6个不同品种荔枝果肉内生细菌群落多样性的高通量测序分析

【目的】内生菌在植物生长发育中发挥重要作用,分析不同品种荔枝果肉内生细菌群落结构及多样性,挖掘和利用潜在荔枝内生菌种资源,为进一步研究荔枝与内生菌互作关系提供参考依据。【方法】以6个不同品种荔枝的果肉组织为材料,PCR扩增16SrDNA的V3~V4区,利用MiSeq高通量测序技术分析果肉组织内生细菌在门、科、属和种分类水平上的群落组成及优势菌群,结合Alpha多样性分析评估内生细菌群落多样性。【结果】对6个品种荔枝果肉内生细菌16S rDNA的V3~V4区进行扩增,共获得2139086条序列,其平均长度为376 bp。不同品种荔枝果肉内生细菌群落在相对丰度和多样性上无显著差异。在门分类水平,变形菌门为主要优势细菌门类,其次为放线菌门。在科、属和种分类水平上,不同品种荔枝内生菌群落结构相似,但相对丰度占比不同。差异菌群分析结果显示,假单胞菌属(Pseudomonas)、果胶杆菌属(Pectobacterium)、苍白杆菌属(Ochrobactrum)和迪基氏菌属(Dickeya)在优良品种‘鹅蛋荔’‘糯米糍’和‘观音绿’中显著富集,根瘤菌属(Bradyrhizobium)和变形菌属(Snodgrassella)只在‘鹅蛋荔’中富集。根据菌群相对丰度进行聚类分析,‘观音绿’‘糯米糍’和‘鹅蛋荔’的相似性更高。Alpha多样性分析结果表明,6种荔枝果肉内生菌群仅在丰度和多样性上存在差异,但未达到显著水平。【结论】该研究首次分析了6个不同品种荔枝果肉内生细菌的群落结构,并在优良荔枝品种中发现特有的微生物类群富集现象,可为后续提升荔枝品质、开发利用内生菌提供理论依据和重要参考。

城市IP视域下基于“国潮风”的北京老字号品牌活化路径研究

结合北京老字号城市IP和“国潮风”的理念进行案例分析,提出了城市IP视域下基于“国潮风”的北京老字号品牌活化路径,包括挖掘品牌历史、发扬传统工艺、开发多元化产品、运用新媒体进行品牌焕新以及开发品牌周边文创产品。

基于移动增强现实技术的水墨风格绘本设计研究

分析水墨风格绘本设计,研究移动增强现实技术在艺术设计尤其是绘本设计中的应用,探讨水墨风格在移动增强现实型绘本中应用的意义与价值,并针对其应用进行设计策略分析,分别从动态化表现、多感官体验和叙事性表达三个方面进行了论述。

基于改进VMD和CNN的滚动轴承故障诊断方法

针对现场采集的滚动轴承信号易受噪声影响而使微弱故障特征难以提取的问题,基于灰狼优化算法(GWO)、变分模态分解(VMD)和卷积神经网络(CNN),提出了一种滚动轴承故障诊断的新方法.首先,利用GWO优化VMD实现其分解层数及二次惩罚因子2个重要参数的自适应选择;其次,提出有效加权相关稀疏度指标(EWCS),并以此筛选VMD分解的有效本征模态函数(IMF);最后,使用GWO优化CNN参数,并采用2层卷积模块的CNN进行识别分类.基于所提方法,对滚动轴承4种不同运行状态的样本进行了分类识别,并与其他几种诊断方法进行比较.结果表明,该方法用于滚动轴承故障诊断是可行的,且具有更高的分类准确率.

舰船目标运动状态光学卫星视频监测与估计

光学卫星视频能够进行动目标连续监视,已成为当前研究热点。但目前多数研究仅针对基于视频像方的目标检测、跟踪及轨迹提取等方面,没有充分利用卫星载荷成像几何模型进行物方运动状态定量估计和精度验证。因此,本文提出一种基于光学卫星视频的舰船目标运动状态定量估计方法,首先对卫星视频首帧进行精确定向;然后通过帧间稳像方法得到背景稳定的视频帧序列,在此基础上,针对正框目标跟踪方法定位精度低的问题,提出一种顾及旋转和尺度变化的舰船稳健跟踪方法进行目标跟踪;最后进行物方映射并估计目标运动轨迹、速度和方向。利用吉林一号光学视频卫星开展星海同步观测试验。实测结果表明,稀疏控制条件下的舰船目标几何定位精度为1.60 m,速度估计精度为0.18 m/s,方向估计精度为4.05°,相比同类方法具有显著提升,证明了本文方法的有效性和可行性。

拉枝对仙进奉荔枝枝梢生长和成花坐果的影响

【目的】仙进奉荔枝是近年推出的优质晚熟新品种,在中晚熟荔枝产区经济效益和社会效益显著,其高效丰产栽培技术有待研发。拉枝是一种重要的果树整形修剪手段,能有效削弱顶端优势,利于开花结果。探究不同拉枝处理对仙进奉荔枝的影响,为仙进奉荔枝拉枝技术的应用和稳产丰产技术建立提供参考。【方法】以4年生仙进奉荔枝为材料,设置直立(不拉枝,CK)、水平(90°)和下垂(110°)3个处理,统计处理后枝梢生长量、成花率和座果率等指标。【结果】与直立处理(CK)相比,下垂和水平拉枝处理对第1次、第2次梢营养生长影响有限,但能延迟第3次梢(末次秋梢)萌芽7 d以上,同时显著减少末次秋梢萌芽数目,且以下垂处理的抑制效果最强。末次秋梢老熟时,拉枝处理枝条直径略低于直立处理(CK),各处理间差异不显著;下垂和水平拉枝处理均可有效将末次秋梢长度控制在15 cm左右,促生中短枝,利于开花坐果。翌年春季,下垂和水平处理枝组的成花率和座果率显著高于直立处理(CK),其中下垂处理枝组成花率达到100%,且全部为纯花穗、花穗质量高;直立处理(CK)枝组产生较多带叶花穗。各处理枝组的花穗长度无显著差异,但拉枝处理可显著降低花穗基部直径、抑制花穗旺长。雌花盛开后50 d,下垂和水平处理枝组座果率分别为9.81%和7.61%,显著高于直立处理(CK,5.54%)。【结论】下垂和水平拉枝可有效控制仙进奉荔枝结果母枝徒长,改善成花质量,显著提高座果率,以110°下垂拉枝效果最佳。

国家荔枝香蕉种质资源圃(广州)的荔枝资源保存现状及创新利用

荔枝是起源于我国的亚热带常绿木本果树,栽培历史悠久,在我国果树产业中具有重要地位。我国荔枝种质资源十分丰富,为荔枝育种和产业发展提供了重要的物质保障。国家荔枝香蕉种质资源圃(广州)是我国荔枝种质资源最主要的保存单位,也是目前世界上保存荔枝种质资源最多、最完整、最规范的种质资源圃。截止至2022年12月,收集保存荔枝种质资源652份,选育出了红绣球、仙进奉、凤山红灯笼等多个优质荔枝新品种,创建了50万株自然杂交后代群体以及2万多株人工杂交后代群体,推动了荔枝基因组和起源、分子标记、品质、抗病性等基础研究,助力了荔枝品种结构调整和产业提升,在乡村脱贫致富和产业可持续发展中发挥了重要作用。本文介绍了国家荔枝香蕉种质资源圃(广州)的发展历程,总结和回顾了近20年来荔枝种质资源收集保存现状,以及荔枝种质资源创新利用所取得的进展,并对今后的研究方向进行了展望,以期为未来我国荔枝种质资源的有效利用和产业发展提供可供参考的信息。

荔枝CDPK基因家族鉴定及其在霜疫病胁迫下的表达分析

【目的】鉴定荔枝(Litchi chinensis Sonn.)钙依赖蛋白激酶(CDPK)基因家族,并分析其在不同组织和荔枝霜疫病胁迫下的表达模式。【方法】基于荔枝基因组数据,利用生物信息学方法鉴定CDPK家族基因,并对其序列特征、基因结构、启动子顺式作用元件、染色体定位和进化关系等进行分析。依赖276份荔枝种质材料,筛选高抗霜疫病的优良荔枝品种。另外,通过RNA-Seq和qRT-PCR方法检测高抗病荔枝品种中LcCDPK基因家族成员在荔枝霜疫病胁迫处理下的表达模式。【结果】从276份荔枝自然群体材料中鉴定到荔枝高抗霜疫病品种裕荣1号(YR1)。从荔枝基因组中共鉴定出19个LcCDPK基因家族成员,分布于11条染色体上。根据保守结构域和系统发育分析将其分为4个亚家族。基因结构分析表明,LcCDPKs外显子数量为7~19。蛋白结构分析发现,所有LcCDPK蛋白均具有1~4个EF-hand结构域。顺式作用元件分析表明,LcCDPKs成员拥有大量的生物和非生物胁迫响应元件。组织表达分析发现,LcCDPK基因在荔枝不同组织存在组织特异性。另外,表达分析发现在高抗霜疫病荔枝裕荣1号(YR1)中,LcCDPK5、LcCDPK17和LcCDPK19在霜疫病胁迫后急剧上调表达,LcCDPK3和LcCDPK8急剧下调表达。【结论】裕荣1号(YR1)是一种高抗霜疫病的荔枝品种。荔枝基因组中共鉴定出19个CDPK基因家族成员,具有明显的组织特异性,LcCDPK5、LcCDPK17、LcCDPK19、LcCDPK3和LcCDPK8可能在荔枝抗霜疫病过程中发挥重要作用。研究结果为进一步探究荔枝CDPK基因家族提供了参考。

高分辨率光学/SAR卫星几何辐射定标研究进展

介绍了国内外高分辨率光学/SAR观测卫星进展与发展特点,归纳总结了星载光学/SAR几何辐射定标的基本原理,综述了几何辐射定标研究进展,最后梳理了卫星几何辐射定标的前沿问题。

论大数据视角下的地球空间信息学的机遇与挑战

大数据时代已经到来,并且已经深入人类生活的方方面面。作为地球科学与信息科学交叉融合催生出的地球空间信息学,大数据时代的来临在为其提供更丰富的数据保障的同时,也带来数据存储、管理、分析和挖掘方面的新挑战,甚至造成了某种程度上的“数据爆炸”。从大数据视角,梳理了当前地球空间信息学涉及的地理信息系统、智慧城市、遥感大数据和空间数据挖掘4个核心领域的瓶颈和挑战;指出在大数据时代,地球空间信息学可为地球科学研究提供更加精准、实时的空间信息框架和更加智能高效的信息处理手段,从而服务于智慧城市、智慧地球建设和人类社会的可持续发展。而且,大数据时代下,地球空间信息学的发展面临着软件和硬件水平的双重考验。

离心风机振动噪声及压力脉动实验研究

利用传声器、加速度计、微型精密压力传感器对离心风机噪声、管道振动及压力脉动进行测量分析。结果表明,在风机噪声、管道振动、压力脉动频谱中与叶轮转动相关的离散分量明显,旋转频率分量最大;离散频率处噪声、振动与压力脉动相干函数值在0.5以上,而宽频分量处的相干函数值较小;管道内强烈压力脉动主要在距离风机出口5D (D为管道水力直径)的范围内,强度与参考动压ρv^b^2/2(ρ为流体密度,vb为体积速度)相当;在10D以后,管内流场趋于均匀,压力脉动值约为参考动压的20%;压力脉动频谱中旋转频率分量最为明显,其幅度在风机出口2D～4D附近达到最大,为参考动压的25%左右。

基于EEMD散布熵-LPP的滚动轴承故障诊断方法

针对滚动轴承故障分类中采用单一尺度熵值难以完全表征故障特征的问题,基于散布熵(DE)、集合经验模态分解(EEMD)、局部保留投影算法(LPP)、k-近邻分类算法(KNN),提出了一种基于EEMD散布熵-LPP的滚动轴承故障诊断方法.首先对信号进行EEMD分解提取其前9个IMF分量作为特征信号,分别计算其散布熵值作为特征参数构建高维特征集,接着利用LPP进行降维获得低维特征集,最后输入KNN分类器进行分类识别.对实际滚动轴承的正常、内圈故障、外圈故障、滚动体故障样本进行了分类识别,并与其他几种方法进行对比,结果表明:该方法具有更高的分类准确率.

具有反应扩散项的变时滞复数域神经网络的指数稳定性

该文研究了一类具有反应扩散项的变时滞复数域神经网络的指数稳定性.首先在假设复数域激活函数可分解的情况下,将该系统分解为相应的实部系统和虚部系统.利用矢量Lyapunov函数法和M矩阵理论,得到了确保该系统平衡状态指数稳定性的充分条件.该条件不含有任何自由变量,相对现有结论具有较低的保守性.最后通过一个数值仿真算例验证了所得结论的正确性.

任意斜裂纹转子的耦合振动研究

对包含不同类型裂纹(横裂纹、横-斜裂纹以及任意斜裂纹)的转子的耦合振动进行研究,以揭示裂纹转子在不同方向上刚度参数的变化规律及其交叉耦合机理,特别是由此引发的振动特征.对于包含不同类型裂纹的转子轴段,采用六自由度Timoshenko梁单元模型对其进行单元建模,并基于应变能理论推导计算柔度参数和刚度矩阵.在此基础上,采用纽马克-β数值算法求解裂纹转子的运动方程,获得裂纹转子在单故障或多故障激励(不平衡激励、扭转激励或不平衡激励加扭转激励)作用下的耦合振动响应,进而分析耦合振动谱特征.与横裂纹和横-斜裂纹相比,任意斜裂纹使转子刚度矩阵的交叉耦合效应更显著,导致转子发生更强烈的弯-扭耦合甚至是纵-弯-扭耦合振动.无论是在不平衡激励还是扭转激励作用下,弯曲振动与扭转振动幅度都更大.而且,包含不同类型裂纹的转子的耦合振动特征频率,例如旋转基频与二倍频、扭转激励频率及其边带成分的幅值,对裂纹面方向角具有不同的敏感性.所得的这些研究结果,可以为转子裂纹的特征参数辨识与诊断提供理论依据.

基于改进MEEMD与DE-OSELM的滚动轴承故障诊断方法

针对现场采集的信号因混有噪声而使故障特征提取困难的问题,基于奇异值分解(SVD)、改进的集合经验模态分解(MEEMD)、差分进化算法(DE)、在线贯序极限学习机(OSELM),提出了一种基于改进MEEMD与DE-OSELM的滚动轴承故障诊断方法.首先进行MEEMD分解,对MEEMD算法中经排列熵筛选出的异常IMF分量进行SVD降噪,与剩余信号重构后直接进行EMD分解;其次提取各IMF分量的能量作为特征构造特征集;最后将获得的特征集作为DE-OSELM的输入进行训练并识别故障类型.对实际4种不同健康状态的滚动轴承样本进行分类识别,并与常用分类方法进行比较.结果表明:该方法具有更高的准确率,可以更有效地实现故障诊断.

野生荔枝半同胞家系果实性状遗传变异分析及遗传参数估算

以26个野生荔10号荔枝自然杂交子代半同胞单株为材料,分析其果实性状的遗传变异和估测其遗传参数,以期弄清野生荔枝的遗传规律和在酿酒品种培育中的可行性提供依据。结果表明,果实的表型性状(果实形状、果肩形状、果皮颜色、龟裂片形状、裂片峰形状)变异范围广,均分离出3~5个不同类型;除果皮颜色外,其余性状亲本性状遗传更加顽固;呈母本性状占比数依次为果肩形状(55.56%)>果实形状(44.44%)>龟裂片形状(40.74%)>裂片峰形状(29.63%)>果皮颜色(14.81%)。品质性状家系间具有极显著差异(P<0.01),变异系数由大到小依次为单果重(28.44%)>果皮厚度(17.48%)>果肉厚度(15.44%)>可食率(12.21%)>可溶性固形物含量(8.8%)>果形指数(5.59%);遗传力由大到小依次为单果重(0.9992)>可食率(0.9987)>可溶性固形物含量(0.9753)>果形指数(0.9733)>果肉厚度(0.9663)>果皮厚度(0.9585);遗传增益由大到小依次为单果重(87.74%)>果肉厚度(48.32%)>果皮厚度(30.16%)>可食率(17.96%)>可溶性固形物含量(14.37%)>果形指数(-4.77%)。单果重在变异系数、遗传力、遗传增益3项指标值均最高,表现出突出的遗传变异、遗传力和遗传增益效果,表明该性状受较强的遗传控制,且后代的选择余地较大。筛选出9个特异单株:8个单株入选高可溶性固形物含量(≥18.5%)特异单株,1个单株入选高可食率(≥80%)特异单株,改良效果好。

水利小卫星星座总体构想

卫星遥感技术可实现大范围全天候全天时的动态监测,在水利遥感中发挥着重要的作用。但是目前尚无专门针对水利行业的卫星星座,因此卫星影像的时空分辨率不足以满足水利行业应用,无法有效支撑智慧水利和数字孪生的建设。针对水利行业的需求,提出了空间分辨率优于1 m,时间分辨率优于1 h的SAR(Synthetic Aperture Radar)/光学混合小卫星星座,阐述了其总体设计和关键技术,为水利及其相关的农业、环保等行业提供定制化服务,以支撑国家水利重大战略。

医学生物信息学课程多层次混合式教学模式的探究

随着信息技术、测序技术等技术的发展,医学生物样本大数据的获得,不可阻挡地催生了医学生物信息学的出现和发展。传统的“课堂-上机”教育方式不能满足信息时代对于本课程学习的需求,迫切需要进行改革。随着“互联网+”教育的发展,网络在线课程以其独具创新的方式引领着数字化学习的巨大变革。充分利用“互联网+”教育促进知识的学习与获取,是近期教学实践研究的重点。混合式教学是指将网络在线教学与传统课堂教学有机结合的一种“线上”+“线下”的教学模式。本文从混合式教学在医学生物信息学教学的运用意义出发,针对医学生的特点及知识需求,探讨利用网络公众学习平台建立移动课堂应用于医学生物信息课程教育的可行性。

旋转机械故障多特征匹配(分类)方法

从时-频谱中高效提取出具有代表性的参数化特征,对于构建自动故障分类系统来说十分重要.但是,由于时间和频率分辨率的相互制约,加之交叉项干扰、外来噪声的影响,要实现参数化时-频特征的快速有效提取相当困难.为此,提出一种基于同步压缩小波变换时-频特征图像匹配的故障诊断新方法.首先,对多故障模式的测试样本进行适当的预处理,如去野值、去基频等;随后,利用同步压缩小波变换进行精细的时-频分析,得到具有更高时-频分辨率的时-频谱;最后,时-频谱图经过特征区间增强与图像融合预处理后生成时-频特征图像模板,利用图像匹配技术对待诊断的故障模式进行分类识别.结果表明:该方法可以快速识别复杂的故障模式,进而构建新颖高效的自动故障分类系统.

参与式教学在“生物信息学”提高班教学的应用

“生物信息学”提高班是面向高年资医学研究生开设的选修课程,学生具有一定生物信息学基础,有强烈的学习愿望及需求。传统的课程教学以教师讲述为主,忽略了学生的主体地位,不能满足本课程学生的学习需求。参与式教学是一种新的教学理念,强调学生和教师两个主体的作用,在教学过程中,让学生和教师中相互参与、相互协调、相互促进。将参与式教学应用到医学研究生“生物信息学”提高班的教学中,可以充分带动学生的学习主动性,满足其对生物信息学的学习渴望,同时还有提高教师自身业务水平及专业素养的作用。