干旱胁迫对马铃薯叶片内生细菌组成和结构的影响

为解析马铃薯应对干旱胁迫的响应机制,采用Illumina Novaseq测序技术,对干旱胁迫下马铃薯叶片中的内生细菌16S rRNA进行高通量测序,研究干旱胁迫下马铃薯叶片内生细菌组成及多样性的变化。结果显示,在正常浇水和干旱胁迫下马铃薯叶片分别获得1548和2006条分类序列,其中正常浇水下特有OTU有287个,干旱处理下特有OTU有769个。在干旱胁迫下,内共生菌candidatus Portiera和杀雄菌属Arsenophonus的丰度较正常浇水下减低了95.9%和68.1%,拟杆菌门Muribaculaceae拟杆菌目Bacteroidales、毛螺菌属(Lachno⁃spira)、乳杆菌属(Lactobacillus)、毛螺菌科NK4A136群(Lachnospiraceae_NK4A136_group)、根瘤菌属(Rhizobi⁃um)、螺杆菌属(Helicobacter)、链球菌属(Streptococcus)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)在干旱处理较正常浇水下分别提高了203.8%、152.4%、81.8%、89.7%、285.6%、1428.0%、112.0%和148.4%;Shannon指数和Simpson指数均在干旱胁迫下显著高于正常浇水处理,ACE指数和Chao1指数在干旱胁迫和正常浇水下无显著差异。结果表明,干旱胁迫能影响马铃薯内生细菌群落结构组成,干旱胁迫下富集了内生优势菌门放线菌门和厚壁菌门,同时伯克霍尔德氏科细菌相对丰度增加,可能是马铃薯应对干旱胁迫作出的积极响应。

基于优化Transformer网络的绿色目标果实高效检测模型

果园环境中,检测目标果实易受复杂背景、果实姿态和颜色等因素影响,为提高绿色目标果实检测的精度与效率,满足果园智能测产和自动化采摘要求,本研究针对不同光照环境和果实姿态,提出一种适于样本数量不足的绿色目标果实高效检测模型。该模型采用优化Transformer结构,首先借助卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)网络提取图像特征;然后输入编码-解码器生成一组目标果实预测框,最后通过前馈神经网络(Feed-forward Network,FFN)结构预测检测结果。在训练过程中,引入重采样法扩充样本数量,解决样本数量不足问题;引入迁移学习,加速网络收敛。分别制作苹果、柿子数据集用于模型训练。试验结果表明,经迁移学习后该模型训练效率大幅提高;与流行的目标检测模型相比,优化后的模型在检测绿色柿子与绿色苹果时,精度分别为93.27%和91.35%。该方法可为其他果蔬绿色目标检测提供理论借鉴。

复杂环境下柿子和苹果绿色果实的优化SOLO分割算法

为了实现果园复杂环境下柿子和苹果绿色果实的精准分割,该研究提出了一种基于SOLO的绿色果实优化分割算法。首先,利用分离注意力网络(ResNeSt)设计SOLO算法的主干网络,用于提取绿色果实特征;其次,为更好地应对绿色果实特征的多尺度问题,引入特征金字塔网络(Feature Pyramid Networks,FPN),构造ResNeSt+FPN组合结构;最后,将SOLO算法分为类别预测和掩码生成2个分支,类别预测分支在预测语义类别的同时,掩码生成分支实现了对绿色果实的实例分割。试验结果表明,优化SOLO分割算法的平均召回率和精确率分别达到94.84%和96.16%,平均每张绿色果实图像在图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)上的分割时间为0.14 s。通过对比试验可知,优化SOLO分割算法的召回率分别比优化掩膜区域卷积神经网络算法(Optimized Mask Region Convolutional Neural Network,Optimized Mask R-CNN)、SOLO算法、掩膜区域卷积神经网络算法(Mask Region Convolutional Neural Network,Mask R-CNN)和全卷积实例感知语义分割算法(Fully Convolutional Instance-aware Semantic Segmentation,FCIS)提高了1.63、1.74、2.23和6.52个百分点,精确率分别提高了1.10、1.47、2.61和6.75个百分点,分割时间缩短了0.06、0.04、0.11和0.13 s。该研究算法可为其他果蔬的果实分割提供理论借鉴,扩展果园测产和机器采摘的应用范围。

优化FCOS网络复杂果园环境下绿色苹果检测模型

目标果实的精准识别是实现果园测产和机器自动采摘的基本保障。然而受复杂的非结构化果园环境、绿色苹果与枝叶背景颜色接近等因素的影响,制约着可见光谱范围下目标果实的检测精度,给机器视觉识别带来极大挑战。针对复杂果园环境下的不同光照环境和果实姿态,提出一种优化的一阶全卷积(FCOS)神经网络绿色苹果识别模型。首先,新模型在FCOS的基础上融合了卷积神经网络(CNN)的特征提取能力,消除了对锚框的依赖,以单阶段、全卷积、无锚框的方式预测果实置信度与边框偏移,在保证检测精度的前提下提升了模型的识别速度;其次,增加了自底向上的特征融合架构,为模型提供了更加准确的定位信息,进一步优化绿色苹果的检测效果;最后根据FCOS末端三个输出分支设计整体损失函数,完成模型训练。为尽可能模拟真实果园环境,分别采集不同光照环境、光照角度、遮挡类型、摄像距离的绿色苹果图像,制作数据集并用以模型训练。挑选最优训练模型在包含不同场景的验证集上进行评估,结果为:在检测效果方面,平均精度为85.6%,与目前最先进的检测模型Faster R-CNN,SSD,RetinaNet,FSAF相比,分别高出0.9,10.5,2.5,1.9个百分点;在模型设计方面,FCOS的模型参数量与整个检测流程所需的计算量分别为32.0 M和47.5 GFLOPs(10亿次浮点运算),与Faster R-CNN相比,分别降低了9.5 M和12.5 GFLOPs。对比表明,在可见光谱范围下,对复杂果园环境中绿色苹果,提出的新模型具有更高的检测精度和识别效率,为苹果果园测产和自动化采摘提供理论和技术支撑;也可为其他果蔬的球形绿色目标果实识别提供借鉴。

面心立方中熵合金强韧化及力学性能研究进展

中熵合金是由3种主要元素组成的新型金属材料,具有高强度、高硬度、良好的高温抗软化性能、较高的低温韧性和丰富的设计性等优异性能,在诸多领域均具有广泛的应用前景,受到国内外学者的高度重视。然而,为了满足高精尖领域对高性能材料日益增长的需求,面心立方中熵合金的强度仍有巨大的提升空间,需要通过合金设计和制备工艺来调控强韧化机制。中熵合金力学性能的提升已从单一的强韧化机制,转向综合运用多种强韧化机制的协同作用,中熵合金应用的温度范围也由室温拓展到高温和低温环境。为了研究设计兼具高强度与高塑韧性的中熵合金。首先归纳了面心立方中熵合金的强韧化机理(固溶强化、形变强化、细晶强化、第二相强化、异质形变诱导(HDI)强化)以及变形机制(位错、孪晶、短程有序)对力学性能的影响,同时概括了中熵合金独有的特性。其次总结了中熵合金与传统合金在极端环境(高温和低温)下的力学性能并进行对比。最后对未来面心立方中熵合金强韧化研究和发展方向进行了展望。

暗夜环境下飞机显示器多维度综合评价研究

随着航空电子技术的快速发展,飞机普遍采用新型大屏显示设备取代传统的仪器仪表,大屏幕、玻璃化是驾驶舱发展的重要特征。同时无论军机还是民机都有夜间飞行的任务需求,大屏显示在为飞行员带来诸多便利的同时,也引发了新的视觉质量问题。本文以飞机主显示器为研究对象,通过光学仿真与人机工效实验相结合的方式,开展暗夜环境下显示设备的多维度综合评价研究。通过光学仿真,进行显示信息的直接眩光、可读可视性、以及显示屏幕在风挡上的反射眩光分析;通过人机工效实验,开展心理、生理、任务绩效等多维综合评价,从而为显示器的安装位置、亮度设定、眩光评测与设计优化提供参考。

大型水面舰艇编队防空哨舰部署研究

针对大型水面舰艇编队的远程防空预警问题,研究了防空哨舰的部署问题。基于对防空哨舰远程预警优势的深入分析,分别建立了单艘和两艘防空哨舰的部署模型。该模型综合考虑了防空哨舰的探测能力、火力打击能力以及舰载防空导弹和敌突防目标的速度等因素。经过仿真计算,论证了模型的优越性和可行性,并得出了大型水面舰艇编队防空哨舰部署的结论,可为编队防空哨舰的部署提供参考。

裁判文书诉辩双方互动论点对识别方法研究

随着人工智能与大数据技术的快速发展,基于自然语言理解的智慧司法服务研究已受到越来越多的关注。裁判文书是记载人民法院审理过程和结果的法律文本,记录了法院庭审过程中诉辩双方的完整陈述,但其缺点是未展现出具有鲜明逻辑交互关系的诉辩互动论点对,难以为法官梳理案件争议焦点提供更好的服务。目前针对互动论点对识别的研究主要面向英文论坛数据,且主要从获取论点不同层面的特征入手,所提方法的鲁棒性与泛化能力较差。该文以识别司法裁判文书中存在逻辑交互关系的诉辩论点对为目标,重点从互动论点的语义表示、互动论点对之间的交互关系和模型鲁棒性等方面进行研究,基于此,提出了结合预训练语言模型、注意力机制和对抗训练的互动论点对识别方法。实验结果表明,该文方法既提升了裁判文书诉辩互动论点对识别的精度,也提升了模型的鲁棒性。

脂多糖结合蛋白联合CURB-65评分在社区获得性肺炎病情评估中的价值

目的研究脂多糖结合蛋白(LBP)联合CURB-65评分对社区获得性肺炎(CAP)病情评估价值。方法选取我院2014年1月到2017年1月间收治的CAP患者127例,根据其病情程度分为重症组(56例)和非重症组(71例),同时根据预后情况分为死亡组(20例)和存活组(107例),测定所有患者的血清LBP水平、CURB-65及APACHEⅡ评分,比较重症组和非重症组以及死亡组和非死亡组的血清LBP水平和CURB-65及APACHEⅡ评分,并分析其相关性。结果重症组的血清LBP水平、CURB-65及APACHEⅡ评分均明显高于非重症组(P<0.01),死亡组的血清LBP水平、CURB-65及APACHEⅡ评分均明显高于非死亡组(P<0.01);Pearson相关性分析显示,血清LBP水平和CURB评分均与APACHEⅡ评分呈明显正相关(r=3.181,4.723;P<0.01)。结论血清LBP水平、CURB-65评分与CAP患者病情呈明显正相关,能够一定程度提示死亡风险,对患者病情和治疗预后评估有着重要价值,值得在临床推广。

1株马铃薯内生Bt菌株的鉴定及其对干旱胁迫的缓解作用

【目的】探究马铃薯内生细菌Bt缓解宿主干旱胁迫的生理响应,为内生细菌缓解马铃薯干旱胁迫的机理及抗旱管理提供理论依据。【方法】对1株分离培养自马铃薯叶片的内生细菌Bt,利用形态学和分子测序方法进行种类鉴定,并测定该菌株在低水势下的生存能力及代谢产物活性;采用盆栽试验,利用PEG-6000进行模拟干旱胁迫处理,干旱处理分为正常浇水(CK:PEG-6000浓度为0)、中度干旱胁迫(D1:PEG-6000浓度为20%)和重度干旱胁迫(D2:PEG-6000浓度为25%),研究接种Bt内生菌株在干旱胁迫下对马铃薯的促生作用和生理响应,并对其进行抗旱性评价。【结果】分子鉴定结果表明,Bt为芽孢杆菌属(Bacillus)苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis),该菌株具在低水势下生存的能力、产IAA活性和ACC脱氨酶活性,干旱胁迫下接种Bt对马铃薯促生效果明显。与CK相比,马铃薯植株的根长有所增加但不显著(P>0.05,下同),株高和茎粗在D2处理下较CK分别增加16.7%和16.0%;在D1、D2处理下接种Bt后,植株叶片相对叶绿素含量(SPAD值)、气孔导度较CK分别提高11.1%、20.5%和11.2%、77.8%;在D2处理下,接种Bt的植株净光合速率较CK增加34.3%;在D1、D2处理下马铃薯植株内脯氨酸含量较CK分别增加24.8%和25.2%,在D1处理下接种Bt后马铃薯植株可溶性蛋白含量较CK增加33.0%,在D1、D2处理下,接种Bt后丙二醛(MDA)含量较CK显著降低37.1%和14.9%(P<0.05);在干旱处理下接种Bt后,植株CAT活性较CK有所提高但不显著,过氧化物酶(POD)活性在D1处理下较CK提高26.4%,超氧化物歧化酶(SOD)活性在D1、D2处理较CK分别提高57.9%和35.1%。通过模糊数学隶属函数法对不同处理下马铃薯抗旱性进行综合评价,抗旱性强弱依次为D2-Bt、CK-Bt、D1-Bt、D2-W、CK-W和D1-W。【结论】马铃薯内生细菌Bt通过产生IAA和ACC脱氨酶来促进马铃薯生长发育,缓解马铃薯干旱胁迫。

云南省4个主栽马铃薯品种叶片内生细菌多样性研究

为明确不同马铃薯品种叶片内生细菌多样性及差异,为马铃薯抗逆性机理及内生菌开发研究提供依据。利用LB培养基对云南省4个主栽马铃薯品种叶片内生细菌进行分离培养,根据形态特征和16S rDNA序列对菌株进行分类鉴定。从青薯9号马铃薯叶片中分离获得内生细菌3门8科9属10种,其中葡萄球菌属和微小杆菌属为优势菌属,相对多度均为18.18%;从会-2马铃薯叶片中分离获得内生细菌4门11科11属12种,其中不动杆菌属和假单胞菌属为优势菌属,相对多度均为15.38%;从合作88马铃薯叶片中分离获得内生细菌4门9科10属13种,其中不动杆菌属为优势菌属,相对多度为23.53%;从丽薯6号马铃薯叶片中分离获得内生细菌4门7科8属17种,其中葡萄球菌属为优势菌属,相对多度为22.22%。4个马铃薯品种叶片中可培养细菌共有37种,其中青薯9号、会-2、合作88和丽薯6号马铃薯叶片中独有的内生细菌分别有4,8,4,10种。马铃薯不同品种叶片内生细菌种类组成及优势菌属不同,可为马铃薯叶片内生菌功能研究提供菌种资源。

马铃薯叶片内生细菌的分离鉴定及其对马铃薯块茎蛾的毒力研究

【目的】研究马铃薯叶片内生细菌对马铃薯块茎蛾幼虫的杀虫活性,为马铃薯块茎蛾生物防治提供理论依据。【方法】以云南省2种马铃薯主栽品种丽薯6号和会-2叶片为材料,采用LB固体培养基分离培养马铃薯叶片内生细菌,根据内生细菌的形态特征和16S rDNA序列进行种类鉴定;通过浸叶饲喂法测定内生细菌的发酵液、发酵上清液和菌悬液对马铃薯块茎蛾3龄幼虫的毒力。【结果】分别从丽薯6号和会-2叶片中分离获得对马铃薯块茎蛾3龄幼虫具有杀虫活性的苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)QL1和带化红球菌(Rhodococcus fascians)YH2。分别用浓度为1.5×10^(9)CFU/mL的菌株QL1和YH2发酵液饲喂马铃薯块茎蛾3龄幼虫后第7 d时,其幼虫累积死亡率分别为81.67%和65.00%,LT_(50)分别为3.03和5.58 d;菌株QL1发酵液处理后第3、5和7 d马铃薯块茎蛾3龄幼虫的LC50分别为7.99×10^(8)、3.21×10^(6)和2.73×10^(3)CFU/mL;菌株YH2菌体无明显致死效应。在1.5×10^(9)CFU/mL浓度下,菌株QL1和YH2发酵液对马铃薯块茎蛾3龄幼虫的杀虫活性高于发酵上清液和菌悬液。菌株QL1和YH2的发酵液、发酵上清液、菌悬液处理后马铃薯块茎蛾3龄幼虫的累积死亡率均随着处理时间变长而逐渐升高。【结论】马铃薯叶片内生细菌苏云金芽孢杆菌菌株QL1和带化红球菌菌株YH2的发酵液、发酵上清液、菌悬液对马铃薯块茎蛾3龄幼虫均具有杀虫活性,可作为马铃薯块茎蛾生防制剂开发的潜力菌株。

舰艇编队防空威胁扇面研究

基于敌反舰导弹的“P-R模糊性”,讨论了敌我距离、敌航路选择椭圆对舰艇编队防空警戒扇面的影响,建立了编队防空警戒扇面模型,分析了敌导弹攻击扇面的约束条件,建立了敌导弹攻击扇面模型。基于上述两个模型的相关性,综合考虑敌方反舰导弹的攻击能力和我编队的防空能力对编队防空威胁扇面的影响,建立了“三类八种”编队防空威胁扇面的分析模型,并给出了结论。为编队防空能力建设和提升提供了理论依据。

航母编队中程防空舰艇掩护扇面分析

针对航母编队防空作战中中程防空舰艇的部署问题,从航母编队单舰防空掩护能力分析入手,探讨了单舰机动防空和多舰协同防空时的能力,为不同威胁扇面情况下,航母编队对中程防空舰艇需求数量的确定奠定了基础,并通过仿真计算给出了有益的结论,为航母编队中程防空兵力的部署提供了参考。

干旱胁迫对马铃薯全生育期根际土壤细菌群落的影响

【目的】探讨干旱胁迫对马铃薯全生育期根际土壤细菌群落的影响,揭示马铃薯根际土壤细菌对干旱胁迫的响应机制,分析根际土壤环境因子与根际细菌群落的互作关系,为根际土壤细菌资源开发利用及提高马铃薯对干旱胁迫的适应性提供理论依据。【方法】以马铃薯品种丽薯6号为试验材料,采用盆栽控水试验,设干旱胁迫处理和正常浇水处理,通过16S rRNA进行高通量测序,分析马铃薯苗期、块茎形成期、淀粉积累期和成熟期的根际土壤细菌群落结构变化特征,并利用冗余分析和Mantel检验分析土壤环境因子与根际细菌群落的关系。【结果】不同生育时期干旱胁迫对土壤理化性质的影响不同。干旱胁迫对马铃薯根际土壤细菌种群在某一生育时期内获得的有效条带数、分类操作单元(OTU)数量及注释到的菌门、菌目、菌科和菌种数无显著影响(P>0.05,下同),但显著降低块茎形成期注释到的菌纲数(P<0.05,下同),显著增加淀粉积累期注释到的菌属数;α多样性分析结果表明,干旱胁迫处理的Simpson、Chao1和Shannon指数在马铃薯全生育期与正常浇水处理无显著差异,ACE指数在苗期、块茎形成期和成熟期均显著高于正常浇水处理,在淀粉积累期呈相反趋势;从相对丰度来看,干旱胁迫与正常浇水处理下马铃薯全生育期内根际土壤中的变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、放线菌门(Actinobacteriota)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidota)、粘球菌门(Myxococcota)为优势菌门;冗余分析和Mantel检验分析表明,土壤电导率、有机碳和pH是影响马铃薯根际土壤细菌群落组成的关键因子。【结论】干旱胁迫显著影响马铃薯全生育期内根际土壤细菌的相对丰度,提高马铃薯在苗期、块茎形成期和成熟期根际土壤细菌群落丰富性和均匀度。马铃薯根际土壤pH、电导率和有机碳含量是影响马铃薯根际土壤细菌群落结构的关键因子。

星形细胞瘤生存预后相关miRNA⁃mRNA调控关系对筛选

利用GEO数据库中的芯片数据,筛选与星形细胞瘤生存预后相关的miRNA⁃mRNA调控关系对,为后续研究提供理论支持。下载芯片数据利用R语言进行差异表达分析,得到星形细胞瘤较正常组织表达显著改变的miRNA与mRNA;通过miRNA靶基因预测,将靶基因与差异表达mRNA取交集,明确mRNA与miRNA之间的关系;利用GEPIA2.0工具在TCGA数据库中筛选有生存价值的mRNA并验证表达情况,利用OncoLnc工具对相应miRNA进行生存分析。筛选到差异表达的miR⁃NA 90个(表达上调22个,下调68个);差异表达的mRNA 644个(表达下调476个,上调168个);根据miRNA靶基因预测结果,整理出miRNA⁃mRNA关系对30个,对其中的mRNA与miRNA进行生存分析,共得到7个miRNA⁃mRNA关系对与LGG患者生存预后明显相关,未筛选到与GBM患者生存预后有关的调控关系对。本研究筛选到的7个miRNA⁃mRNA调控关系对与LGG患者生存预后显著相关,可为相关研究与治疗提供靶点和参考方向。

基于TOPSIS和GRA的两栖登陆编队编成方案优选

针对两栖登陆编队兵力编成问题,研究探讨了基于给定编成方案的优选方法,建立了基于TOPSIS和灰色关联分析法(Grey Relational Analysis,GRA)的两栖登陆编队编成方案优选模型。该模型综合考虑了影响两栖登陆编队完成作战任务的重要因素,构建了一套完整的评价指标体系,采用主客观相结合的方法对各指标要素的权重进行赋值,并引入偏好因子,使决策过程更加贴近实际。经过仿真验算,论证了算法的可行性和模型的优越性,是对两栖登陆编队编成模式研究的一次有益尝试。

航母编队防空作战决策思想

本文以军事决策思想为切入点,对目前航母编队防空作战决策思想进行解析,进一步指出相对于美军而言我军航母编队防空作战决策的重点,既是对理论在军事领域应用的有益探索,也为解决许多复杂的军事决策问题提供一定的借鉴意义。

某型列车司机室眩光仿真与实验测试

在驾驶舱光环境的工效学研究中眩光对人体的影响是一个重要的因素,对于现代列车而言,其操作任务需要驾驶员更多地关注车内各种仪表的运行,及时发现并处理行车中遇到的各种情况。因此,各种情况下的眩光有可能造成危害驾驶安全等问题,该文通过对某型列车的司机室进行光学仿真,用主成分分析法找出对司机室光环境影响较大的因素。结合物理测试以及TracePro软件仿真得到的结果,说明司机台照明灯对于司机室整体光环境影响最大,并且针对主要的影响因素提出了有利于降低司机室内眩光,增加司机室内视觉舒适性的建议。

胆道闭锁无创整合诊断的研究进展

胆道闭锁是新生儿梗阻性黄疸的最常见原因,是一种以肝内外胆管炎症和进行性肝纤维化为特征的严重肝胆疾病,很多患儿最终需要接受肝移植治疗。早期行肝门空肠吻合术可显著改善近期预后,否则会丧失最佳治疗时机或很快发展为终末期肝病,导致不得不提早行肝移植。因此胆道闭锁的尽早诊断、及时治疗对提高患儿自体肝生存率极其重要。目前术中胆管造影及肝组织病理活检是公认的胆道闭锁诊断金标准,但该诊断方法不仅有创,而且常需要经验丰富的小儿外科和病理科医师才能做出判断,不是临床早期诊断的首选。因此寻找简单易行、方便可靠、可定量化的早期诊断方法一直是业界不断探寻的目标。本文围绕近年来胆道闭锁早期临床筛查、无创整合诊断进行综述,以期为胆道闭锁患儿早期临床决策提供帮助。