有望作为安全性较高的荧光纳米载体,在细胞成像和药物输送等领域具有广泛的应用前景。

FOG Bonding 电阻降低方案及机理探究

近年来,中小尺寸产品客户端上线TP问题频发,其中有一类TP不良由FOG Bonding电阻异常偏大导致,但二次因未知。FOG堆叠结构为PNL+ACF(异方性导电胶)+FPC,但PNL、FPC为走线电阻,本身电阻较小(<1Ω),故不考虑此影响。基于此,重点研究FOG Bonding接触电阻。首先建立机理模型并进行探究,然后通过调整FOG Bonding参数,使ACF导电粒子的爆破状态和胶体的固化状态达到最优,最终降低电阻。